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高速铁路基础设施检测监测大数据分析技术研究与实践 被引量:16
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作者 牛道安 刘金朝 +2 位作者 杨飞 王婧 孟景辉 《中国铁路》 北大核心 2024年第2期1-11,共11页
随着高速铁路基础设施检测监测体系逐步完备,运用大数据、人工智能等新技术,更加精准、及时研判和科学评估基础设施服役状态的需求愈加迫切。围绕数据归集、传输、存储、治理、挖掘、共享、应用,构建铁路基础设施检测监测大数据总体架构... 随着高速铁路基础设施检测监测体系逐步完备,运用大数据、人工智能等新技术,更加精准、及时研判和科学评估基础设施服役状态的需求愈加迫切。围绕数据归集、传输、存储、治理、挖掘、共享、应用,构建铁路基础设施检测监测大数据总体架构,提出干扰数据修正、动态波形数据精准对齐、海量数据融合及综合展示等关键技术。在较为完善的大值安全报警的基础上,通过大数据分析实践,解决了工务、供电、电务等设备安全风险全面感知、设备状态准确评价、趋势变化精准预测等难题,为实现高铁安全超前防范和基础设施精准维修提供科学支撑。 展开更多
关键词 铁路基础设施 检测监测 大数据 全生命周期管理 病害识别 预警
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京沪高铁基础设施检测数据管理分析体系构建研究 被引量:2
2
作者 陶凯 邵长虹 +1 位作者 杨劲松 刘国跃 《中国铁路》 北大核心 2024年第5期7-15,共9页
实现基础设施综合检测数据的自动归集传输、分布式存储、数据质量稽查和治理、智能挖掘分析和可视化数据服务,是提升京沪高铁检测分析能力的关键。通过研究检测数据资产化管理、检测数据流转过程与智能化分析等内容,构建了京沪高铁基础... 实现基础设施综合检测数据的自动归集传输、分布式存储、数据质量稽查和治理、智能挖掘分析和可视化数据服务,是提升京沪高铁检测分析能力的关键。通过研究检测数据资产化管理、检测数据流转过程与智能化分析等内容,构建了京沪高铁基础设施检测数据管理分析体系。体系集成综合检测数据车地快速传输、多源异构检测数据分布式存储、海量数据综合展示、基于人工智能的检测数据深度挖掘等关键技术,可为京沪高铁提供全链路、智能化、一站式检测数据管理分析服务。通过典型应用案例,验证了体系的合理性和先进性。 展开更多
关键词 京沪高铁 铁路基础设施 检测监测 检测数据 人工智能 5G
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面向现代化建设的铁路基础设施检测监测体系创新研究 被引量:2
3
作者 牛道安 陈东生 +2 位作者 赵钢 田新宇 杨志鹏 《中国铁路》 北大核心 2024年第10期1-9,共9页
我国铁路现代化建设方案对基础设施检测监测工作提出了新的要求和目标。通过梳理铁路现代化内涵及工作要求,对比国内外基础设施检测发展现状,提出了我国现代化铁路基础设施检测体系设计架构。结合我国计量体系和铁路现代化建设要求,剖... 我国铁路现代化建设方案对基础设施检测监测工作提出了新的要求和目标。通过梳理铁路现代化内涵及工作要求,对比国内外基础设施检测发展现状,提出了我国现代化铁路基础设施检测体系设计架构。结合我国计量体系和铁路现代化建设要求,剖析了先进测量、评定校准、泛在互联、智能感知、大数据应用及评价体系等层面的关键技术,开展了第2代高速综合检测技术、普速综合检测技术和大数据应用分析等实践探索,相关成果体现了我国铁路基础设施检测更加可靠和智能,为更好地落实铁路现代化建设要求提供了借鉴。 展开更多
关键词 铁路现代化 铁路基础设施 检测监测 综合检测技术 大数据应用
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多模态深度学习在钢轨顶面伤损检测中的应用研究综述
4
作者 程雨 刘金朝 +1 位作者 张长伦 张国粹 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第1期70-86,共17页
