高速铁路轨道几何状态三维检测系统设计与开发

针对高速铁路轨道几何状态检测问题,从高速铁路工程测量体系的建立出发,提出了轨道检测系统内部几何参数和外部几何参数测量一体化的设计方案,随后建立了轨道三维检测方法的数学模型和理论体系.最后,对客运专线轨道三维检测系统的架构、技术、界面及功能进行了设计和测试,并在Visual Studio.Net平台上进行了软件集成开发.     

锥体上滚实验仪的改进与定量测试的实现

经过改进后的锥体上滚实验仪,克服了传统实验仪轨道夹角、轨道平面倾角与双锥体均固定不变以及相关参数不便测量的弊端,即实现了两轨道夹角γ、轨道平面倾角（即轨道平面与水平面夹角α）以及轨道轴承端支撑杆上下均可以调节.不同双锥体（直径、高）只要满足上滚条件,双锥体就能实现上滚,从而能定量地验证机械能守恒定律.本文着重阐述改进后的锥体上滚实验装置与实验原理,对实验所获数据与理论值进行了比较,说明采用改进后的仪器具有较高精度的定量化.改进后的实验仪可以通过实验设计、仪器组装与调节、参数测量与推算等动手过程有效提高学生的实际操作能力。     

磁浮轨检车随机振动时域仿真

为了研究在动态测量过程中磁浮轨检车的随机振动对测量磁浮轨道几何参数精度和测量速度的影响，根据这一特殊车辆的结构特点和运动原理建立了整车振动五自由度模型．由于磁浮轨道不平度与高等级机场路面的相似性，采用了滤波白噪声作为轨道随机不平度输入．在MATLAB／SIMULINK环境中仿真了在磁浮轨道随机路面激励下车辆的时域动态响应，分析了车辆随机振动对采用激光三角法测量位移的精度影响．仿真结果表明车速10km／h时的测量精度满足实测时所要求的0．1mm．     

基于GPS定位原理的轨道外部几何参数测量系统

 利用GPS 定位全天候、高效率、低成本的特性,设计出一种新型的轨道外部几何参数测量系统.该系统由卫星系统、加载接收机的轨检仪、控制网和GPRS 发射站组成.测量前,先构建边连式同步图形扩展式带状轨道监测控制网,并在现有的轨检仪上加载GPS 接收机.测量过程中,轨检仪沿轨道运动:GPS 控制网中4 个GPS 基站与轨检仪上GPS 流动站实时采集定位信息;定位信息经双差处理和整周模糊度解算后,得到RTK(real-time kinematic)观测量,确立轨道中心线;结合轨检小车测出的轨道内部几何参数和轨道中心线,解算出轨道高程.静态实验与外场试验结果表明:该测量系统自动化程度较高,静态观测误差在0.5 mm 以内,动态误差在15 mm 以内,完全能够满足轨道外部几何参数高精度测量的要求.     

基于虚拟仪器的电梯导轨多参数测量系统

提出了一种基于虚拟仪器平台的电梯导轨多参数测量系统，系统中采用基于位置敏感探测器(PSD)的激光准直测量技术，实现了对导轨弯曲、失调、接口处台阶等参数的测量：采用双电感传感器差动测量法实现了对两列导轨间距变化的测量；采用数字量接近传感器实现了对导轨接头及支架的位置的准确测量，在软件设计中．应用COM技术将LabVIEW与MATLAB相结合构成功能强大的虚拟仪器开发平台，实现了整个测量系统的集成化和自动化．现场试验证明，该测量系统可以高效、准确地完成对电梯导轨的多参数测量任务．导轨表面形状误差的测量标准偏差在70m的测量范围内为0．3mm。     

井眼轨道设计及监控软件的开发

WPMS井眼轨道设计及监控软件实现了井眼二维轨道和三维轨道设计模型的统一,轨道设计参数关系明确,剖面类型任意组合,采用解析法对设计参数精确求解,且能任意求解轨道设计参数,克服了以往在三维井眼轨道设计中利用数值法等难以求解的缺点,能在极短时间之内设计出合理的井眼轨道。满足定向井、水平井、侧钻井、分支井及多目标井等各种类型的井眼轨道设计和随钻轨道设计的需要。     

