基于网格的铁路轨道状态大数据可视化模型

为全面直观地把握轨道健康状态,基于网格化管理思想,提出一种基于网格的铁路轨道状态大数据可视化模型。将铁路线路划分为连续的等长的轨道网格,采用多维尺度分析算法和混合层次K均值聚类算法,对轨道网格健康状态分布进行可视化展现,直观反映各轨道网格健康状态特征的相似性或差异性。选取兰新线1 447个轨道网格的状态数据,验证了模型的有效性。     

基于层次分析法的重载铁路线路状态评价方法

为优化重载铁路养护维修资源配置,本文对现有的重载铁路轨道几何状态数据、结构状态数据进行分析,选取评价指标,确定指标扣分标准,将线路质量等级划分为四级,建立了重载铁路线路质量等级指标体系。运用层次分析法确定各指标的初始权重,采用摄动法对几何状态指标的初始权重进行敏感性分析。结果表明:轨道质量指数和几何状态超限两个指标对线路等级划分的影响较大,轨道质量指数和轨道质量指数变化率权重之比宜为5∶3,几何状态超限与动态偏差权重之比宜为10∶7。     

铁路货运车辆运行状态安全评估方法及应用研究

铁路货运车辆运行状态安全评估问题,对预防货物列车行车事故、减少轨道车辆零部件损伤具有重要作用,对于铁路安全运营管理有着明确的指导意义.本文针对目前铁路货运车辆运行状态研究存在的不完整性问题,采用自然环境与设备运营相结合的综合车辆状态评估方法,建立面向安全的铁路货运车辆运行状态评估指标体系,并提出了一种由三部分组成的、串形结构的改进BP神经网络,更好地解决了这类数据量庞大的复杂系统评估问题.本文以沪宁线为背景进行了评估实例研究,取得了准确性较高的评估结果.     

基于改进Mask R-CNN的轨道扣件状态检测方法

为提高轨道扣件状态检测的准确率,基于K均值聚类算法改进掩膜区域卷积神经网络(Mask R-CNN)实例分割算法中的区域建议网络。进行基于改进Mask R-CNN的轨道扣件状态检测方法研究,并将该方法分别应用于普速铁路有砟轨道2个扣件数据集和高速铁路无砟轨道1个扣件数据集上进行轨道扣件状态检测。结果表明:该方法能对普速铁路有砟轨道和高速铁路无砟轨道图像中的扣件状态进行准确检测,扣件的定位准确率和分类准确率平均分别达到97.05%和98.36%,均优于YOLO V3,Faster R-CNN和Mask R-CNN算法;相较于前2种算法,本方法对普速铁路有砟轨道扣件状态检测的优势更为明显。     

基于BP神经网络的铁路轨道几何不平顺预测方法

设备密集型重载铁路对轨道平顺状态预测技术十分重视,受限于数据挖掘分析技术,轨道检测车在养护维修计划决策支持方面还未完全发挥应有的作用。本文根据轨道不平顺的变化特点,采用神经网络方法对重载铁路轨道不平顺7项参数进行预测,从而为养护维修策略的决策提供支持。将某重载铁路K420+000~K426+000区段长达18个月的轨道不平顺检测数据用于模型训练并进行预测分析,结果显示:双隐层、单隐层BP网络模型和多元回归分析模型的均方预测误差平均值分别为0.065 2、0.068 9、0.105 1,平均相对误差分别为8.03%、8.65%、11.57%。双隐层BP网络模型模型精度更高,该模型为重载铁路轨道不平顺发展预测的研究提供了新的思路。     

基于EHM理念的铁路机务设备大数据健康管理系统的设计与实现

为更好地进行铁路机务设备工作状态管理,降低维修成本,设计并实现了基于设备健康管理(EHM,Equipment Health Management)理念的铁路机务设备大数据健康管理系统。该系统通过层次分析法、自回归(AR,Autoregressive)模型、支持向量机(SVM,Support Vector Machine)模型,实现了铁路机务设备运行状态实时监测、健康趋势预测分析(准确率到达96.2%)、故障预测分析(准确率到达99.08%)、风险评估预警等功能。系统的运用有效的降低铁路机务设备维修成本,为铁路机务设备的信息化健康管理起到示范作用。     

