02车载智能轨道巡检系统的研究与应用
轨道式智能巡检机器人的系统设计与研究
轨道式智能巡检机器人的系统设计与研究摘要：针对传统人工巡检工作量大、人力成本高、时效性低的问题，设计了一种用于轨道运行的斜对称智能巡检机器人系统。
该设计的智能巡检机器人包括运行轨道、行动机构、从动机构、编码轮机构、检测机构及无线充电机构，其通过斜对称的结构设计能够保持运行结构平衡稳定，而且运动灵活性高，负载能力强，适应兼容性强；通过射频识别标记和霍尔传感器标记以及可适应轨道的编码轮机构，可以做到准确实时的定位、充电及计算移动位移。
同时通过双光谱MINI云台的多角度拍摄和热成像获取，加上各类检测传感器，提高了机器人整体的应用范围，更好地对不同场景进行实时检测，从而实现高清视频、红外热图像和环境数据采集等功能。
关键词：轨道；巡检机器人；平衡结构；驱动机构；图像与数据采集0 引言随着物联网、大数据、人工智能等技术的发展，机器人越来越充斥各行各业，机器人的市场和产业规模也越来越壮大。
在核电、火电、煤矿、化工、油田、冶金等行业中，巡检机器人的需求也越来越大。
这可能成为巡检机器人很快“上岗”的又一推动因素。
传统人工巡检盘点缺点有：工作量大、人手不够，时效性不高，人工巡检盘点费时费力，无法做到大数据计算分析提前预警，巡检盘点任务项目多、巡检盘点目标物活动速度快等因素导致巡检任务无法完成。
固定式监控盘点缺点：存在着一定范围的视觉盲点，人工巡检配合少量环境监控器监控的方式容易因监测不到位而造成部分设备缺陷或异常发展，甚至引发设备障碍和故障，影响电网安全供电。
相对于人工巡检，智能轨道巡检机器人具有可全天候运行和对恶劣环境的适应性更强的优势。
根据预先设定的巡检内容、时间、周期、路线等参数信息，自主启动完成例行巡检任务，根据报警级别、事项来源等分类存储并实现智能告警，有效的减轻运维人员工作量，提高巡检效率。
挂轨巡检机器人适用于室内或者厂房内，按架设的轨道行驶，无法自主导航、识别。
轮式巡检机器人整体尺寸太大，四个轮子的运动方式有移动性好、平稳性高、适应性强的优势，但是狭小的空间就受限了。
轨道车辆检修质量智能管控系统的研究与应用
81地铁车辆段主要用于车辆停放、检查、整备、运用和修理，是轨道交通行车系统的重要单位之一，是保障地铁车辆安全运行的关键环节。
目前全国各地铁运营公司制定了详细、完善的规章制度与管理措施来保障检修作业的顺利运行，但是依靠人力来保障执行，要投入大量的人力资源，效率低，检修信息缺乏信息化管理手段，不能很快的追溯检修历史信息，且存在一定的安全隐患。
一、传统车辆检修存在的问题当前检修模式存在着2个较为突出的问题：第一，产品欠修。
相同车辆的检修内容和检修周期一样，但由于运营环境的不同，造成产品失效机理不完全相同，相同的维修规程在不同线路上并不完全适用，存在部分装置没有得到良好的维护，在运营过程中故障频发，影响车辆的可用性和客户使用的舒适性；第二，产品过修，这是当前检修模式下更为常见的现象，尤其是很多本身成本较高的产品，更换时发现其状态良好，未有任何失效征兆。
这些过修活动不一定能改善产品的可靠性，还会造成大量的人力、物力的浪费，增加产品全寿命周期费用。
近年来，不同的地铁运营方和主机厂已经基于数据积累和维护经验在不断调整检修范围和检修时间间隔，但轨道车辆是一个复杂的大系统，部件众多，应用条件复杂，需要有科学合理的方式辅助检修模式的优化。
二、系统组成分析地铁车辆段检修质量管控系统由检修计划管理、检修调度管理、检修作业管理、检修安全管控等功能模块组成，采用开放式的系统平台。
1.检修计划管理。
系统可根据车辆走行公里或运用时间/实际技术状态、相关车间的生产情况进行检修计划编制规则设置。
系统根据检修计划、车辆走行公里和距上次检修天数，对车辆的检修计划自动进行提醒预报。
运用调度室根据检修计划安排车辆扣修作业。
对于已经开始执行的检修计划，系统支持检修计划执行进度的跟踪，并实时显示计划进行的当前状态。
对于进度延后的计划可针对计划节点相关负责人员进行及时提醒，保证检修进度按计划严格执行。
2.检修调度管理。
系统提供对检修作业调度全过程可视化管理，调度人员能够实时掌握全部检修车辆计划进度情况，可对检修作业过程中出现的问题及时进行反馈并能够进行检修作业调整。
轨道式智能巡检机器人的研究与应用
轨道式智能巡检机器人的研究与应用摘要：随着计算机技术应用范围越来越广泛，智能型机器人已经运用于各行各业中，现如今机器人市场规模正在日益壮大，逐步迈向高质量发展新阶段。