针对基于深度学习的多模态钢轨顶面伤损检测问题,分析使用多模态数据进行病害识别的优势,阐述多模态深度学习的最新成果及其在钢轨顶面伤损检测中的应用,并明确基于深度学习的多模态病害检测面临的挑战和未来的研究方向。从多模态联合... 针对基于深度学习的多模态钢轨顶面伤损检测问题,分析使用多模态数据进行病害识别的优势,阐述多模态深度学习的最新成果及其在钢轨顶面伤损检测中的应用,并明确基于深度学习的多模态病害检测面临的挑战和未来的研究方向。从多模态联合与协同特征表示、多模态显式对齐与隐式对齐以及不同方式的多模态融合方法等方面分析多模态深度学习基本理论和研究现状;结合钢轨振动信号、巡检图像和三维点云等多模态数据,梳理当前最新的基于深度学习的不同模态间数据融合算法和病害检测方法。结果表明:针对钢轨多模态数据,当前研究方向主要有多模态表示、多模态对齐和多模态融合3种与识别检测有关的方法;针对基于深度学习的多模态钢轨顶面伤损检测,当前研究主要包含振动信号与巡检图像融合检测、灰度图像数据与三维点云数据融合检测方法;总体上,使用多模态深度学习技术对钢轨进行病害识别能有效提高准确率,在一定程度上排除错检的情况。对钢轨的多模态数据基于增强语义的共享性和互补性学习特征表示、结合特征点对齐和隐式对齐的混合对齐模型、基于转换器网络的多模态融合检测以及缺失模态融合检测会成为钢轨顶面伤损检测未来研究方向,将为工程应用提供有价值的参考。 展开更多
关键词 钢轨 病害识别 伤损检测 深度学习 多模态融合 综述
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大提离钢轨电磁热成像检测方法研究
5
作者 杨庚 李浩然 +7 位作者 高斌 陆小龙 田贵云 张玉华 熊龙辉 殷鹰 段洪斌 朱玉玉 《中国测试》 北大核心 2025年第1期31-38,共8页
针对实际钢轨电磁热成像检测,由于存在振动和轨道表面不平整因素,需将激励线圈布置在较大的提升距离,以确保钢轨检测过程的安全性和可靠性。然而,由于提离效应,大多数电磁热成像激发线圈的提离距离被限制在10 mm以内,缺乏对大提离钢轨... 针对实际钢轨电磁热成像检测,由于存在振动和轨道表面不平整因素,需将激励线圈布置在较大的提升距离,以确保钢轨检测过程的安全性和可靠性。然而,由于提离效应,大多数电磁热成像激发线圈的提离距离被限制在10 mm以内,缺乏对大提离钢轨电磁热成像检测方法的研究。因此,该论文通过分析现有电磁热成像检测的提离局限,设计了适用于大提离条件的蛇形导磁体线圈,然后通过理论、仿真和实验分析合适的大提离距离,提出一种基于该激励线圈的大提离钢轨电磁热成像检测方法,并在提离为30 mm、检测速度为1 m/s的条件下对6种不同尺寸的钢轨缺陷进行实际检测。结果表明,该文提出的大提离钢轨电磁热成像检测方法针对6种缺陷均能检出,且缺陷在热图中较为明显。 展开更多
关键词 大提离 电磁热成像检测 蛇型导磁体线圈 钢轨检测
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轨道检测里程测量误差补偿算法研究
6
作者 王琰 魏世斌 +3 位作者 吴奇永 陈仕明 杨飞 费继友 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第2期29-36,共8页
高速铁路轨道检测基于轮轴编码器脉冲计数原理实现里程测量,测量误差随车辆运行里程增加而不断累积增大。为减小里程测量累积误差,首先分析轨道检测里程测量误差产生的原因,基于正负误差相消的思想提出误差补偿的乒乓算法;然后通过轨道... 高速铁路轨道检测基于轮轴编码器脉冲计数原理实现里程测量,测量误差随车辆运行里程增加而不断累积增大。为减小里程测量累积误差,首先分析轨道检测里程测量误差产生的原因,基于正负误差相消的思想提出误差补偿的乒乓算法;然后通过轨道检测综合试验标定台模拟试验,验证算法的有效性;最后在国家铁道试验中心环形铁道线采用实车试验,验证算法的实用性。结果表明:该算法在比较周期内最大里程测量累积误差为0.3 mm,完成1个比较周期,整体实现里程测量误差正负相消;该算法可适用于低分辨率的编码器,降低了轨道检测里程测量对编码器分辨率的要求;对于新造综合检测列车、现役轨道检查车和现役综合巡检车,车辆行驶100 km时,采用该算法轨道检测里程测量误差可分别减少约65,57和61 m。研究结果可为长大隧道、偏远山区特殊工况等无辅助定位条件下准确测量里程提供参考。 展开更多
