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基于熵权法的高速铁路钢轨浅表层伤损分级评价研究
被引量：
1
1
作者
梅田
张玉华
+2 位作者
熊龙辉
马运忠
王平
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第4期1420-1431,共12页
随着高速铁路运营里程及运营时间增加,钢轨浅表层伤损危害性逐渐显现,损伤发展会严重影响列车行驶安全。目前关于钢轨浅表层伤损评价方式较为单一,对钢轨浅表层伤损分级评价准确度较低,对于分布较为普遍的浅表层伤损需要更为精准的分级...
随着高速铁路运营里程及运营时间增加,钢轨浅表层伤损危害性逐渐显现,损伤发展会严重影响列车行驶安全。目前关于钢轨浅表层伤损评价方式较为单一,对钢轨浅表层伤损分级评价准确度较低,对于分布较为普遍的浅表层伤损需要更为精准的分级评价结果才可指导线路养护维修。依托我国自主研制的综合快速检测钢轨探伤车,基于超声波、漏磁和图像检测原理分析各检测数据特征,提出可表征伤损长度、宽度、严重程度的钢轨浅表层伤损评价指标。根据快速检测数据影响因素多的特点,结合适用于超声、漏磁、图像检测数据的伤损评价指标,建立基于熵权法的高速铁路钢轨浅表层伤损评价模型。选取以往含现场复核信息的检测数据归一化后,代入钢轨浅表层伤损评价模型。使用“高铁线路A”近期超声、漏磁、图像检测数据作为验证数据,通过钢轨浅表层伤损评价模型与评价标准得到该线路钢轨浅表层伤损的评价结果。经复核验证:经钢轨浅表层伤损评价模型与评价标准确定的钢轨浅表层伤损评价结果的现场复核准确率为87.5%,相较于传统采用漏磁检测数据判断得到的62.5%的现场复核准确率有大幅度提高。研究成果可以有效提高铁路工务部门线路养护维修效率,降低线路运营成本。
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关键词
高速铁路
钢轨
浅表层伤损
熵权法
伤损分级评判
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职称材料
基于正交编解码的钢轨探伤数据信噪比提升研究
2
作者
梅田
张玉华
+2 位作者
张世红
李忠
熊龙辉
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期67-76,共10页
超声波检测作为钢轨探伤的重要手段已得到广泛应用,但使用传统超声发射接收技术会因幻象波和换能器串扰而造成超声探伤检测数据信噪比较低。为此,基于幻象波和换能器串扰的影响机理,并根据超声换能器压电晶片激发超声波频率与加载换能...
超声波检测作为钢轨探伤的重要手段已得到广泛应用,但使用传统超声发射接收技术会因幻象波和换能器串扰而造成超声探伤检测数据信噪比较低。为此,基于幻象波和换能器串扰的影响机理,并根据超声换能器压电晶片激发超声波频率与加载换能器压电晶片高压脉冲激励频率相同的特点,研究双拍正交编解码技术,即采用正交频率的高压脉冲激励信号作用于超声换能器压电晶片以产生频率正交的超声发射信号,通过对应的解码方式实现幻象波和换能器的串扰抑制,以达到提高探伤检测数据信噪比的目的;通过搭建超声系统试验平台,完成对国标伤损探伤A显、B显试验数据分析。结果表明:对于A显数据,双拍正交编解码技术对幻象波和换能器串扰的抑制作用强于对伤损回波信号抑制作用,平均抑制比为10.39 dB;对于B显数据,采用双拍正交编解码模式时伤损检出率为100%,对幻象波和换能器串扰消除亦为100%;相较于传统超声发射接收模式,采用双拍正交编解码的超声发射接收技术可在不影响伤损检出率的前提下,消除幻象波和换能器串扰影响,提高超声探伤检测数据信噪比,减少伤损误判漏判。
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关键词
钢轨探伤
双拍正交编解码
幻象波
换能器串扰
伤损报警
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职称材料
基于动静态检测数据的轨道精测精调评价技术
被引量：
25
3
作者
刘学文
杨怀志
+2 位作者
杨飞
梅田
马颖伟
《铁道建筑》
北大核心
2019年第9期111-115,共5页
高速铁路无砟轨道不平顺的整修主要是通过精调作业来完成,轨道精调分为静态精调和动态精调。为优化轨道精调作业组织,提高轨道精调效率,可采用轨道测量仪和轨道检查仪协同工作组织轨道精调,从而提升作业效率和质量。采用多个矩形窗级联...
