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电子信息技术,智能交通技术

该成果为一款配合铣磨车使用的高精度钢轨磨耗动态检测系统，采用激光位移传感器实现了钢轨断面磨耗的无损在线检测，对铣磨后的轨道廓形和平直度进行实时精确测量、比较、分析和处理。团队通过建立基于自适应三点偏弦法的平顺度测量方法，实现了钢轨波磨的广域测量；通过建立基于自适应三点偏弦法的平顺度测量方法，构建了不受波磨长度影响的自适应检测判别模型；通过线路多态下的有效轮廓融合识别方法，实现重建廓形与标准廓形的精确配准；提出轮廓失真校准方法，实现了离群点的有效去除；通过车体振动下的失真轮廓协同校正方法，有效地消除了振动对廓形测量数据的影响；提出轮廓断面径向角交点的精确定位方法，解决了不同的原始廓形数据点分布和数量不一致的问题；最后利用波磨动态测量中弦测点的位置监视与修正，将测量点拉回到有效范围内，以此来进一步提高弦测法的测量精度，最终实现基于铣磨车的动态智能化钢轨横纵向磨耗的一体化精确测量。

钢轨是铁路运输的重要基础。在铁路网有限的开天窗时间内，对作业线路磨耗状态进行实时准确地检测，进而通过铣磨/打磨等方式来修复钢轨磨损，是保证列车安全运行的重要手段。该成果为一款配合钢轨铣磨车使用的实时高精度钢轨磨耗动态检测系统，采用激光位移传感器实现了钢轨断面磨耗的无损在线检测，对铣磨后的轨道廓形和平直度进行实时精确测量、比较、分析和处理，并将各类检测参数和断面廓形在司机室操作台上实时显示，便于工人及时监控作业效果。该检测系统集数据测量分析、铣磨效果评估、危险情况预警等功能于一体，为线路养护维修提供科学的依据。团队通过与中车北京二七机车有限公司、湖大海捷（湖南）工程技术研究有限公司合作，开发出的“车载非接触智能钢轨轮廓动态检测系统”成套装置已成功交付北京地铁14号线使用。

湖南大学轨道交通检测研发团队成员包括教授2名、副教授2名、博士研究生6名、硕士研究生10余名。在国内外一流期刊发表了相关论文30余篇，申请相关发明专利及软件著作权10余项，其中专利授权4项。近年来研发团队依托机器人感知与控制技术国家工程实验室和国家超级计算长沙中心，围绕轨道质量在线检测核心技术和产品开发，打下了较好的研究基础，开展了一系列基础理论和工程应用研究。团队与中车株洲电力机车研究所有限公司、中车北京二七机车有限公司、湖大海捷（湖南）工程技术研究有限公司有深入合作，与铁路运输养护部门也有良好的合作关系。研发团队先后主持了国家自然科学基金、湖南省科技计划重点项目、湖南省自然科学基金、中央财政专项资金、长沙市科技计划项目等省部级纵向科研课题与企业横向课题10余项，重点开展了钢轨的几何结构质量及钢轨部件的无损检测工作。团队开发出的“车载非接触智能钢轨轮廓动态检测系统”成套装置，已经成功交付北京地铁14号线使用；开发出的“手持式多轨通用型钢轨磨耗测量仪”产品，多次在轨道交通展上进行展示；团队拟将轨道部件检测装置挂载于所研发的轨道铣磨养护车底部，以实现对真实轨道线路病害的检测。

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