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轨道交通基础设施自主无人机智能巡检技术现状与发展趋势 被引量：13
1
作者 秦勇 张紫城 +7 位作者 杨怀志 孟凡腾 崔京 仇宁海 孟彤 刘鹏帅 汪洋 王志鹏 《铁路通信信号工程技术》 2025年第2期1-10,共10页
轨道交通既有基础设施服役时间增长,受环境和自然灾害影响性能劣化,病害频发,需先进巡检技术掌握其服役状态。现有机械与传感设备巡检存在频率低、覆盖范围有限、智能分析能力不足等问题,在桥梁、隧道口等区域巡检盲区多。无人机巡检具... 轨道交通既有基础设施服役时间增长,受环境和自然灾害影响性能劣化,病害频发,需先进巡检技术掌握其服役状态。现有机械与传感设备巡检存在频率低、覆盖范围有限、智能分析能力不足等问题,在桥梁、隧道口等区域巡检盲区多。无人机巡检具有高空作业、远距离覆盖、受地形与天窗限制小的优势。围绕轨道交通无人机智能巡检分析系统的“边云协同”分布式架构,探讨边缘端技术、云端技术及智能分析模型协同优化轨道基础设施巡检任务的方式,通过实际工程应用案例验证该技术的巡检价值,并基于无人机系统自主化等级,对未来无人机技术在轨道交通基础设施巡检中的潜在应用场景和研究方向进行展望。 展开更多
关键词 轨道交通基础设施 自主无人机 智能巡检 边云协同
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基于NV色心的钢轨裂纹检测分析
2
作者 范华林 史红兵 +9 位作者 赵博文 董亮亮 程江辉 王仁涛 谢赛南 张鸣山 肖久华 张少春 沈忆华 周梦良 《无损检测》 2026年第1期70-73,79,共5页
目前大多使用人工检测和超声检测对钢轨进行在线检测,钢轨裂纹宽度及深度的检测精度为毫米级,对开口小、深度浅的微米级钢轨裂纹尚未有合适的检测方法。针对此不足,提出基于金刚石氮-空位(Nitrogen-vacancy,NV)色心的钢轨裂纹检测方法,... 目前大多使用人工检测和超声检测对钢轨进行在线检测,钢轨裂纹宽度及深度的检测精度为毫米级,对开口小、深度浅的微米级钢轨裂纹尚未有合适的检测方法。针对此不足,提出基于金刚石氮-空位(Nitrogen-vacancy,NV)色心的钢轨裂纹检测方法,并研制相应的漏磁-量子检测装置。针对钢轨表面的裂纹,使用永磁铁磁化钢轨表面,通过NV色心对磁的高灵敏度和高分辨率特性检测钢轨表面裂纹漏磁信号。选取锰钢钢轨,在表面设计并加工横向裂纹,配合设计的钢轨探伤车进行检测试验。试验结果表明,试验装置的测量灵敏度为7nT/√Hz,可以完成最小宽度为100 um,深度为100 um的钢轨表面裂纹检测。 展开更多
关键词 钢轨 裂纹检测 漏磁检测 NV色心
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钢轨表面伤损的细粒度图像识别 被引量：1
3
作者 周宇 姚心弦 +2 位作者 姚凯洲 陆乾晖 张子豪 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期99-106,共8页
基于智慧工务对钢轨轨面状态和伤损的精准识别、定量化修理等需求,结合深度学习和机器视觉,提出了钢轨轨面伤损细粒度图像识别与量化方法。通过采集轨面状态和伤损图像并实现伤损细粒度标注,建立轨面伤损RD-1094数据集,其中的目标密度... 基于智慧工务对钢轨轨面状态和伤损的精准识别、定量化修理等需求,结合深度学习和机器视觉,提出了钢轨轨面伤损细粒度图像识别与量化方法。通过采集轨面状态和伤损图像并实现伤损细粒度标注,建立轨面伤损RD-1094数据集,其中的目标密度达到了每图22.9个。建立轨面伤损深度学习目标检测算法,通过对RD-1094数据集的训练和学习,实现了对0.5~30mm的剥离掉块、波长20~200mm的波磨等轨面伤损及其各自发展阶段特征的识别,达到毫米级细粒度。算法对单双排波磨、细小密集和轻重伤剥离掉块、单支和成片疲劳裂纹等能较好的兼容性,可以实现轨面光带形位、伤损尺寸、轻重伤总数、分布面积、波磨波长等状态和伤损的量化评估。 展开更多
