铁路道岔状态非接触式综合检测技术研究

针对铁路道岔状态检测人为因素影响较大、检测费时耗力问题,提出一种非接触式道岔工务设备状态综合检测技术。参照TB/T 3147—2020《铁路轨道检查仪》,依托H型四轮式车体架构,将电源等部件模块化对称分布于车体中心两侧以保证车体重心平衡。以旋转编码器、线结构激光传感器、高清相机、惯性测量单元为底层物理终端,融合点云、视觉处理技术,并结合惯性导航算法和卡尔曼滤波器算法,实现道岔几何及结构参数、轮廓、弹条及轨枕状态等项点检测分析。通过试验验证,道岔轨件廓形的检测值与轮廓检测仪测量值的偏差基本控制在±0.2 mm以内,道岔几何及结构参数经过数据融合处理解算,与人工测量值的偏差基本控制在±1 mm以内。该技术可以从根本上将道岔状态检测模式由“人工为主,机具为辅”转变为“设备为主,人工为辅”。

无联锁区段道岔状态监测系统设计

在铁路调车作业中,无联锁区段道岔(手扳道岔)仍在大部分车站的货物线、专用线及部分支线车站使用,因其作业安全管控全部依赖人工,近年来人为因素造成的事故较多,给现场运输组织、安全管理带来较大影响。为尽可能降低人因风险,提升技防水平,基于无集中联锁道岔区段调车作业现状,通过研究手扳道岔结构和动作原理,设计一套能够检测道岔定反位状态、基本轨和尖轨密贴程度以及锁销是否操作到位的道岔状态监测系统,在行车室管理终端基于站场平面图可实时显示,并同步实现语音播报和查询功能。该系统在武汉局集团公司丹江车站试用后,有效卡控了手扳道岔的作业风险,大幅提升了车站调车作业安全管控水平。

道岔状态不良风险的故障树分析及控制研究

针对道岔状态不良,通过建立涵盖道岔全生命周期的故障树模型,计算最小割集、顶事件概率和基本事件的临界重要度,对道岔状态不良进行定量风险分析。围绕风险控制的消除、预防、减轻后果、事故应急4个方面,研究提出8项针对性的风险控制措施,并建立控制措施有效性评价矩阵,来评价措施有效性。结果表明,道岔状态不良属于风险程度较高的危害事件,在实施相应控制措施后,能够降低到风险可接受水平。