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基于空耦表面波-空耦冲击回波法的高铁无砟轨道板脱空检测试验研究
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作者 肖军华 潘越 +3 位作者 刘孟波 李航 龙许友 苏志鹏 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期70-80,128,共12页
高速铁路无砟轨道板脱空病害频发,严重影响列车运行安全。为了实现无砟轨道板的快速检测,文章研究联合空耦冲击回波和空耦表面波2种检测方法,以预设轨道板脱空的CRTSⅡ型无砟轨道板为研究对象,通过足尺检测试验,分析冲击荷载作用下轨道... 高速铁路无砟轨道板脱空病害频发,严重影响列车运行安全。为了实现无砟轨道板的快速检测,文章研究联合空耦冲击回波和空耦表面波2种检测方法,以预设轨道板脱空的CRTSⅡ型无砟轨道板为研究对象,通过足尺检测试验,分析冲击荷载作用下轨道板脱空的声频信号特征,构建轨道板脱空指标,实现轨道板脱空平面成像。研究结果表明:当轨道板脱空时,空耦表面波法测得相位谱在第2个相位循环5~10kHz内出现相位不连续现象,频散曲线在波长0.2m左右出现间断;空耦冲击回波法测得声频信号频域图在9960Hz附近出现共振峰,对应的脱空指标值大于0.93,当轨道板与砂浆层接触效果较好,脱空指标值小于0.93。联合空耦表面波法和空耦冲击回波法,实现CRTSⅡ型无砟轨道板脱空的快速连续检测成像。 展开更多
关键词 无砟轨道板脱空 空耦冲击回波 空耦表面波 联合检测 脱空成像
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高铁线路设备维修检查的标准化流程构建
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作者 王伟 《中国设备工程》 2025年第1期153-155,共3页
随着高铁网络的迅速扩展,线路设备的维护和检查成为确保铁路系统安全高效运行的关键环节。然而,当前的设备维修检查存在诸多问题,包括人力资源不足、技术手段相对落后、数据记录和反馈机制滞后等。为了解决这些问题,本文提出了一套高铁... 随着高铁网络的迅速扩展,线路设备的维护和检查成为确保铁路系统安全高效运行的关键环节。然而,当前的设备维修检查存在诸多问题,包括人力资源不足、技术手段相对落后、数据记录和反馈机制滞后等。为了解决这些问题,本文提出了一套高铁线路设备维修检查的标准化流程,并探讨了大数据、物联网和人工智能等智能技术在设备维护中的应用。通过标准化流程的实施,结合人员培训、信息化平台构建,能有效提高维护效率,减少故障发生率。本文还通过具体案例分析对流程实施效果进行评估,提出持续优化建议,以确保流程的长期可行性与高效性。 展开更多
关键词 高铁设备维护 标准化流程 大数据分析
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考虑钢轨扣件特性的动力稳定车作业效果分析
3
作者 陈太茂 王立华 +3 位作者 黄洪燚 王炯力 赵泽民 蒋维 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第1期281-286,292,共7页
[目的]为了研究动力稳定装置激振频率和钢轨扣件力学特性对动力稳定车的作业效果影响和影响显著性,以便为动力稳定车作业提供参考。[方法]基于多体系统动力学理论建立考虑钢轨扣件力学特性的动力稳定装置-轨道动力学模型,采用有限元的... [目的]为了研究动力稳定装置激振频率和钢轨扣件力学特性对动力稳定车的作业效果影响和影响显著性,以便为动力稳定车作业提供参考。[方法]基于多体系统动力学理论建立考虑钢轨扣件力学特性的动力稳定装置-轨道动力学模型,采用有限元的方法建立动力稳定装置-道床的刚柔耦合动力学仿真模型;以动力稳定装置激振频率﹑扣件横向刚度和扣件横向阻尼为研究因素,轨枕横向加速度响应为稳定作业效果评价指标,进行数值模拟分析得到动力稳定作业效果的影响因素的显著性。[结果及结论]随着动力稳定装置的激振力幅值增大,轨枕的横向位移与加速度均单调增大;当激振频率逐渐增大,轨枕的横向位移单调减小,横向加速度先减小再增大,得到动力稳定装置最佳激振频率范围为30~36 Hz;增大钢轨扣件横向刚度,轨枕横向加速度增大;增大钢轨扣件横向阻尼,轨枕横向加速度减小。基于响应面分析方法得到3个因素对轨枕横向加速度影响显著性的大小顺序为激振频率>扣件横向刚度>扣件横向阻尼。 展开更多
