摘要：高效且准确地对长波轨道不平顺进行监测是轨道几何测量领域的难点。分析两类惯性基准动态检测方法的测量误差来源,认为转向架与轨道间的“冲角”是造成长波不平顺测量精度损失的重要因素;为此,重新设计检测系统硬件结构,引入点头陀螺仪传感器和测距组件,在轨道平面建立“短弦”测量模型,推导基于误差状态扩展卡尔曼滤波估计的俯仰轨道倾角测量算法;通过补偿滤波与空间域积分等信号处理方法,计算长波高低轨道不平顺。现场试验表明:该方法有效复原7~200 m以内的长波高低不平顺;当截止波长为200 m时,相比传统的惯性基准法,平均精度增加了81%~88%,且受检测速度影响小;统计系统重复检测误差的95%分位数在1.5 mm以内,在大跨度桥梁形变与路基沉降监测等领域具有较好的应用前景。

摘要：为提高GJ-6型轨道几何参数检测系统的数据采集精度、抗干扰能力、以及远距离传输的实时性和可靠性，采用CAN总线技术设计开发基于CAN总线的数字传感器数据传输系统。该系统采用QNX实时处理计算机作为上位PC机，通过CAN通信适配卡与CAN总线相连，上位PC机在轨检车运行时按照每隔0．25m-次的采样频率发送触发信号，通过CAN总线实时采集数字传感器输出的数据，对整个轨检系统的数据采样进行控制。数字传感器通过CAN总线接收上位PC机的各种操作控制命令和设定的参数，并按照请求、应答、发送的顺序再通过CAN总线向上位PC机传输数据。根据约定的通信协议制定各个传感器的29位数据帧格式和ID标识。试验结果表明，该系统传输数据稳定，不易受到电磁干扰，且结构简单。

摘要：针对现有轨检车里程信息存在偏差进而影响检测数据应用性的问题,研究了一种针对轨道动态检测系统的精确里程修正方法。首先,针对系统采样频率随检测速度变化的特点,设计了基于最小均方自适应滤波的惯性数据预处理方法;其次,设计了基于扩展卡尔曼滤波的多源融合精准定位和里程确定方法;然后,根据线路台账参数生成曲线数据,使用最小二乘法与互相关性法对检测数据的里程在离线端进行修正。将算法应用于轨道检测系统中,验证了该方法能有效提升里程定位精度,检测数据重复性精度相较之前提升了77%~81%。

摘要：为满足提速线路最高行车速度250km.h-1的要求,研究截止波长为70m的轨道长波不平顺检测技术。选择合适的电路参数设计模拟滤波器。根据模拟滤波器的性能、传感器精度、70m截止波长和±1mm检测精度的要求,确定轨检车最低检测速度为40km.h-1。设计以三角窗为基窗、各窗函数并联、截止波长为70m的数字滤波器,并编程实现;对现场检测数据进行频谱分析,证明设计的数字滤波器滤波效果良好。检测的轨道长波不平顺以波形图和浏览波形图显示,并用于评价轨道质量。通过在轨检车上应用和现场复核,长波不平顺检测技术满足提速线路检测的需要。

摘要：为了解决传统的第三轨人工检测效率低、误差大、数据管理不便等问题,研发了地铁第三轨检测系统。针对地铁第三轨的特点设计了该系统的检测装置和实时处理算法,采用车体振动补偿技术将相机基准由动态坐标系转换到静态坐标系,从而消除检测梁姿态变化引起的误差。通过实验室动静态试验验证了该系统的检测准确度,并在无锡地铁试验线进行了现场检测。结果表明:系统检测值与检测尺人工测量值比较接近,该系统对地铁第三轨的准确高效检测有助于地铁线路的安全运营和合理制定养护维修策略。

摘要：在惯性基准法和弦测法的基础上,提出了一种新的轨道检测方法,即基于陀螺仪的轨道高低不平顺检测。建立基于陀螺仪的轨道高低不平顺检测数学模型,设计低通滤波器和对应的补偿滤波器完成陀螺仪数据的预处理并消除速度影响,设计高通滤波器消除陀螺仪信号中的趋势项,采用频率取样法构造逆滤波器对轨道高低不平顺予以复原。在检测车构架上安装陀螺仪,采集高低不平顺实际测量数据进行试验验证,结果表明,该模型和算法成功复原了轨道高低不平顺,具有可行性。

摘要：为提高检测性能、简化系统结构,设计研制基于控制器局域网(CAN)总线的车载轨道检测系统,全部使用数字信号传感器,并将分立式传感器集成,将检测梁安装在车下,以检测梁作为惯性器件、激光摄像组件和数字式地面标志传感器ALD的安装平台;基于惯性基准测量技术、激光摄像测量技术、图像处理技术,通过CAN总线网络进行数字信号同步采集和传输,并根据检测梁与轨道之间的运动姿态关系,结合数字滤波及误差补偿和修正技术,建立与系统结构相匹配的数学计算模型,得到轨道的轨距、高低、轨向和水平等几何参数。通过实验室标定、第三方检验和现场实车测试,基于CAN总线的车载轨道检测系统的准确性、重复性和再现性等技术指标均达到相应的要求,且与现有型号的车载轨道检测系统相比零备件损耗可降低46%。

摘要：为了探索一种可应用于城市轨道交通运营列车组的轨道检测方法,基于ARM微处理器和现场可编程门阵列(FPGA)设计搭载式轨道检测系统。分析了搭载式轨道检测系统的总体架构和数据处理印刷电路板的设计过程,并对系统的核心部件嵌入式微处理板卡进行了重点探讨,该板卡可实现小型化、低功率、多样化数据集成。对该系统进行了动态试验验证,试验结果说明该系统在准确性、重复性、一致性等方面都满足标准要求。搭载式轨道检测系统可安装于城市轨道交通运营列车上进行实时检测,大大提高了轨道检测的效率和实时性,可有效指导线路养护维修工作,且该系统不必占用专门检测车资源,具有良好的经济效益。

摘要：轨道检测是检查轨道病害、指导线路养护维修、保障行车安全的重要手段。为了适应客运专线和高速铁路建设的需要,自主开发研制了GJ-6型轨道检测系统,该系统采用高速图像处理技术、光电测量技术、陀螺平台、数字滤波、精确里程定位以及高速计算机实时数据处理等新技术,具有高速、精确、可靠的特点。GJ-6型轨道检测系统在我国自主研发的CRH380A-001、CRH2-150C综合检测列车上得到应用,检测速度最高可达380 km/h,CRH380B-002最高检测速度已达400 km/h。京沪高速铁路验证试验结果表明,GJ-6型轨道检测系统完全可以达到准确度要求,满足高速铁路和其它各种铁路检测的需要。

摘要：针对目前国内基础设施检测采用的专用检测车投入高、利用率低、维护成本高等问题,提出了一种将检测设备安装到运营列车上的新方法。该方法采用小型化设备,通过对设备安装方式、合成算法、检测方式等进行重新设计研究形成搭载式检测系统,包括搭载式轨道动态检测系统、接触网动态检测系统、通信检测系统,并将其应用于北京地铁新机场线及6号线。结果表明,搭载式检测系统可以对铁路工务、电务、通信专业进行综合动态检测,实现了随车实时检测,避免了资源浪费,并极大提高了基础设施检测的效率和实时性。