目前，轨道式巡检机器人在日常工作模式中应用最为广泛，可利用在变电站、城市综合管廊、公路铁路隧道等复杂条件下，它的稳定性远高于其他模式产品，且作用在于辅助或是代替工作人员开展各类巡检任务，解放人们在费时工作中的重复性劳动，进而节省人工巡检耗费的人力、财力和时间。
本文就以轨道式智能巡检机器人为研究对象，从结构设计和技术支持上进行分析探讨。
关键词：轨道车式；机器人；智能巡检；优势；应用对于轨道式巡检机器人而言，它们适用于条件复杂或是高速运行的场景下，在现有空间内加装智能型机器人，利用其巡检监测系统和管理手段，可使设施运行更为安全可靠。
不仅如此，我们还需要为该类型的机器人创建智慧运维软件平台，实现监测目标常态化智能预警，通过对外界情况变化的感知，而成为具备智慧化决策和处置能力的高效监控系统。
1、轨道式智能巡检机器人优势性为了能够进一步发展无人化管理模式，轨道式智能巡检机器人通过机身轻量化设计，将各类功能实现一体化加载，工作人员只需要远程监控摄像画面，对目标空间内环境数据采取实时监管。
例如室外巡检机器人，技术人员首先对监控区域进行任务设定，规划好时间、路线及巡检内容，智能化巡检机器人便可24h无人控制巡检，及时对周围环境情况进行探查，同时预判环境内是否存在不容易发觉的安全隐患，实时掌握环境数据，有助于数据精确记录并传输回控制中心。
相对于人工检测而言，人工记录数据工作量大、完成效率低，同时占用较长的线路周期，更容易产生安全事故等弊端。
不仅如此，人工反馈数据容易受主观因素影响，且获取数据需耗费大量时间，因而无法得到实时数据，还会造成数据结果的误差。
现如今，巡检机器人除了以往基础功能的实现，同时搭载了多维度高清摄像头、动态图像分析系统等，当然应用场所的不同使得各功能也有所出入。
城市轨道交通车辆智能巡检机器人定位系统
城市轨道交通车辆智能巡检机器人定位系统摘要：近年来，我国的城市化进程有了很大进展，城市轨道交通工程建设越来越多。
解决机器人在股道地沟内相对于城市轨道交通列车的定位问题，是将机器人应用于轨道交通日常巡检业务的基础条件。
本文就城市轨道交通车辆智能巡检机器人定位系统进行研究，能够对不同股道上方城轨车辆开展智能巡检任务。
关键词：跨轨；自导航；误差分析；定位补偿引言在智能机器人逐渐取代人力劳动的当今社会，巡检机器人被广泛应用于多个领域，包括动车组底部巡检、轨道巡检和高压电路巡检等。
巡检机器人与人工巡检相比，不但提升了巡检的工作效率，还减少了人工巡检在体力下降或脑力疲惫等情况下所导致的巡检误差，确保了巡检工作的精确性。
为了进一步提升巡检机器人机械结构安全度，加大巡检机器人的巡检范围和巡检强度，研究人员提出对巡检机器人机械结构参数进行优化，使巡检机器人更加实用与安全。
1移动智能巡检机器人系统移动智能巡检机器人系统主要由轮式移动平台、协作机械臂及检测设备等组成，如图1所示。
移动智能巡检机器人系统以移动平台和协作机械臂作为运动的载体，集成了工业相机、红外热成像仪、噪声、温湿度等一系列传感器。
使用移动式机器人首先要解决机器人定位问题，机器人定位包括X，Y，Z 3个方向。
若在X，Y方向上无法精确定位，则会导致巡检作业机器人无法准确运动到每一个巡检点(机器人在检修过程中停下的位置)。
若在Z方向上无法精确定位，则机器人上搭载的机械臂在巡检过程中可能与车底零部件发生碰撞。
针对机器人定位问题，AGV驱动及转向方式，在动车组股道检修地沟中提出安装定位以及测距传感器来控制运载平台沿直线行走。
在变电站车辆基地和电缆隧道检修环境中，研究了在电缆隧道环境下使用惯性测量单元(IMU)、车轮里程计、激光雷达多传感器数据融合的定位建图方法，并设计基于该方法的电缆隧道检修地沟定位建图系统，来实现电缆隧道中在地沟走行过程中的精确定位。
研究了一种应用于检修电力隧道地沟环境下的共轭搜索算法，该算法通过搭建机器人巡检模型，解算机器人在巡检过程中的位姿，并结合手眼标定和空间坐标的测量结果，实现机器人巡检目标的搜索和坐标定位。
地铁车辆智能化关键技术研究及应用
地铁车辆智能化关键技术研究及应用【摘要】地铁车辆智能化是当前交通领域的热点话题，本文从智能驾驶技术、智能监控系统、车载通信技术、新能源技术等方面展开研究。
智能驾驶技术的应用使地铁运行更加安全高效，智能监控系统则帮助监测车辆状态与乘客安全。
