国家自然科学基金(61134003)
- 作品数：13 被引量：181H指数：9
- 相关作者：史红梅余祖俊许西宁朱力强王尧更多>>
- 相关机构：北京交通大学中国铁路总公司中国铁道科学研究院基础设施检测研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：交通运输工程机械工程理学一般工业技术更多>>
- 哈大高速铁路路基冻胀区轨道不平顺特征分析被引量：24
- 2016年
- 路基冻胀会导致无砟轨道产生结构变形,引起轨道不平顺,直接影响列车的安全、平稳运行。为研究路基冻胀变形作用下无砟轨道不平顺的特征,本文基于综合检测列车测得的动态轨道不平顺数据,利用轨道不平顺波形图、轨道不平顺累积分布和轨道不平顺谱等方法,分析了哈大高速铁路路基冻胀及冻融前后轨道不平顺变化规律。研究结果表明:路基地段高低不平顺波长等于底座板和轨道板跨度,桥梁地段高低不平顺波长等于桥梁跨度;冻胀对路基地段波长10m以上的高低和水平不平顺影响较大,对中长波轨向不平顺稍有影响,对其他影响较小;冻土融化后轨道不平顺能基本恢复到初始状态,每年的同时期冻胀引起的高低不平顺位置、形状和幅值具有再现性。
- 赵国堂刘秀波高亮蔡小培
- 关键词：高速铁路高寒地区无砟轨道冻胀
- MECHANICAL PROPERTIES OF BRIDGE-BALLASTLESS TRACK UNDER SEISMIC LOAD
- ＜正＞Based on finite element theory,a spatial coupling analysis model of ballastless track on high-speed railway...
- Xiaopei CAI~(1
- 关键词：BRIDGESEISMIC
- 文献传递
- 高速铁路无缝钢轨纵向位移在线监测方法研究被引量：16
- 2016年
- 无缝钢轨在温度改变时会发生纵向位移,严重时引发胀轨、断轨,影响行车安全。针对此问题本文提出一种基于磁致伸缩原理的非接触式钢轨纵向位移在线监测方法,设计了系统总体方案、传感器安装方式以及基于卡尔曼滤波的数据处理算法。系统经标定和校准,测量最大示值误差为0.07 mm。为减小温度变化对测量结果的影响,通过温度实验研究了温度补偿算法,在50℃的温度变化范围内测量位移输出漂移不大于0.05 mm。在大西高铁线的现场试验结果表明,该系统能实现测量范围±100 mm的钢轨纵向位移监测,测量精度达0.1 mm。
- 史红梅余祖俊朱力强刘文琪
- 关键词：无缝钢轨磁致伸缩位移传感器温度补偿卡尔曼滤波
- OPTIMIZATION OF SUBGRADE DIFFERENTIAL SETTLEMENT DETECTION METHOD OF HIGH-SPEED RAILWAY
- ＜正＞The subgrade differential settlement of ballastless track can bring serious effects on high-speed railway a...
- Wendi SHAN
- 关键词：DETECTION
- 文献传递
- 盾构下穿引起的既有线路轨道变形与列车运营作用研究被引量：13
- 2016年
- 地铁盾构下穿既有高铁线路施工时会对既有地基产生扰动,引起地层不同程度的沉降、路基下沉、轨道结构变形等病害,不仅对隧道和周边环境的安全产生不利影响,严重的会造成既有铁路破坏,影响线路的正常运营,给乘客带来安全隐患。利用有限元软件ABAQUS建立了轨道-路基-下穿隧道有限元模型分析了盾构施工对既有线路轨道结构的影响,并结合高速铁路结构间的相互作用关系,基于车辆-轨道耦合动力学理论对盾构下穿引起的线路变形、轨道结构层间离缝与列车运行相互作用进行了分析。
- 蔡向辉
- 关键词：高速铁路无砟轨道耦合动力学轨道不平顺
- 基于高阶谱特征提取的高速列车车轮擦伤识别算法研究被引量：13
- 2017年
