《基于三维激光测量的轨道交通智能限界检测技术》

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项目属于城市轨道交通领域,该技术可应用于城市轨道交通施工、城市轨道交通运营维护、铁路车站、站房的限界检测中。

根据国家《交通运输“十二五”发展规划》,未来十年,中国轨道交通市场将建7395公里地铁线,总价值达3万8千亿,截至2020年,中国将有33个城市配有177条地铁线。中国的城市轨道交通行业步入一个跨越式发展的新阶段,中国已经成为世界最大的城市轨道交通市场。

随着大量的轨道交通投入运营,线路行车密度大、养护维修标准高、检修作业时间短,对线路的检测手段、处理方法等方面提出新要求。轨道限界检测是轨道开通运营及运维过程中关注的重要环节,传统的轨道限界检测采用模拟的限界框的接触式测量,在竣工验收中安装标定工作量大,安全性低;运维中传统检测方式对运营干扰大,安全性低,数据采集效率不高。因此,引入高新技术,改进检测手段,提高检测效率就显得十分必要。

基于项目工程需求,依托在建城市轨道交通项目,完成智能轨道侵限检测技术的研究,主要研究内容如下:

(1)提出了动态测量多传感器轨道空间多尺度动态精密测量方法,研制出集激光扫描设备、高清影像设备、里程计等多类传感器于一体的轨道小车多传感器多空间尺度动态精密测量装置。

(2)利用多传感器系统状态监控技术结合同步里程编码技术,开发了一套可同步进行数据图像采集,线路自动参数设置,数据采集分析,实时超限报警,超限报告导出等功能的智能限界检测系统。

(3)研制两套车载平台的激光雷达限界测量设备,可适用于开通和未开通线路的限界检测,能够满足现场施工及运维管理需求。

该成果引入三维激光扫描仪、360°高清相机、同步单元等先进设备以及正确率高的计算机软件算法,达到以机器视觉代替人工视觉、以软件计算代替人工计算的目的,加快了铁路施工现代化进程,增强了作业人员的施工智能化意识,有利于铁路施工、维护更加现代化、智能化。该项技术在国际中属于先进技术,引领国内城市轨道交通、铁路站房侵限检测技术发展,安全高效的完成各类运营维护的侵限检测。

应用推广情况:该项目针对城市轨道的自动化测量系统,自动化程度高、成果可靠、稳定性好、操作简便、工作效率高。由于其测量方法性能可靠、性价比优的特点,具有极大的市场优势。该技术形成得设备携带方面方便,更加灵活的运用检测天窗及各种施工环境下的检测,使得该技术可适用于城际铁路、高速铁路、城市轨道交通等多种类型的铁路限界检测,能够实现普遍推广运用的目的。

智能化限界检测施工技术已经成功取得2项实用新型,1项软件著作权,1项外观专利,省级工法1项。该项成果已在公司所属项目上海地铁17号线、贵阳地铁1号线、武汉地铁7号线、长沙地铁4号线、常州地铁1号线、杭州5号线成功应用。累计完成约310条公里线路检测,根据检测结果整改后,列车均顺利上线运行,充分证明该技术可靠,实用推广性极高。

随着城市轨道交通领域发展,更多的城市发展轨道交通,限界检测作为必要工序,任何线路竣工开通前及运营维护期间均需要对线路进行限界检测,防止有异物侵限阻碍列车运行。不仅在公司参建项目有广泛应用,而且在行业内可提供技术支持服务,同时以产品形式对外销售,带来极大的经济效益,推动城市轨道、铁路行业限界检测技术的发展。

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