基于图像处理的接触网动态几何参数测量研究

为了保证高速列车安全运行,需要对接触网的高度以及拉出值等几何参数进行经常性的检测。接触式检测在高速铁路试验中会增大试验数据与实际运行数据之间的差异,从而导致接触网测试参数误差变大。现利用车顶摄像机测量接触网几何参数进行可行性分析,提出了一种利用图像处理技术,对摄像机影像进行处理,提取并计算接触网动态高度以及拉出值等参数的方法。试验结果表明系统具有设备安装简单,测量精度高等特点,具有充分的可行性。     

德国高速铁路接触网检测系统

德国高速铁路接触网检测车可以检测导线高度、拉出值、接触压力、导线接近、导线厚度、接触网弹性等相关项目。此接触网检测系统主要由两部分构成：一是动态接触压力检测系统,以运营时速对弓网进行动态性能检测;二是接触网光学检测系统,在不接触接触线的情况下对接触网进行静态检测,检测可以在低速或高速情况下进行。通过动态接触压力检测系统与接触网光学检测系统测量数据的比较,计算接触网弹性以及准确判断故障类型。     

运行速度对接触网拉出值检测误差的影响

拉出值测量是接触网动态检测中最重要的项目之一。文章依据实测数据，结合多年的运行检测经验与铁道工程理论，定性、定量分析了运行速度对接触网拉出值测量误差的影响，得出实时检测过程中应当采用的拉出值速度补偿公式，提高了拉出值的实时检测精度。     

接触网巡检车拉出值测量误差的校正算法

在分析接触网巡检车传统的拉出值测量模型的基础上，根据接触网导线拉邮值的变化规律，提出用拟合函数校正拉出值测量误差的算法，模拟实验表明，该算法可以提高拉出值测量精度５倍以上，它将成为高速巡检车中必备的算法。     

非接触式接触网动态检测系统

《非接触式接触网动态检测系统》由上海铁路局技术中心主持开发。该成果采用了基于两台共面线阵摄像机的三角法立体测量技术，能在电气化铁路接触网不停电、不影响运输秩序的情况下，实现对接触线磨损和几何位置（导高、拉出值、导线坡度、偏磨等）进行非接触式动态检测，并且不受行车速度制约。该成果实现了非接触式接触网测量技术的创新，属国内首创。     

基于线激光传感器的地铁接触网几何参数测量系统

为实现地铁接触网的几何参数测量，研发了一种基于线激光的几何参数测量系统。该系统通过传感器采集嵌入接触线的Π型汇流排二维轮廓图像，通过合理选取轮廓特征直接测量接触线磨损量和汇流排倾角，结合对比法和随动策略间接测量接触网的导高和拉出值。研究结果表明：相比于测量精度为1 mm的检测仪，所提测量系统测得的接触网导高和拉出值与其最大差值分别为2 mm和3 mm;所提测量系统的行进速度为3.5 km/h,满足地铁刚性接触网几何参数的静态测量需求。     

车体振动对接触网检测的影响分析及补偿方法研究

将机器视觉技术应用于轨道交通接触网检测车车体振动补偿,基于激光摄像传感器搭建了接触网检测车补偿装置,分析了多自由度车体振动之间的相互耦合关系及车体振动对检测数据的影响,推导了基于机器视觉的接触网检测车车体振动补偿计算公式,并将该补偿方法应用于接触网检测车。在郑徐客运专线进行试验,补偿后拉出值检测数据相较于补偿前,重复性误差均值减小了7.35 mm,补偿前后拉出值检测数据比照人工测量数据,补偿后比补偿前测量误差均值减小了8.80 mm,以及在杭州地铁2号线进行了检测数据与人工测量数据对比试验,补偿后比补偿前测量误差减小了10.25 mm。两项试验验证了该补偿方法对于提高接触网检测精度的有效性。     

接触网几何参数测量中的车辆振动补偿方法研究

基于车载方式进行接触网几何参数高精度测量必须进行车辆振动补偿。采用结构光立体视觉技术,研究基于2个激光二维传感器的车辆振动补偿方法。运用激光二维传感器扫描钢轨获得钢轨内侧轮廓的二维位移数据,经过空间坐标变换、数据预处理、钢轨特征提取和补偿参数计算4个环节,实现车辆相对钢轨平面的空间姿态参数的光学非接触式测量。基于车辆振动补偿方法的接触网几何参数检测装置经中国铁道科学研究院集团有限公司环行铁道试验基地和既有运营线路进行现场测试,结果表明:车体振动补偿准确有效,检测装置可准确测量拉出值和导高等接触网几何参数,测量数据重复性良好,在运营线路接触网周期性动态巡检中有效检出了拉出值等接触网几何参数超限。     