关键词 轨道交通 钢轨 表面伤损 目标检测 图像识别
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冲击荷载下考虑颗粒破碎的道砟力学性能研究
4
作者 李婕 郭玉珠 栗振锋 《太原学院学报(自然科学版)》 2026年第1期1-8,共8页
为探究道砟在不同冲击高度、冲击次数及三向土工格栅加固条件下的力学行为,基于已有的道砟冲击试验,构建了考虑颗粒破碎的三维离散元模型,以试验中道砟累计沉降值为校核目标进行细观参数标定,确保模型的准确性与可靠性。数值模拟结果表... 为探究道砟在不同冲击高度、冲击次数及三向土工格栅加固条件下的力学行为,基于已有的道砟冲击试验,构建了考虑颗粒破碎的三维离散元模型,以试验中道砟累计沉降值为校核目标进行细观参数标定,确保模型的准确性与可靠性。数值模拟结果表明:道砟的累计沉降量和颗粒破碎程度与冲击次数、冲击高度间存在显著的正相关关系。加入土工格栅能有效抑制道砟沉降,3种冲击高度冲击10次后,较未加固组的累计沉降分别减少了8.9%,12.8%,11.9%;但格栅加入后,仅在低能量、少次数冲击时,颗粒破碎程度降低了0.013%~0.042%,3种冲击高度冲击10次后,颗粒整体破碎程度较未加固组分别增加了0.84%,1.13%,1.39%,从空间分布来看,上部颗粒破碎得到抑制,但中部与下部的颗粒破碎量有所增加。 展开更多
关键词 道砟 离散元 数值模拟 颗粒破碎 土工格栅
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铁路道床清洁车辆及气力输送技术应用研究综述
5
作者 张灵 胡均平 +1 位作者 闫俊强 刘潇 《铁道学报》 北大核心 2025年第10期81-91,共11页
为全面了解铁路线路上各种污物对铁路运营造成的危害及解决措施,从清洁技术原理、结构设计、作业方案三方面,对国内外铁路道床清洁装备和技术进行梳理,阐明各种清洁技术适合的工况,重点探讨气固两相流技术的应用。研究结果表明:铁路清... 为全面了解铁路线路上各种污物对铁路运营造成的危害及解决措施,从清洁技术原理、结构设计、作业方案三方面,对国内外铁路道床清洁装备和技术进行梳理,阐明各种清洁技术适合的工况,重点探讨气固两相流技术的应用。研究结果表明:铁路清洁车辆的开发具有明确的针对性,需依据不同线路和污物对象,采用合适的清洁技术和方案;将机械刷扫与吹吸技术结合,可适用于铁路道床表面各种污物和工况;对于采用气力输送技术的车辆,利用计算流体力学方法对工作装置内部流场进行数值模拟研究,优化气力输送系统结构和作业参数,可以提高吸尘效率。 展开更多
关键词 铁路道床 清洁车辆 清洁技术 气力输送 气固分离 计算流体力学
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基于改进自编码解码网络的轨道不平顺评价方法
6
作者 杨建伟 王小慧 +3 位作者 刘佩珊 杨飞 王金海 孙培文 《铁道学报》 北大核心 2025年第2期131-144,共14页
目前无砟轨道平顺性的评价方法只适用于中短波长,难以满足大范围动态复杂线路的变化需求。如果仅依靠单一波长轨检数据评价轨道状态,会导致其他波长局部波动或潜在病害不能被有效识别的现象。通过挖掘不同波长下的轨道不平顺信息,将深... 目前无砟轨道平顺性的评价方法只适用于中短波长,难以满足大范围动态复杂线路的变化需求。如果仅依靠单一波长轨检数据评价轨道状态,会导致其他波长局部波动或潜在病害不能被有效识别的现象。通过挖掘不同波长下的轨道不平顺信息,将深度学习方法与现有评价方法相融合,提出改进的自编码解码高斯生成对抗神经网络(DAGGAN)及自适应轨道质量指数方法(DAE_TQI),实现对轨道状态的实时监控。为验证方法的准确性和有效性,将其与其他方法进行对比,验证DAGGAN模型在识别单几何不平顺时的有效性,同时DAE_TQI方法可综合评价无砟轨道状态,结果可作为高速铁路轨道养护维修的理论依据。 展开更多
