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      高速鐵路關鍵基礎設施綜合檢測及評估技術
       
      來源:    發布時間:2015-02-13 17:07
       
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        本項目立足國家重大發展需求,以“十一五”國家863計劃重點項目為依托,打破國外技術壁壘,突破了高速條件下軌道長波不平順檢測、接觸網定位器坡度動態檢測、精確時空同步定位、軌道不平順譜、車輛/軌道系統狀態綜合評價、動態輪軌力連續測量等60余項關鍵技術,首次開發了具有自主知識產權的385km/h高速綜合檢測及評估成套技術。通過每年約50萬公里的檢測和上萬公里新建高鐵線路的聯調聯試,使本項目技術得到了充分的驗證和應用。本項目技術在檢測速度、檢測功能、主要技術指標等方面均達到國際領先水平。

        采用本項目技術研制的各類檢測裝備成功打破了國外的技術封鎖和壟斷,CRH380A-001和CRH380B-002高速綜合檢測列車整體技術水平已超過日本的East-i、意大利的阿基米德號、英國的NMT和法國的IRIS320等高速檢測列車,在檢測項目、速度、精度和年檢測里程等方面均達到國際領先水平。

        主要創新點一:自主研制了基于慣性基準和激光攝像技術的軌道幾何不平順動態檢測系統,實現了385km/h條件下高速鐵路毫米級軌道長波不平順的實時測量和高速檢測列車1m的里程定位精度,最高檢測速度110m/s,是目前國際同類技術中的最高水平。

        突破的關鍵技術主要有:

        (1)軌道幾何檢測的450幀/秒實時激光圖像處理技術

        (2)截止波長120m的軌道長波不平順檢測技術

        (3)強陽光干擾下的激光攝像抗干擾檢測技術

        (4)385km/h條件下高速檢測列車1m的里程定位精度

        主要創新點二:國際上首創接觸網定位器坡度動態實時精確測量技術,自主研發高速弓網接觸與非接觸測量關鍵技術。

        成功建立了定位器坡度實時檢測視覺模型,突破復雜背景圖像中定位器準確定位和快速檢測技術,攻克了數據采集、有效幀實時確認、定位器類型自動識別等技術難題,實現了385km/h條件下對接觸網定位器坡度的實時精確測量。以定位器坡度實時檢測技術為突破,帶動解決了復雜背景圖像中的接觸線幾何參數非接觸式測量、高壓電磁干擾抑制等關鍵技術,研制出滿足385km/h高速檢測要求的弓網檢測系統。

        主要創新點三:首次提出綜合評判車輛/軌道系統狀態的廣義能量法和中國高速鐵路軌道不平順譜,形成一套高速鐵路基礎設施狀態分析評估關鍵技術,成功解決了車輛/軌道系統狀態綜合評價的難題,填補了我國鐵路長期缺乏軌道譜的空白。

        高速鐵路系統作為包含接觸網-車輛-線路系統的復雜動態耦合時變大系統,其動態特性的綜合評判一直未能取得突破。本項目提出的高速鐵路基礎設施狀態評估關鍵技術基于能量集中、譜分析、時變灰色系統辨識和生命周期預測等理論,建成了國內第一個全路基礎設施檢測數據中心及分析處理平臺,成功實現了從實測數據-理論模型算法-實際應用的全過程解決方案。

        該項目榮獲2014年度國家科技進步二等獎,主要完成單位是中國鐵道科學研究院,主要完成人有康熊、王衛東、顧世平、許貴陽、侯衛星、康高亮、王瀾、黎國清、魏世斌、劉今朝。

       
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