基于DSP技术的动车组接触网动态参数检测系统研究

针对采用检测方式无法较好地实现对动车组弓网高频动态特性进行测试的问题,开发了基于TMS320C5402的检测系统,以实现完全意义上的非接触式接触网检测。文中计算了相关检测算法,介绍了系统的总体设计,详细说明了系统的硬件设计,完成了系统的软件主程序流程图设计。 目录摘要：本文提出了通过测量动车组受电弓滑板变化状态并用配套算法计算出相应参数的方法,设计了检测系统。     

ARM＋Linux动态数据采集系统在接触网检测中的应用

为满足高速铁路接触网检测系统动态数据实时性的要求,开发了基于嵌入式技术的动态数据采集系统。提出的方法是在原有的非接触式CCD摄像头接触网检测系统中应用嵌入式系统采集动态图像,在ARM最小系统板的基础上加外围芯片和接口,再移植嵌入式Linux操作系统完成图像采集,进而为下一步的图像处理和传输打下基础,最终完成接触网各几何参数的检测。试验室的系统测试表明,系统可以很好的完成动态图像的采集,满足实时性要求。     

基于机器视觉的接触网几何参数检测方法

提出了一种基于机器视觉技术的接触网几何参数检测方法。检测过程中,通过线阵相机对锚段关节、支柱等关键零部件的识别,实现检测数据精确定位,同时采用振动补偿技术消除由检测车体振动所造成的检测误差.检测结果表明,该方法能够有效地提高接触网动态几何参数检测精度,具有实际意义.     

基于Faster R-CNN的接触网吊弦故障检测方法

针对接触网吊弦故障图像样本较少,现有方法检测准确率较低的问题,提出了一种高效率、高准确率的接触网吊弦故障检测方法.以Faster R-CNN模型为基础,通过引入能够提取深层次图像特征并实现特征重用的密集连接卷积神经网络(dense convolutional network model, DenseNet)替代原始的特征提取模块提取吊弦图像特征,并在实验中利用图像旋转、增强等数据变换操作扩充样本集提升检测效果.通过对接触网吊弦图像的测试,以DenseNet为主干网络的Faster R-CNN模型能够检测接触网吊弦故障,检测准确率比原始检测模型提高4%以上,且加入数据变换对吊弦故障检测的准确率和鲁棒性均有显著提升,均值平均精度(mAP)可达98%以上.     

高速受电弓-接触网系统动态受流性能的仿真分析

采用了MSC-MARC软件对受电弓-接触网系统的动态受流性能进行了仿真,分别建立了接触网和受电弓两个子系统的有限元模型,通过接触实现了两个子系统的耦合,进行弓网的动态分析．通过仿真,将低速下得到的结果与国外的结果相比较,验证了软件分析结果的正确性．针对高速铁路一种受电弓-接触网的设计参数,对弓网之间的相互作用进行了分析,得到了高速下接触网的动态抬升量,接触压力和离线率,通过参数的调整保证弓网可靠作用达到良好的受流．对高速受电弓与接触网的相互作用进行了大量的仿真并对结果进行分析,为进一步研究高速下受电弓与接触网不同参数的配合奠定了基础．     

基于动态称重技术的轴载谱检测研究

轴载谱可以反映公路车辆组成,轴载谱检测在路用性能研究中占据重要地位,静态检测方法无法实时检测且不易自动辨认轴型导致该检测方法使用受限.通过分析动态称重系统检测轴载谱原理以及应用时的干扰因素,研究基于动态称重技术的轴载谱检测的可行性.结果 表明,动态称重系统可以通过传感器和高性能处理器实现数据采集、分析等工作,理论上能够...     