车载通信技术促进了地铁车辆的智能化水平提升，新能源技术的引入也为地铁车辆的绿色出行提供了解决方案。
地铁车辆智能化面临着挑战，包括数据安全与系统稳定性等问题，需要不断探索解决方案。
本文强调地铁车辆智能化技术的重要性，并展望未来发展前景，指出地铁智能化将成为未来发展的趋势，为城市交通带来更多便利与效益。
【关键词】地铁车辆、智能化、技术、研究、应用、智能驾驶、监控系统、车载通信、新能源、挑战、解决方案、重要性、发展、前景、总结、展望1. 引言1.1 地铁车辆智能化关键技术研究及应用地铁车辆智能化关键技术研究及应用是当前地铁行业发展的重要方向之一。
随着科技的不断进步，智能化技术在地铁车辆领域得到了广泛的应用，为地铁运营管理提供了更高效、更安全、更便捷的解决方案。
本文将探讨地铁车辆智能化的关键技术及其在实际应用中的作用，旨在深入了解地铁智能化发展趋势，为地铁行业的进一步发展提供参考。
地铁车辆智能化关键技术研究及应用是一个综合性课题，涉及了多个技术领域的结合与创新。
智能驾驶技术的应用使地铁车辆具备了更高的自主性和安全性，智能监控系统则能够实时监测车辆运行状态，及时发现问题并采取相应措施。
车载通信技术的发展为地铁车辆的智能化提供了更为便捷和高效的数据传输方式，而新能源技术的应用则使地铁车辆更加环保和节能。
通过对地铁车辆智能化关键技术的研究及应用，可以有效提升地铁运营效率，改善乘客出行体验，促进地铁行业的可持续发展。
加大对地铁车辆智能化技术的研究和应用，具有非常重要的意义。
2. 正文2.1 智能驾驶技术在地铁车辆中的应用智能驾驶技术在地铁车辆中的应用是地铁车辆智能化的一个重要方面。
城市轨道交通智能运维车载子系统的研究与应用
城市轨道交通智能运维车载子系统的研究与应用发布时间：2022-11-27T09:23:16.716Z 来源：《科技新时代》2022年15期作者：沈悦丰[导读] 近几年来，随着智慧城市理念的提出，作为智慧城轨系统的重要项目，沈悦丰苏州轨道交通集团有限公司运营一分公司江苏苏州 215128摘要：近几年来，随着智慧城市理念的提出，作为智慧城轨系统的重要项目，城市轨道交通智能运维车载子系统呈现出了地域化和多样化的发展趋势。
相关技术单位通过建立模块化和平台化的反馈系统和车载装置，不仅提高了智能运维车载子系统的使用效能，同时也增强了系统的可扩展性，结合5G通信技术和故障预测技术，提高了城市轨道交通智能运维车载子系统的应用效率，为推动城市的建设和发展提供了保障。
本文主要研究城市轨道交通智能运维车载子系统的应用。
关键词：城市轨道交通；智能运维车载子系统；应用前言：2020年3月，我国正式颁布了《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》，明确部署了智慧城市轨道交通，作为促进交通运输行业持续发展的战略突破口，需要大力推进智慧城市建设的先导工程。
作为智慧城轨建设项目中的重要课题，智能运维本身具有智慧化和智能化的特征，可以确保城市轨道交通高效、稳定、安全的运行，将物联网、移动通信、云计算、大数据以及人工智能技术等应用到城市轨道交通智慧城轨建设的项目中，衍生出了智能运维车载子系统，不仅有效适应了恶劣环境下的车载运行，同时也为城市轨道交通项目的开发和应用提供了关键技术保障。
一、城市轨道交通智能运维车载子系统需求分析（一）天馈系统天馈系统在实际应用的过程中，需要配置定向天线，有效覆盖专网频段和公网频段。
与此同时，天馈系统支持多频段合路器，使移动通信、数据传输更加精准且有效。
（二）车载装置车载装置在实际应用的过程中具有数据采集、数据处理、数据传输、定位授时、网络安全和满足电源性能的需求。
其中数据采集大多涉及音视频流媒体数据、系统运维数据、管理系统数据和列车控制数据等。
车载移动巡检系统开发与应用
３结 语
本系统成功解决了电力工作现场数据与信息化系统之 间的模 型对应 、 数据交互问题 ， 改变现场工作 、 回家录入系统的传统信息化
工作方式 ， 将信息化系统真正作为电力现场工作的支撑而不是只为 内容等相关信息。 上层分析服务 的工作量 。 车载系统 与红外成像系统 、 ３ Ｇ 传输通道的 （ ２ ） 任务分 发。 在单兵任务管理界面 ， 选择需要下发的工作任务 ， 结合 ， 也为传统 的红外成像工 作带 来新 的解 决方 案 点击任务下发 ， 在 任务 发布窗 口选择 目标单兵设备下发工作任务 。