关键词 动力稳定车 动力稳定装置 激振频率 钢轨扣件横向刚度 钢轨扣件横向阻尼 响应面分析法
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基于轨道几何状态的大机作业决策方法
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作者 许玉德 张喜 +1 位作者 刘思磊 吴宣庆 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1929-1937,共9页
大型养路机械作业主要包括捣固作业和打磨作业,是维持线路良好几何状态的重要作业方式。为了制定合理的捣固与打磨作业计划,保障线路能够安全运营,以年度几何不平顺平均值最优为目标,现场作业能力为约束,建立了年度捣固与打磨作业计划... 大型养路机械作业主要包括捣固作业和打磨作业,是维持线路良好几何状态的重要作业方式。为了制定合理的捣固与打磨作业计划,保障线路能够安全运营,以年度几何不平顺平均值最优为目标,现场作业能力为约束,建立了年度捣固与打磨作业计划编制模型,并且运用改进的枚举法对模型进行求解。该模型被应用于京沪铁路进行验证,结果表明:该模型建立的大机作业计划能够提高轨道几何状态的改善率,降低年度几何不平顺平均值,为现场捣固和打磨作业的计划编制提供参考。 展开更多
关键词 有砟轨道 几何不平顺 计划编制模型 捣固作业 打磨作业
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基于互补集合经验模态分解和支持向量回归机的城市轨道交通线路轨距劣化预测
5
作者 贾清天 林海剑 金忠 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第1期50-55,共6页
[目的]为了加强城市轨道交通区间线路质量的状态管理,需要对轨距在空间上的整体劣化趋势进行预测。[方法]引入CEEMD(互补集合经验模态)理论,提取轨道区间几何形位的IMF(本征模态函数),利用PSO(改进粒子群)算法优化SVR(支持向量回归机),... [目的]为了加强城市轨道交通区间线路质量的状态管理,需要对轨距在空间上的整体劣化趋势进行预测。[方法]引入CEEMD(互补集合经验模态)理论,提取轨道区间几何形位的IMF(本征模态函数),利用PSO(改进粒子群)算法优化SVR(支持向量回归机),对提取数据进行训练,标定预测模型最优参数后进行测试集验证,构建CEEMD-PSO-SVR预测模型。通过上海轨道交通16号线上行轨道区间K12+134—K15+743内的1128组轨检样本数据对预测模型进行了试验。[结果及结论]CEEMD-PSO-SVR预测模型同PSO-SVR模型、ARIMA(自回归移动平均模型)相比,在均方根误差、平均绝对误差、平均相对误差绝对值等3项性能评价指标上具有优势。 展开更多
关键词 城市轨道交通线路 轨距劣化 互补集合经验模态分解 支持向量回归机
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道砟非均匀分布对道床力学特性的影响
6
作者 许玉德 缪雯颖 +1 位作者 李少铮 刘学敏 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期407-415,共9页