电气化铁道电气设备绝缘状态检测技术及成套设备

本项目是在我国铁路面临重大技术跨越的大背景下提出的。货运重载化、客运高速化、重大技术装备国产化和铁路信息化是铁路跨越式发展的要求，电气化铁路是货运重载和客运高速的必然选择。牵引供电设备的可靠性成为影响铁路运输安全和能力的重要因素。     

6C系统：实现高速铁路牵引供电系统的全面检测——访西南交通大学电气工程学院教授陈唐龙

RT《轨道交通》：您认为我国高铁电气化的重点是什么？ 陈唐龙：当前高铁电气化的重点是构建高速铁路供电安全检测监测系统（6C系统）。6C系统可以实现对高速铁路接触网全方位的检测监测,它是对传统的检测技术的全面提升。相对于传统检测方法中对于接触线的检测,6C系统可以实现接触网参数检测以及接触网零部件等设备的全覆盖检测。同时,传统接触网检测需要人工夜问工作,其劳动强度大且效率不高,6C系统使用计算机的接触网监测检测技术可以大大提升效率并保证安全性。6C系统必将成为高铁接触网的安全运营和系统维护的技术保障。     

视频检测技术在高架设施动态管理上的应用

为了最大限度地发挥好市政设施的交通功能,上海市政设施管理正以“信息化、智能化”为依托,围绕市府提出的“建管并举,重在管理”的指导方针,朝着建设“数字化市政设施动态管理”方向发展。作为智能交通示范城市之一,延安高架诱导系统也正在紧锣密鼓建设中。     

京津城际高速铁路弓网动态系统有限元仿真

基于非线性有限元理论, 建立了京津城际高速铁路弓网动态系统的有限元模型, 采用欧拉-伯努利直梁模拟接触网各部件, 采用铰链和非线性弹簧相互耦合模拟受电弓, 借助MARC软件, 对京津城际高速铁路弓网受流情况进行了动态仿真, 并利用MARC的后处理功能显示弓网运动过程中的三维动态情况。计算得到了京津城际弓网动态系统的平均接触压力为160.68N, 接触点动态抬升量变化范围为28.5~87.0mm。与西门子公司提供的仿真结果及京津城际现场的测试结果比较表明: 有限元模型是正确和有效的, 京津城际弓网动态系统具有良好的动态受流质量。     

高速列车轮轨动态相互作用特征

为了探明高速铁路轮轨动态相互作用特征, 运用铁道机车车辆-轨道耦合动力学理论, 考虑了轮轨系统参振的影响, 研究了高速运营条件下曲线轨道上的轮轨动态接触几何关系, 分析了安全性指标和舒适性指标的随机振动特性。研究结果表明: 在高速运营条件下, 曲线轨道上的轮轨动态接触几何关系具有明显的特点, 在160~300 km·h^-1速度范围内, 减载率及车体振动加速度的敏感波长分别为1.0~2.5 m与40~50 m, 控制该波长范围不平顺对提高动车组的安全性及舒适性十分有利。     

高速铁路动态票价制定策略

为提高高速铁路在客运市场中的竞争力,文中通过浮动定价机制,达到乘客满意度提高和运营收益增加的双重目标。文中利用数据挖掘技术,建立线路每日发售量数据库,并通过多条件筛选的方法对未来的发售量进行预测。通过实时校验的方法使数据库自净,提高预测精度,还原真实的购票需求。建立动态期望模型,采用动态期望的方法建立随乘客需求变化的动态票价调整模型。并采用蒙特卡罗算法进行数值仿真,验证此模型可达到乘客满意度提高与运营收益同时增加的效果。     

基于轮轨接触的高速铁路钢轨磨耗量

为预测高速铁路钢轨的磨耗量,建立了轨道结构静力学有限元模型和动力分析模型,基于Archard磨耗理论从曲线半径、行车速度、轮轨横移量3个角度计算分析了钢轨磨耗量,利用垂直磨耗深度0.5mm的磨耗量为界反算出通过总质量.计算结果表明：曲线地段钢轨磨耗较为严重,垂直磨耗深度为0.5mm时,直线上通过的总质量为45.9～60.0 Mt,曲线上通过仅为22.9～29.9Mr;相同曲线半径条件下,单轮作用下的接触斑处钢轨磨耗量随着行车速度提高而增大;相同速度和曲线半径下,钢轨磨耗量随着轮轨横移量增大而增大.     