２ ． ３ ， １人 员权 限 管理
发” 、 “ 已下载” 、 “ 已上传” 等４ 个状态 。
２ ． ３． ３ 业 务 处 理 模 块
车载 系统 的实 际应用在 输电、 配 电上主要为巡视工作 ， 主要包
括巡视记录 、 缺 陷记录 、 红外测温工作 、 应急抢修 单开票 、 两票 工作
内容查看等 ， 在变 电上主要是 与试验车 的功 能相结合 ， 作为试验车 辆的信息化处理补充补分 。
信 息 技 术 Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｏ ｖ ｅ ｒ ｖ ｉ ｅ ｗ
２ ． １系统基 本 功 能
数据包 ， 临时存储在子站移动应用平台中 ； 同时 ， 该工作任务在子站
本系统主要任务是对巡视车辆进行数字化改装 ， 一是采集 中心 中的状态 由“ 未下发 ” 变 为“ 已下发 ” 。 （ ３ ） 执行情况监督 。 单兵从子站移动应用平 台下载任务包后 ， 向 后移 ， 将原来依靠巡线员进行 的杆塔、 线路巡视、 红外测温工作转移 子站接收后将任务包状 态由“ 已下发” 变为 为重型车载仪器实现 ， 二是处理 中心前移将原来在办公室进行数据 子站反馈下载成功信息 ， 已下载” 。 在子站 中， 通过单兵任务管理界 面中的任务状 态可实时 分析 、 整理 、 录系统 工作 转移到工作现 场 ， 提 高信息化数据 的实 时 “ 查看单兵任务执行情 况。 子站的单兵任务记录共分 “ 未下发” 、 “ 已下 性， 充分利用工作 时间提高工作效率 。 因此应该满足 以下功能 ： （ １ ） 车载 电源体 系改 造 ； （ ２ ） 车载红外成像 装置 ； （ ３ ） 车载云 台装置 改造 ； （ ４ ） 车载计算 中心系统与车辆信号 装置 的线路改造 ； （ ５ ） 红外成像分析 、 生产管理系统终端等软件支持 。 ２ ． ２系统设 计框 架 图（ 见 图１ ） ２ ． ３系统功 能模 块 及说 明（ 见 图２ ）
城市轨道交通智能化设备研究与应用
城市轨道交通智能化设备研究与应用近年来，随着城市化进程的不断加快和人口的不断增长，城市交通问题越来越受到人们的关注。
为了应对日益严峻的交通拥堵、安全风险和环境污染等问题，城市轨道交通智能化设备的研究与应用变得尤为重要。
一方面，城市轨道交通系统是现代城市中最为重要的公共交通工具之一。
然而，由于人口密集、运力需求大、交通组织复杂等特点，轨道交通系统往往容易发生各种安全事故。
因此，智能化设备在轨道交通安全管理中的应用愈发凸显。
例如，智能监控系统可以通过摄像头实时监测车厢内外的情况，发现异常行为并及时报警，提高安全性。
而智能报警装置则可以在出现火灾、恶意破坏等紧急情况时，自动向相关部门发送报警信息，实现快速响应和处置。
另一方面，城市轨道交通系统的运营效率也需要不断提升。
智能化设备在票务管理、路径优化等方面的应用，能够减少人为错误和不必要的等待时间。
例如，通过自动售票机、一卡通等智能票务设备，乘客无需排队购票，减少了人工劳动和乘客的等待时间，提高了效率。
而智能路径优化系统则可以根据乘客的需求和交通情况，动态调整列车的行车方案，实现最优的运输效果。
除了安全管理和运输效率的提升，城市轨道交通的智能化设备还能够提供更好的出行体验。
例如，智能导航系统可以为乘客提供详细且准确的乘车指引，帮助他们快速找到目的地。
智能音频系统可以播放有关城市景点、历史文化等的解说，为乘客提供旅游信息，丰富他们的乘车体验。
此外，智能座椅和车厢空调系统等设备也能够提升乘客的舒适度，满足他们对于出行品质的需求。
当然，实现城市轨道交通智能化设备的研究和应用并非一朝一夕之事。
首先，技术研发需要持续投入资金和人力，不断突破困难和挑战。
其次，设备的更新和维护同样需要耗费大量的资源和精力。
同时，智能化设备的引入也带来了隐私保护和信息安全等问题，需要加强相关措施的研究和应用。
总之，城市轨道交通智能化设备的研究与应用是推进城市交通发展的重要一环。
通过智能化设备的引入和应用，可以提高轨道交通系统的运输安全、运营效率和出行体验。
交通运输中的智能化监测系统与应用研究
交通运输中的智能化监测系统与应用研究在当今社会，交通运输行业的发展日新月异，智能化监测系统在其中扮演着越来越重要的角色。
这些系统的出现，不仅提升了交通运输的安全性和效率，还为交通管理和规划提供了有力的支持。