铁路道床机械清筛作业中,分次回填道砟颗粒会导致道砟分层,出现非均匀分布现象。为了解道砟非均匀分布对道床力学特性的影响,基于离散单元法基本原理,生成有砟道床仿真模型,模拟道砟均匀分布、“上大下小”分层分布、“上小下大”分层... 铁路道床机械清筛作业中,分次回填道砟颗粒会导致道砟分层,出现非均匀分布现象。为了解道砟非均匀分布对道床力学特性的影响,基于离散单元法基本原理,生成有砟道床仿真模型,模拟道砟均匀分布、“上大下小”分层分布、“上小下大”分层分布等3种道床工况,分析3种道床工况在捣固作业和稳定作业中的力学特性变化。结果表明:道砟非均匀分布对道床力学特性产生影响,其中道床密实度特性受道砟分布状态影响较小,而道床垂向刚度和横向阻力特性则受道砟分布状态影响较大。在捣固作业中,道砟“上小下大”分层分布最有利于道床垂向刚度提升。在稳定作业中,道砟“上大下小”分层分布最有利于道床横向阻力提升。道砟颗粒流动则是使得道床垂向刚度和横向阻力提升的重要因素。 展开更多
关键词 有砟道床 颗粒分布 横向阻力 垂向刚度 离散单元法
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轨道打磨电动机监测管理系统设计与实现
7
作者 赵炯 巫昱标 +1 位作者 周奇才 熊肖磊 《起重运输机械》 2024年第1期49-54,共6页
打磨电动机是铁路轨道打磨作业的重要设备。但其工作环境较为恶劣,故障率较高。文中从实际需求出发,研究并构建1套轨道打磨电动机监测管理系统,以实现对电动机实时状态进行监测和相关数据的采集。系统针对海量数据的高效采集存储、故障... 打磨电动机是铁路轨道打磨作业的重要设备。但其工作环境较为恶劣,故障率较高。文中从实际需求出发,研究并构建1套轨道打磨电动机监测管理系统,以实现对电动机实时状态进行监测和相关数据的采集。系统针对海量数据的高效采集存储、故障诊断方面进行了深入研究和设计,同时构建友好的用户交互界面。该系统对于推动铁路轨道打磨的实际应用和设备的智能化有一定的促进作用。 展开更多
关键词 轨道打磨电动机 远程监测 设备管理 大数据系统 设计
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WJ7-B型轨下橡胶垫板服役状态研究
8
作者 孙照亮 方杭玮 +2 位作者 邓娇 杨君平 李承亮 《中国科技期刊数据库 工业A》 2024年第8期0071-0075,共5页
WJ7-B轨下橡胶垫板在我国高速铁路中被广泛应用,在扣件系统中起着重要的作用。本文选取年通过总重相近、所处气候差异较大的广深港高速铁路与京哈高速铁路为铺设线路,以WJ7-B轨下橡胶垫板为研究对象,通过现场铺设,调研抽取样品,然后进... WJ7-B轨下橡胶垫板在我国高速铁路中被广泛应用,在扣件系统中起着重要的作用。本文选取年通过总重相近、所处气候差异较大的广深港高速铁路与京哈高速铁路为铺设线路,以WJ7-B轨下橡胶垫板为研究对象,通过现场铺设,调研抽取样品,然后进行检测分析,研究其在不同环境下的服役状态和性能变化规律。结果表明:随应用时间增长,WJ7-B轨下橡胶垫板的整体外观良好,厚度、拉断伸长率会随之减小,静刚度、拉伸强度、200%定伸应力、压缩永久变形性能会随之增大。环境的温度和湿度会影响WJ7-B轨下橡胶垫板的厚度、刚度及物理性能变化,高温高湿环境下的垫板厚度及物理性能变化小,静刚度变化大。 展开更多
关键词 高速铁路 WJ-7型扣件 橡胶垫板 服役状态 性能
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小波能量谱在铁路轨道检测中的应用解析
9
作者 李树茂 白艳芳 +2 位作者 云永胜 于昊 蔺诗瑶 《中国设备工程》 2025年第1期161-163,共3页
铁路轨道检测是一种通过对铁路轨道振动速度和位移的分析,判断轨道状态是否正常的技术手段。小波变换是一种信号处理方法,可以从时间序列中提取出信号的细节特征。小波变换具有时频局部化的特点,能把信号从频域变换到时域,实现对信号的... 铁路轨道检测是一种通过对铁路轨道振动速度和位移的分析,判断轨道状态是否正常的技术手段。小波变换是一种信号处理方法,可以从时间序列中提取出信号的细节特征。小波变换具有时频局部化的特点,能把信号从频域变换到时域,实现对信号的时频局部化分析,在铁路轨道检测领域广泛应用。小波能量谱是将小波变换与传统傅立叶变换相结合,对铁路轨道振动加速度进行时频分析并得到能量谱,其利用小波变换在时域和频域同时对信号进行分析的特点,可以有效地提取铁路轨道振动加速度信号中的高频部分。 展开更多
