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基于轨道结构高差特征值的CRTSⅡ型板离缝定量检测方法
1
作者 王广琦 毛庆洲 +2 位作者 夏梦璇 穆远博 施以旋 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期50-59,共10页
高速铁路无砟轨道的离缝病害对行车安全至关重要,对此提出一种基于轨道板-支承层相对高差特征值的离缝定量检测方法。通过集成线结构光等传感器构建离缝检测原型系统设备,用于采集轨道轮廓线;将轨道轮廓线按轨道结构分成三段并基于RANSA... 高速铁路无砟轨道的离缝病害对行车安全至关重要,对此提出一种基于轨道板-支承层相对高差特征值的离缝定量检测方法。通过集成线结构光等传感器构建离缝检测原型系统设备,用于采集轨道轮廓线;将轨道轮廓线按轨道结构分成三段并基于RANSAC算法分别进行拟合,拟合直线相交两点间的距离以此作为轨道结构高差特征值;以轨枕位置为里程定位基准,对比同一区段内轨道结构高差特征值的多次检测结果,通过变化量精确计算离缝病害的长度和高度值。在此基础上进行线路试验,结果表明:检测系统多次重复测量结果的标准偏差系数稳定在2%以内;在95%的置信度下,重复测量偏差小于0.25 mm;将检测结果与铁路部门当期的病害库进行对比,离缝高度和长度检测结果的平均绝对误差分别为0.24 mm和0.34 m,均方对数误差值分别为0.011和0.017。 展开更多
关键词 CRTSⅡ型板式无砟轨道 离缝检测 结构高差特征值 RANSAC算法 里程定位
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面向三维扫描仪点云与全景图像映射关系的快速建立方法
2
作者 张旭 毛庆洲 +1 位作者 时春霖 施以旋 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1315-1325,共11页
针对地面三维扫描仪获取彩色点云时传感器外参数标定过程复杂的问题,提出直接建立点云与全景图像映射关系的方法.提出基于一维最大熵的改进Zernike矩亚像素边缘提取算法,自全景图像中定位靶球,根据三维几何特点从点云中提取靶球.将提取... 针对地面三维扫描仪获取彩色点云时传感器外参数标定过程复杂的问题,提出直接建立点云与全景图像映射关系的方法.提出基于一维最大熵的改进Zernike矩亚像素边缘提取算法,自全景图像中定位靶球,根据三维几何特点从点云中提取靶球.将提取结果作为配准基元,在空间球坐标中构建基元三角形,通过最小角距差法完成基元配对,建立点云与全景图像的初始映射关系.针对图像局部畸变导致的映射偏差,提出基于改进Levenberg-Marquardt算法和自由形变法组合的混合算法逐像素优化数据间的映射关系.利用多种场景的实验数据验证所提方法的可行性.结果表明,标靶自点云和图像中的提取率高,被点云和图像同时识别的标靶利用最小角距差法均能够成功配对.改进Zernike矩相较于传统Zernike矩提取的标靶初始映射误差降低了61.1%;经混合算法优化后,点云与全景图像的映射误差约为1 pixel,数据映射结果稳定且不受测站位置和点云密度的影响. 展开更多
关键词 三维扫描仪 全景图像 一维最大熵 映射关系 配准误差
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变轨距货车转向架的动力学分析 被引量：4
3
作者 石怀龙 罗仁 +2 位作者 王勇 施以旋 郭金莹 《动力学与控制学报》 2020年第3期79-85,共7页
