摘要：针对图像式路基沉降监测系统中由于振动等因素导致靶标与相机发生偏转产生测量误差的问题,本文在设计监测系统靶面位姿测量系统的基础上提出了基于4特征点位置校正的位姿测量方法.首先介绍了图像式路基沉降监测方法的工作原理;然后根据实际情况设计了区别于传统特征点的4特征点靶面的位姿测量系统,并利用特殊特征点对靶面特征点进行位置校正;最后根据设计的4特征点靶面测量系统提出已知矩形4特征点边长的位姿求解方法.实验结果表明:本文方法比迭代法位姿解算后角度误差值更小,其位姿解算相对误差减小1.2%.当偏转角度小于2°时,本文方法位姿求解旋转角度误差小于0.09°,相对角度误差为1.003%.其时间和测量精度都能够达到监测系统要求,可以应用于监测系统中需要对相机和靶标进行实时标定的场景.

摘要：为了求解中央供电两端接受式无绝缘轨道电路最大传输距离,本文根据此种轨道电路在调整态、分路态、断轨态3种工作状态下的四端网数学模型,在不同的初始参数下仿真分析了轨道电路在断轨态和分路态下的转移阻抗的变化情况,得出轨道电路在断轨态转移阻抗的最小值大于分路态转移阻抗的最小值,以此简化了求解轨道电路最大传输距离的前提条件。在此基础上,给出了求解此种轨道电路最大传输距离的计算方法。结果对比表明,该方法能够正确地计算轨道电路最大传输距离,为此类型轨道电路的设计提供理论依据。

摘要：为实现对汽车、行人等地面移动目标的安全保护,以全球卫星定位技术为基础,结合GSM无线通信技术、FPGA技术设计了一类地面移动目标跟踪报警系统;全文介绍了地面移动目标跟踪报警系统的结构、功能及工作原理,对基于FPGA的8051软核进行了设计和实现,在此基础上,实现了GPS定位信息的解析,并结合GSM移动通信技术,实现了对地面移动目标的远程跟踪和紧急情况下的报警功能;经组网测试,该跟踪报警系统各部分运行良好,具有稳定的数据采集和传输质量,具有较高的实际应用价值。

摘要：图像式无砟轨道路基沉降监测系统中,列车运营过程中受振动等因素影响,靶面和相机的相对偏转会影响光斑中心定位结果的精度。因此,设计了一种监测靶面位姿测量系统,通过靶面位姿解算得到偏转角,实现对光斑中心定位结果的修正。首先,将单目视觉和监测靶面相结合,根据靶面二维特征点之间已知的几何约束关系建立摄像机的透视投影模型;然后,基于P5P问题,使用HOMO算法对靶面位姿进行线性求解,在此基础上通过非线性Levenberg-Marqurdt算法得到位姿优化解。系统可以进行实时的特征点图像处理和位姿解算。搭建了无砟轨道表面沉降监测中靶面位姿测量系统的实验平台,以高精度的三维精密旋转台为基准,将靶面竖直安装在三维精密仪上,通过控制三维精密仪的旋转角度获取靶面位姿测量的数据。实验结果表明:当分别绕X、Y和Z轴转动角度在[-5°,5°]时,位姿测量系统三个方向的均方根误差分别是0.048°,0.052°,0.056°,整个测量过程时间为0.9s,测量系统的时间和精度均满足图像式无砟轨道路基表面沉降监测系统的测量要求。

摘要：将案例推理的方法应用到铁路应急决策中,为铁路应急救援提供一种实用的科学辅助决策方法。在分析应急案例特征的基础上设计基于本体的应急案例通用的建模方法与组织方法;采用基于结构相似度和属性相似度双层结构的案例整体相似度计算算法,优化源案例对目标案例的决策支持,避免传统最近相邻算法中的属性值缺失问题,提高了案例匹配的有效性;最后通过基于案例推理的铁路应急辅助决策原型系统中的算例分析,证明了该方法具有较好的实用性,在领域知识不完全、主要依靠经验知识的铁路应急决策支持系统建设中具有一定的应用价值。