关键词 连续小波变换 能量谱 轴箱加速度
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某线震后轨道设计方案研究 被引量:1
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作者 蔡向辉 张岷 +3 位作者 唐文国 刘启宾 褚卫松 张生延 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第3期43-48,共6页
2022年1月8日门源发生6.9级地震,造成某线隧道二衬坍塌、桥梁梁体移位、接触网脱落等基础、设备严重损坏,并伴随钢轨折断、扣件脱落、道床倾斜等轨道震害,是我国高速铁路首次遭遇的强震作用下严重受灾事件。结合震后预测余滑变形量水平1... 2022年1月8日门源发生6.9级地震,造成某线隧道二衬坍塌、桥梁梁体移位、接触网脱落等基础、设备严重损坏,并伴随钢轨折断、扣件脱落、道床倾斜等轨道震害,是我国高速铁路首次遭遇的强震作用下严重受灾事件。结合震后预测余滑变形量水平150~300 mm,垂向100 mm条件下,在设防区段提出一种“三孔连体套管承轨台可调式WJ-8型扣件+长枕埋入式单层道床预留切割孔”新型大调整量无砟轨道结构方案。其中,三孔连体套管承轨台可调式WJ-8型扣件在既有WJ-8型扣件基础上通过增设铁承轨台、调距块和三联套管等部件可满足单股钢轨左右位置调整量达152 mm,长枕埋入式单层道床中预留切割孔,便于在基础变形超出扣件调整范围后切割纠偏;通过对余滑变形后线路拟合获得拨距包络图,确定了大调整量无砟轨道铺设范围。 展开更多
关键词 地震 余滑 破坏形态 活动断裂带 扣件 设防范围 轨道选型
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基于并行图卷积网络的无砟轨道监测测点异常识别 被引量:1
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作者 孙立 郏凯亮 +2 位作者 林超 黄永 李惠 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期78-86,共9页
针对在服役过程中高速铁路无砟轨道结构健康监测可能出现由结构局部损伤或者传感器故障导致的测点异常问题,建立一种并行图卷积神经网络模型,来识别高速铁路无砟轨道监测测点的异常。采用结构早期初始状态的监测数据训练并行图卷积神经... 针对在服役过程中高速铁路无砟轨道结构健康监测可能出现由结构局部损伤或者传感器故障导致的测点异常问题,建立一种并行图卷积神经网络模型,来识别高速铁路无砟轨道监测测点的异常。采用结构早期初始状态的监测数据训练并行图卷积神经网络,获得结构初始状态下的测点数据之间的空间关联性;利用并行图卷积神经网络预测服役状态无砟轨道测点监测数据,实现轨道监测测点异常的识别;此外,对明显漂移的数据可基于有向图分析修正预测结果。将该方法应用于某高速铁路无砟轨道结构长期监测数据并识别了异常测点。 展开更多
关键词 图卷积神经网络 无砟轨道 结构健康监测 异常识别 状态评估
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三维土工网边坡防护水土保持能力研究 被引量:1
12
作者 李时亮 曾长贤 +3 位作者 王亚飞 李立 吴昊 郑烨炜 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期149-157,共9页