智能化监测系统在交通运输中的应用范围广泛，涵盖了道路、铁路、航空和水运等多个领域。
在道路运输方面，智能交通监控系统能够实时监测道路上的车辆流量、车速、路况等信息。
通过安装在道路上的摄像头、传感器等设备，将收集到的数据传输到控制中心，经过分析处理后，为交通管理部门提供决策依据，例如调整信号灯时间、发布交通拥堵预警等。
在铁路运输中，智能化监测系统可以对列车的运行状态、轨道状况进行实时监控。
通过监测列车的速度、位置、轴温等关键参数，及时发现潜在的故障和安全隐患，保障列车的安全运行。
对于航空运输，智能化的机场监测系统能够监控航班的起降情况、跑道状态以及候机厅的人流情况，有助于优化航班调度和提高机场的运营效率。
在水运领域，智能化的港口监测系统可以对船舶的进出港、货物装卸等进行有效的管理，提升港口的作业效率和安全性。
智能化监测系统的核心组成部分包括传感器、数据采集与传输设备、数据分析与处理软件以及决策支持系统。
传感器是获取信息的“触角”，它们分布在交通运输的各个关键部位，能够感知车辆、船舶、飞机等的运行状态以及周围环境的变化。
数据采集与传输设备负责将传感器收集到的数据快速、准确地传输到控制中心。
数据分析与处理软件则对大量的数据进行筛选、整理和分析，提取有价值的信息。
决策支持系统根据分析结果为管理人员提供决策建议，以便采取相应的措施来优化交通运输流程。
以道路运输中的车辆监测为例，传感器可以检测车辆的速度、加速度、位置等信息。
这些传感器包括雷达、激光雷达、摄像头等。
数据采集设备将这些传感器获取的数据进行整合，并通过无线通信技术或有线网络传输到控制中心。
在控制中心，数据分析软件运用复杂的算法和模型对数据进行处理，判断车辆是否超速、是否存在异常行驶行为等。
城市轨道交通智能巡检系统
城市轨道交通智能巡检系统1. 背景随着城市轨道交通的快速发展，线路和车辆的维护工作变得越来越重要传统的巡检方式依赖于人工，效率低下且存在安全隐患因此，研究并开发城市轨道交通智能巡检系统成为了当务之急本文将详细介绍城市轨道交通智能巡检系统的需求、架构、关键技术及应用2. 需求分析城市轨道交通智能巡检系统的主要需求如下：1.提高巡检效率：传统的巡检方式需要大量人力物力，而且效率低下通过引入智能化技术，可以大大提高巡检效率2.提高巡检准确性：智能巡检系统可以对轨道交通线路和车辆进行全面、精确的检测，避免了人为因素带来的误差3.实现实时监控：智能巡检系统可以实时监控轨道交通线路和车辆的运行状态，及时发现问题并报警4.降低维护成本：通过实时监控和精确检测，可以减少不必要的维护工作，降低维护成本3. 系统架构城市轨道交通智能巡检系统主要包括以下几个模块：1.数据采集模块：通过各种传感器和检测设备，实时采集轨道交通线路和车辆的数据2.数据传输模块：将采集到的数据实时传输到中央处理单元3.数据处理模块：对采集到的数据进行处理和分析，得出巡检结果4.数据显示模块：将巡检结果以图形、文字等形式展示给用户5.报警及处理模块：当检测到问题时，及时发出报警，并提供相应的处理建议4. 关键技术城市轨道交通智能巡检系统的关键技术主要包括：1.传感器技术：用于采集轨道交通线路和车辆的各种数据，如温度、速度、加速度等2.通信技术：用于实现数据的实时传输，保证数据的准确性和实时性3.数据处理技术：包括数据预处理、特征提取、模式识别等，用于对采集到的数据进行处理和分析4.技术：包括机器学习、深度学习等，用于提高巡检系统的智能化水平5.报警及处理技术：当检测到问题时，及时发出报警，并提供相应的处理建议5. 应用前景城市轨道交通智能巡检系统的应用前景非常广阔，主要有以下几个方面：1.提高轨道交通的安全性：通过实时监控和精确检测，可以及时发现并处理安全隐患，保障轨道交通的安全运行2.提高轨道交通的运行效率：通过智能巡检，可以减少人为因素带来的影响，提高轨道交通的运行效率3.降低维护成本：通过实时监控和精确检测，可以减少不必要的维护工作，降低维护成本4.促进轨道交通产业的发展：城市轨道交通智能巡检系统的研发和应用，将推动轨道交通产业的技术创新和产业发展6. 结论城市轨道交通智能巡检系统是未来城市轨道交通发展的必然趋势，具有广阔的应用前景通过引入智能化技术，可以提高轨道交通的安全性、运行效率和降低维护成本本文对城市轨道交通智能巡检系统的需求、架构、关键技术及应用进行了详细介绍，为后续的研究和开发提供了参考7. 