摘要：针对城市轨道交通CBTC系统无线局域网越区切换问题,结合具有竞争机制的Stackelberg博弈模型,提出一种采用协作分集技术的列车越区切换算法,满足CBTC系统可靠连续通信的要求。本文分析列车在无线局域网环境下的中继触发和越区切换过程,中继节点根据列车请求的带宽确定价格策略,设计一种基于价格和收益的列车效用函数,证明纳什均衡的存在性。为获取列车的最优带宽策略和网络收益,提出一种分布式迭代学习法求解纳什均衡,并进一步分析列车越区切换过程。仿真结果表明,本文提出的博弈策略能够激励中继节点参与协作,合理分配网络资源;列车动态越区切换时间小于50ms,切换成功概率明显高于传统切换方法。

摘要：随着“双碳”目标的提出和我国铁路里程的高速增长,节能增效已成为铁路未来的发展趋势。作为提升系统韧性与降低系统能耗的关键手段,储能大规模接入电气化铁路势在必行。为此,针对电气化铁路储能系统开展了系统性的研究工作,旨在为电气化铁路储能系统大规模工程应用提供一定的参考。首先,分析了电气化铁路储能系统选型原则,在实际应用过程中需结合牵引负荷功率特性、安装位置等多方面因素进行综合选型。其次,对不同供电方式下电气化铁路储能系统接入方案进行对比分析,为满足铁路系统大功率需求,储能系统的接入方案设计应满足更加高效、可靠、模块化、智能化的特点。然后,对基于储能的电气化铁路供电系统电能质量问题治理方案及控制策略进行了分析,储能系统的接入可有效改善电气化铁路供电系统电能质量。最后,总结了轨道交通储能技术示范项目的建设成果并对电气化铁路储能系统未来研究的关键问题进行展望。

摘要：针对铁路信号电缆断线故障的快速检测问题,设计了一种基于电阻网络的在线测试方法,本文基于Labview技术实现,完成了对故障在线检测系统的数据采集、信息处理与存储、故障判别等模块设计,最终通过现场实验验证系统的可用性。

摘要：轨道扣件缺失检测是铁路日常巡检的一项重要内容,结合现代化铁路对自动化检测技术的实时性和自适应性要求,提出了一种基于机器视觉的轨道扣件缺失实时检测方法.为了应对环境光线的干扰,设计了遮光罩加LED辅助光源的图像采集装置,利用开关型中值滤波和基于图像梯度幅值的改进Canny边缘检测方法,对扣件边缘特征进行自适应图像增强.结合扣件弹条稳定的内外边缘轮廓特征,利用基于曲线特征投影的模板匹配实现了扣件缺失的实时检测.经过实验验证,平均每帧图像的处理时间为245.61ms,平均正确识别率为85.8%,且该方法具有一定的自适应性,最高支持3.82m/s的推行速度,可满足对实际运营线路进行扣件缺失实时检测的需求.

摘要：地铁隧道表面裂缝的自动检测技术是当下一个重要的研究方向。通过设计基于机器视觉的隧道裂缝自动检测系统来对裂缝进行识别,针对地铁隧道表面普遍存在的光照不均匀、噪声污染严重、对比度低等问题,依次采用Mask均光与灰度级腐蚀相结合的方法对图像进行增强处理,采用高斯-快速中值滤波算法滤除大量噪声,采用基于边缘信息的二次改进Otsu方法对裂缝图像进行有效分割,最终得到裂缝区域完整且噪声区域较少的二值图像。采用投影和阈值结合的方法判定裂缝种类,获取裂缝的长度、宽度及面积等特征指标来实现对裂缝的检测识别。研究结果表明:所提出的算法对普通裂缝的识别率达93%以上,对于地铁隧道表面裂缝识别准确率可达83%,验证了本文算法的有效性。