基于深度学习的输电线路绝缘子目标增强识别研究

绝缘子作为特殊绝缘控件,在架空输电线路中起重要作用,也是电力巡检重点检测对象。对比传统的人工巡检,基于深度学习的智能巡检方法拥有更快速、更精确的检测性能,可大幅提高输电线路巡检效率,然而可用于深度学习训练的绝缘子图像十分稀缺。本文研究灰度变换、滤波降噪、几何变换多种图像增强方法对绝缘子图像进行不同组合的图像扩充,并采用SSD检测模型进行图像训练与测试。经过多组试验对比,针对绝缘子数据集提出最优图像增强组合方法,可用于改善绝缘子图像稀缺、模型训练数据不足的问题,从而进一步提高绝缘子的检测效果。     

基于BP神经网络的铁路客运设备故障监测模型设计与研究

由于铁路客运设备种类众多并且分布区域分散，致使人工巡检工作效率低。为了提高巡检工作的效率，实现铁路客运设备巡检工作智能化，本文提出并设计了基于BP神经网络的铁路客运设备故障监测模型。通过无线传感器获取影响客运设备状态优劣的因素，运用所建模型进行决策，判断铁路客运设备是否运行正常并能准确地诊断出故障部位，实现了铁路客运设备巡检工作智能化的目标。最后通过对机房空调设备的仿真研究，验证了所建模型的有效性。     

一种牵引变电所智能巡检系统的开发与应用

针对牵引变电所人工巡检存在的难题,本文提出了一种基于智能巡检机器人的牵引变电所巡检系统总体设计方案,并详细介绍了系统组成、功能和系统在京张高铁小白杨220 kV牵引变电所的应用情况.该系统在应用中能自主完成巡检任务,实现对所内设备和环境的实时监控,具有良好的推广应用前景.     

基于二维云模型的机车粘着控制及其仿真研究

提出了一种基于云模型控制器的机车粘着控制方法.通过分析机车牵引系统的粘着特性,建立了简化的机车牵引系统仿真模型;利用云模型的定性概念与其定量表示之间的不确定性转换能力,针对机车粘着控制的强非线性、复杂性,设计了基于云模型的机车粘着控制器.仿真结果表明,本方法可以有效地抑制空转的发生,实现了机车优化粘着控制.     

高速铁路综合巡检车研制

面向高速铁路基础设施外观状态高效、智能、综合的巡检需求,研制了高速铁路综合巡检车.介绍高速铁路综合巡检车总体架构,阐述综合巡检系统研制中涉及的高速动态成像、巡检数据图像智能分析、巡检数据综合管理和综合展示等子系统的设计原理,以及高速铁路综合巡检车在大西高铁开展试验验证的情况.应用成果表明,高速综合巡检车可高效巡检发现线...     

BIM模型在信号运维系统中的轻量化研究

在铁路信号系统运维过程中,由于BIM模型中包含有建设阶段的信息,造成系统数据冗杂、交互时间长,又由于信号设备种类繁多、布局分散,导致系统规模庞大,无形中降低了工作效率.本文对BIM模型进行轻量化方法研究,提出采用细节面片抑制法对模型进行处理,以达到使BIM模型轻量化的目的,取得良好效果.     

铁路用户满意指数模型的构建及应用

为量化产品技术改进对铁路用户满意度的影响,以电信用户满意指数模型为基础给出铁路用户满意指数模型及对应的结构方程模型展开式,其中质量感知和价值感知是影响用户满意度的主要因素.基于铁路用户满意指数模型,量化综合通信平台的安全性、可靠性、运维效率和价格对用户满意度的影响.     

铁路客运设备管理信息系统的设计与实现

针对中国铁路济南局集团有限公司(简称:济南局集团公司)客运设备管理中存在的问题,设计并实现了铁路客运设备管理信息系统.该系统基于JavaEE架构,采用虚拟化、大数据、微服务等技术,实现客运设备从入库、维修、巡检、保养到报废的全生命周期管理;利用建筑信息模型(BIM,Building Information Modeli...     