系统设计与实现城市轨道交通智能巡检系统的设计与实现需要考虑多个方面，包括硬件设备、软件平台、数据处理和算法等7.1 硬件设备硬件设备主要包括传感器、通信设备和显示设备传感器用于采集线路和车辆的数据，通信设备用于数据传输，显示设备用于展示巡检结果在选择硬件设备时，需要考虑设备的可靠性、准确性和实时性7.2 软件平台软件平台是智能巡检系统的核心，需要具备数据采集、传输、处理和展示等功能软件平台应采用模块化设计，便于维护和升级此外，软件平台还需具备数据分析和预测功能，以便对轨道交通线路和车辆的运行状态进行深入分析7.3 数据处理数据处理是智能巡检系统的重要环节，主要包括数据预处理、特征提取和模式识别等数据预处理主要目的是消除噪声和异常值，提高数据质量特征提取是为了降低数据维度，便于后续的模式识别模式识别则用于判断线路和车辆是否存在异常，从而发出报警或提供处理建议7.4 算法算法在城市轨道交通智能巡检系统中起到关键作用通过机器学习和深度学习等算法，可以对大量历史数据进行训练，提高巡检系统的智能化水平例如，可以使用卷积神经网络（CNN）对车辆图像进行识别，使用循环神经网络（RNN）对车辆运行数据进行预测等8. 案例分析以下是一个城市轨道交通智能巡检系统的应用案例：某城市的地铁线路长度超过300公里，共有车辆1000多辆为了提高地铁的安全性和运行效率，该城市决定引入智能巡检系统系统主要包括传感器、通信设备、数据处理平台和算法等传感器安装在地铁线路和车辆上，实时采集温度、速度、加速度等数据通信设备将数据传输到数据处理平台，平台对数据进行预处理、特征提取和模式识别通过算法，平台可以对地铁线路和车辆的运行状态进行预测和判断在系统运行一段时间后，地铁公司发现智能巡检系统在以下方面取得了显著成效：1.提高了巡检效率：智能巡检系统可以在短时间内对大量数据进行处理，大大提高了巡检效率2.提高了巡检准确性：通过算法，系统可以对地铁线路和车辆的运行状态进行精确判断，提高了巡检准确性3.降低了维护成本：通过实时监控和精确检测，系统可以减少不必要的维护工作，降低维护成本4.提高了地铁的安全性：系统可以及时发现并处理安全隐患，保障地铁的安全运行9. 面临的挑战与展望虽然城市轨道交通智能巡检系统具有广泛的应用前景，但在实际研发和应用过程中仍面临一些挑战：1.数据量庞大：城市轨道交通线路和车辆的数量庞大，导致数据量巨大如何高效处理和分析这些数据是一个挑战2.数据传输延迟：如何保证大量数据的实时传输，避免传输延迟影响巡检效果，是一个亟待解决的问题3.算法优化：如何进一步提高算法的准确性和效率，是一个长期的研究方向展望未来，随着传感器技术、通信技术、数据处理技术和算法的不断发展，城市轨道交通智能巡检系统将更加智能化、高效化，为城市轨道交通的安全运行提供有力保障10. 安全性能评估为了确保城市轨道交通智能巡检系统的安全性能，需要进行全面的评估评估主要包括以下几个方面：1.数据安全性：确保采集到的数据不被泄露或篡改，采用加密技术和安全协议保护数据安全2.系统稳定性：评估系统在不同工况下的稳定性，确保系统在各种环境下都能正常运行3.准确性评估：通过模拟实验和实际运行数据，评估系统的准确性，确保系统能够准确判断线路和车辆的运行状态4.实时性评估：通过实验和实际运行数据，评估系统的实时性，确保系统能够及时发出报警或提供处理建议11. 系统维护与管理城市轨道交通智能巡检系统的维护与管理是保证系统长期稳定运行的关键主要包括以下几个方面：1.硬件设备维护：定期检查传感器、通信设备和显示设备，确保设备正常工作2.软件平台维护：定期更新软件平台，修复漏洞，提高系统性能3.数据维护：定期备份数据，清理无效数据，保证数据的有效性和完整性4.算法优化：根据实际运行情况，调整和优化算法，提高系统的准确性和效率12. 用户培训与支持为了确保城市轨道交通智能巡检系统的有效应用，需要对用户进行培训和支持主要包括以下几个方面：1.操作培训：向用户传授系统操作方法，确保用户能够熟练使用系统2.功能介绍：向用户介绍系统的各项功能，确保用户能够充分利用系统3.故障排除：向用户传授故障排除方法，确保用户能够快速解决系统故障4.技术支持：提供电话、网络等多种方式的技术支持，确保用户在在使用过程中能够得到及时帮助13. 结论城市轨道交通智能巡检系统是未来城市轨道交通发展的必然趋势，具有广阔的应用前景通过引入智能化技术，可以提高轨道交通的安全性、运行效率和降低维护成本本文对城市轨道交通智能巡检系统的需求、架构、关键技术、应用案例、面临的挑战与展望等方面进行了详细介绍，为后续的研究和开发提供了参考。