关键词 轨道不平顺 轨道质量指数 自编码解码网络 高斯对抗网络 自适应轨道质量指数
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铁路既有线多元融合建模与运维分层可视体系实现
7
作者 苏谦 程梦凡 +3 位作者 牛云彬 张凤明 张宗宇 刘惊灏 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第12期51-59,共9页
随着服役年限增加,铁路线路大批进入运营维护期,常借助三维建模技术和物联网监测技术搭建可视化平台以实现铁路运营维护管理,但是在平台搭建过程中常面临设计资料缺失情况,导致建模准确度低、模型展示与数据展示割裂、可视化展示与应用... 随着服役年限增加,铁路线路大批进入运营维护期,常借助三维建模技术和物联网监测技术搭建可视化平台以实现铁路运营维护管理,但是在平台搭建过程中常面临设计资料缺失情况,导致建模准确度低、模型展示与数据展示割裂、可视化展示与应用需求契合度低等问题。因此,针对铁路既有工程三维模型多元融合建模技术以及考虑实际运维需求的分层可视体系实现展开研究。提出基于无人机倾斜摄影建模与BIM逆向建模的多手段融合建模技术,满足铁路工程多级层次细节三维模型构建的需求;提出三维实体映射分割技术,通过动态遮罩层代替模型实体操作,实现大体量模型快速单体化,解决传统三维模型单体化操作工作繁重的问题;提出运维数据驱动的动态遮罩层材质更新技术,实现线路区域运维数据三维可视化表达,并创新性重构开发heatmap.js,实现病害数据信息点二维热力图的三维化表达。基于以上技术构建铁路既有工程三维精细化模型,实现依附于工程模型的运维数据三维可视化呈现,提高铁路运维管理的信息化赋能程度。 展开更多
关键词 铁路工程 多元融合建模 三维分层可视化 动态遮罩层 线性动态分段理论 金字塔模型
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无砟轨道高低不平顺季节性特征及预测
8
作者 许玉德 任泽琦 魏子龙 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期91-98,共8页
为了解高速铁路无砟轨道高低不平顺的季节性特征,基于高速综合检测车实测数据,统计四季条件下CRTSⅠ、Ⅱ、Ⅲ型无砟轨道在不同类型区段的高低不平顺,并利用季节指数法定量评估季节变化对高低不平顺的影响。考虑季节性特征,利用季节指数... 为了解高速铁路无砟轨道高低不平顺的季节性特征,基于高速综合检测车实测数据,统计四季条件下CRTSⅠ、Ⅱ、Ⅲ型无砟轨道在不同类型区段的高低不平顺,并利用季节指数法定量评估季节变化对高低不平顺的影响。考虑季节性特征,利用季节指数调整的滑动平均模型,以及深度学习领域的LSTM模型,对CRTSⅢ型无砟轨道的高低不平顺进行预测。结果表明:CRTS系列无砟轨道高低不平顺具有明显的季节性,夏季高低不平顺值普遍高于其他季节。曲线区段高低不平顺受季节变化的影响大于直线区段,桥梁区段高低不平顺受季节变化的影响大于路基区段。季节指数调整的滑动平均模型和LSTM模型均可预测无砟轨道高低不平顺,其中LSTM模型的预测效果更佳。 展开更多
关键词 无砟轨道 高低不平顺 季节性 季节指数 深度学习 预测模型
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顶推纠偏对无砟轨道的影响及工艺优化
9
作者 许玉德 石梓煊 邱俊兴 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期628-634,共7页