路基边坡防护工程可减轻降雨对坡面土体的侵蚀作用,为深入研究坡面防护材料水土保持能力的定量表征方法,通过室内人工降雨边坡侵蚀模型试验,分析不同降雨强度和不同三维土工网防护下路基边坡的降雨侵蚀规律,提出三维土工网水土保持能力... 路基边坡防护工程可减轻降雨对坡面土体的侵蚀作用,为深入研究坡面防护材料水土保持能力的定量表征方法,通过室内人工降雨边坡侵蚀模型试验,分析不同降雨强度和不同三维土工网防护下路基边坡的降雨侵蚀规律,提出三维土工网水土保持能力的试验测定方法及相关系数计算公式。研究结果表明:三维土工网防护边坡泥沙流失干质量明显小于相同条件下不设防边坡泥沙流失干质量,土工网防护在减少边坡侵蚀量的同时,有利于边坡侵蚀进程的快速稳定,但土工网的水土保持能力随雨强增大急剧下降。泥沙流失速度随着降雨的持续而逐渐减小,后期趋于收敛稳定,侵蚀历程采用指数函数拟合具有较好的相关性。建议设防边坡的试验降雨时间不少于70 min,不设防的边坡试验降雨时间不小于100 min。水土保持能力系数随雨强的增大呈对数函数关系减小,雨强超过100 mm/h时水土保持能力系数实测值与对数函数拟合值差异较大,建议在测定材料水土保持能力系数时雨强取20~100 mm/h,可取50 mm/h作为标准试验雨强。泡面类三维土工网水土保持能力显著优于普通三维土工网,而双泡面的三维土工网优于单泡面三维土工网。试验条件下凹凸泡面三维土工网的水土保持能力系数主要分布在1.71~3.03,建议50 mm/h雨强三维土工网水土保持能力系数不应小于1.5。 展开更多
关键词 降雨侵蚀 边坡防护 三维土工网 模型试验 水土保持能力系数
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基于映射空间编码的高速运动轨道图像去模糊研究 被引量:2
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作者 鄢化彪 刘词波 +1 位作者 黄绿娥 赵恒 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期812-825,共14页
针对轨道缺陷检测系统因镜头抖动或相机快速移动而导致所采集图像较为模糊的问题,提出一种基于最大后验概率估计思想的映射空间编码的高速运动轨道图像去模糊算法。首先,该算法使用深度编解码器和残差网络分别对数据集中清晰图像到模糊... 针对轨道缺陷检测系统因镜头抖动或相机快速移动而导致所采集图像较为模糊的问题,提出一种基于最大后验概率估计思想的映射空间编码的高速运动轨道图像去模糊算法。首先,该算法使用深度编解码器和残差网络分别对数据集中清晰图像到模糊图像的映射关系和模糊核进行编码,为了保证编码时频率信息的完整性,算法在传统的残差模块上引入快速傅里叶变换通道构成双通道残差网络,以补偿多次特征提取带来的频率损失;其次,算法采用深度图像先验(Deep Image Prior,DIP)将潜在的清晰图像和模糊核进行参数化,再利用先验得到的模糊核和清晰图像来调用编码空间中的映射关系;最后,通过交替优化潜在的清晰图像和模糊核,从而去逼近一个真实未知的映射,进而实现真实场景下高速运动轨道图像的去模糊。实验结果表明,双通道残差模块提取的特征图频率信息分量强度普遍高于传统的残差模块,相较于使用传统残差模块实现该算法,采用双通道残差模块可使峰值信噪比(Peak Signal-to-Noise Ratio,PSNR)提升0.84 dB,结构相似性(Structural Similarity,SSIM)提高0.025 1。与现有的深度学习去模糊算法相比,提出的去模糊算法对高速轨道检测系统所采集图像的去模糊效果更佳,在性能方面相较于最好的去模糊算法,PSNR提高了1.84 dB,SSIM提升了0.017 3,显著提升了采集图像的质量。研究结果可为下一步识别轨道部件是否存在缺陷提供清晰图像。 展开更多
关键词 运动去模糊 编码-解码器 映射空间 深度图像先验 残差网络
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基于反射强度的改进欧式距离聚类钢轨点云分割方法 被引量:1
14
作者 段晓峰 高伟伟 韩峰 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期114-121,共8页