轨道智能巡检系统在城市轨道交通运维管理中的应用
轨道智能巡检系统在城市轨道交通运维管理中的应用摘要：，良好的轨道质量状态是列车安全、平稳运行的重要保证。
为了更加准确、快速的发现可视性轨道结构病害，南通轨道交通1号线在人工巡检的基础上，引入并使用了一种轨道智能巡检系统。
该巡检系统可以在15 km/h速度下可对钢轨表面缺陷、轨道板缺陷、扣件异常、异物侵限等进行智能识别。
该系统的各项可视性结构病害检出率均超过90%，误报率小于10％，对提高病害检测效率、节约人工消耗、提升巡检可靠性、促进工务部门的智能运维发展、保障列车行车安全具有重要的意义。
关键词：巡检系统；机器视觉；智能检测；轨道交通；智能运维中图分类号：U216.3 文献标志码：A良好的轨道质量状态是列车安全、平稳运行的重要保证[1]。
全面、准确、快速地掌握轨道质量状态，及时发现异常缺陷情况，能够及时有效地指导工务部门的养护维修工作[2]。
目前，我国在铁路和城市轨道交通的轨道质量状态检测领域中，对于轨道几何状态[3]和钢轨探伤[4]已普及了相对先进的检测技术和设备，但在可视性轨道结构病害的检测上还大量依靠人工巡检的方式[5]。
人工巡检容易受到人员素质、外部环境、病害位置等多种因素的影响，检测精度低、安全隐患大。
南通轨道交通1号线一期工程正线全长84.833km。
根据现场维护要求，自2022年5月起，工务部门组织以每周2次、每次24人的模式，对全线轨道设备、区间隧道结构及其他异常状况进行人工巡检。
至2022年12月，实际安排巡道56次，1344人次。
期间共发现各类问题1549处，其他途径反馈遗漏问题3处，其中遗漏较严重的安全隐患1处。
因此，配置使用能准确、快速发现可视性轨道结构病害的系统取代或配合人工巡检，对实现工务部门的检测技术智能化、提高病害检测精度和效率、保障列车行车安全有重要意义。
考虑到城市轨道交通实际的作业模式和管理要求，工务部门自2022年10月起，在轨道交通1号线引入并使用了一种基于机器视觉的轨道快速智能巡检系统。
智能检修系统在地铁车辆检修中的应用研究
智能检修系统在地铁车辆检修中的应用研究摘要：随着中国城市轨道交通的快速发展，国家加大了对现代轨道交通技术的研究力度，随着全自动运行系统的推广，对装备可靠度、诊断检测系统的准确性、故障应急处置、专业融合提出了更高要求，这样一来轨道交通车辆的维护更加困难。
为解决轨道交通车辆维修问题，许多地铁公司已开始配备现代化维修设备，互联网+、大数据、智能化的应用使智能检修系统得以实现，智能检修系统将使设备维保模式带来革命性变化，让传统的设备故障维修转变为设备状态维修成为可能。
此系统可以有效提高地铁车辆的管理水平，保证信息化的流畅，能够实时存储地铁维护数据，并不断优化地铁维护系统。
采用先进的智能技术对轨道车辆进行大修。
这无疑增加了铁路车辆的使用寿命，降低了维护成本，这对于轨道交通的未来发展非常重要。
关键词：智能检修系统；地铁车辆检修；应用引言基于全息列车状态感知和动态数字操作环境，地铁车辆智能技术由信息智能处理和交互支持，具有自我检测，自我诊断和自我决策能力。
直接影响交通安全的关键系统设备运行状态的实时数据采集，如地铁车辆制动、车门、牵引/辅助、网络等，收集和存储地铁车辆的各种信息，一旦其中任何一项数据存在问题，就里可以开始自动化的检修，将所有可能存在的问题，消灭于无形。
过去传统的地铁车辆大修技术，人工维护时间和精力，不仅要求维修人员具备较高的专业技能和经验，还需要花费大量成本进行维修作业，并出现智能维护系统，无疑可以弥补过去传统地铁维修技术的不足，提高维修效率和质量。
1.城市轨道智能化建设带来的积极影响城市轨道智能化具体指列车从被唤醒，开始启动一直到出库，发车以及运行过程中的开关门到最后的回库和休眠过程，以及定期的洗车过程都是全自动的，智能化的。
1.1 提高了系统的安全性、可靠性和灵活性在设计过程中，智能列车充分考虑了操作过程中的安全问题，包括乘客的安全和操作人员的人身安全。
针对不同的危险情况提供了特定的安全措施。
基于深度学习技术的智能巡检系统在城市轨道交通线路巡检中的应用研究
