基于改进U-Net的单轨受电弓滑块图像分割方法

针对现有图像算法分割单轨列车受电弓滑块精度偏低的问题,提出了一种基于深度学习的单轨受电弓滑块图像分割方法。该方法将单轨受电弓前捕捉到的1000余张图片作为训练样本,采用U-Net的语义分割模型为基本网络结构,引入ResNet-50残差结构来增加每一层编码器的网络深度,降低参数量的同时也提高精度。此外,使用双线性插值来代替转置卷积完成上采样,减少信息损失的同时实现分辨率还原。最后采用数据集增强策略保证网络学习更多的样本特征,增强细节分割效果。对该算法在滑块数集上进行验证,试验结果表明,文中所提算法模型评估的准确率、召回率和平均交并比(MIoU)均超过90%,平均交占比较传统的U-Net方法由0.932提升到了0.959。使用Res-UNet的方法可用于实现滑块图像的轮廓检测,证明其具有较高的精确度和鲁棒性。

跨座式单轨弓网耦合主动控制研究

单轨列车高速行进中,弓头往往会发生较大振动冲击刚性接触网,降低弓网受流质量与寿命,为此提出一种改善弓网关系的主动控制方法。在此基础上,首先分别建立了单轨弓网耦合的线性二自由度动力学模型,以及无刷直流电机的双闭环控制驱动模型;然后结合分数阶PID控制算法,完成了整个主动控制系统的建模;最后对比分析了列车不同时速下受电弓被动控制和主动控制接触力的响应以及弓头的抬升量,并分析了主动控制的响应速度。研究结果表明:该主动控制方法的响应速度能够完全满足高速状态下弓网关系的调节要求,且能够明显降低接触力波动,缓解弓网碰撞,减少弓网磨损,提高其使用寿命。

基于线结构激光的侧轨受电弓磨耗视觉测量系统开发

针对重庆3号单轨车侧轨受电弓滑板磨耗测量问题,提出了一种基于线结构激光的侧轨受电弓磨耗视觉测量的方法。通过相机标定、对受电弓磨耗图像处理后计算出受电弓最大磨耗值。样机测量结果表明,受电弓滑板磨耗测量系统稳定可靠。

跨座式单轨弓网耦合鲁棒主动控制策略

单轨列车在运行中,受电弓与接触网的刚性接触会产生振动,这会降低弓网的受流质量和寿命,为此提出了一种基于鲁棒H_(∞)控制器主动控制策略来改善弓网关系。针对单轨列车建立了弓网耦合二自由度动力学模型以及直流电机模型,在60和80 km/h的不同时速下,分析了被动控制和主动控制下接触力的大小,以及电机主动控制的响应时间。实验结果表明:该控制策略在60和80 km/h的速度下,接触力标准差分别降低了9%和8%;并且在高速运行下也能够满足接触力的调节要求,能够明显降低接触力波动,提高弓网的使用寿命。

跨座式单轨车受电弓例行试验与设备

介绍了跨座式单轨车受电弓的例行试验方法,研制了单轨车受电弓性能试验台,并根据试验台的应用情况,指出了其需要完善之处。

提高弓网接触质量的跨座式单轨车辆动力学参数优化研究

跨座式单轨车辆采用胶轮走行,弓网接触状态不易控制,受电弓受流滑块磨耗严重。为降低受流滑块磨耗,文章在建立“车-弓-网”系统动力学仿真分析模型的基础上,利用灵敏度分析方法针对相关车辆动力学参数对弓网耦合作用力的影响程度进行分析;将弓网接触力均值作为优化目标,采用非支配排序遗传算法(NSGA-II)优化车辆动力学参数。研究表明,走行轮胎、导向轮胎的刚度对弓网接触质量影响较大,参数优化后各车速下弓网接触力标准差均有一定程度下降,通过优化轮胎径向刚度参数可以改善跨座式单轨车辆受电弓滑块的磨耗问题。

基于刚柔耦合的跨坐式单轨车辆受电弓疲劳分析

针对跨坐式单轨车辆受电弓在运行时出现断弓的问题,依靠固定界面模态综合法,建立该型跨坐式单轨车辆弓网刚柔耦合多体动力学模型,并通过与测试试验的对比验证了模型的正确性。探讨了各杆件的动应力响应,得到了各杆件的振动特性,并采用准静态应力叠加法对受电弓进行了疲劳强度分析。仿真结果与该型单轨受电弓的实际断弓位置相吻合,从而验证了基于刚柔耦合模型对受电弓进行疲劳分析的正确性。

重庆轨道交通单轨系统弓网配合的研究及改造

重庆轨道交通2号线跨座式单轨交通系统在弓网配合方面出现集电器滑块磨耗不均匀问题,分析其形成的原因,提出接触网拉出值改造方法,并讨论改造后的效果。

单轨车受电弓弓头托板故障分析及优化设计

单轨车受电弓作为单轨列车上重要的零部件,其结构的可靠性直接影响车辆运行的安全性,基于单轨车受电弓在线路上的运行工况,针对弓头托板部件开裂问题进行原因分析、结构优化设计,并通过试验验证结构的可靠性,实现装车安全运行。