基于高速铁路无砟轨道纠偏工程,建立路基上CRTSⅡ型板式无砟轨道纠偏有限元模型。选取顶推纠偏典型方案,模拟不同顶推压力作用,分析无砟轨道结构力学与损伤行为。在此基础上,研究扩大解黏区和凿除宽窄接缝对纠偏的影响,并提出纠偏工艺... 基于高速铁路无砟轨道纠偏工程,建立路基上CRTSⅡ型板式无砟轨道纠偏有限元模型。选取顶推纠偏典型方案,模拟不同顶推压力作用,分析无砟轨道结构力学与损伤行为。在此基础上,研究扩大解黏区和凿除宽窄接缝对纠偏的影响,并提出纠偏工艺优化建议。结果表明,轨道板假缝开裂是力学控制指标,保证部件不开裂的临界顶推压力为0.58 MPa,对应纠偏位移为1.50 mm。轨道板与宽窄接缝层间是损伤控制界面,保证层间不损伤的临界顶推压力为0.51MPa,对应纠偏位移为1.23 mm。若需提升单次纠偏位移,则建议将既有方案解黏区往两端各扩大3/4轨道板长,并在纠偏前对宽窄接缝进行凿除。 展开更多
关键词 无砟轨道 横向纠偏 仿真计算 拉应力 刚度下降率
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岔磨车钢轨打磨方案优化设计
10
作者 许玉德 王章 +1 位作者 胡猛 吴琰超 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第8期1269-1275,共7页
为解决目前高铁道岔钢轨打磨作业过程中存在的依靠经验选择打磨模式的问题,以CMC-16型道岔打磨车为研究对象,建立钢轨廓形和砂轮的参数化表达式,通过数值计算模拟钢轨打磨过程,分析岔磨车常用9种打磨模式的角度分布和作用结果;在此基础... 为解决目前高铁道岔钢轨打磨作业过程中存在的依靠经验选择打磨模式的问题,以CMC-16型道岔打磨车为研究对象,建立钢轨廓形和砂轮的参数化表达式,通过数值计算模拟钢轨打磨过程,分析岔磨车常用9种打磨模式的角度分布和作用结果;在此基础上,以实现理论打磨后钢轨廓形与目标廓形最佳匹配为设计原则,提出一种岔磨车钢轨打磨方案设计的改进方法,并通过现场试验加以验证。结果表明:该方法以打磨车现有模式为基础设计打磨廓形,现场试验中实际打磨后廓形与理论打磨后廓形相比较,最大打磨量差值为0.16 mm,且在-10°~55°的打磨范围内廓形基本重合,打磨效果较好,能够避免打磨模式不可控和过于依靠人为经验的问题;通过该方法设计得到的打磨方案由每一遍作业的打磨模式序号组成,可直接作为打磨车计算机控制单元的输入参数,更为贴合现场实际应用。 展开更多
关键词 高速铁路 钢轨打磨 岔磨车 数值模拟 打磨模式
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基于气象数据的桥上CRTSⅠ型无砟轨道温度特性精细化分析
11
作者 赵丽华 王浩宇 梁浩 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第28期12253-12263,共11页
温度荷载对无砟轨道结构服役过程中的受力变形有显著影响,研究桥上无砟轨道结构的温度特性,可以为轨道结构设计和服役性能分析提供温度荷载取值的理论依据。以东北严寒地区CRTSⅠ型板式无砟轨道-桥梁体系为研究对象,融合地理信息与气温... 温度荷载对无砟轨道结构服役过程中的受力变形有显著影响,研究桥上无砟轨道结构的温度特性,可以为轨道结构设计和服役性能分析提供温度荷载取值的理论依据。以东北严寒地区CRTSⅠ型板式无砟轨道-桥梁体系为研究对象,融合地理信息与气温变化模拟,通过气象大数据驱动的动态边界条件生成方式,建立考虑轨道东/西向非对称辐射特征的精细化温度场分析模型,分析桥上CRTSⅠ型板式无砟轨道结构的温度特性,重点研究轨道板和水泥沥青(CA)砂浆层的垂向温度梯度荷载,并与无砟轨道-路基结构温度场做对比,分析不同下部结构对轨道结构温荷载的影响。结果表明:采用的模拟方法可以为计算桥梁上轨道结构温度场提供一定的可靠性;经计算,东北地区的桥上无砟轨道结构轨道板全年的温度服役范围在-34~50℃,CA砂浆层为-23~35℃,底座板为-15~23℃;该地区桥上CRTSⅠ型无砟轨道轨道板和CA砂浆层的正温度梯度荷载处于0~93℃/m和0~275℃/m,负温度梯度荷载为-43~0℃/m和-170~0℃/m,CA砂浆层承受着更大的日温度梯度荷载的周期作用;与无砟轨道-路基结构相比,桥上无砟轨道结构产生的温度梯度更大,轨道板与CA砂浆层的最大正温度梯度分别增大约6%和16%,最大负温度梯度分别增大了约5%和32%。 展开更多