基于有限元方法的重载铁路有砟轨道力学分析

随着我国铁路运输系统的快速发展，为解决重载列车的安全运行对轨道更高强度要求的问题，本文采用有限元软件建立了包含轨道、轨枕、道床、土体的重载铁路轨道的仿真模型，在验证了有限元模型可靠性的基础上，分析了轨道应力应变分布规律；研究了不同的轴重参数、道床参数、轨枕参数对重载铁路轨道受力影响。结果表明：列车载荷作用时，两根轨道的应力分布基本相同；列车轴重增大，轨道最大应力和竖向位移不断增大；随着轨枕弹性模量增大、轨枕间距减小、道床厚度和弹性模量增大时，轨道最大应力和位移逐渐减小。     

混沌系统的变量反馈参数开关的调制控制

将开关控制信号直接输入到被控的混沌系统中，仅通过改变外部脉冲开关信号的幅度、极性、宽度等参数，实现蔡氏混沌系统的各种不稳定周期轨道的稳定控制。在此控制策略基础上，引入变量反馈与脉冲开关来共同调制系统参数，研究变量反馈参数开关的调制控制。数值模拟和电路仿真的结果表明，混沌系统的变量反馈参数开关的调制控制方法能有效地把混沌电路系统控制到系统的左右不动点和np周期轨道。该方法对其他混沌电路的参数控制有一定的参考价值。     

脉冲星计时模型参数的测量精度分析与估计

脉冲星计时模型参数的精确测定是脉冲星计时应用的基础.脉冲星计时模型包含几何的、物理的、轨道的等各种效应.我们主要分析了一些位置、自行、视差等几何效应的误差以及双星轨道模型误差引起的计时残差.本文将地球公转视为椭圆轨道,在黄道坐标系里得到了一般性的结论.基于此,我们给出了估计这些模型参数理论测量精度的解析表达式,得到了一些模型参数测量精度对黄纬的依赖关系.尤其是对于视差测量精度的估计,得到了与以前的工作显著不同的结果,这对于实际观测中脉冲星的选择具有参考意义.     

线路参数自动检测系统数据的处理方法

给出一种非接触式铁路轨道线路参数检测系统的结构及功能,分析了各种线路参数的测量原理,并着重论述了用于检测线路方向和高低不平顺的弦测法和逆滤波原理及系统中采用的数据处理方法和逆滤波器实现技术.大量实验数据表明,该系统可靠性高,精度优于手工测量,完全满足铁路现场静态检测的要求.     

边缘检测算子在微光瞄准仪检测系统中的实现

多环境试验条件下微光瞄准镜检测技术一直是军备生产所关注的问题。由于振动、射击、冲击、跌落和高低温环境等载荷作用下,使微光瞄准镜机械、光学结构和电性能参数发生改变,导致微光瞄准镜不能正常工作和使用。本文设计了多环境试验条件下的微光瞄准镜检测与测试系统,给出了由CCD组成检测系统工作原理。对微光瞄准镜图像边缘特性进行分析,运用了边缘检测算子运算算法,确定其精确数值。结合实际工程应用,其测量精度≤0．05密位,测量范围≥40密位,达到项目要求。     

浅析深圳市轨道交通应急指挥协调系统平台建设

深圳市轨道交通发展迅速,任何一条线路、任何一个站点出现突发事件,都将对整个轨道交通网络和城市公共交通系统的正常运营产生严重影响。因此,建设轨道交通应急指挥中心的系统平台显得尤为重要。分析了在深圳市构建城市轨道交通应急体系的必要性与可行性,探讨了深圳市轨道交通应急体系的管理模式。     

列车CCTV网络监控系统SDK的设计与应用

列车CCTV系统是一种车载视频图像采集与存储系统,该系统完成列车环境的全方位实时监控,并储存图像资料以供后续使用.在列车运行期间,地面控制中心会实时或者选择性监控车载运行情况,这种集中监控对城市轨道交通的安全性起到至关重要的作用.文中设计的CCTVSDK作为车载CCTV设备的二次开发平台供给地面监控系统做软件开发使用,并作为车载系统的配套工具同步更新,目的是使得车载CCTV网络控制度集成,方便二次开发.分析了CCTVSDK的整体调用流程和各主要接口功能的内部实现方法.该CCTVSDK目前已在某地铁项目中应用.     

