无砟轨道充填层脱空超声反射检测方法

将超声反射检测方法引入无砟轨道充填层脱空病害检测中,以CRTSⅡ型板式无砟轨道为例,采用COMSOL有限元软件建立其有限元模型,进行无砟轨道超声反射信号的时域和频域特性分析。结果表明：当充填层黏结良好时,超声检测到的回波峰值较小,而脱空区域由于空气、水与混凝土材料阻抗差异过大,超声波在轨道板表面和脱空层之间多次反射,使得回波峰值增大,且随脱空长度的增长,反射系数呈对数上升的趋势。据此提出以反射系数时域值为无砟轨道层间脱空的评价指标,以网格划分、数据采集、滤波计算、云图评价为主要步骤的无砟轨道充填层脱空损伤超声反射检测方法。通过缩尺模型检测试验进行验证,并提出基于反射系数的无砟轨道充填层黏结状态分级评估标准,即：当反射系数小于等于0.4时,充填层没有缺陷,充填层状态良好;当反射系数在（0.4,0.7）区间时,充填层存在一定程度的病害;当反射系数大于等于0.7时,充填层存在较大面积脱空。     

轨道不平顺检测评价及预测综述

按描述参数、激扰方向以及波长的不同对轨道不平顺进行分类;根据检测原理的不同及有无轮载比较不同轨道不平顺检测方法的优缺点;梳理局部不平顺评价和区段整体不平顺评价标准;分析频域评价方法的优缺点及各国应用情况;概括轨道不平顺时频域评价方法及其局限性;按预测方法的不同分析3类轨道不平顺预测方法。研究结果表明：相较于高速铁路,城轨交通动态检测缺少轨检车及综检车的应用;既有铁路轨道谱构建较为完善,但在城轨领域仍缺少成熟的轨道谱;时频分析方法能够同时在时域和频域上对轨道不平顺进行定位,适用于非平稳性信号,但其实际应用仍受较大限制;轨道不平顺预测能提高轨道维护效率,但仍存在很大局限性,无法进一步推广。     

动车组轴温报警故障分析及优化

轴温检测系统是动车组走行部安全运行的重要保障。基于复兴号动车组轴温检测系统的工作原理,对连接器、接地碳刷接触不良,轴箱、轴承、通气阀排气不畅等非传感器故障原因进行分析,为轴温检测系统故障的排查与处置提供新的思路。研究提出优化压夹尺寸、优化接地碳刷结构、加强碳粉清洁、注重轴承维护保养、加强远程温度监控等检修运用措施,以降低轴温检测系统故障率。针对当前轴温传感器故障判断逻辑缺陷问题,建议对不同生产厂家的温度传感器故障逻辑进行统型,并进一步优化轴温传感器故障逻辑,从而明确故障原因、缩短处置时间,减少轴温预报警故障对铁路运行秩序的影响。     

YOLOv5超声波图像识别技术在高原高寒钢轨探伤中的应用

高原高寒地区环境复杂、昼夜温差大,对铁路建设与运营产生不良影响,容易发生由于钢轨内部伤损引起的断裂事故。研究基于YOLOv5的超声波图像识别技术在青藏铁路钢轨探伤检测中的应用,特别是针对轨头核伤、轨面鱼鳞伤等常见伤损类型进行检测。通过智能钢轨探伤仪采集高寒地段钢轨数据,以YOLOv5方法对数据集进行整理、处理和模型训练,精准识别和定位轨头核伤、轨面鱼鳞伤等损伤。研究表明,基于YOLOv5的模型在识别和定位各类钢轨损伤方面具有很高的准确性和实时性,可以同时进行目标检测和类别分类,并能在保持较高准确度的同时实现快速检测。提供一种新的、更有效的钢轨探伤检测数据分析方法,有助于提高铁路安全和运营效率。     