关键词 无砟轨道 热力学模型 温度场 温度梯度
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磨料水射流修复钢轨工艺参数优化研究
12
作者 郑燕 《中国机械工程》 北大核心 2025年第5期1132-1141,共10页
为提高磨料水射流修复钢轨的效率及修复质量并降低能量损耗,对我国U71Mn 60 kg/m重轨开展了磨料水射流修复钢轨正交试验,基于中心复合设计(CCD)响应曲面法建立了钢轨修复质量回归模型,探究了各工艺参数对修复质量的影响。研究结果表明,... 为提高磨料水射流修复钢轨的效率及修复质量并降低能量损耗,对我国U71Mn 60 kg/m重轨开展了磨料水射流修复钢轨正交试验,基于中心复合设计(CCD)响应曲面法建立了钢轨修复质量回归模型,探究了各工艺参数对修复质量的影响。研究结果表明,喷嘴进给速度较水射流压力对截面轮廓度、切割磨削区表面粗糙度和变形磨削区表面粗糙度的影响更显著;得到了侧重于修复质量以及侧重于修复效率的两套不同适用条件下的工艺参数优化组合,通过试验验证发现,截面轮廓度、切割磨削区表面粗糙度和变形磨削区表面粗糙度的预测值与试验值的误差均小于6%,平均误差小于4%,证明该模型可有效预测切割面的表面粗糙度,为磨料水射流修复钢轨实际应用奠定了理论基础。 展开更多
关键词 磨料水射流 钢轨修复 参数优化 响应曲面法
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基于多尺度特征融合的多模态重载钢轨伤损检测
13
作者 张建 郭江龙 +1 位作者 戴少石 曹经纬 《无损检测》 2026年第1期49-55,共7页
钢轨伤损智能检测对快速核定钢轨伤损位置与类别、提高伤损检出效率及钢轨运营安全有着重要意义。针对当前钢轨超声智能伤损检测存在的漏报误报以及检测结果不准确等问题,提出了一种基于多尺度特征融合的多模态重载钢轨伤损检测方法,在... 钢轨伤损智能检测对快速核定钢轨伤损位置与类别、提高伤损检出效率及钢轨运营安全有着重要意义。针对当前钢轨超声智能伤损检测存在的漏报误报以及检测结果不准确等问题,提出了一种基于多尺度特征融合的多模态重载钢轨伤损检测方法,在钢轨超声检测数据和B扫描图像数据基础上,分别利用采样延展等时序序列处理法和MFF-SSD多尺度特征图融合目标检测算法来检测目标信息,以丰富的特征维度提升伤损的定位与检出效率。并且,根据不同模态数据的特征体现形式和关联程度,结合多模态数据相关信息确定最终的伤损类别。试验结果表明,该方法的伤损检出率可达98.56%,且识别速度得到了明显提升。 展开更多
关键词 重载铁路 多尺度特征融合 钢轨伤损检测 多模态 B扫描图像
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基于北斗定位优化的无人机铁路巡检路径研究与应用
14
作者 闫野 《智能城市》 2025年第7期29-32,共4页
传统铁路巡检模式存在效率低、有检测盲区等缺陷。无人机技术凭借其灵活机动特性及广域覆盖能力,在铁路基础设施智能检测领域展现出显著优势。文章构建了基于北斗卫星导航系统的高精度定位技术框架,通过融合多源传感数据实现无人机巡检... 传统铁路巡检模式存在效率低、有检测盲区等缺陷。无人机技术凭借其灵活机动特性及广域覆盖能力,在铁路基础设施智能检测领域展现出显著优势。文章构建了基于北斗卫星导航系统的高精度定位技术框架,通过融合多源传感数据实现无人机巡检路径的智能优化。结果表明,将该技术与地理信息系统深度融合,可实现巡检路径的智能规划,显著提高巡检效率,缩短巡检时间,确保关键区域全覆盖。该方案在定位精度和实时性方面均满足铁路检测标准要求,为复杂地形下的轨道结构、接触网系统等基础设施检测提供技术支持。 展开更多
关键词 北斗定位技术 无人机巡检 路径优化 GIS技术 铁路工程
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一种兼顾仿真效率和精度的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型 被引量：1
