基于点集配准的非接触式地铁限界检测系统标定方法研究

地铁限界是保证地铁车辆安全运行的重要数据,目前使用较多的接触式地铁限界检测存在效率低、无法准确获知超限尺寸的缺点,本文基于激光扫描测距原理开发了一种断面检测密度高、误差小的非接触式地铁限界检测系统。针对非接触式检测系统标定困难影响测量精度的问题,提出了应用机器视觉领域的点集配准迭代最近点(Iterative Closest Point)算法进行系统标定,将2个180°二维激光扫描传感器采集到的数据点拼接成一个完整的基于轨道基准坐标系的测量断面。北京地铁8号线、15号线的现场实验证明,经过该方法标定的限界检测系统可准确获知超限位置和超限尺寸,推行速度为6km/h时采样断面间距密度为0.02m,多次反复测量时系统精度可达±4mm。     

一种近景大斜角的限界检测 相机标定方法

研究一种基于单目视觉的非接触式站台限界检测系统,并针对近景大范围下相机标定的问题,提出一种基于大型点阵标定板的新的综合标定方法。提取有效标定区域进行预处理,并提出一种局部阈值迭代分割的方法分割出基准圆,然后提取圆心坐标并编码,最后利用透视变换求出最优变换矩阵进行图像矫正还原,像素标定误差可达到2pixel以内。经在上海地铁的现场测试验证,本文方法标定后的检测系统可准确获取站台断面轮廓几何尺寸,多次反复测量后轨距精度在±1 mm以内,站台高度和站台距离精度可达到±5 mm以内。     

基于激光摄像技术的设备限界检测与图像融合拼接

将激光摄像技术运用到地铁设备限界检测,对相邻摄像机不重合、不完整的检测轮廓进行融合拼接。根据分析所得到标定精度较差摄像机与相邻摄像机视觉重合远处出现检测轮廓数据出现不重合、完整的原因,采用迭代最近点(ICP)算法并结合杭州地铁二号线地铁设备限界的检测轮廓数据,对所检测设备限界不完整的轮廓进行融合拼接。研究结果表明:基于激光摄像技术检测技术能够更加快速、高效的实现设备限界的非接触式检测;采用ICP算法实现精度较差摄像机与相邻摄像机视觉重合远处设备限界检测轮廓的融合拼接,可以使设备限界检测更加完整、可靠,对保障地铁的安全运行具有现实意义。     

基于激光测量的地铁限界检测系统

将激光测量系统(LMS)应用于地铁限界的快速检测系统中,实现对限界的一种非接触式检测,测量、采样数据速度快;将检测数据与标准数值实现自动比较,把数据和曲线图作为检测结果,快速检测地铁限界,用以指导竣工验收和日常运营维护.     

关于站台建筑限界的探讨

地铁运营中所发生的乘客上下车时踩空受伤的事故,使人怀疑传统站台建筑限界采用车辆宽度加100mm间隙的合理性,通过分析《地铁限界标准》中车辆限界计算公式,指出站台建筑限界和车体之间的安全间隙可按车门类型来确定。     

新型地铁站台门与车门之间顶置式防夹人自动探测系统的设计

针对地铁车站站台门与车门之间空隙存在夹人夹物的安全问题,介绍了目前应用较广泛的只适合于直线站台的通过司机瞭望检测方式的瞭望灯带,以及受限界尺寸影响的激光对射探测方式存在检测盲区的问题。提出了基于机器视觉的顶置式防夹人夹物的自动探测设计方案。该方案的安装不受限界尺寸影响,探测范围广,盲区小,实现了对乘客及行车运营更为可靠的安全防护。     

关于地铁车站站台限界的探讨

目前地铁车站站台边与车体缝隙过大,经常导致乘客上下车发生踏空受伤事件,从限界制定使用的车辆限界依据出发,分析得出目前车站地段车辆限界制定存在的不合理之处,提出合理的车站地段车辆限界计算公式和车站站台及屏蔽门的合理限界,以使站台设计更为合理,减少乘客上下车发生踏空受伤事件。     

地下铁道站台限界加宽方法

通过分析内插法 ,提出用公式法计算地铁站台限界加宽的计算方法。     

站台与列车间空隙缩小试验分析

通过对站台与列车间空隙的现状调查、车辆限界的分析和标准规范的解读,提出缩小该空隙的必要性和可行性。以Bombardier公司供货的深圳地铁车辆为例,运用车辆动力学模拟的限界计算结果进行站台空隙缩小试验。理想的站台空隙仅满足实际车辆限界的要求,行车安全空隙利用齿形橡胶填充为柔性间隙,在确保行车安全的同时使乘客上下车更安全．     

地铁站台屏蔽门系统的结构强度与安全性分析

根据地铁站台屏蔽门的安装限界要求,分析了站台屏蔽门系统的荷载工况.针对最恶劣荷载工况,采用通用有限元软件ANSYS,对结构的整体刚度特性和结构变形量进行了计算,对站台屏蔽门系统的结构安全性进行了分析.     

