基于点云数据的轨道结构与隧道空间限界一体化自动检测方法研究

为了保证列车运营安全,需要在日常运营过程中进行隧道限界检测,但现有检测方法存在测量干扰大、效率低、断面非连续性、与轨道结构相互独立等不足。为此,提出一种基于点云数据的轨道结构与隧道空间限界一体化自动检测方法。在通过中轴线拟合提取隧道任意位置断面的基础上,建立基于钢轨顶面的隧道限界检测坐标系,引入不同类型的隧道限界框,采用改进射线算法实现多种隧道类型的限界自动检测分析。对既有铁路隧道进行现场实验表明,采用该方法可实现侵限位置和侵限尺寸值的准确获取,并给出侵限断面图,满足隧道检测精度要求,在隧道日常运营维护中能够发挥重要作用。     

基于激光扫描的隧道限界侵限检测研究

研究目的:铁路隧道作为重要的铁路设施,在长期运营期间可能发生形变灾害而影响安全,为杜绝此类灾害发生,隧道限界侵限检测是隧道检测的一项重要内容。随着我国铁路隧道里程不断增加,提高隧道限界侵限检测效率成为提升铁路工务部门工作质量的一项工作,高效快捷的检测方法必不可少。基于此,本文重点研究基于激光扫描的隧道限界侵限检测技术,旨在利用激光扫描能密集、连续地自动获取大量数据的特点,完成隧道限界侵限的检测及侵限值的计算。研究结论:(1)激光扫描技术可以有效地采集铁路隧道内壁轮廓,作为隧道限界侵限的检测依据,进而判断是否存在限界侵限问题;(2)试验证明,利用激光扫描方法检测隧道内壁轮廓的测量精度达到±4 mm;(3)本研究成果可以有效针对铁路隧道限界侵限问题进行检测,用于指导维修养护工作,可为铁路的安全运营提供帮助。     

铁路隧道建筑限界快速检测技术研究与应用

铁路隧道建筑限界检测是确保运输安全的一个重要环节。本文基于三维激光扫描技术,提出了一种快速铁路隧道建筑限界检测技术。首先利用三维激光扫描仪等设备进行数据采集,然后经数据分析提取隧道断面轮廓线,进而判别侵限点是否存在,最终得到隧道限界断面图、隧道综合最小建筑限界尺寸表等成果。在既有线铁路隧道中的应用经验表明,与传统隧道建筑限界检测技术相比,该检测技术应用更便捷,检测结果更准确。     

简谈城市轨道交通As车型限界检测

城市轨道交通电客车运行安全,在电客车上线前对轨行区进行限界检测,确保轨旁建筑物、设备、支架、管线等不存在侵限问题,该限界检测方案及装置高效快捷、价格低廉、操作简单,以供同行参考。     

基于深度学习的铁路限界快速检测算法

列车行驶环境快速、可靠、精准感知是列车安全、高效运行的前提和关键支撑技术。列车若无法提前感知非法侵入铁路限界范围内的异物,并在短时间内有效制动,将会导致严重的安全事故。为解决列车运行环境内影响运行安全的异物侵限问题,基于深度学习算法,提出一种铁路轨道限界快速检测算法。该方法首先采用预设行锚框的方式对图像进行划分,将传统分割算法的逐像素预测,转变为对每个行锚框进行逐网格预测,以达到显著降低算法计算量,并提高检测速度的目的。同时,通过快速识别图像中属于轨道部分的像素,结合轨道线的连续特征进行追踪,达到铁路轨道坐标的智能快速识别。最后根据标准轨距下限界的定义,对识别出的轨道线坐标和侵限区域进行扩充,以确定铁路异物入侵限界的范围。通过在真实轨道数据集上的对比实验,验证所提算法能以172FPS的速度快速检测铁路限界,且轨道线和限界区域的识别精度分别达到98.96%和98.12%,F1值分别达到99.68%和98.95%,限界区域检测的平均交并比MIoU达到96.88%,各类指标均取得当前最好的准确率和性能,满足高速列车对环境感知精度和速度要求,可以为异物侵限检测、目标跟踪和列车控制等环境感知及运...     

