基于机器视觉的列车部件故障诊断方法综述

基于机器视觉的列车部件故障诊断方法提高了人工巡检的速度和准确率,是近年来机器视觉技术的研究热点之一。通过对机器视觉技术在列车故障诊断方面的研究成果的回顾,对其中的图像配准和故障诊断等关键技术进行综述,总结相关原理、优缺点、国内外发展现状。3D技术的发展为列车故障诊断提供了新的研究方向。对3D检测技术的原理及其在列车部件故障诊断方面的应用进行详细介绍。对目前列车部件故障诊断研究中存在的问题和未来发展趋势进行总结和展望。

基于大数据的列车部件智能制造系统

基于大数据技术对列车部件智能制造进行研究,首先介绍智能制造系统形成过程,包括制造业大数据特征、Hadoop分布式架构平台搭建过程;根据项目目标和要求,将智能制造系统架构确定为物物互联层、智能感知层、数据分析层、制造服务层和一个大数据中心,设计硬件拓扑结构。然后对数据采集、传输及分析等关键技术进行说明。最后基于ECRS对制造过程进行工艺分析,基于DELMIA进行装配运动仿真确定产线布局,利用CATIA对产线进行三维建模,对工装夹具进行重点设计研究。研究实现了列车部件制造的互联化、数字化、信息化和智能化目标,具有较大的研究价值和现实意义。

基于多尺度特征增强的列车摘钩关键部件检测

针对列车摘钩关键部件风管和折角塞门的小尺寸目标检测问题,使用多尺度特征增强改进YOLOv5s检测算法。首先在主干网络增加一个多分支卷积模块C2f输出一个大尺寸特征图;然后在颈部结构采用残差特征增强方式RFA提升特征金字塔的多尺度特征融合表征能力;最后检测头输出4种尺度的检测特征图,其中新增特征图的尺寸最大,用于增强小尺寸目标的检测能力。实验结果表明,改进YOLOv5s在平均检测精度mAP上提升了1.4%,优于SSD,提升了小尺寸风管和折角塞门的检测能力。

基于3D点云的列车零部件异常检测技术研究

随着铁路技术的飞速发展,列车安全问题也备受瞩目。为解决铁路系统快速增加的吞吐量与日益增长的检修压力之间的矛盾,本文提出了一种基于3D点云的列车零部件异常检测方法。首先,建立列车标准点云模板;然后,截取待检部件与相应模板部件进行全局ICP点云配准,利用差异点筛选出异常区域;最后,通过零部件局部检测算法消除误检测区域,得到最终结果。该方法以某地铁车辆段采集数据作为测试集进行了实验,结果表明,算法检测精度高,检测项点覆盖范围较广,具有良好的工业应用价值。

列车关键部件过盈配合面微动损伤研究展望

随着列车不断向高速、重载和轻量化方向发展,列车关键部件过盈配合面(如轮轴、车轴-轴承等)微动损伤问题日益突出,已成为影响铁路运输安全的关键问题之一。在分析列车关键部件过盈配合面微动损伤机理的基础上,归纳几种典型的过盈配合面微动损伤的类型,进一步分析其影响因素及防护措施,并论述过盈配合面微动损伤的研究方法。最后,对过盈配合面微动损伤的研究进行展望,为铁路列车列车关键部件过盈配合面微动损伤的研究指明方向。

基于逆向工程技术的列车零部件模型重建方法研究

本文主要针对基于逆向工程技术的列车零部件模型重建的基本流程和实现方法进行论述。明确了列车零部件逆向重建的基本工作流程;根据列车零部件逆向重建工程特点确定采用的软硬件工具,并对列车零部件曲面重建主要工作过程和利用Catia V5R19具体实现方法进行重点论述,给出一些项目实施过程参考性意见,为逆向工程技术在其他相关行业应用提供了参考。

基于可靠性的列车关键部件机会预防性维修优化模型研究

针对列车关键部件预防性维修存在欠维修或过维修问题,在传统预防性维修策略基础上,提出一种基于可靠性的列车关键部件机会预防性维修优化模型,该模型考虑部件可靠性对机会维修阈值的影响,通过偏最小二乘回归方法优化机会维修阈值,求解得出最佳预防性维修役龄和机会维修役龄,综合分析机会役龄因子和安全失效概率因子对维修策略的影响,从而达到优化总维修费用的目标。以某地铁公司B型车辆关键部件的记录数据为例,通过对建立的模型进行求解分析,表明采取该检修模式能有效减少固定维修次数、延长检修周期、降低总维修费用、提高列车正线运营率,从而为轨道交通关键部件修程修制的改进提供科学依据和实践参考。

系列化中国标准地铁主要部件对车辆火灾热释放速率的影响研究

随着社会经济发展,地铁车辆已成为我国现代交通的重要基础设施。热释放速率是轨道交通车辆防火设计、火灾安全评估和隧道通风系统设计的重要参数,然而现有地铁列车火灾燃烧特性的研究结果并不能反映出车内主要部件对火灾热释放速率的影响。为了有效地对地铁列车结构和防火设计提供指导,基于系列化中国标准地铁列车实际结构,根据材料燃烧试验测试得到的车内非金属可燃材料的燃烧特性参数,建立车辆火灾的数值计算模型,通过数值计算方法模拟采用不同燃烧特性材料时的车内火灾蔓延过程,对比分析顶板、侧墙、座椅和地板4种车内主要部件对车辆火灾热释放速率的影响。研究表明,地铁车厢内主要部件对热释放速率的影响程度与火灾蔓延顺序、部件空间位置有关,影响程度由大到小依次为顶板、侧墙、座椅、地板。

基于散乱点云的列车关键部件高效滤波平滑算法

针对三维激光扫描设备实际采集的列车关键部件点云模型通常存在噪声点和采集误差等问题,提出一种高效的点云小尺度噪声滤波平滑算法。首先利用K-D树构建点与点之间的几何关系,设置中心点并利用K近邻算法查询邻域信息;然后假设输入点云与滤波后输出的点云之间存在线性关系,从而利用两片点云构造代价函数;最后通过求解代价函数最小值确定线性参数,从而得到平滑后的点云模型。代价函数构建过程中,根据点与其K近邻内点的欧氏距离的方差与整体欧氏距离方差的比值大小自适应地调节权重,达到动态调整线性模型参数的目的。实验结果表明,所提算法能够快速矫正小尺度噪声、平滑边界轮廓、提高质量,为点云识别、重建等后期任务奠定基础。