线路点云数据结构化是深化专业计算与分析的技术前提。点云分割是点云数据结构化的基础。钢轨作为轮轨走行面,其空间位置的连续及平顺情况直接影响行车安全,因此轨道结构分割中,首先需对钢轨进行分割处理。针对传统欧式距离聚类中线路... 线路点云数据结构化是深化专业计算与分析的技术前提。点云分割是点云数据结构化的基础。钢轨作为轮轨走行面,其空间位置的连续及平顺情况直接影响行车安全,因此轨道结构分割中,首先需对钢轨进行分割处理。针对传统欧式距离聚类中线路全景点云数据遍历导致距离阈值难统一、难界定,造成分类过多不易查找,或人工选取初始点及调参带来的自动化程度不高的情况,提出基于反射强度的改进欧式距离聚类钢轨点云分割方法。在对轨道结构特性分析的基础上,采用布料滤波算法进行地面滤波,区分地面点与地物点,精简线路点云为轨道结构点云;融合点云反射强度属性,提出提取率概念,确定钢轨高反射强度区间,进行钢轨顶面点云预分割,进而以轨顶面预分割点作为初始点,根据钢轨断面轨头高和轨头宽构造对角线长度来计算距离阈值,由Kd-Tree找到小于轨头距离阈值的点进行欧式距离聚类,实现对轨头凸集点云的分割。多路段钢轨点云分割试验,精确率及召回率均大于90%,说明该方法可行有效。 展开更多
关键词 钢轨 点云分割 反射强度 欧式距离聚类
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基于深度学习的铁路异物侵限快速检测方法 被引量:1
15
作者 王辉 姜朱丰 +3 位作者 吴雨杰 范自柱 罗国亮 杨辉 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2086-2098,共13页
针对列车运行环境内因意外突发事件所造成的异物侵限而影响列车安全运行的问题,在被广泛应用于工业领域的YOLOv3目标检测模型的基础之上,提出一种融合轨道限界和侵限异物识别的快速检测方法。首先,以ResNet-18网络作为铁路限界检测的主... 针对列车运行环境内因意外突发事件所造成的异物侵限而影响列车安全运行的问题,在被广泛应用于工业领域的YOLOv3目标检测模型的基础之上,提出一种融合轨道限界和侵限异物识别的快速检测方法。首先,以ResNet-18网络作为铁路限界检测的主干网络,利用辅助检测模块提升限界检测精度,达到特征提取速度快,语义信息丰富充足等目标。同时采用基于行锚框的分割算法检测轨道线坐标位置,结合标准轨距下的限界定义确定铁路异物入侵限界的范围,以减少侵限异物检测的区域。其次,设计基于Octave卷积的层内多尺度残差模块,将单通道卷积变为基于图像频率的双通道卷积,以降低卷积计算量,进一步提升异物侵限算法的检测速度。最后,引入空间金字塔模块和特征自适应融合模块,实现高、低级语义信息交换,从而增加网络对不同尺度目标的感知能力,并减少语义冲突问题。通过对比实验验证异物侵限检测算法的精度、速度和有效性。实验结果表明,所述方法能以172帧/s的速度对轨道位置和限界区域进行检测,精确度达98.12%。与其他算法相比,在大中小3种目标尺度上都超越了其他对比算法。所提出的融合轨道限界和侵限异物检测的方法,在保证精度的前提下,速度达到YOLOv3算法的2倍,能够满足列车对侵限异物的实时检测需求。 展开更多
关键词 异物侵限检测 Octave卷积 行锚框 铁路限界检测 空间金字塔 特征自适应融合
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西南山区铁路客运专线隧道底鼓病害变形监测研究 被引量:1
16
作者 杨燕 邓波 +3 位作者 王波 刘上春 王君瑞 邓非凡 《现代城市轨道交通》 2024年第6期86-91,共6页