基于多目立体视觉的接触网几何参数测量方法

采用多目立体视觉技术,研究基于4个线阵相机的接触网几何参数非接触式测量方法。运用欧式空间变换和透视投影变换建立线阵相机模型,运用立体视觉的三角法测量原理建立拉出值和导高的几何参数测量模型,经过图像差分预处理、目标探测、特征描述和目标定位4个环节,实现接触网几何参数的非接触测量。基于该非接触式测量方法的检测装置经在中国铁道科学研究院环形铁道试验基地和沪昆客运专线进行现场测试,结果表明:拉出值和导高的测量精度满足±10mm的要求;在160~385km·h-1列车速度下,测量数据的重复性良好,可用于新建接触网工程的低速静态检测以及运营线路接触网的周期性动态巡检。     

JLC—1型接触网巡检车拉出值超限复检装置

文章分析了在接触网设备的状态修中，接触网巡检车对接触网拉出值测量误差超限的原因。提出了在动态检测中提高检测精度的措施。     

曲线区段接触线拉出值的选择

分析了曲线区段接触线拉出值超标的原因,提出了影响拉出值的各主要因素的计算式,并在忽略一些影响列车振动的次要因素的条件下,得到了曲线区段弓-网位置的动态变化情况,进而讨论了接触线拉出值的选取原则.     

刚性与柔性接触网若干功能差异及标准的探论

针对接触网拉出值、导高、中锚、锚段关节等功能特点,比较了刚性接触网与柔性接触网的不同,分析了刚性接触网自身特点,确定了与柔性接触网不同的技术要求与标准。     

便携式接触线几何参数检测系统

介绍了利用激光相位法高精度测距和激光扫描采样测量接触线静态几何参数的新方法,检测量包括导线高度、拉出值、磨耗,还可附带检测出轨距和外轨超高.文中给出了具体的设计方案.     

刚性接触网拉出值布置与磨耗分析

从地铁接触网单"八"字拉出值布置方式入手,并结合重庆地铁6号线刚性悬挂拉出值布置方式,依据更合理利用受电弓滑板的原则,对接触网拉出值布置进行优化,得到变坡"八"字拉出值布置方案。全面统计并分析不同拉出值区段汇流排的分布,并采用全线统一考虑的设计思路,实现增加受电弓的使用寿命、提高授流质量的目的。     

机车通过关节式电分相过电压研究

分析了韶山7型电力机车通过关节式电分相时经常产生过电压的原因及影响因素,利用Matlab仿真软件建立了仿真模型,得到了暂态仿真波形,并对仿真波形进行了分析;提出利用阻容保护装置或氧化锌避雷器方法来减小过电压问题。仿真结果表明2种方法均能有效降低过电压。     

高速铁路接触网四跨锚段关节结构优化研究

高速铁路接触网锚段关节处于两支接触悬挂的过渡段区域,属于接触网的薄弱环节,当受电弓高速通过该区域,引起弓网振动较其他区域严重。针对某条高铁4跨锚段关节存在中心柱定位器磨定位支座、转换柱定位点抬升较大、两支悬挂交叉点不等高等问题,提出结构优化方案。首先调整接触网平面布置,形成3种调整方案,再利用弓网仿真手段,建立4种4跨锚段关节的弓网仿真模型,比较弓网动态性能参数,得到的结论有:双弓运行建议采用方案2的接触网布置方式,4跨锚段关节定位点最大抬升出现在转换柱ZJ2上,中心柱定位点的抬升衰减较其他定位点慢,调整方案的弓网动态性能较原设计方案优。     

地铁架空刚性接触网平面设计软件的优化

当前地铁设计任务的不断增加对接触网辅助设计软件提出更高的要求。介绍架空刚性接触网平面设计软件的优化内容,采用先进的编程语言实现分布式软件架构,对架空刚性接触网平面设计中的底图处理、锚段智能划分、悬挂点智能布置及冲突检测和调整、拉出值自动计算、汇流排和渡线设计、工程量统计及图幅处理等算法进行优化设计。实际应用表明,本软件提高了地铁架空刚性接触网平面设计的成图质量及设计效率,可满足高质、高效的出图需求。     

哈大高速铁路转临时便线接触网过渡设计研究

以哈大高速铁路转临时便线接触网过渡设计为背景,着重论述高速铁路转临时便线接触网过渡设计中发现的新问题及处理方法。通过对多个设计方案在技术标准、对运营高速铁路的影响、施工难度、经济评价等方面对比分析,提出准确定位高速铁路临时便线标准,避免在运营高速铁路线路两侧设置临时便线用接触网支柱以及灵活运用永临结合设计原则的设计思想。