基于简化鲁棒UKF的GNSS/INS紧组合列车定位方法

针对GNSS/INS组合列车定位中的信息融合非线性与传感器量测故障问题,为满足复杂多变列车运行场景下列车定位精度与鲁棒性的需求,提出一种基于简化鲁棒UKF的GNSS/INS紧组合列车定位优化方法。综合标准KF的时间更新与标准UKF的量测更新来构建简化UKF,在保证GNSS/INS紧组合列车定位精度的同时改善定位解算实时性。在简化UKF滤波框架内,引入故障检测与自适应调整因子构建简化鲁棒UKF,可以快速检测传感器量测故障导致的系统故障,并对故障历元的量测噪声协方差进行自适应调整降低滤波增益,使得滤波算法具有较强的鲁棒性。采用京沈高铁实测数据与故障仿真数据进行算法定位性能验证与评估,结果表明：基于简化UKF的GNSS/INS紧组合定位算法水平定位精度为2.686 5 m,与传统EKF滤波模型下的紧组合与松组合方法相比定位精度分别提高5.6%和15.0%。此外,提出的简化鲁棒UKF方法可以快速有效检测到不同类型的传感器量测故障,且大幅抑制传感器量测故障,优化复杂运行场景下的列车定位精度与鲁棒性。     

基于卷积神经网络的接触网支柱号识别方法研究

接触网支柱号是铁路供电部门现场运营维护的重要定位参数。基于卷积神经网络的接触网支柱号自动识别方法结合接触网图像的实际特点,对视频图像进行了归一化图像预处理,并对实际的支柱图片进行了卷积神经网络的训练,在支柱号识别确定的过程中考虑了接触网支柱号的分布特点,提高了支柱号识别的准确性。利用实际线路数据进行测试,取得了较好的识别精度和较快的识别速度。通过实验验证,该方法能够辅助铁路基础设施检测系统中缺陷的定位,指导现场运营维修。     

TCC制式检测平台数字驱动采集接口可视化设计与实现

为了解决列控中心(TCC)测试过程中测试人员对TCC驱动采集数据无法实时监测的问题,设计了TCC制式检测平台数字驱动采集接口可视化方案。使用S7-300PLC高速数字驱动采集模块和集成的视窗控制中心WinCC平台开发,实现了TCC制式检测平台数字驱动采集接口点位状态与站场图实时可视化。通过对TCC数字驱动采集点位信息的毫秒级精确采集,达到了对TCC请求的毫秒级应答,满足测试人员高效测试的要求,极大地提高了测试效率。该方案成功应用于5个厂家、6个型号TCC制式检测,取得了良好的应用效果,为铁路未来可视化测试提供技术支撑。     

基于光纤光栅压力传感器的轨道区段占用检测方法研究

轨道电路是用于检测列车是否占用轨道区段的设备,正确判断其分路状态对行车安全十分重要。当出现轨面生锈或积污等问题时,由于分路电阻过高导致轨道电路分路不良,这将影响分路状态的可靠判定,轨道区段占用检测方法仍存在瓶颈。对此,利用光纤光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)压力传感技术的优势,结合轨道电路的工作原理和轨道动力学分析结果,设计轨道占用检测的系统结构;监测FBG的中心波长漂移量,统计列车进出轨道区段的轮对轴数,通过轴数比较解决轨道电路分路不良时的轨道区段占用检测问题。对光纤Bragg光栅纵向应力特性进行仿真实验,结果表明:FBG的中心波长漂移量和纵向应力的改变成正比,即和钢轨受力形变所产生的弯矩变化成正比,这种应力特性可有效应用于轨道区段的检测问题。     

地铁车辆轮对外形尺寸在线检测系统

在地铁车辆运行过程中,车轮受环境影响磨损较为严重,易导致外形尺寸超限.实现轮对外形几何尺寸的自动检测是关系车辆行车安全和正常运营的关键.采用光截图像法,设计了轮对外形尺寸检测系统,实现了轮缘高度、轮缘厚度、车轮内距、车轮直径的在线自动测量.该系统采用LS-SVM预测模型实现了对地铁车辆车轮磨耗趋势的精确预测分析;并将轮...     

一种基于深度神经网络的腕臂底座开口销缺失检测算法

在接触网装置故障中,腕臂底座(包含平腕臂底座和斜腕臂底座)开口销缺失较常见,包括横向和垂直销钉开口销缺失两种.为对腕臂底座开口销缺失缺陷进行自动识别,本文提出一种基于深度神经网络的腕臂底座开口销缺失检测算法:首先采用YOLO算法对原始大图进行一级定位得到腕臂底座区域,然后对腕臂底座区域进行二级定位得到开口销区域小图,最...