西南山区铁路客运专线具有高桥隧比、沿线地质条件复杂恶劣等特征,在建设和运营过程中易出现各类工程病害。文章基于某隧道底鼓变形病害,设计并开展包含围岩变形、仰拱受力和道床板沉降变形3个监测指标的隧道变形监测方案。通过对监测... 西南山区铁路客运专线具有高桥隧比、沿线地质条件复杂恶劣等特征,在建设和运营过程中易出现各类工程病害。文章基于某隧道底鼓变形病害,设计并开展包含围岩变形、仰拱受力和道床板沉降变形3个监测指标的隧道变形监测方案。通过对监测数据进行分析,获取隧道和围岩受力变形的演化规律,据此提出后续加密轨道几何形位静态、动态检测和衬砌结构贯通裂缝观测、实施列车降速运行等处理措施。相关研究可为该客运专线的安全运营提供有力保障,同时为类似工程隧道病害的监测和整治工作提供有益参考。 展开更多
关键词 铁路 西南山区 客运专线 地应力 隧道变形 监测
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基于GA-SVM的钢轨廓形类型在线识别算法研究
17
作者 叶志坚 王菁 +1 位作者 吴越 陈建政 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第9期99-105,共7页
针对轨道交通日常运维中钢轨廓形自动化检测识别率不高的情况,提出了一种基于几何描述符和支持向量机(SVM)的高精度钢轨廓形在线识别算法。利用结构光传感器对钢轨廓形数据进行采集,采用几何去噪算法对廓形进行离群点剔除和重采样预处... 针对轨道交通日常运维中钢轨廓形自动化检测识别率不高的情况,提出了一种基于几何描述符和支持向量机(SVM)的高精度钢轨廓形在线识别算法。利用结构光传感器对钢轨廓形数据进行采集,采用几何去噪算法对廓形进行离群点剔除和重采样预处理。通过廓形几何描述符对不同类别钢轨廓形进行特征提取,制作廓形特征数据集用于训练SVM。采用遗传算法(GA)对SVM模型参数进行优化选取。将优化训练后的SVM模型用于钢轨廓形检测并和传统廓形识别方法进行对比。结果表明:提出的采用几何描述符的GA-SVM模型平均准确率达到99.62%,单帧廓形识别用时6.43 ms,能有效提升廓形识别准确率与高速性,满足轨道车辆在线检测的需求,并为轨道自动化检测提供了理论和技术支撑。 展开更多
关键词 轨道自动化检测 钢轨廓形 几何描述符 遗传算法 支持向量机
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基于GM(1,1)-IPSO-BP的重载铁路小半径曲线钢轨磨耗预测方法
18
作者 张斌 高玉祥 +2 位作者 陈再刚 王开云 时瑾 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期115-122,131,共9页
为实现重载铁路小半径曲线段钢轨磨耗量的精准预测,提出一种非等间距灰色模型GM(1,1)与改进粒子群算法(IPSO)优化BP神经网络相结合的钢轨磨耗预测方法。首先,根据积分原理优化GM(1,1)非等间距模型的背景值计算方法,基于改进的模型得到... 为实现重载铁路小半径曲线段钢轨磨耗量的精准预测,提出一种非等间距灰色模型GM(1,1)与改进粒子群算法(IPSO)优化BP神经网络相结合的钢轨磨耗预测方法。首先,根据积分原理优化GM(1,1)非等间距模型的背景值计算方法,基于改进的模型得到实测磨耗序列的初步预测结果;然后,利用IPSO算法对BP神经网络的权值和阈值进行自动寻优,对GM(1,1)模型初步预测序列的残差进行校正;最后,将优化后的两种模型组合构建基于GM(1,1)-IPSO-BP的重载铁路小半径曲线地段钢轨磨耗量预测模型。以某重载铁路桥上半径400 m曲线为例,利用长期的磨耗监测数据进行方法的适用性分析,研究结果表明:GM(1,1)-IPSO-BP模型克服了磨耗数据的非线性、随机性特征对计算结果的影响,预测精度优于单独使用GM(1,1)、IPSO-BP模型;背景值优化后的GM(1,1)模型预测准确性更可靠;IPSO优化算法提高了BP神经网络计算的精度和速度;预测结果和实测数据之间的相对误差不大于4%;在预测区间上的绝对误差小于0.4 mm,运用该方法能够较准确地得到钢轨磨耗的发展规律。研究结果可为重载铁路小半径曲线钢轨的精准维修和科学使用提供参考。 展开更多
关键词 钢轨磨耗 GM(1 1)模型 小半径曲线 BP神经网络 重载铁路 粒子群算法