基于竞争的高速铁路客运需求量预测

从铁路运输企业的角度，以市场竞争为导向，以提高铁路客运市场竞争力和综合经营效益为目标，从客流属性特征出发，对竞争条件下旅客运输需求进行分析，引入匹配因子和分担率的概念，以距离和旅客收入结构为交叉因素对分担率进行预测，构建了适应我国铁路客运需求预测理论体系，并以京广线为例对高速铁路在竞争条件下的客运需求量进行了合理预测．     

高速铁路路基与边坡结构安全光纤传感监测试验

研究采用光纤传感技术实现对高速铁路轨道、路基、桥梁、隧道、边坡和涵洞等工务设施进行结构安全监测的可行性．将光纤传感器嵌入到边坡及路基结构模型中进行试验．研究表明,光纤传感技术具有实时、远程、在线和连续监测的功能特点,能够满足高速铁路工务设施结构安全信息采集的需要．基于光纤传感的安全监测技术,结合对监测信息分析评估的方法和软件系统,能够应用于高速铁路工务设施的安全状况评估．     

高速铁路综合接地效果评价系统

以钢轨电位的降低程度为评价综合接地效果的指标, 分析了钢轨电位与综合地线接地阻抗和分流系数的关系, 开发了综合接地效果评价系统, 研究了影响综合地线接地阻抗和分流系数的主要因素, 对比了综合接地效果评价系统的理论结果与现场测试结果。分析结果表明: 钢轨电位随着综合地线接地阻抗的增大而增大, 随着分流系数的增大而减小; 综合地线的选材、土壤电阻率及横向连接距离对接地阻抗和分流系数有较大影响, 而埋设深度对其影响较小; 接地电阻、分流系数的理论值和测试结果差异分别为18%、5.62%。可见, 系统的计算误差较小, 可用于高速铁路综合接地系统的设计与施工。     

基于时序InSAR技术的京津高铁区域沉降稳定性评估

高速铁路对轨道的平顺性及线下构筑物的稳定性有严格的要求,而铁路地理跨度大,采用定期的常规地面人工测量方法无法及时有效得到高速铁路沿线的形变,给线路的稳定性评价和列车的安全运营造成了潜在的隐患．本文以京津高速铁路永乐站至天津站区段为研究区域,利用时序差分雷达干涉测量技术,选用C波段雷达数据对沿线区域进行了形变监测,获得了该区域在2007-02-2010-07时间范围内的纵断面方向平均沉降速率曲线及沿线平均沉降变化率曲线;对比分析了沿线区域沉降变形规律,提出区域内差异性沉降是对线路稳定性影响较大的因素;并根据影响程度对线路进行了分级评估．该结论对于京津高铁的运营及维护具有重要参考意义和实用价值．     

基于神经网络的高速铁路安全态势预测方法研究

为提高高速铁路运营安全水平,提出用事故次数、事故联动系数、月均事故率作为高速铁路运营安全态势评价指标,对高速铁路的运营安全态势进行时空分布特性聚类分析,将国内高速铁路的线路运营现状分为危险、较危险、一般、安全四个等级。以2013—2015年存在运营安全风险的高速铁路线路运营事故数据为基础,利用BP （Back Propagation简称BP）神经网络具有较强非线性拟合能力的特点,建立高速铁路运营安全态势预测模型。预测结果表明,除京沪线、达成线、福夏线、胶济线外,其他高速铁路线路安全运营水平均有上升趋势。     

水位抬升对高铁路基动力响应与长期沉降的影响

基于Biot理论,建立了轨道-路基-多层饱和土地基耦合系统的2.5维有限元分析模型,提出了考虑实际列车循环荷载作用的路基累积沉降计算方法,分析了水位抬升、列车速度和列车轴重对路基动力响应与长期沉降的影响。研究结果表明：水位抬升对土体振动强度的放大作用并不是局限在水位变化的深度范围内,而是会导致整个路基和地基断面的振动增大,并且这种全断面式的振动放大效应随着列车速度的提高而增强;水位抬升至路基内部时,路基内部会出现显著的超静孔压,最大值达到27.52 kPa,导致有效应力大幅下降,路基内土单元的应力路径向破坏线靠近;当水位仅在地基内抬升时,路基在列车循环荷载作用下的累积变形较小,线路沉降主要来自于地基,当水位抬升至路基内部时,路基累积变形随加载次数的增加发展迅速,100万次加载后变形为19.54 mm,远超容许值,说明路基防水对于线路的长期累积沉降控制具有关键作用;路基和地基的累积变形受列车速度和列车轴重的影响,随着列车轴重的增加而显著增大,并且轴重的增加对路基累积变形的影响相较于地基更强烈,在设计时需要格外关注。