基于差别定价的城市公共交通价格体系研究

城市轨道交通运营初期,人们更多地依赖常规公交,而没有普遍接受轨道交通,这样将导致轨道交通客流量减少,不能充分发挥轨道交通的运输能力.从轨道交通线路和常规公交线路的重合程度的角度,以社会福利最大化为目标建立轨道交通和常规公交的定价模型,研究轨道交通和常规公交在不同时段票价和发车频率的问题,确定城市公共交通的价格体系以促进轨道交通与常规公交的协调发展,并通过实例验证模型的合理性.     

城市轨道交通换乘站点失效下网络脆弱性分析

城市轨道交通换乘站点失效会导致网络性能下降,使得系统表现出较高的脆弱性,换乘站点失效下网络脆弱性分析对于保障系统运营安全具有重要意义.考虑城市轨道交通网络和外部公共交通网络的耦合关系,分析换乘站点失效后的乘客广义出行费用,对乘客出行选择行为进行建模;从运营服务网络性能下降的视角,提出了网络脆弱性定量评估指标;对路网拓扑...     

SCADA系统在城市轨道交通供电系统中的应用设计

SCADA是数据采集与监控系统（Supervisory Control And Data Acquisition）,它完成对轨道交通全线变电所、接触网设备运行的远程实时控制、监视及测量,处理各种异常事故及报警事件,保障系统的正常运行,提升供电系统调度、管理及维修的自动化程度,提高供电质量,保证供电系统的安全、可靠。近年来,随着微电子技术、计算机技术、自动控制技术、通信技术和信号处理技术的不断进步,城市轨道自动化技术得到了快速的发展。本文通过对城市轨道交通电力供应特点,设计了一套基于数据采集与监控的SCADA系统,在上海地铁六号线和沈阳地铁一号线的实践经验上进行了改进,改善了系统的功能。文章分为三个部分,介绍了系统的组成,系统的功能和接口,基本可以达到对城市轨道交通电力供应监控的设计要求。     

地铁轨道信号相位在线测量

为了解决城市地铁轨道信号的在线测量问题，根据地铁信号的特点和电气化轨道电路的基本原理，提出了一种用于地铁交流轨道信号相位数字化测量的方法．给出了相位测量的技术特点及仪器的主要技术指标．设计的测量系统能够满足实际需要．     

误差评定在电梯导轨直线度测量系统中的应用

将开发的电梯导轨直线度测量系统用于测量电梯导轨顶面直线度,并对该系统进行误差评定,为电梯导轨出厂提供了更为精确有效的数据。介绍了测量系统的组成、测量原理,分析了测量误差产生的原因和消除方法,详细介绍了采用累积法对测量数据进行误差评定的过程。     

基于合成数据对高铁震源虚拟道集生成方法的验证

根据稳相点分析的叠加方法原理, 提出一种波形叠加方法, 消除台站记录中高铁波场的串扰噪声, 生成虚拟道集, 并用合成的高铁数据进行验证。通过建立高铁桥梁振动方程, 获得精细的高铁震源时间函数, 然后使用有限元方法,在分层介质模型中进行高速铁路波场正演模拟计算, 并对不同速度的高铁列车正演模拟记录进行时移叠加, 获得虚拟道集, 从而验证叠加方法的正确性。     

畸变波形的复原──方波脉冲函数修正法

在动态参数测量中，测量系统的工作频带不够宽，将引起整个波形的畸变。文章在分析常见动态误差修正法存在的问题中，指出由单个实测波形用反算法求输入波形存在的困难，提出了一种新的修正方法，即用方波脉冲函数方法进行正向曲线拟合，较好地解决了单个实测波形复原的问题。