关键词 高速铁路 轨道检测 里程误差 乒乓算法 轮轴编码器 辅助定位
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铁路基础设施检测监测数据分布式存储及应用
7
作者 刘钰 张文轩 +2 位作者 杨森 刘金朝 陶凯 《中国铁路》 北大核心 2025年第4期141-150,共10页
随着高速铁路网进一步扩充、铁路线路密度进一步增加,铁路基础设施检测监测数据存储量增速逐年提高。高速铁路基础设施涵盖工务、电务、供电三大业务领域,业务需求的差异性导致检测数据源的多样化和数据结构的异质性,传统的集中式存储... 随着高速铁路网进一步扩充、铁路线路密度进一步增加,铁路基础设施检测监测数据存储量增速逐年提高。高速铁路基础设施涵盖工务、电务、供电三大业务领域,业务需求的差异性导致检测数据源的多样化和数据结构的异质性,传统的集中式存储方式已无法满足数据的高效存储与实时处理需求。研究提出基于Lambda分层思想的分布式存储技术架构,旨在实现对结构化、半结构化、非结构化检测监测数据的多样化存储与管理。构建并优化数据仓库的分层模型和存储格式,显著提升数据处理效率与存储利用率;引入时空索引、Doris实时数据仓库及其物化视图技术,以增强实时数据处理能力和业务快速查询性能。该技术架构支持对多源异构数据的高效管理与深度分析,满足高速铁路领域的复杂数据需求。 展开更多
关键词 铁路基础设施 检测监测 LAMBDA 分布式存储 大数据 异构数据
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基于COW优化算法的轨道几何检测数据里程校准方法研究
8
作者 刁洪宝 张煜 +2 位作者 张晓阳 杨飞 赵钢 《铁道学报》 北大核心 2025年第2期111-121,共11页
轨道不平顺动态检测数据精准定位对识别轨道病害、挖掘不平顺演变规律从而提高现场养护维修效率至关重要。为修正检测数据里程与实际里程偏差并实现重复检测数据精准对齐,提出基于关键节点里程窗插值及相关优化整径(correlation optimiz... 轨道不平顺动态检测数据精准定位对识别轨道病害、挖掘不平顺演变规律从而提高现场养护维修效率至关重要。为修正检测数据里程与实际里程偏差并实现重复检测数据精准对齐,提出基于关键节点里程窗插值及相关优化整径(correlation optimized warping,COW)的里程校准三步法,利用最大相关系数累积值选取基准数据,并基于曲线、道岔台账里程窗插值方法修正基准数据绝对里程偏差;采用COW优化对齐算法对重复检测数据进行高精度对齐;基于历史病害信息对检测数据里程进行二次短窗绝对里程偏差修正。利用该方法对某长区段6次轨道几何检测数据里程进行修正,基于现场病害信息验证修正偏差,并运用相关指标评价对齐效果。研究结果表明,该方法可将检测数据绝对里程偏差降低至1.25 m以内,数据间对齐精度可达0.93以上,原始波形保持度达0.99以上,说明该方法可有效定位并对齐检测数据,从而提升线路轨道状态检测及病害识别定位的准确性。 展开更多
关键词 轨道不平顺 里程偏差 窗插值修正 对齐算法 评价指标
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EMS型高速磁悬浮交通系统基础设施服役状态检测与评估体系探讨
9
作者 从建力 蔡德钩 +2 位作者 杨飞 杨田 钱坤 《铁道学报》 北大核心 2025年第7期75-96,共22页