基于机器视觉测量技术的地铁站台限界检测仪设计

为确保运营期间地铁车辆运行、停靠与旅客乘降的安全,需要定期对地铁站台限界进行检测。目前使用较多的接触式检测存在检测效率低,人为影响因素较大等缺点。基于机器视觉技术研究了一种非接触式站台限界检测仪。采用三角测量原理,提出基于基准点匹配的标定方法,解决近景斜角大范围摄影测量问题。通过现场测试数据分析,检测仪满足了地铁站台限界侵限检测需求。     

基于坐标变换的轨道交通隧道施工偏差校核方法研究

轨道交通工程隧道施工完成后存在施工误差,为满足行车安全的要求,需对施工后隧道进行限界校核.文章在对3种不同侵限类型、侵限规则研究的基础上,提出一种在调线调坡中对线路参数调整后的隧道断面进行快速侵限判断的方法.该方法基于坐标变换的原理,对线路参数调整后隧道断面的实测数据进行坐标变换计算,得到调线调坡后的隧道断面测量点坐标...     

北京地铁异物侵限探测系统研发与实践

对北京地铁异物侵限事件进行调研和总结,根据异物侵限事件发生的位置、侵限源特征及其危害程度对异物侵限源进行分类。在此基础上,提出一种基于雷达-视频多手段融合的智能异物侵限检测方法,采用高清摄像机视频检测、雷达测距和双目立体测距技术等开发一套异物侵限探测设备。通过模拟不同异物侵限工况在北京地铁某试车线开展现场试验,验证该设备具有识别精度高,并可实现实时预警、报警等功能,可为北京地铁安全运营提供技术保障。     

地铁隧道结构竣工后线路调整设计研究

在地铁修建过程中,由于地下工程不确定因素较多,不可避免地出现施工误差、结构不均匀沉降及变形等问题,导致隧道结构与原设计线路不能很好吻合,造成隧道结构侵入限界。为了防止列车行驶过程中与隧道结构内各种设备或结构发生碰撞,就迫切需要进行线路调整设计减少或消除侵限,满足各种限界要求。结合深圳地铁1号线续建工程实例,提出地铁竣工后结构侵限常见的问题,探讨解决侵限的方法。     

侵限绝缘节处设调车信号机的电路设计

为了调车作业需要,有些调车信号机需设置在侵限绝缘节处.电路设计时,除了考虑侵限绝缘问题外,还需考虑敌对进路问题,下面举例说明. 如图1所示,D26处轨道绝缘节侵入限界,当开通经10/12道岔反位进路时,必须检查14DG空闲,这只是对侵限绝缘问题的处理.但是对于设在侵限绝缘节处的调车信号机,还应考虑敌对进路问题.按敌对进路有关规定:防护进路的信号机设在侵限绝缘节处,禁止同时开通其敌对进路.如X4至D26调车进路与D28至D22调车进路为敌对进路.     

基于Faster R-CNN网络模型的铁路异物侵限检测算法研究

行人和车辆等异物侵入铁路周边限界内的情况严重威胁了行人自身安全及铁路行车安全。针对传统铁路异物检测算法识别精度不高、分类不明确和结果易受外界环境影响等缺点,提出了一种基于Faster R-CNN网络模型的铁路异物侵限检测算法,并对该模型做适应性改进以满足铁路异物检测的现实需要。提出将全连接层用全局平均池化层替代来减少参数量;通过增加锚点个数来提高对目标区域建议的精确性;引入迁移学习思想训练网络以解决铁路异物侵限数据匮乏问题。在铁路异物侵限视频数据集上进行测试表明,本算法对于人、车及部分动物的综合检测精确度达到了97.81%。     

上海轨道交通15号线圆形隧道调线调坡设计研究

调线、调坡设计是城市轨道交通线路设计中的重要一环.通过对结构断面进行限界检核,针对侵限地段进行调线、调坡设计,从而减小或消除侵限情况,为将来铺轨、设备安装提供保障.结合上海轨道交通15号线工程实例,介绍了圆形隧道调线、调坡设计的主要流程与方法.     