15
作者 王伟 雷晓燕 +1 位作者 罗锟 陈鹏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期10-20,共11页
车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜... 车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜索轮轨空间接触点中引入轮轨准弹性修正的、更为精细的轮轨接触几何关系,并将迹线法融入到交叉迭代中求解车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程,实现了同步进行轮轨接触点搜索与车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程求解,提高了模型分析精度和数值计算效率;然后,为验证理论模型的正确性,与相关文献结果进行了对比计算,验证了模型和算法的有效性;最后,分析了模型的四类简化形式对系统响应的影响。研究表明:采用集中支撑的弹性元件模拟钢轨扣件,无法真实反映两侧扣件对钢轨侧滚振动的协同约束作用,将导致计算结果失真,采用分离支撑的弹性元件模拟钢轨扣件更为合理;轨道结构底座板参振对系统响应的影响显著,在模型中应给予考虑;底座板超出轨道板的部分对系统响应的影响较小,所产生的误差在可接受范围内;轨道子系统模型A能兼顾仿真效率和计算精度,适合用作车辆-三层轨道非线性空间耦合系统振动精细化分析模型。 展开更多
关键词 车辆-轨道非线性空间耦合动力学 高速铁路 交叉迭代 准弹性修正 有限元模型
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风向对路堑周围风沙流场影响的数值模拟 被引量：1
16
作者 石龙 王玉竹 +1 位作者 韩峰 薛春晓 《铁道学报》 北大核心 2025年第1期131-137,共7页
为认识风沙环境下风向对路堑沙害的影响,利用计算流体力学中的欧拉双流体非稳态模型,分析不同风向角(风向与路堑走向的夹角)场景下风沙流对路堑的响应规律,并研究其响应机理。数值模拟结果与现场监测结果相吻合,但由于数值模型中存在阻... 为认识风沙环境下风向对路堑沙害的影响,利用计算流体力学中的欧拉双流体非稳态模型,分析不同风向角(风向与路堑走向的夹角)场景下风沙流对路堑的响应规律,并研究其响应机理。数值模拟结果与现场监测结果相吻合,但由于数值模型中存在阻塞效应致使前者略微高估了路堑周围的风速。路堑内部沉沙区面积、路堑对气流的扰动能力和路堑内部的积沙量与风向角呈正相关。风向角β≤30°,路堑内部未观察到循环泡,风向角β>30°,路堑内部可观察到明显的循环泡,且随着风向角的增大其面积呈递增趋势。本质上,风向角的减小相当于减缓路堑边坡坡率,进而减少其内部的积沙量。路堑内部沙害程度与风向角呈正相关,为减轻风积沙对线路的危害,路堑应以小风向角穿越风沙地区,有条件时风向角宜控制在30°以内。 展开更多
关键词 路堑 风沙流场 风向 现场测试 数值模拟
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基于探地雷达单道信号的碎石道床病害智能识别 被引量：1
17
作者 井国庆 卜俊杰 彭湛 《铁道学报》 北大核心 2025年第6期170-178,共9页
基于探地雷达的铁路碎石道床病害检测技术是指导铁路基础设施养护维修的重要技术手段,目前该技术主要通过人工解读雷达图像的方式给出病害区域,自动化水平较低。提出一种利用神经网络技术对铁路碎石道床病害智能识别的方法。该方法对雷... 基于探地雷达的铁路碎石道床病害检测技术是指导铁路基础设施养护维修的重要技术手段,目前该技术主要通过人工解读雷达图像的方式给出病害区域,自动化水平较低。提出一种利用神经网络技术对铁路碎石道床病害智能识别的方法。该方法对雷达单道信号进行多特征提取,并进行特征敏感性分析,利用神经网络技术进行训练,可实现对正常道床、含水异常和翻浆冒泥的准确识别。结果表明,该方法在测试集上的病害识别准确率达到95.89%,在相邻铁路线上的准确率为90.19%。此研究显著提高了病害检测的效率和准确性,对铁路道床维护和安全运营提供了重要的技术支持,具有实际应用价值。 展开更多
