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高速铁路基础局部沉降检测与识别技术
| 论文题名： | 高速铁路基础局部沉降检测与识别技术 |
| 关键词： | 高速铁路;基础沉降;检测方法;传感器 |
| 摘要： | 对于高速铁路而言，轨道平顺性是影响列车运行安全性和舒适性的重要因素，高速铁路轨道必须具有高平顺性。我国的高速铁路普遍面临基础沉降问题，基础沉降必然导致轨道变形，特别是局部沉降将给行车带来重大安全隐患。因此，对高速铁路基础局部沉降变形进行高效地检测，及时发现局部沉降是十分必要和迫切的。但现有的沉降检测方法很难在高速铁路的实际运行环境下在全线高效实施。针对上述问题，本论文提出了基于高速综合检测列车平台的动态局部沉降检测技术方案，并进行研究。 本文首先对国内外的沉降检测方法进行了研究，分析了优缺点及适用性。然后从动态沉降检测系统的应用场景、系统输出、系统建模等角度出发，确定了传感器安装方式。通过仿真分析，确定了传感器的精度指标需求。在此基础上，完成了传感器选型，并基于高速综合检测列车平台，进行了系统硬件构建。考虑到高速综合检测列车电磁兼容较差，系统构建时重点加强了设备的EMC特性。并利用高速综合检测列车执行联调联试及日常检测任务的机会，对动态沉降检测系统进行了可行性、可靠性验证。 针对动态沉降检测算法研究，本文提出了基于单自由度传感器的动态沉降检测方法和基于多自由度传感器组合的动态沉降检测方法，并对两种方法进行了实验数据比对，分析了优缺点和适用性。基于单自由度传感器的动态沉降检测方法利用单一构架点头陀螺仪进行动态沉降检测，优点是结构、算法简单，不足之处为点头陀螺仪敏感轴随载体旋转，很难反映真实线路实际沉降情况，适用范围受限。基于多自由度传感器组合的动态沉降检测方法是通过多传感器的数据融合实现姿态解算，并通过数据处理获得地理坐标系下的平纵断面曲率，据此结合设备台账对线路沉降情况进行判别。 最后，本文利用郑徐和京津城际线路实测数据，研究了沉降波形特征识别方法，并指出了以后的研究方向。 |
| 作者： | 张子亮 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 刘秀波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国铁道科学研究院 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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