圆形地铁隧道调线调坡设计研究

为纠正土建偏差,消除侵限,调线调坡是地铁隧道主体结构完成后,铺轨之前的一项十分必要的工作。首先要进行断面测量、建筑限界检查,然后通过调整设计线位和坡度,减小隧道侵限值,满足限界要求。以圆形隧道为例,介绍调线调坡设计的全过程,并总结调线调坡的方法和设计要点。     

信号机限界检测应注意的问题

信号机、尤其是设于警冲标内方的信号机,在进行限界检测时不应仅仅在线路纵断面上度量,还应综合考虑信号机、钢轨绝缘、警冲标设置之间的有机联系,正确判断信号机是否侵限,超前预防、合理整治。     

高铁站台限界管理存在的问题及对策

铁路站台限界是关系铁路行车安全的一项重要基础标准,对客运运输安全影响重大。由于高铁为国家重点的建设项目,在国内和国际上均有较大影响力。在运输过程中,一旦发生站台侵限,不仅会产生经济损失,而且也会造成恶劣影响。因此,站台限界管理是确保运输安全不可忽视的一项工作。本文指出了高铁站台限界管理存在的问题,提出了相应对策。     

基于影响因素分析的高铁站台设备防侵限研究

预防站台设备侵限是铁路房建部门把控高铁行车安全的重点,如何确保站台帽石、侧立面找平层不侵入限界,是一项重要的课题。文章通过对高速铁路站台帽石松动外移和侧立面找平层外凸等设备侵限的原因进行统计、计算和分析,辨识主要原因和影响因素,并针对性地给出整治解决方案和预防控制措施。分析结果表明,站台帽石松动外移是侵限最主要原因,施工工艺和环境变化是站台帽石松动主要影响因素;加固站台帽石、部分凿除、整体切割是站台设备侵限后整治的主要方法;站台帽石底部嵌入扁铁、帽石底部拉槽、帽石底部插入U型钢筋以及站台翼沿外侧增设细石混凝土冲劲带是站台设备侵限前预防的主要措施,且被实践证明效果良好。     

有轨电车异物侵限检测及预警方法研究

文章融合混合高斯模型与三帧差分法对有轨电车线路进行异物侵限检测,并结合有轨电车位置、速度、异物运动轨迹等参数,采用 T-S 模糊神经网络进行预警等级划分。以某有轨电车公司提供的视频监控数据作为实例,开展实例仿真研究,仿真结果表明该异物侵限检测算法能够较好地检测出行人、汽车等异物,T-S 模糊神经网络能够用于有轨电车异物侵限预警。     

城市轨道交通隧道施工偏差限界确认软件开发

隧道施工偏差限界确认工作的数据处理量大、重复性强、精度要求高,目前基本依靠限界设计人员通过经验及手工绘图进行判断,耗费了大量的人工时,且误判和漏判的可能性大。为此,开发了城市轨道交通隧道施工偏差限界确认软件,该软件能方便、快捷地读取和处理隧道施工测量数据以及车辆参数,自动且高效地进行限界计算、隧道施工偏差的侵限判断并绘制相应图纸,结果准确,功能齐全,显著提高了设计效率。     

基于YOLO v4的铁道侵限障碍物检测方法研究

铁路侵限异物的自动检测是未来实现铁路智能化的重要组成部分。由于随机的侵限行为可能导致严重的行车后果,研究可以实现连续检测列车运行前方区域状况的技术,是保障列车出行安全的现实需求。针对传统侵限异物检测方法检测类别单一和时效性差的不足,提出一种基于YOLO v4检测网络的侵限异物检测模型。在锚框(anchor)的选择上,通过对K-means算法聚类中心的选取方法进行改进,用欧式距离度量替换随机选择的方法,从而获得更具代表的anchor尺寸;在YOLO v4网络的基础上,通过在骨干网络和特征融合网络之间加入压缩和激励模块,在不增加检测时间的同时提升了检测效果;在侵限检测模型的训练方面,使用公共数据集和自制异物侵限数据联合训练的方式提高了模型的泛化能力。在侵限异物测试集上对训练好的模型进行测试,结果表明：该方法对常见异物的平均检测精度达到90.2%,检测速度为53 fps,与Faster R-CNN相比检测精度相差较少的情况下,检测精度有大幅提升。改进的检测模型达到了预期设计目标,可以为铁路侵限异物检测智能化的研究提供参考。     

轨道交通智能限界检测技术研发及应用

传统的限界检测仪存在检测时间长、安全性低、数据采集效率不高等缺点。本文介绍一种集激光扫描设备、高清影像设备、里程计等多类传感器于一体的轨道小车多传感器动态精密测量装置,阐述基于高清影像数据的轨道断面高精度、高密度数据采集方法,针对不同的应用场景采集不同的空间信息,实现超限位置里程、影像、侵限数据同步记录,并支持数据导出形成数据报告,为提升铁路客运专线的安全性提供技术支持。