基于置信水平的钢轨焊接接头设备状态评定方法

[目的]为解决我国无缝线路钢轨设备状态评定体系不完善的问题,需要建立基于置信水平的钢轨焊接接头设备状态评定方法。[方法]阐述了目前我国规定的高速铁路钢轨平直度允许偏差、焊接接头平直度允许偏差。以我国某条已开通运营13年的高速铁路为案例,对该线钢轨焊接接头平直度数据进行分析,认为钢轨接头平直度检测数据总体服从正态分布。根据正态分布及置信区间原理,对均值和标准差评定法、置信水平评定法进行对比,提出了基于置信水平的钢轨焊接接头设备状态评定方法,得到高速铁路钢轨设备状态的评定标准。[结果及结论]该方法能够客观、直观地反映出钢轨焊接接头的设备状态,可以准确地掌握钢轨设备状态。该方法可为分析钢轨设备变化规律,以及制定大中修的标准、计划及方案等提供很好的理论依据。     

基于健康监测的高铁大型桥梁运营性能评定

研究目的:桥梁健康监测技术不断发展,但基于健康监测的结构损伤识别、性能评定等尚存困难。针对大胜关长江大桥基于健康监测的性能评定问题,本文主要研究实用的基于健康监测数据的桥梁运营性能评定方法及其指标体系。研究结论:(1)基于大胜关长江大桥静动力特点,提出基于健康监测数据的直接评定、变化量评定以及综合评定方法;(2)应用加速度监测数据结果开展直接评定及变化量评定,实测最大时段峰值加速度-121.54 mm/s2均小于计算值、正常值及安全限值,两时段实测加速度极值变化量与方差的比值最大为0.628,表明桥梁振动并不显著且振动变化也小,并得到"优良"、"无损伤"的综合评判结论;(3)验证了评定指标体系的适用性以及大胜关长江大桥良好的运营安全性,可为类似桥梁性能评定提供参考。     

基于改进SP法的铁路应急能力综合评价研究

在对铁路应急体系进行详细分析的基础上,比较全面、系统地构建了铁路应急能力评价指标体系.考虑到该指标体系具有层次结构复杂、指标属性多样等特性,提出选用SP法对铁路应急能力进行综合评价.同时,针对传统SP法的局限性,提出改进的SP法,克服传统的SP法忽视指标权重而产生的误差,并使定量与定性评价有机的结合起来,提高了评价结果的可靠性和准确性.在上述研究基础上,根据铁路应急能力综合评价指标体系的特性,采用改进的SP法对该体系进行评价.最后以青藏铁路公司为例对其应急能力进行综合评价,借此验证该方法的合理性和可靠性,并根据该方法的特性指出其在其它领域的适用范围.     

高速铁路路基沉降风险评估量化模型研究

因高速铁路对轨道的平顺性提出了更高的要求,而路基作为铁路线路工程的一个重要组成部分,其稳定性也十分重要。基于铁路基础设备网格化管理理论,利用模糊逻辑推理方法,得出高速铁路路基沉降风险评估模型,对高速铁路路基沉降风险可能性进行定量化,将路基沉降位置定位在200 m之内,实现对高速铁路路基沉降风险的精细化管理。采用兰新高铁实际数据,对一个200 m网格1个月数据依照模型进行实例验证。     

德国基于惯性测量的轨道缺陷检测模拟研究

为准确快捷地检测轨道缺陷、保障铁路安全运营,德国斯图加特大学铁路和运输研究所创建车辆-轨道模型,模拟多种不同程度的轨道缺陷状态,并在模型车辆上搭载集成惯性测量系统以同时测量三轴加速度和陀螺仪角速度,然后利用连续小波变换和袋装决策树算法对测量结果进行分析,从而显著提高轨道缺陷检测的精度。文章将对该模型及相关研究进行介绍。     

基于车体振动与噪声响应的城市轨道交通线路曲线健康状态评定模型

在城市轨道交通线路中,曲线占比较高,且曲线半径相对较小.准确评估曲线健康状态,对合理利用维修资源、优化安排维修计划具有重要意义.提出了 一种新的曲线健康评定模型,利用车体的振动与噪声响应检测数据,构建状态评定指标体系,确定曲线健康指数.该评定模型可实现曲线健康状态的实时性准确评定.通过北京地铁1号线的实际检测数据验证了...     