面向600 km/h速度级EMS型高速磁悬浮交通系统安全长效服役急需的关键检测与评估技术,调研磁悬浮交通系统动力响应、磁轨关系与轨道不平顺等方面的检测与评估方法,借鉴高速铁路技术经验,初步探索高速磁悬浮交通系统基础设施服役状态的检... 面向600 km/h速度级EMS型高速磁悬浮交通系统安全长效服役急需的关键检测与评估技术,调研磁悬浮交通系统动力响应、磁轨关系与轨道不平顺等方面的检测与评估方法,借鉴高速铁路技术经验,初步探索高速磁悬浮交通系统基础设施服役状态的检测及评估体系。首先,结合有限元模型模态分析和试验测试,提出车体-悬浮架-电磁铁振动噪声响应的检测方法,采用车辆运行平稳性及乘坐舒适性指标评估磁悬浮车辆振动噪声响应,分析控制器状态量对磁悬浮车辆振动噪声的影响规律,研究高速磁悬浮车辆振动噪声响应的管理限值。其次,提出电磁铁温度、位姿及空间走行轨迹检测方法,建立磁悬浮横向接触风险系数、垂向减载率的快速评估及精细化评估方法,通过安全系数确定电磁铁温升和位姿管理限值。然后,提出测量稳定性好、环境适应性强的弦测方法,跟踪测量轨道梁、高速磁悬浮道岔的振动和动静态变形,探讨高速磁悬浮轨道梁、道岔和基础沉降检测与评估方法。最后,基于高速磁悬浮车辆-控制器-磁轨关系-轨道梁耦合模型,提出可补偿轨道不平顺、电磁铁温度及位姿等干扰因素的控制方法,结合试验测试研究轨道不平顺对行车品质各指标的影响规律,制定轨道不平顺管理标准,其成果对保障高速磁悬浮交通系统行车品质具有重要意义和良好的应用前景。 展开更多
关键词 高速磁悬浮交通系统 基础设施状态检测 轨道不平顺 磁轨关系 磁悬浮列车行车品质
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高速综合检测列车的高精度时钟同步技术研究
10
作者 王凡 戴鹏 +4 位作者 刘俊博 李茂 袁立 王纪坤 赵德华 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第2期206-214,共9页
高速综合检测列车各检测系统时间的精确同步是确保各系统数据时空一致性的关键技术。以满足450 km/h检测速度条件下的高精度同步为目标,提出一种基于精确时间协议(PTP)的高精度时钟同步框架。该框架采用“一主多从”的网络结构,主节点... 高速综合检测列车各检测系统时间的精确同步是确保各系统数据时空一致性的关键技术。以满足450 km/h检测速度条件下的高精度同步为目标,提出一种基于精确时间协议(PTP)的高精度时钟同步框架。该框架采用“一主多从”的网络结构,主节点为车载高精度时间服务器,接收全球导航卫星系统(GNSS)提供的精确授时。通过采用IEEE1588 v2协议作为主通讯协议搭建同步网络,并采用三层万兆PTP工业以太网交换机搭建光纤传输网络连接各从节点(专项检测系统)。对多级路由接入、长距离传输、实时/非实时操作系统平台等不同工况下的时间同步性能进行测试分析。试验结果表明:该时间同步框架可确保各检测系统主控制器系统之间的时间同步误差在微秒级,可确保在最高450 km/h运行速度下同一时刻各系统数据的空间对齐误差<1 cm;时钟同步性能基本不受同步网络线缆长度和多级路由层数影响;各系统主控器需运行实时操作系统接入同步网络,才可保证各系统对数据进行时间标记操作时的同步精度。 展开更多
关键词 高速综合检测列车 精确时间协议 时钟同步 全球导航卫星系统 IEEE1588 v2协议
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高速铁路基础设施检测监测体系框架研究 被引量:33
11
作者 牛道安 柯在田 +3 位作者 刘维桢 李红艳 赵钢 刘秀波 《中国铁路》 2020年第10期9-17,共9页
高速铁路基础设施检测监测工作是实现基础设施状态全面感知安全风险预警、设备状态准确评价、故障诊断预测、趋势变化分析,推进实施精准维修和预防性状态修,以及提高维修效率、降低维修成本的重要手段,是确保铁路持续安全运营的重要技... 高速铁路基础设施检测监测工作是实现基础设施状态全面感知安全风险预警、设备状态准确评价、故障诊断预测、趋势变化分析,推进实施精准维修和预防性状态修,以及提高维修效率、降低维修成本的重要手段,是确保铁路持续安全运营的重要技防保障。在分析国内外工务、电务、供电专业检测监测系统现状基础上,结合新形势下高速铁路高质量发展和工电设备修程修制改革要求,研究提出高速铁路基础设施检测监测体系框架,并对该体系功能应用和主要发展方向提出探讨和展望。 展开更多