- 随着列车运行速度和轴重增加,车轮踏面擦伤现象不断加剧。提出一种对列车经过时钢轨振动信号进行高阶谱特征提取并结合粒子群-支持向量机(PSO-SVM)进行车轮擦伤识别的算法。通过建立车辆轨道垂向耦合模型和车轮擦伤模型,计算正常车轮与擦伤车轮作用下的钢轨振动响应。利用高阶谱方法对两种情况下钢轨振动信号进行信号处理得到二维等高线图和三维双谱图,通过灰度-梯度共生矩阵提取其二维等高线图的6个纹理特征,与车速共同输入PSO-SVM模型识别车轮是否擦伤;再结合三维双谱图对角切片峰值、二维等高线图内扩对角频率,对擦伤等级进行识别。结果表明:利用高阶谱进行特征提取的方法识别正常与擦伤车轮准确率可以达到100%,擦伤等级的准确率可以达到94.6%。最后将该方法与EMD方法进行特征提取做比较分析,EMD方法识别正常与擦伤车轮准确率为98.3%,而擦伤级别准确率仅为56.4%。研究结果表明,基于高阶谱的PSO-SVM方法更能有效识别擦伤车轮并确定其擦伤等级。
- 赵蓉史红梅
- 关键词：车轮擦伤高阶谱灰度-梯度共生矩阵PSO-SVM
- 京沪高速铁路路涵过渡段动态响应特征及影响范围研究被引量：5
- 2014年
- 针对高速铁路的桥涵与临近路基由于存在材料和沉降的差异形成的刚度和几何不平顺,对路涵过渡段的动态响应和影响范围进行研究。本文建立“车辆-轨道-过渡段”垂向耦合动力模型,研究过渡段路基的动态响应特征,并与京沪高速铁路廊坊段路涵过渡段现场实测值进行对比。结果表明,当运行速度小于300km/h 时,过渡段基床动应力、加速度、垂向位移等随速度增加而增大；在300km/h 时动应力、加速度出现最大值,动位移随行车速度呈线性增大；从动应力、加速度的影响范围看,运行速度在300 km/h 以下时路涵过渡段影响范围为20-25m,300km/h 及以上时,过渡段长度达到30-35m。当设计速度超过300km/h 时,应适当加长路涵过渡段长度。
- 田亚护陈茂沈宇鹏杜嘉俊蔡小培
- 关键词：高速铁路路涵过渡段
- 基于目标识别与跟踪的嵌入式铁路异物侵限检测算法研究被引量：40
- 2015年
- 铁路线路异物侵限是威胁行车安全的一个重要隐患。基于机器视觉与嵌入式技术设计了异物侵限自动检测系统,利用FPGA和ARM芯片实现了图像采集处理硬件平台。提出异物目标分类和运动行为分析相结合的嵌入式异物侵限检测算法。算法采用两级判别结构,首先利用支持向量机及一组特征向量对背景差分图像得到的异物目标进行分类,根据分类结果滤除大部分行进列车目标,之后运用Kalman滤波器设计目标跟踪算法,对其余目标进行行为和运动趋势分析,滤除其中非侵限干扰信息提高报警准确率,并对有侵限趋势的异物提前预警。实验表明,该系统能够有效地识别检测区域内的异物目标,系统侵限报警准确率达到97.11%,平均检测频率达13帧/s。
- 史红梅柴华王尧余祖俊
- 关键词：机器视觉支持向量机卡尔曼滤波目标跟踪
- 基于快速背景差分的高速铁路异物侵入检测算法被引量：26
- 2016年
- 随着我国高速铁路通车里程不断增加,高速铁路的运营安全备受关注,异物侵入铁路限界对运营安全危害极大,有效检测侵入线路净空的异物对保障高速铁路安全运营具有重要意义。铁路场景环境光线多变和图像通道众多的特点对基于图像的异物检测方法的处理效果和实时性提出了较高的要求。针对铁路场景抖动发生在垂直方向的特点,提出了一维灰度投影结合高斯滤波的图像快速去抖方法,在大幅提高处理速度的同时获得了较好的去抖效果;针对复杂多变的背景,提出了一种基于前景目标统计分布的背景更新算法,定义了目标分散指数用于确定行列投影次序,通过统计前景目标分布实现背景更新,在提高速度的同时解决了传统背景更新算法难以解决的鬼影问题。最后通过背景差分获取前景目标,并通过目标标记、合并与特性分析提高目标检测的准确性。沪宁城际高速铁路典型场景的现场实验表明,该算法能有效检出铁路场景侵限目标,系统综合误检率约为0.54%,漏检率为0。
- 郭保青杨柳旭史红梅王耀东许西宁
- 关键词：异物侵限背景差分
- 基于钢轨振动响应分析的车轮扁疤检测方法研究被引量：15
- 2016年
- 车轮扁疤会影响列车运行舒适性并加速车辆、轨道基础设施部件故障。提出一种基于钢轨振动响应的车轮扁疤动态检测和识别方法。通过建立车辆轨道垂向耦合模型和车轮扁疤模型,计算车轮扁疤作用下的钢轨动态响应。比较了不同轨道不平顺、不同列车运行速度以及不同扁疤深度条件下,对钢轨振动响应进行Hilbert-Huang变换(HHT)和高阶谱分析两种方法的车轮扁疤识别能力。利用HHT中的Hilbert谱可以定性区分正常车轮与有扁疤车轮,但该方法会受到轨道不平顺大小的影响。而利用高阶谱分析方法能够定量判断扁疤深度,且识别能力不受轨道不平顺大小及运行速度影响。研究结果表明,利用钢轨振动响应结合高阶谱分析可以有效检测和识别车轮扁疤。
- 史红梅赵蓉余祖俊朱力强
- 关键词：车轮扁疤高阶谱