建立了考虑轮轴间隙的三大件式变轨距货车转向架动力学模型,研究车辆在准轨和宽轨线路上的动力学性能和LM踏面在不同轨距线路上的轮轨接触关系.考虑轨距为1435mm和1520mm、轨底坡为1/40和1/20、标准和打磨后的多种钢轨廓形与LM踏面匹配... 建立了考虑轮轴间隙的三大件式变轨距货车转向架动力学模型,研究车辆在准轨和宽轨线路上的动力学性能和LM踏面在不同轨距线路上的轮轨接触关系.考虑轨距为1435mm和1520mm、轨底坡为1/40和1/20、标准和打磨后的多种钢轨廓形与LM踏面匹配,发现LM踏面对两种轨底坡的兼容性较好,而踏面磨耗后对轨底坡变化较敏感;LM踏面在准轨线路上对轮轴横向间隙比较敏感,而在宽轨线路上则不存在这个问题.轮轴之间的横向和旋转间隙会导致车辆临界速度降低,建议控制间隙在0.6mm和0.5mrad以内;轮轴间隙不影响车辆运行安全性和平稳性,且在准轨和宽轨线路上的动力学指标基本无差异.变轨距车辆运行过程中,轮轨横向力和纵向蠕滑力会导致轮轴横向间隙和旋转间隙动态变化,变化量为间隙值;给出轮轴间隙与轮轨载荷的正态分布统计,发现轮轴间隙载荷与轮轨载荷相当. 展开更多
关键词 变轨距 轮轨关系 动力学 蛇行稳定性 轮轴间隙
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有轨电车小半径曲线通过性能及关键参数研究 被引量：1
4
作者 汪群生 曾京 +2 位作者 成元辉 高浩 施以旋 《机车电传动》 北大核心 2021年第4期14-19,共6页
为研究有轨电车小半径曲线的通过性能,首先推导了自由轮对通过曲线的运动方程,从理论的角度分析了轮轨接触摩擦因数、轨距和曲线半径等关键参数对曲线通过性能的影响;然后以五模块低地板有轨电车为例,建立动力学仿真模型,并通过试验验... 为研究有轨电车小半径曲线的通过性能,首先推导了自由轮对通过曲线的运动方程,从理论的角度分析了轮轨接触摩擦因数、轨距和曲线半径等关键参数对曲线通过性能的影响;然后以五模块低地板有轨电车为例,建立动力学仿真模型,并通过试验验证了模型的准确性;最后从轮轨润滑、轨距加宽和曲线半径的角度分析了有轨电车小半径曲线通过性能的变化规律。研究结果表明,轮轨润滑可以显著提高有轨电车小半径曲线的通过性能,各项安全性指标均出现明显改善;轨距加宽对有轨电车小半径曲线通过性能有一定的影响,并且存在合理的取值范围;曲线半径对曲线通过性能影响明显,曲线半径增大不仅可以降低车辆的各项安全性指标,还可以提高车辆的通过速度。 展开更多
关键词 有轨电车 小半径曲线 曲线通过性能 运行安全性
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基于电机振动的动车组牵引逆变器故障诊断研究
5
作者 施以旋 毛庆洲 +2 位作者 戴焕云 汪群生 施翔宇 《机车电传动》 2024年第2期151-157,共7页
牵引逆变器的安全性和可靠性对高速动车组车辆的稳定运行至关重要,为了对逆变器工作状态进行识别,文章结合车辆系统动力学,提出了一种基于电机振动信号分析的故障诊断方法。将电机振动信号作为监测对象,通过检测逆变器故障时电流畸变引... 牵引逆变器的安全性和可靠性对高速动车组车辆的稳定运行至关重要,为了对逆变器工作状态进行识别,文章结合车辆系统动力学,提出了一种基于电机振动信号分析的故障诊断方法。将电机振动信号作为监测对象,通过检测逆变器故障时电流畸变引起电机异常振动的特征信号来进行判断。以CRH2型动车组牵引传动系统为例,建立了基于空间矢量脉宽调制策略下的三电平牵引逆变器电路仿真模型,对逆变器结构故障模式进行仿真。仿真结果表明,逆变器故障会显著影响交流侧输出电流谐波含量,尤其是5倍频、7倍频、11倍频、13倍频电流谐波;而这些谐波电流输入到牵引电机后转化为6P(1-s)倍频、12P(1-s)倍频的脉动转矩,并作用于电机,使得其输出振动中含有相应频率的谐波成分。通过对高速动车组实际运行过程中的牵引电机振动信号进行分析可发现,在正常情况下振动信号不明显含有此类谐波频率成分,而当逆变器存在故障时,则会导致在振动信号中该频率信号含量非常明显。因此,文章所提出的基于振动信号分析法能够有效地监测并诊断牵引逆变器工作状态,并具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 高速动车组 牵引逆变器 电机振动 电流谐波 故障诊断 仿真
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