关键词 高速铁路 基础设施 检测监测 体系框架
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铁路基础设施检测数据处理分析中心深化研究 被引量:15
12
作者 陶凯 代春平 +3 位作者 张煜 赵钢 张文轩 高利民 《中国铁路》 2018年第6期85-92,共8页
2012年创建的"铁路基础设施检测数据处理分析中心"为我国高速铁路建设和运营维护提供了有力的数据支持。随着高速铁路运营里程逐步增加和检测监测技术快速发展,铁路基础设施检测数据多源异构,且体量爆炸式增长,原数据中心的... 2012年创建的"铁路基础设施检测数据处理分析中心"为我国高速铁路建设和运营维护提供了有力的数据支持。随着高速铁路运营里程逐步增加和检测监测技术快速发展,铁路基础设施检测数据多源异构,且体量爆炸式增长,原数据中心的平台架构和数据分析能力在处理海量多源异构数据与高效智能处理等方面已无法满足高速铁路运维对检测数据综合化、智能化的管理分析需求。为此,有必要利用车地无线传输、移动终端应用等方式实现周期动态检测、现场人工检查、固定在线监测和养护维修作业等多源数据的接入与集成管理;采用虚拟化平台,整合服务器资源,实现IT资源的可弹性扩展和动态部署,提高数据存储能力和数据处理效率;采用面向服务(SOA)的架构设计思想研发集成处理分析平台,为生产和科研单位提供全面的数据智能处理,设备状态评价、分析和预测服务。同时,尝试使用MongoDB、Hadoop等新平台、新技术打造更加专业化、智能化的综合型数据处理分析中心。 展开更多
关键词 铁路 基础设施 检测数据 处理分析 数据中心
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高速铁路基础设施综合一体化检测监测体系研究 被引量:19
13
作者 刘维桢 涂文靖 +1 位作者 杨飞 杨志鹏 《中国铁路》 2019年第3期22-26,共5页
随着我国高速铁路的快速发展,铁路基础设施养修体制面临新的挑战。经过修程修制改革方面的不断探索,重检慎修的理念已深入基础设施管理,科学开展检测监测、全面掌握设备状态是落实重检慎修的基本前提和重要保障。在分析高速铁路基础设... 随着我国高速铁路的快速发展,铁路基础设施养修体制面临新的挑战。经过修程修制改革方面的不断探索,重检慎修的理念已深入基础设施管理,科学开展检测监测、全面掌握设备状态是落实重检慎修的基本前提和重要保障。在分析高速铁路基础设施检测监测现状及需求调研的基础上,提出综合一体化检测监测管理组织架构、综合一体化检测监测方案、检测监测数据统一管理方案等建议,为更好地执行动态检测、及时掌握基础设施状态、指导养护维修提供重要支撑。 展开更多
关键词 高速铁路 基础设施 检测监测体系 综合维修一体化
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基于改进DTW算法的轨道几何动态检测数据里程偏差校准方法研究 被引量:3
14
作者 陶凯 尹辉 +2 位作者 张洋 田新宇 黄华 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期35-44,共10页
高速铁路轨道几何动态检测数据的绝对里程偏差校准是准确评估轨道几何状态与深入研究轨道几何状态演变规律的基础。针对当前检测数据绝对里程偏差校准精度不足的问题,提出1种线路曲线台账辅助的检测数据绝对里程精细校准方法,通过2种动... 高速铁路轨道几何动态检测数据的绝对里程偏差校准是准确评估轨道几何状态与深入研究轨道几何状态演变规律的基础。针对当前检测数据绝对里程偏差校准精度不足的问题,提出1种线路曲线台账辅助的检测数据绝对里程精细校准方法,通过2种动态时间规整(DTW)变体算法实现检测数据里程的精确校准。首先,使用导数动态时间规整(D-DTW)算法进行检测数据与线路曲线台账数据的粗匹配,实现检测数据的自动分段;然后,采用图形动态时间规整(Shape-DTW)算法实现分段后检测数据中超高通道数据和线路曲线台账数据中的曲线特征点的精准对齐;最后,将线路曲线台账中曲线特征点的准确里程一一对应赋值给检测数据中超高通道数据的曲线特征点,实现对轨道几何动态检测数据绝对里程偏差的精细校准。通过在我国某高速铁路轨道几何动态检测数据集上进行的测试,结果表明:该方法提取的曲线长度误差最大不超过0.8%,校准后同一线路行别区段的多次检测数据在左高低通道数据相关性指标均优于校准前,因而该校准方法是有效性的。 展开更多