高速铁路无砟轨道不平顺的整修主要是通过精调作业来完成,轨道精调分为静态精调和动态精调。为优化轨道精调作业组织,提高轨道精调效率,可采用轨道测量仪和轨道检查仪协同工作组织轨道精调,从而提升作业效率和质量。采用多个矩形窗级联的方法优化滤波器和FIR带通滤波器滤波,将静态检测数据与动态检测数据关联起来,实现评价标准的通用、精调效果的静态评估,以及预测精调作业的动态评估结果,促进精调作业快速满足静动态轨道几何不平顺检测标准。通过算例分析可知,轨道精调对轨道几何不平顺的单项高低改善较为明显,轨向只是稍有变化,且目前单项高低标准差最大改善量约为1.0 mm。
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关键词
高速铁路
无砟轨道
动静态精调
矩形窗级联
FIR带通滤波器
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职称材料
题名
基于熵权法的高速铁路钢轨浅表层伤损分级评价研究
被引量：
1
1
作者
梅田
张玉华
熊龙辉
马运忠
王平
机构
中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所
南京航空航天大学自动化学院
出处
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第4期1420-1431,共12页
基金
中国国家铁路集团有限公司科技研究发展计划(P2020T001)
中国铁道科学研究院集团有限公司院基金课题(2023YJ330)。
文摘
随着高速铁路运营里程及运营时间增加,钢轨浅表层伤损危害性逐渐显现,损伤发展会严重影响列车行驶安全。目前关于钢轨浅表层伤损评价方式较为单一,对钢轨浅表层伤损分级评价准确度较低,对于分布较为普遍的浅表层伤损需要更为精准的分级评价结果才可指导线路养护维修。依托我国自主研制的综合快速检测钢轨探伤车,基于超声波、漏磁和图像检测原理分析各检测数据特征,提出可表征伤损长度、宽度、严重程度的钢轨浅表层伤损评价指标。根据快速检测数据影响因素多的特点,结合适用于超声、漏磁、图像检测数据的伤损评价指标,建立基于熵权法的高速铁路钢轨浅表层伤损评价模型。选取以往含现场复核信息的检测数据归一化后,代入钢轨浅表层伤损评价模型。使用“高铁线路A”近期超声、漏磁、图像检测数据作为验证数据,通过钢轨浅表层伤损评价模型与评价标准得到该线路钢轨浅表层伤损的评价结果。经复核验证:经钢轨浅表层伤损评价模型与评价标准确定的钢轨浅表层伤损评价结果的现场复核准确率为87.5%,相较于传统采用漏磁检测数据判断得到的62.5%的现场复核准确率有大幅度提高。研究成果可以有效提高铁路工务部门线路养护维修效率,降低线路运营成本。
关键词
高速铁路
钢轨
浅表层伤损
熵权法
伤损分级评判
Keywords
high-speed rail
steel rails
shallow surface defects
entropy method
defects grading evaluation
分类号
U213 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于正交编解码的钢轨探伤数据信噪比提升研究
2
作者
梅田
张玉华
张世红
李忠
熊龙辉
机构
中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所
北京铁科英迈技术有限公司
出处
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期67-76,共10页
基金
中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划揭榜挂帅课题(K2021G001)
中国铁道科学研究院集团有限公司院基金课题(2022YJ156)。
文摘
超声波检测作为钢轨探伤的重要手段已得到广泛应用,但使用传统超声发射接收技术会因幻象波和换能器串扰而造成超声探伤检测数据信噪比较低。为此,基于幻象波和换能器串扰的影响机理,并根据超声换能器压电晶片激发超声波频率与加载换能器压电晶片高压脉冲激励频率相同的特点,研究双拍正交编解码技术,即采用正交频率的高压脉冲激励信号作用于超声换能器压电晶片以产生频率正交的超声发射信号,通过对应的解码方式实现幻象波和换能器的串扰抑制,以达到提高探伤检测数据信噪比的目的;通过搭建超声系统试验平台,完成对国标伤损探伤A显、B显试验数据分析。结果表明:对于A显数据,双拍正交编解码技术对幻象波和换能器串扰的抑制作用强于对伤损回波信号抑制作用,平均抑制比为10.39 dB;对于B显数据,采用双拍正交编解码模式时伤损检出率为100%,对幻象波和换能器串扰消除亦为100%;相较于传统超声发射接收模式,采用双拍正交编解码的超声发射接收技术可在不影响伤损检出率的前提下,消除幻象波和换能器串扰影响,提高超声探伤检测数据信噪比,减少伤损误判漏判。
关键词
钢轨探伤
双拍正交编解码
幻象波
换能器串扰
伤损报警
Keywords
Rail flaw detection
Double-beat orthogonal encoding and decoding
Ghost echo
Transducer mutual interference
Injury alert
分类号
U213.94 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于动静态检测数据的轨道精测精调评价技术
被引量：
25
3
作者
刘学文
杨怀志
杨飞
梅田
马颖伟
机构
京沪高速铁路股份有限公司
中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所
中国铁路济南局集团有限公司工务部
出处
《铁道建筑》
北大核心
2019年第9期111-115,共5页
基金
京沪高速铁路股份有限公司科研计划(京沪科研-2016-10)
中国铁道科学研究院基金(2017YJ131)
文摘
高速铁路无砟轨道不平顺的整修主要是通过精调作业来完成,轨道精调分为静态精调和动态精调。为优化轨道精调作业组织,提高轨道精调效率,可采用轨道测量仪和轨道检查仪协同工作组织轨道精调,从而提升作业效率和质量。采用多个矩形窗级联的方法优化滤波器和FIR带通滤波器滤波,将静态检测数据与动态检测数据关联起来,实现评价标准的通用、精调效果的静态评估,以及预测精调作业的动态评估结果,促进精调作业快速满足静动态轨道几何不平顺检测标准。通过算例分析可知,轨道精调对轨道几何不平顺的单项高低改善较为明显,轨向只是稍有变化,且目前单项高低标准差最大改善量约为1.0 mm。
关键词
高速铁路
无砟轨道
动静态精调
矩形窗级联
FIR带通滤波器
Keywords
high speed railway
ballastless track
dynamic and static fine adjustment
cascading rectangular windows
FIR bandpass filter
分类号
U216.424 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于熵权法的高速铁路钢轨浅表层伤损分级评价研究
梅田
张玉华
熊龙辉
马运忠
王平
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于正交编解码的钢轨探伤数据信噪比提升研究
梅田
张玉华
张世红
李忠
熊龙辉
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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下载PDF
职称材料
3
基于动静态检测数据的轨道精测精调评价技术
刘学文
杨怀志
杨飞
梅田
马颖伟
《铁道建筑》
北大核心
2019
25
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职称材料
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