地面隔声墙高度对轨道交通高架结构噪声影响研究

以轨道交通32 m双线混凝土简支箱梁为研究对象,采用现场实测及有限元、声学边界元联合仿真的方法,分析列车运行条件下桥梁低频结构辐射噪声的声场分布,在此基础上,考虑在桥梁附近设立不同高度的地面隔声墙,分析隔声墙高度对桥梁结构噪声的影响。研究结果表明:桥梁振动辐射的噪声主要集中在底板附近,以小于250 Hz的低频噪声为主,全局峰值出现在50～63 Hz频率段;在一些较为复杂的现场工况,例如居民楼距高架桥的距离较近,在居民楼和桥梁之间设立的隔声墙,可以在一定程度上降低桥梁结构噪声对居民生活的影响;位于桥梁附近的隔声墙对于墙后的场点有一定的降噪效果,降噪效果与隔声墙高度呈非线性关系,在考虑经济效益和美观的情况下,可以设立2.3 m左右的隔声墙。     

基于元胞自动机理论的沪杭高铁通过能力仿真研究

沪杭高铁除嘉兴南站外,其他沿途车站各方向均仅有1条到发线,不可避免会出现在同一股道接发同向列车的情况,列车发到间隔时间较大,阻碍了沪杭高铁运能的提升。通过元胞自动机理论,建立沪杭高铁通过能力仿真系统,以现行运行图停站方案为基础,对同股道列车发到间隔时间为7 min和6 min两种情况进行仿真分析,对比压缩列车同股道发到间隔时间对沪杭高铁通过能力的影响。仿真结果表明,在现行较优的运行方案下,压缩列车发到间隔时间对目前沪杭高铁通过能力的提升幅度有限。     

基于钢垫梁的CRTSⅡ型板式无砟轨道支承层修复技术研究

针对高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道支承层伤损,以影响运输效率最小化、作业效率最大化为原则,提出钢轨切割、轨道板移出、砂浆清理、钢垫梁临时支撑、伤损支承层修复、轨道板复位和砂浆层灌注的作业方案。并以关键工装钢垫梁为研究对象,进行承载能力静载试验和有限元数值分析,论证该技术方案的可行性。在钢垫梁临时支撑阶段,采用视频监控及动力学监测技术手段,实时监控线路状态,保障施工安全。应用实践表明:该技术能在天窗时间内完成CRTSⅡ型板式无砟轨道支承层伤损修复,有效改善线路高低不平顺,恢复无砟轨道结构稳定性。     

基于IFC标准的城市轨道交通BIM(建筑信息模型)数据有效性检查

城市轨道交通BIM(建筑信息模型)数据的体量不断增长,数据的有效性成为各个阶段协同工作的关键要素之一。以IFC(Industry Foundation Classes)标准为基础,对实现城市轨道交通BIM数据的有效性检查进行分析。基于IFC标准架构对轨道交通BIM数据的完备表达,引入了模板匹配的检查方法,搭建了基于IFC标准的BIM数据有效性检查平台,实现了对城市轨道交通BIM中对象及属性信息的有效性检查。最后,通过实际工程案例测试验证该方法的可行性。     

5G在城市轨道交通中的应用前景分析

ZOU Jinbai;ZHANG Kebo;HONG Xiang;ZHANG Haijuan(School of Railway Transportation, Shanghai Institute of Technology,201418, Shanghai, China)     

基于多功能车辆总线的地铁车辆远程监测系统研究

多功能车辆总线(MVB)上传送了大量关于地铁车辆运行状态的信息,对故障检测及设备维修有着重要的参考价值。设计一套由解码系统、传输系统和监测系统3 个部分组成的基于MVB 总线的地铁车辆信息远程监系统,实现地铁车辆运行状态的远程监测。介绍该系统的总体设计,以及3个子系统的原理和功能,并利用车门半实物仿真平台和车门控制单元(EDCU)进行系统测试,验证整个数据流程的完整性以及可行性。     

上海轨道交通2号线车站无线接入点信号强度分布问题研究

针对上海轨道交通2号线车站内易出现无线接入点(AP)信号故障的情况,选取该线路张江高科站和金科路站作为研究对象,对AP信号强度分布进行了分析,并找出产生通信故障的原因,并提出解决措施。采用专业软件建立车站模型,通过分析得到仿真数据和实测数据相吻合,验证了模型的正确性。利用模型仿真场强分布,分析了车站内AP信号随距离变化的分布特点。分析了AP在有车和无车时的信号强度变化情况以及两车站内AP信号强度分布的相似性。同时根据理论分析得到AP信号受干扰的原因,并从降低干扰源、切断干扰路径等方面提出一系列解决措施,以保障良好的通信质量。可为其他车站的AP信号强度分析和通信故障分析提供参考。     

基于大数据的城市轨道交通运营故障影响分析系统对客流影响的分析

运营故障影响分析系统基于大数据思想和技术,通过机器学习技术,可对城市轨道交通运营故障数据和客流数据实现采集、存储与处理、建模及呈现,可实现对城市轨道交通运营事件类型的分类及影响时间的推算。介绍了该系统的工作原理,描述了运营故障情况下的客流影响关联模型、故障影响分析方法及故障影响的可视化呈现手段。实例验证了该系统的有效性。     

基于BIM与GIS结合应用的地铁隧道安全预警预报技术

地铁隧道结构安全性评估是地铁建设的重要环节。针对南宁地铁2号线岩溶发育的工程地质条件,在GIS(地理信息系统)中展现和分析不良地质体的空间分布,进行隧道穿越区域的岩溶塌陷风险评价;针对不同岩溶地质灾害风险等级,根据施工信息和监测信息在BIM(建筑信息模型)平台上进行地铁隧道结构安全风险评估,进而采取不同防治措施,以及进行隧道安全预警预报。基于BIM与GIS结合应用的隧道结构安全风险评估,综合考虑了地铁隧道结构模型宏观地理环境,可为地铁隧道结构安全预警预报提供技术支持。