关键词 高速铁路 轨道几何 绝对里程偏差校准 里程偏差 曲线特征点 动态时间规整
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铁路基础设施动态检测系统计量保证方案研究 被引量:2
15
作者 陈春雷 韩庐平 郝晋斐 《中国铁路》 2019年第2期54-58,共5页
由于现行的检测系统量值溯源方法不能满足铁路基础设施动态检测系统检测发展的需求,针对高速综合检测列车及各类专业检测车提出一套系统、完整、有效的检测系统计量保证方案(MAP),以保障高速铁路基础设施动态检测系统的检测能力。介绍MA... 由于现行的检测系统量值溯源方法不能满足铁路基础设施动态检测系统检测发展的需求,针对高速综合检测列车及各类专业检测车提出一套系统、完整、有效的检测系统计量保证方案(MAP),以保障高速铁路基础设施动态检测系统的检测能力。介绍MAP的原理和实施流程,MAP针对不同检测系统被测对象的差异采用2种方式:对于传递标准和核查标准可以作为可移动装备送往检测车辆;对于传递标准为固定设施不能移动,同时由于检测车辆不能频繁调往检测中心实验室,核查标准将以另一辆通过检定的车辆以比对的方式进行。并介绍2种方式的实施过程和检测系统计量保证实施的项目和要求。 展开更多
关键词 铁路基础设施检测 动态检测装备 量值溯源 计量保证方案
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高速铁路大跨桥动态不平顺数据里程修正研究
16
作者 刘宇恒 孙华坤 +3 位作者 何庆 李国龙 高芒芒 王平 《铁道学报》 北大核心 2025年第8期115-124,共10页
高速铁路大跨桥轨道健康状态判断与维修决策中,常采用动、静不平顺检测数据分析,两者在数据层面的匹配是研究的基本保障。现有动静里程修正主要聚焦路基区段,对大跨桥区段研究不足。因此,提出利用大跨桥梁端轨道几何特征滑窗-极值区域... 高速铁路大跨桥轨道健康状态判断与维修决策中,常采用动、静不平顺检测数据分析,两者在数据层面的匹配是研究的基本保障。现有动静里程修正主要聚焦路基区段,对大跨桥区段研究不足。因此,提出利用大跨桥梁端轨道几何特征滑窗-极值区域拟合向量算法,实现无台账标记情景下动、静态不平顺里程误差精确修正。通过梁端特征提取主桥里程,以静态数据为基准,采用滑动窗口法对主桥动态数据进行宏观里程修正;修正后将窗口内数据映射为高维向量,引入余弦相似度指标进行微观里程修正,实现动静数据的精准匹配。结果表明,大跨桥里程误差由-4.56~5.16 m降低至-0.17~0.183 m,降幅达96.11%,与传统DTW修正方法相比,具备更高的修正精度,且不影响原波形信息。 展开更多
关键词 高速铁路 大跨度桥梁 动静轨道不平顺 里程修正
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基于WPD-CNN的补偿电容故障诊断方法研究 被引量:1
17
作者 罗泽霖 孟景辉 +3 位作者 刘金朝 罗依梦 许庆阳 解婉茹 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第1期191-197,共7页
为进一步挖掘动态检测数据中蕴含的补偿电容状态特征,针对ZPW-2000A型轨道电路,结合小波包分解与卷积神经网络,提出一种基于WPD-CNN的补偿电容故障诊断方法。采用功率谱分析的方法,找出检测曲线中趋势项特征与补偿电容特征所在频带范围... 为进一步挖掘动态检测数据中蕴含的补偿电容状态特征,针对ZPW-2000A型轨道电路,结合小波包分解与卷积神经网络,提出一种基于WPD-CNN的补偿电容故障诊断方法。采用功率谱分析的方法,找出检测曲线中趋势项特征与补偿电容特征所在频带范围,然后利用小波包分解方法对原始信号进行分解,提取其中特征频带内的小波包系数构造补偿电容特征矩阵。使用动态检测数据构造训练集与测试集,将不同故障类型的特征矩阵输入卷积神经网络进行训练学习,并在测试集上进行验证。实验结果表明,WPD-CNN方法对单个信号的特征提取用时5.9 ms,总体故障识别准确率为98.4%,可有效识别不同位置的补偿电容故障问题,为补偿电容故障诊断提供依据。 展开更多