悬挂式单轨交通智能巡检车车地无线通信方案研究

由于悬挂式单轨结构特殊,对轨道梁健康状态的巡检需借助于智能巡检车,因此智能巡检车的运行状态和巡检数据的可靠、实时、稳定回传是实际工程实施中面临的难题.通过采用边缘计算和数据压缩技术降低数据传输带宽,对比自建、租用和共享3种车地无线通信方案,提出结合LTE-M和WLAN的车地无线通信方案.即在非运营时段,利用正线上的LT...     

铁路编组站减速顶设备巡检管理系统设计与实现

针对铁路编组站减速顶设备巡检管理“数据无序”的现状,提出构建铁路编组站减速顶设备巡检管理系统的基本思路,以铁路编组站减速顶设备巡检的流程为走向,与工作流技术相结合,通过B/S网络结构,设计研发了铁路编组站减速顶设备巡检管理系统,实现铁路编组站减速顶设备巡检管理的实时监控性、历史记录性、统计分析性、故障预警性和设备管理的可预测性,提高了铁路编组站减速顶设备巡检管理的科学化水平,保障了调车作业的安全。     

轮轨力测量在高速铁路轨道检测中的应用研究

随着世界高速铁路的快速发展,高速铁路轨道检测技术已突破传统的轨道几何检测,朝着综合检测的方向发展。结合安装在我国新一代高速综合检测列车CRH380B-002的轮轨力检测系统在高速铁路轨道检测中的实际应用情况,介绍了我国在高速铁路轨道综合检测领域的最新研究进展———基于轮轨力测量的高速铁路轨道检测技术,并提出了一种基于轮轨力测量的高速铁路轨道状态评判方法。基于轮轨力测量的轨道检测技术通过安装在固定车辆(一般为轨道检查车)的连续测量测力轮对测量轮轨之间的相互作用力,从对车辆运行安全性和轨道疲劳寿命影响的角度对轨道状态进行检测,指导轨道日常养护。该技术是高速铁路轨道综合检测的重要组成部分,是对传统轨道几何检测的有效补充和完善,它的投入运用将更好的保障高速铁路的安全运营。     

车辆—轨道系统高中低频动力学模型的理论特征及其应用范围的研究

针对铁路在提速和高速发展中碰到的车辆—轨道系统的结构磨损加剧、关键部件疲劳破坏和噪声等问题,提出必须进行车辆—轨道系统高中低频范围的动力学模型研究。根据激扰的差异及其波长范围,针对车辆—轨道系统动力学在低频、中频和高频3个范围内存在问题的性质,建立符合研究要求的车辆模型、轨道模型和轮轨接触模型,并采用合理的数学方法求解。认为以车辆—轨道系统的频率特征为基础,进行完整的车辆—轨道系统动力学研究,可以有效研究车辆—轨道系统的短时动力学和长期行为之间的关系。     

无人机轨道跟踪控制模型

将无人机技术与计算机视觉技术进行结合,利用四旋翼无人机、机载成像设备、图像处理系统,搭建了无人机图像处理平台。利用Open CV计算机视觉库和Microsoft Visual Studio开发环境,编写了图像处理程序,对无人机获取的轨道图像进行处理与分析。在对图片进行尺寸调整、色彩空间转换、滤波后,采用连通区域检测算法识别出轨道区域。然后采用边缘检测、霍夫直线变换从轨道区域中识别出轨道,并可计算出轨道中心线的坐标。     

基于空间状态辨识理论的高速铁路车体垂向加速度预测模型

轨道不平顺是引起车辆振动的主要激励源。深入分析轨道高低不平顺与车体垂向加速度关联关系动态,掌握轨道结构传递特性,对科学评价车辆、轨道的服役状态及精准指导线路养护维修具有重要意义。基于系统辨识理论,以我国高速综合检测列车车载检测系统在一高速铁路上的实测轨道不平顺及车体垂向加速度样本数据为基础,通过平均周期图谱法计算检测数据功率谱密度及其相干函数,用状态空间方法构建长波轨道高低不平顺与车体垂向加速度之间的传递模型,并用关联模型传递函数及实测数据对所建模型进行验证。结果表明:模型预测的车体垂向加速度与相应实测数据有较强的线性相关性;利用合理阶数的状态空间模型,能够有效辨识长波轨道高低不平顺与车体垂向加速度之间的传递关系。     