铁路客专隧道内无砟轨道施工技术

以合武铁路客运专线大别山隧道无砟轨道施工为例,介绍了轨排法施工工艺,并对该方法的所需材料和设备及技术优势进行了总结。     

高速铁路轨道板图像智能比对技术

提出一种结合深度学习与经典图像处理技术的高铁轨道板外观状态变化智能比对方法,以扣件位置为锚点对齐轨道板,通过网格化图像提取特征,分区域比对轨道板图像相似性.利用同一块轨道板的历史图像数据与新采集的数据自动进行比对,寻找外观差异,从而在无需预先定义故障类型的情况下筛出轨道板异物、设备形位变化及破损等故障,提高了检测效率和...     

铁路运输业统计指标体系框架设计研究

铁路运输业统计指标体系是铁路运输统计工作的核心载体.在对现行铁路运输业统计指标体系存在不足与缺陷的分析基础上,明确了铁路运输业统计指标体系的功能定位和设计原则.结合铁路发展的需要和统计管理体制的特点,吸收、借鉴国外铁路运输业统计指标体系和国内相关运输行业统计指标体系的经验,调整了现有指标体系的体系划分,初步设计了包括7个子体系的我国铁路运输业统计指标体系的新框架.该框架的确立为指标体系的细化设计奠定了基础,补充设置的增加值核算及经济评价统计指标子体系、可持续发展统计指标子体系,能更好地满足铁路运输业管理决策的需要.     

智能客站设备大数据运维服务平台的设计与实现

针对如何对铁路客运车站(简称:客站)设备进行更高效、全方位、多角度地进行管理的问题,搭建了智能客站设备大数据运维服务平台,介绍了其功能架构和设备健康状况评价体系。该平台实现了设备运行状态的实时监测、特征主动识别、故障预测、运维趋势推演、多属性健康状况评价等功能,提升了客运设备健康程度和智能客站设备管理整体智能化水平,为智能客站设备运维管理提供了新的管理思路和技术手段,为下一步客站设备健康评估应用的开发奠定基础。     

铁路轨道电路数据处理系统的研究

为客观科学地评估铁路轨道电路设备的状态信息,同时为满足铁路干线轨道电路日常维护的需要,结合软件工程、数据库技术等设计了一种新一代轨道电路测试数据处理系统.该系统能够实现对轨道电路数据进行分析处理、波形数据历史回放、轨道状态统计评估.通过对实际测试数据的分析表明:该系统能够准确客观地反映轨道电路的真实状况,为轨道电路故障检测与诊断提供科学依据.     

有砟轨道道床断面检测系统的研制

为满足铁路现场有砟轨道道床高效养护维修的需要,研制了一套基于激光扫描技术的有砟轨道道床断面检测系统。该系统配备高精度激光扫描传感器,在车辆高速运行的状态下实时获取有砟轨道道床区域的高精度点云信息,并通过多坐标系变换进行空间映射从而建立基于轨道坐标系的道床三维模型,最后基于凸集理论和空间分析算法模型实现了有砟轨道道床断面缺陷和盈/欠砟量的快速自动检测。铁路线路试验表明该系统能够快速高效地检测有砟轨道道床状态,为铁路有砟轨道道床养护维修提供准确、可靠的数据。     

铁路线路综合质量评价方法的研究

铁路线路设备质量状态主要依据轨检车检查、机车车载式轨道动态监测系统和静态检查,这三种检查方式在数据处理与利用方面均存在不足.在分析三类数据之间相互补充的基础上,提出将三类数据分别量化为三个指标,对不同等级和特点的线路通过试验研究赋予三个指标不同的权值,从而得到线路设备综合质量状态评价,并提出计算与应用方法的建议.     

基于TRIZ理论的轨道健康监测系统设计

轨道健康监测是铁路系统保障列车行车安全、维护轨道系统长期稳定运行、实现铁路运输可持续发展的重要手段之一。基于发明问题解决理论(TRIZ)对现有轨道健康监测系统存在的问题进行描述和分析,将实际工程问题转化为TRIZ问题,采用九屏幕法、功能分析、因果链分析和资源分析对问题进行识别,发现技术矛盾和物理矛盾,结合物-场分析,提出多种解决方案,最终设计了基于振动响应的能实时监测轨道健康状态的系统。