非接触式遥感路面状态检测预警系统研究与应用

为了实现道路路面状态检测和预警,自主开发了非接触式遥感路面状态检测预警系统。采用红外遥感和多光谱测量技术,以路面温度、空气湿度及水或冰或雪的厚度和透光率等参数为核心,对系统技术原理和算法、数据分析处理和控制及数据传输等关键技术进行了研究。通过水、冰及雪对3个波长光的不同吸光系数,确定了路面覆盖物的类型,计算了水、冰及雪的厚度。经多次现场测试数据验证,测试结果准确可靠,各项功能和性能满足实际要求。该系统已在中国多条高速公路中成功应用,为交管部门实施交通预警及疏导方案提供了数据依据,极大地提高了应对突发天气状况的及时性和准确性,有力保障了道路交通安全,取得了显著的安全效益和社会经济效益,具有广泛的推广应用前景。     

Perspectives on railway track geometry condition monitoring from in-service railway vehicles

This paper presents a view of the current state of monitoring track geometry condition from in-service vehicles. It considers technology used to provide condition monitoring; some issues of processing and the determination of location; how things have evolved over the past decade; and what is being, or could/should be done in future research. Monitoring railway track geometry from an in-service vehicle is an attractive proposition that has become a reality in the past decade. However, this is only the beginning. Seeing the same track over and over again provides an opportunity for observing track geometry degradation that can potentially be used to inform maintenance decisions. Furthermore, it is possible to extend the use of track condition information to identify if maintenance is effective, and to monitor the degradation of individual faults such as dipped joints. There are full unattended track geometry measurement systems running on in-service vehicles in the UK and elsewhere around the world, feeding their geometry measurements into large databases. These data can be retrieved, but little is currently done with the data other than the generation of reports of track geometry that exceeds predefined thresholds. There are examples of simpler systems that measure some track geometry parameters more or less directly and accurately, but forego parameters such as gauge. Additionally, there are experimental systems that use mathematics and models to infer track geometry using data from sensors placed on an in-service vehicle. Finally, there are systems that do not claim to measure track geometry, but monitor some other quantity such as ride quality or bogie acceleration to infer poor track geometry without explicitly measuring it.     

基于序列影像种子跟踪的道路线自动提取算法

为快速建立道路精确的几何模型,利用车载移动测量系统获取的序列影像开展了道路边线自动提取方法研究.针对不同类型道路边线的特征,提出了一种基于序列影像种子跟踪的道路线自动算法.首先,对不同质量道路影像分别采用基于灰度信息和梯度信息的道路边线边缘检测方法;其次,采用线性回归模型拟合道路边线,以当前帧拟合直线为种子点,提出了基于种子直线的序列影像感兴趣预测方法,在此基础上对下一帧影像道路边线进行跟踪;最后,以高速公路和城市街区道路序列影像为例,开展了道路边线自动跟踪提取试验,结果表明此方法可以达到优于20 cm的精度,具有很好的鲁棒性.     

小波分析在高速公路事件检测中的应用

采用小波分析方法研究高速公路事件检测问题,介绍小波变换和多孔算法,阐述事件检测原理,给出事件检测步骤,并对实际例子进行分析。试验结果表明,将小波分析用于高速公路事件检测中有其优越之处。     

水下地基形态自动监测控制系统

随着海上建筑增多,急需一种适合于远离岸线,特别是在台风时也能够准确便捷地对地基进行水下自动监测的仪器。采取了诸多措施,将测控系统和设备构成的监测系统,放在远离岸线的海底进行长期监测。经几项工程均长达一年半的监测实践表明,监测数据规律性很好、长期稳定性强、无零飘现象、通讯传输便捷而可靠。     

铁路贯通/自闭线单相接地故障段定位方法

研究目的:据大量的运行故障统计表明,中性点不接地系统发生单相接地故障约占系统总故障率的80％以上,本方法为了迅速定位并隔离故障区段,提高铁路贯通、自闭线的供电可靠性。研究方法:本文分析了线路发生单相接地故障时,零序电流的分布情况,基于改进的统一矩阵算法,提出一种针对铁路10 kV贯通、自闭线的故障段定位方案并加以验证。研究结果:该方案提出一种由FTU、STU和终端监控设备三个层次构成的分布式测控系统,舍去以往在电站检测零序电压、比较各出线零序电流等做法,仅使用各分段开关处的零序电流一个电量信息,根据各区段零序电流的相位和大小定位故障区段。研究结论:经过在实验室条件下的验证,该系统能在10秒内准确定位并隔离单相接地故障区段,同时也可以为故障的查找和排除提供可靠的依据。     

既有线轨道质量指数的分布与不平顺权重系数统计分析

利用轨检车在沪宁线苏州—南京段线路上检测的不平顺数据,计算既有沪宁线的轨道质量指数(TQI),运用统计方法对轨道质量指数的频数分布和里程分布进行分析。结果表明,线路90%以上的TQI数值处于13以下。通过对单项不平顺占轨道质量指数权重进行统计分析,得到单项不平顺的管理值。分析表明,对沪宁线而言,左、右高低不平顺和水平不平顺在TQI中占的比重较大,对轨道质量的影响较大。根据统计得到的TQI管理值和各项不平顺所占权重,各项不平顺小于管理值之内的里程均大于78%。说明将沪宁既有提速线路的TQI管理值定为13基本能保证线路的质量状态。     

灰色预测CO浓度在舰船火灾探测中的应用

为了有效地探测舰船火灾,根据舰船火灾信号的特点,选取CO浓度作为火灾探测信号的特征,并提出采用灰色系统模型预测CO浓度增大趋势,通过与实际探测值比较得出相应时刻的预测误差,进而判断是否存在火灾威胁的探测方法,同时结合舰船工作环境的特点,设计了三级火灾报警等级。仿真结果证实了该方法的有效性,对现有的火灾探测方法是一种补充。     

列车优化操纵与自动驾驶模式的研究与仿真

对列车优化操纵与自动驾驶模式进行了深入研究,在总结优秀司机操纵经验的基础上阐述了合理操纵和节能操纵两种优化操纵方法,提出了在不同坡道上和通过限速时列车自动驾驶的基本策略,给出了实现最大能力操纵的主要原则以及由此达到正点运行的方法,进行了优化操纵及自动驾驶模式的仿真,证明了研究成果的正确性。     

火灾自动报警系统设计方案有关问题的探讨

结合现行有关防火设计规范的要求,简要介绍了火灾自动报警系统设计系统构成方式,重点对目前消防泵及喷淋泵控制方案设计进行了分析研讨,指出消火栓按钮、湿式报警阀压力开关启泵控制以及消防控制室自动控制、手动直接控制存在的问题,在满足规范要求的条件下,确定了优选方案。提出了消防泵控制方案设计需注意的问题及对有关消防产品改进的建议。