基于运营性能的高速铁路大跨度桥梁健康管理探讨

面向我国高速铁路大跨度桥梁结构特点和管养现状,研究提出基于运营性能的高速铁路大跨桥梁健康管理总体思路。通过高速轨检车轨道几何周期巡检结果和有砟道床捣固指数,建立基于灰度理论的捣固指数预测模型,为桥区有砟轨道线路养修提供依据。基于健康监测数据,分别引入ARMA模型、神经网络法及三分之一倍频程谱方法对桥梁结构整体状态实时预警。提出梁端伸缩装置和大吨位支座桥梁关键部位专项监测技术,构建了基于钢轨横向偏移量和伸缩装置疲劳应力变幅的梁端伸缩装置评定方法,以及基于累积位移的支座耐久性预测与评估方法。研发了基于BIM的大跨度桥梁故障预测与健康管理系统,提出了桥梁状态分层分级评估方法,融合多源数据进行历史趋势分析、故障诊断与预测,为实现高速铁路大跨度桥梁健康管理奠定了基础。     

关于检测铁道车辆爬轨脱轨趋势的研究

介绍了运用缩小比例模型车辆进行再现脱轨试验的有关情况。根据测试、分析试验用车辆动力学的结果,建立了一种判定算法,用于既有线车辆低速条件下爬轨脱轨的趋势检测。     

轨道电路干扰分析查找解决方案

针对电气化铁路牵引回流对轨道电路信号设备本身的干扰问题,通过总公司零号动检车、试验车等的检测,提出查找ZPW-2000A无绝缘轨道电路、25Hz轨道电路干扰问题的解决方案。     

高速铁路隧道检测车检测臂末端跟随技术在新建双线隧道中的应用

针对新开通高速铁路隧道潜在病害和新建高速铁路隧道衬砌质量检测效率低的问题,研发了高速铁路隧道检测车。检测车具有3条检测臂,可同时检测隧道上部3条测线,最高检测速度可达10 km/h。在一新建双线高速铁路隧道进行了检测臂未端跟随试验。结果表明:该检测车性能稳定,安全可靠,人机交互界面良好,操作方便;检测臂端部与隧道内壁距离能较好保持在(100±20)mm,很大程度上提高了隧道衬砌质量检测效率和准确性。     

高速铁路桥梁声屏障插入损失五声源预测模式研究

研究一种高速铁路桥梁声屏障插入损失的五声源预测模式,可应用于时速300 km以上高速铁路声屏障声学设计。对高速铁路噪声源进行现场辨识测试,分析其声源特性,将高速铁路噪声源简化为轮轨区、车体下部、车体上部、集电系统、桥梁结构5个等效噪声源。根据单声源模式的声屏障插入损失预测公式,结合不同车速下声源等效频率和噪声贡献量,同时考虑桥梁翼板对声传播的影响,形成五声源模式的声屏障插入损失预测公式。采用该方法计算2.15 m声屏障插入损失并与现场测试数据对比,结果显示距离线路25~50 m处受声点插入损失预测结果与实测结果吻合度最高。     

基于CRITIC-G1法赋权的铁路线路速度目标值综合评价

铁路线路速度目标值的选择,直接影响铁路线路设计的其他主要技术标准的选择、车辆选型、设备配置、工程投资等。选择一种科学有效的模型,对速度目标值方案进行综合评价对铁路线路设计的后续工作具有重要意义。利用层次分析法原理建立速度目标值综合评价体系,引入CRITIC-G1法(Criteria Importance Though Intercrieria Correlation-Order Relation Analysis Method,CRITIC-G1)的综合赋权方法计算各评价指标的权重。采用基于灰色关联改进的TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS)多目标决策方法确定最优方案。以西安-江油段速度目标值方案比选为例验证模型的合理性,计算结果表明速度目标值为350km/h的方案最优,与工程实际相符。结果表明:本文提出的基于CRITIC-G1的综合评价方法,能够体现各评价指标间的差异性和相关性,同时也能体现主观经验的偏好性,是一种较为科学、合理的评价方法.