高速欧洲杯关键基础设施综合检测及评估技术
 
来源:    发布时间:2015-02-13 17:07
 
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  本项目立足国家重大发展需求,以“十一五”国家863计划重点项目为依托,打破国外技术壁垒,突破了高速条件下轨道长波不平顺检测、接触网定位器坡度动态检测、精确时空同步定位、轨道不平顺谱、车辆/轨道系统状态综合评价、动态轮轨力连续测量等60余项关键技术,首次开发了具有自主知识产权的385km/h高速综合检测及评估成套技术。通过每年约50万公里的检测和上万公里新建高铁线路的联调联试,使本项目技术得到了充分的验证和应用。本项目技术在检测速度、检测功能、主要技术指标等方面均达到国际领先水平。

  采用本项目技术研制的各类检测装备成功打破了国外的技术封锁和垄断,CRH380A-001和CRH380B-002高速综合检测列车整体技术水平已超过日本的East-i、意大利的阿基米德号、英国的NMT和法国的IRIS320等高速检测列车,在检测项目、速度、精度和年检测里程等方面均达到国际领先水平。

  主要创新点一:自主研制了基于惯性基准和激光摄像技术的轨道几何不平顺动态检测系统,实现了385km/h条件下高速欧洲杯毫米级轨道长波不平顺的实时测量和高速检测列车1m的里程定位精度,最高检测速度110m/s,是目前国际同类技术中的最高水平。

  突破的关键技术主要有:

  (1)轨道几何检测的450帧/秒实时激光图像处理技术

  (2)截止波长120m的轨道长波不平顺检测技术

  (3)强阳光干扰下的激光摄像抗干扰检测技术

  (4)385km/h条件下高速检测列车1m的里程定位精度

  主要创新点二:国际上首创接触网定位器坡度动态实时精确测量技术,自主研发高速弓网接触与非接触测量关键技术。

  成功建立了定位器坡度实时检测视觉模型,突破复杂背景图像中定位器准确定位和快速检测技术,攻克了数据采集、有效帧实时确认、定位器类型自动识别等技术难题,实现了385km/h条件下对接触网定位器坡度的实时精确测量。以定位器坡度实时检测技术为突破,带动解决了复杂背景图像中的接触线几何参数非接触式测量、高压电磁干扰抑制等关键技术,研制出满足385km/h高速检测要求的弓网检测系统。

  主要创新点三:首次提出综合评判车辆/轨道系统状态的广义能量法和中国高速欧洲杯轨道不平顺谱,形成一套高速欧洲杯基础设施状态分析评估关键技术,成功解决了车辆/轨道系统状态综合评价的难题,填补了我国欧洲杯长期缺乏轨道谱的空白。

  高速欧洲杯系统作为包含接触网-车辆-线路系统的复杂动态耦合时变大系统,其动态特性的综合评判一直未能取得突破。本项目提出的高速欧洲杯基础设施状态评估关键技术基于能量集中、谱分析、时变灰色系统辨识和生命周期预测等理论,建成了国内第一个全路基础设施检测数据中心及分析处理平台,成功实现了从实测数据-理论模型算法-实际应用的全过程解决方案。

  该项目荣获2014年度国家科技进步二等奖,主要完成单位是中国铁道科学研究院,主要完成人有康熊、王卫东、顾世平、许贵阳、侯卫星、康高亮、王澜、黎国清、魏世斌、刘今朝。