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位移监测分析大型土质边坡稳定性的应用研究
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作者 李峰 巨莉 +1 位作者 钟良 李天雨 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1-5,17,共6页
研究目的:大型不稳定土质边坡变形具有持续时间长、深部位移隐蔽性高及失稳破坏性大等特点。根据位移监测成果资料,结合斜坡体工程地质环境条件,研究坡体变形特征,分析位移变化机制,综合评价坡体变形趋势及稳定性。研究结论:(1)根据地... 研究目的:大型不稳定土质边坡变形具有持续时间长、深部位移隐蔽性高及失稳破坏性大等特点。根据位移监测成果资料,结合斜坡体工程地质环境条件,研究坡体变形特征,分析位移变化机制,综合评价坡体变形趋势及稳定性。研究结论:(1)根据地表位移监测数据分析,坡体不同位置水平位移量差异明显,前缘最大,后缘最小;(2)根据深部位移监测数据分析,坡体处于蠕滑变形阶段,存在浅层和底层两个潜在滑面,浅层滑面埋深3~10 m,平均约6 m,深层滑面位于土石界面处,埋深25~51 m,浅层位移量大于深层;(3)综合分析地表位移及深部位移监测数据,坡体变形具有季节性和多层性特征,蠕动变形处于持续发展状态且呈加剧趋势;(4)本研究成果可为大型土质斜坡体稳定性评价工作提供参考。 展开更多
关键词 不稳定土质边坡 位移监测 稳定性分析
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基于雷视融合的轨道三维点云重构研究
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作者 何庆 付彬 +4 位作者 王启航 曾楚琦 郝翔 王平 袁泉 《北京交通大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期69-77,共9页
针对激光雷达无法采集真实色彩信息、图像三维重构点云精度低等单一传感器面临的问题,提出一种融合激光点云与图像对轨道进行三维重建的方法.首先,通过平滑和映射紧耦合的激光雷达惯性里程计(Lidar Inertial Odometry via Smoothing and... 针对激光雷达无法采集真实色彩信息、图像三维重构点云精度低等单一传感器面临的问题,提出一种融合激光点云与图像对轨道进行三维重建的方法.首先,通过平滑和映射紧耦合的激光雷达惯性里程计(Lidar Inertial Odometry via Smoothing and Mapping,LIO-SAM)进行实时轨道激光点云建图;然后,利用尺度不变特征变换(Scale Invariant Feature Transform,SIFT)算法提取多幅图像上的特征点,并通过匹配相同特征点的方式计算多视角图像之间的几何关系,由运动结构恢复(Structure From Motion,SFM)和多视角密集匹配(Multi-View Stereo,MVS)算法寻找、聚簇和生成包含轨道纹理色彩信息的稠密图像点云;最后,将轨道板的平面特征和钢轨线性特征作为索引特征,采用迭代最近点(Iterative Closest Point,ICP)算法将图像点云与激光点云进行合并配准,并以激光点云空间位置信息为基准,融合图像点云纹理色彩信息得到精准且真实感强的轨道三维模型.研究结果表明:相较于传统配准算法,改进算法的形状参数和最近邻点分布指标分别提升83.4%和85.9%;对轨道点云进行目标识别时,融合点云的总体精度较原始点云提升7.7%,在平均精度和均值交并等指标上表现更优;通过轨道融合点云计算得到的轨距、高差与实测数据的对比误差在3 mm以内,证明了轨道三维点云重构方法的有效性. 展开更多
关键词 铁路轨道建模 雷视融合 数据融合 轨道点云模型
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