关键词 碎石道床 探地雷达 特征值 神经网络 无损检测
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基于点云配准与最近邻搜索的钢轨磨耗测量方法 被引量：1
18
作者 曾杉 王文斌 +3 位作者 尹太军 彭建川 刘艳彩 张杰 《燕山大学学报》 北大核心 2025年第1期55-65,共11页
提出了基于点云配准和最邻近搜索的方法,以解决钢轨轨腰处钢印噪声导致的轨顶磨耗测量点识别误差较大的问题,并成功实现了钢轨垂直和侧面磨耗点的自动定位。首先,通过坐标系旋转和点云滤波等预处理技术,以钢轨轮廓作为数据单元,获取有... 提出了基于点云配准和最邻近搜索的方法,以解决钢轨轨腰处钢印噪声导致的轨顶磨耗测量点识别误差较大的问题,并成功实现了钢轨垂直和侧面磨耗点的自动定位。首先,通过坐标系旋转和点云滤波等预处理技术,以钢轨轮廓作为数据单元,获取有效的钢轨配准数据。接着,采用非线性拟合方法拟合轨腰圆弧的圆心,以此作为基准点进行任意状态下的点云初步粗配准。对于在轨腰处出现钢印编号的实际测量情况,采用了轨顶与轨腰点云的ICP加权精配准方案,实现测量轮廓与标准轮廓的精确重合。最后,根据钢轨磨耗计量办法,以标准钢轨轮廓指定位置坐标线为基准线,在配准后的点云数据中,通过最邻近搜索的方法寻找距离基准线最近的坐标,从而精确定位磨耗测量点的位置。实验结果表明,该方法能高效且精确地提取钢轨磨耗测量点。文章最后以三维图的方式展示磨耗测量点与标准轮廓的对比,其特征点提取的标准偏差小于0.1 mm,最大偏差小于0.3 mm。 展开更多
关键词 钢轨磨耗 点云预处理 加权点云配准 最近邻搜索
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青藏高原错那-沃卡断裂带活动性与地质安全风险防控对策研究
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作者 强新刚 郭长宝 +5 位作者 孙东霞 韩建恩 张广泽 张敏 邱振东 何平 《地质力学学报》 北大核心 2025年第2期301-312,共12页
沿青藏高原雅鲁藏布江缝合带修建的高原铁路穿越错那-沃卡活动断裂带,而断裂活动引起同震地表错动造成的工程错断、隧道变形、地质灾害等危害,是铁路运营阶段面临的重要地质安全风险。基于遥感解译、野外调查并结合已有研究成果,分析了... 沿青藏高原雅鲁藏布江缝合带修建的高原铁路穿越错那-沃卡活动断裂带,而断裂活动引起同震地表错动造成的工程错断、隧道变形、地质灾害等危害,是铁路运营阶段面临的重要地质安全风险。基于遥感解译、野外调查并结合已有研究成果,分析了穿越高原铁路的错那-沃卡断裂带的发育特征、活动性及其对铁路工程的影响。研究结果表明,错那-沃卡断裂带由5条北东走向的分支断裂组成,其中沃卡盆地西边界断裂(F_(2-1)、F_(2-2))为晚更新世活动断裂,沃卡盆地东边界断裂(F_(2-4)、F_(2-5))为全新世活动断裂,盆地内部断裂F_(2-3)为1915年桑日M_(S)7.0地震的发震断裂。根据断裂活动造成的变形迹象考察以及活动断裂类型来估算断裂影响范围,未来错那-沃卡断裂带的分支断裂发生同震地表错动时,可能对穿越断裂带的藏嘎隧道和桑珠岭隧道造成变形破坏,断裂活动影响范围宽度为16~30 m。因此,建议加强对高原铁路穿越活动断裂区段的强震变形、工程错断等地质安全风险防控对策研究。文章研究结果为指导高原铁路安全运营和防灾减灾,以及为其他铁路线的活动断裂工程影响评价提供参考。 展开更多
关键词 高原铁路 错那-沃卡 活动断裂 地质安全 工程错断 风险防控
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