倾角传感器安装误差对轨道测量仪超高测量的影响

轨道测量仪倾角传感器的安装误差会造成经检定合格的不同轨道测量仪在测量同一段线路的轨道超高时测量结果不尽相同,甚至同一台仪器在不同线路状态的超高测量示值误差亦相差较大。为此,从轨道测量仪的超高测量原理出发,对倾角传感器的安装误差进行分类研究,重点分析了倾角传感器的双轴与轨道测量仪的横向、纵向均不平行时,其对轨道测量仪超高测量的影响。研究结果表明:为了满足轨道测量仪在线路任一位置的超高测量示值误差不大于±0. 30 mm的规范要求,倾角传感器的安装误差角度应不大于0. 5°。     

钢轨焊缝超声相控阵检测系统

文章介绍了一种钢轨焊缝超声相控阵检测系统。利用超声相控阵技术,制定了一种适合钢轨焊缝检测的工艺,特制了自动扫查装置,并研制了专用检测终端。系统采用多个相控阵探头和常规超声探头,自动扫查一次,即可完成整个钢轨焊缝的全覆盖检测。     

面向轨道维护的可变轨距轨道模型与钢轨点云的配准方法

基于车载Lidar技术相关的硬件和算法的快速发展,具备发展成快速车载轨道测量技术手段的潜力,从而替代传统的地面人工轨道测量手段。针对其中根据钢轨点云获取轨道轨距、钢轨位置等参数的问题,定义了可变轨距轨道模型,并在此实现可变轨距轨道模型与钢轨点云的配准方法。新算法在配准迭代过程根据钢轨点云到轨道工作边的距离来动态调整模型轨距,从而在轨道配准精度和轨距测量精度两项关键指标获得了同步提高。通过模拟数分析存在不同轨距偏差、超高等情况下算法性能,并和单钢轨轨道模型和固定轨距轨道模型的配准结果进行比较。最后通过一段干线铁路的实测点云进行测试,试验结果表明单钢轨轨道模型配准后左右钢轨的平行性得不到保证;在直线段与固定轨距轨道模型配准精度和轨距测量精度基本相当,配准精度为0.16 mm;在曲线段可变轨距轨道模型配准精度和轨距测量精度不受轨距变化的影响,显著优于固定轨距轨道模型的结果,精度高88.7%。     

全站仪半盘位观测竖盘指标差计算方法研究

高速铁路轨道多采用全站仪半盘位观测,全站仪的竖盘指标差无法通过全站仪的盘左和盘右观测直接消除,会对轨道测量的结果产生严重影响。为了解决上述问题,根据轨道测量自由设站的特点,以及竖盘指标差对高程测量的影响规律,提出一种轨道测量全站仪半盘位观测的竖盘指标差计算方法。研究结果表明,轨道测量全站仪半盘位观测的竖盘指标差计算方法理论严密、过程简单、算法可行且计算准确,不仅削弱了竖盘指标差对轨道测量的影响,提高了自由设站和相邻测站间的高程精度,使CPⅢ控制点的高程不符值和相邻测站间高程搭接误差均小于2.0 mm,而且避免了轨道测量前的全站仪检校,节省15 min的作业时间。     

高速铁路轨道平顺性测量与精度分析

基于高速铁路轨道平顺性验收标准和方法,对与轨道平顺性有关的测量误差进行了理论分析和精度估算。理论分析指出CPⅢ点间的相对精度、全站仪自由设站误差及极坐标测量误差是影响轨道平顺性的主要因素。精度估算表明:采用标称精度不低于1″、1 mm+2×10-6×D(D为测距边长,km)的全站仪,能够完全满足中线偏差、高程偏差和300 m弦长的轨向、高低平顺性检测的精度要求;0.5″级全站仪能够满足30 m弦长的轨向、高低平顺性检测的精度要求,而1″级全站仪无法达到相应的核算精度,建议限制观测距离或重复观测以提高数据的可靠性。     

高速铁路轨道测量测站高程搭接精度研究

在高速铁路轨道测量工作中,常因为测站高程搭接精度超限而需重复设站测量,严重影响作业效率。从轨道测量的原理和方法出发,通过理论推导和精度估算,并结合轨道平顺性指标,对影响测站高程搭接精度的因素进行分类研究。研究结果表明:高速铁路轨道测量按分站单向三角高程测量方式进行高程测量,在极端条件下,测站高程搭接精度难以满足±2 mm的精度要求,自由设站精度是影响测站高程搭接精度的主要因素。通过提高自由设站的精度,可有效提升测站的高程搭接精度;采用余弦函数平滑处理搭接高程,可明显改善和保证测站间的相对精度,减少不必要的重复设站测量,提高作业效率。     

低成本亚米级PPP/INS组合导航定位系统研究

铁路智慧工地建设中,对车辆、机具、人员等有实时定位和安全管理等位置服务需求,设计了一种亚米级、低成本、基于微机电传感器(MEMS)的PPP/INS组合导航定位系统。首先介绍系统终端采用的基于零速度更新(ZUPT)和非完整约束(NHC)算法的PPP/INS松组合导航定位方法,然后介绍系统组成,并通过车载实验对开阔环境和半开阔环境下的系统动态定位精度进行分析。实验结果表明,该系统在开阔环境下可满足亚米级定位精度,在半开阔环境下定位精度优于1.0%×失锁距离,相比PPP和u-blox SPP单系统定位优势明显。研究成果对铁路智慧工地位置服务中低成本、亚米级导航定位研究及成果转化具有一定的参考价值。     

车站站场室外场景3D联锁仿真软件设计

车站站场室外场景3D联锁仿真软件实现了车站联锁控制过程的三维实时动态复示。该软件的设计采用3D MAX软件对各信号设备建模,采用C#编程语言在Unity3D平台下制作转辙机带动道岔转换、轨道电路光带显示及信号机点灯等动画;通过实时接收计算机联锁仿真软件数据驱动车站站场室外3D设备动作,直观地展示排列进路、模拟走车等车站室外作业和几类故障情况的仿真效果,为车站联锁控制系统的教学或培训服务。     

隧道二次衬砌质量控制新技术

为解决隧道二次衬砌背后脱空、混凝土不密实、厚度不够、强度不足、施工缝开裂掉块等施工质量问题,依托在建的张吉怀铁路某隧道工程,施工中采用三维激光隧道扫描测量系统确保初期支护断面不侵限;采用激光定位和磁焊机焊接提升防水板固定效果;研发并使用新型台车分层逐窗自动布料系统,实现隧道拱墙衬砌混凝土自动分层逐窗浇筑;设置刹尖孔、拱顶安装防空洞监测装置和液位器装置,有效防治拱顶空洞;优化拱部振捣方式和施工缝施工工艺;制订并落实隧道二次衬砌质量管理新办法的技术和管理措施。通过以上措施,实现二次衬砌厚度零欠厚,拱部脱空率下降至5%以内,二次衬砌混凝土强度满足设计要求,总体施工质量得到大幅提高,为隧道施工和运营安全提供保障。     

基于北斗卫星导航系统的漂流浮标的研究

本文主要研究为结合北斗通信技术,将浮标的位置传输至指定的指挥终端,使后台管理人员能够收到浮标的当前位置,并快速部署搜救工作;结合AIS通信技术,将浮标位置广播给附近的船舶,让附近船舶能够快速定位到遇险人员位置,有针对性地展开快速救援;结合航标灯新型透镜技术,让搜救船舶、飞机在夜间也能快速定位到遇险人员。