关键词 轨道电路 补偿电容 动态检测 小波包分解 卷积神经网络 故障诊断
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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
18
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。 展开更多
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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含空洞-减薄病害的超大跨隧道服役安全研究
19
作者 麻建飞 贾港帅 +3 位作者 江波 陈征 凌小康 贺少辉 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第4期698-705,729,共9页
统计19座高铁隧道衬砌病害的分布规律,修正含空洞隧道围岩压力计算方法,数值仿真分析组合病害对服役期超大跨铁路隧道内力和安全性的影响.结果表明:空洞-减薄组合病害占统计病害的39.3%,是铁路隧道出现频率最高的病害类型;组合病害在拱... 统计19座高铁隧道衬砌病害的分布规律,修正含空洞隧道围岩压力计算方法,数值仿真分析组合病害对服役期超大跨铁路隧道内力和安全性的影响.结果表明:空洞-减薄组合病害占统计病害的39.3%,是铁路隧道出现频率最高的病害类型;组合病害在拱顶处的出现频率最高,为0.78.将空洞影响区域下降段的围岩压力替换为幂函数分布,推导出比现有线性分布方法更符合实际情况的含空洞隧道围岩压力计算方法.组合病害导致超大跨隧道衬砌结构内力和安全系数在病害作用区和影响区剧烈变化,安全系数最大降低61.68%.组合病害和衬砌劣化显著影响超大跨隧道服役安全性,服役时间越长,对结构安全性的影响越显著.以素混凝土最小安全系数为2.0、2.4、2.8和钢筋混凝土最小安全系数为1.70、2.04、2.38为界限,建立超大跨铁路隧道含组合病害的衬砌安全评价分级和管理标准. 展开更多
关键词 隧道工程 衬砌病害 荷载结构法 组合病害 数值模拟
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基于客流仿真模拟的铁路客运站安检通道设计优化研究 被引量:1
20
作者 孟昕然 安迪 +3 位作者 王睿 董飞 李怡娜 刘晓亮 《铁道运输与经济》 北大核心 2025年第2期190-197,共8页
铁路客运站的安检流程是保障旅客出行安全、提升铁路服务质量的重要举措。近年来,传统客运站的安检方式与高速铁路旅客方便快捷的出行需求间矛盾日益突出。以北京南站为例,结合历史客流数据,通过调查安检通道的具体参数、旅客在通过安... 铁路客运站的安检流程是保障旅客出行安全、提升铁路服务质量的重要举措。近年来,传统客运站的安检方式与高速铁路旅客方便快捷的出行需求间矛盾日益突出。以北京南站为例,结合历史客流数据,通过调查安检通道的具体参数、旅客在通过安检通道过程中的行为参数,利用Anylogic仿真软件建立铁路客运站旅客安检通道模型,对旅客的安检流程进行分析。根据仿真结果,得到旅客平均排队长度、旅客平均排队时长、旅客通过安检通道平均时间等参数,分析安检流程设置的瓶颈,得出采取增加检查点或替换新型X光机的优化方案后,旅客安检效率得到显著提升,旅客在各个队列的等待时间以及旅客在安检通道中花费的时间均优于以往的安检流程,从而对提升铁路客运服务质量、保障便捷高效的运输服务提供支撑与借鉴。 展开更多
关键词 铁路客运安检 仿真试验 流程优化 服务品质提升 北京南站
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