基于深度学习技术的智能巡检系统在城市轨道交通线路巡检中的应用研究摘要：轨道智能巡检系统主要针对轨道存在的钢轨表面擦伤、扣件异常、轨枕掉块、道床裂纹及线路有异物等现象进行检测，分为图像采集、图像分析、数据管理3个模块，本文参照目前现有巡检技术提出相应的技术需求以及实现方式，主要介绍车载轨道智能巡检实现原理，以广州地铁车载巡检系统为例阐述目前现有的轨道智能巡检设备实施原理。
关键词：车载；智能巡检；线路；轨道病害1 引言由于人工巡检耗时、低效、主观性强，已不能满足现代轨道交通更快、更准、自动化的检测需求，且巡检工作一般在夜晚进行，存在安全隐患。
轨道检测系统可以从根本上解决这个难题。
在普通列车车底安装检测设备，在列车运营过程中完成轨道图像数据的采集。
该系统以人机结合的方式实现全面检和重点检相结合，利用轨道结构规范统一、固定的特点，采用机器视觉检测及图像识别比对技术，提高了轨道隐蔽性异常状况的发现能力和故障初期的预警能力，增强了轨道线路的安全防范水平，同时降低了养护维护成本。
2 实施原理2.1高速高清图像采集技术轨道智能巡检系统采用线阵相机单元采集轨道线路钢轨两侧、扣件、轨枕、道床等部件图像。
高速采集高分辨率图像对传输速度提出更高要求。
巡检系统采用传统的图像采集处理传输技术，对数据通道带宽及系统运算处理能力都有很高的要求，在采集存储过程中会出现数据溢出、阻塞、丢包等现象，易造成系统运行不稳定。
巡检系统采用了嵌入式图像压缩处理技术、新型内存管道技术、硬盘内存二次映射技术以及多线程并行处理等最新的高速处理、存储技术。
系统首先通过嵌入式图像压缩处理技术在前端完成了图像数据压缩，其次通过新型内存管道技术构建数据通道，然后利用硬盘内存二次映射技术建立数据缓冲区，采用多线程并行处理对多路相机数据同时进行处理，提高数据处理速度。
2.2异常图像识别报警技术2.2.1模糊算法模糊算法属于智能算法，当我们对于系统的模型认识不是很深刻，或者说客观的原因导致我们无法对系统的控制模型进行深入研究的时候，智能算法常常能够起到的作用很小。
浅谈地铁车辆智能巡检机器人的应用前景
浅谈地铁车辆智能巡检机器人的应用前景摘要：目前城市轨道交通行业的车辆巡检主要依靠人工巡检为主，此办法需要耗费大量的人力且效率较低。
人工巡检过程中或因人为因素导致车辆缺陷不能及时发现，造成安全隐患。
智能巡检机器人具有检测速度高,系统智能采集车辆底部异常情况，检测效率高，可在很大程度上代替人工巡检，提高车辆车底巡检的总体效率。
关键词：智能巡检机器人；地铁车辆；车底巡检引言人工智能加持下的智能巡检机器人作为新一轮科技革命的重要引领，正在快速推动轨道交通行业人工智能的快速应用。
通过大数据、新型高性能计算架构以及深度学习技术的发展，结合计算机视觉技术、语音技术、自然语言处理等多项人工智能技术，实现机器对人类的意识及思维过程的简单模拟，赋予智能巡检机器人一定的学习、推理、思考、规划等智能行为和能力[1] ，未来可大规模应用在轨道交通车辆的巡检运用中。
地铁车辆智能巡检机器人是地铁实现智能化检修管理中的一个重要节点，通过自主移动机器人平台结合图像识别处理技术，对车底关键检修点进行精确成像，智能判断车底关键部件异常状态[2]。
采用智能机器人技术、自主导航技术、高清光学成像技术、深度学习算法等前沿技术，高效解决车底检修人工作业存在的高风险、易疲劳、效率低等问题。
机器人适用于各型地铁车辆的车底日常检修检查作业。
因此，分析智能巡检机器人在地铁车辆上的应用前景是十分有必要的。
1 智能巡检机器人介绍1.1检修需求与矛盾目前国内各地铁主流车辆系统检查方式为人工检查，随着地铁线网的逐步发展，智能化检修的需求日益凸显，目前主要存在的矛盾如下：（1）随着地铁公司线网的发展，各地铁设备维护人员配置越来越多，人员管理压力也随之倍增；（2）因地铁车辆检修一般为夜间作业居多，夜间车辆检测全部依靠人工的情况下，易出现人员疲劳、检修效率低下问题；（3）车辆系统繁多，各系统存在成百上千个检查项点，如夜间日检作业车辆检查项点不少于10000个，全部依靠人员检查，无法做到检查全覆盖，出现漏检情况；（4）人力成本投资较高，不符合企业减员增效发展战略；智能巡检机器人是地铁车辆智能化检修方式的一种。
轨道车辆车门状态检测系统的人工智能技术应用研究
轨道车辆车门状态检测系统的人工智能技术应用研究近年来，随着人工智能技术的迅猛发展，其在各个领域的应用也越来越广泛。
在轨道交通行业，人工智能技术的应用也日益受到关注。
本文将探讨轨道车辆车门状态检测系统的人工智能技术应用研究。
一、引言轨道交通作为城市公共交通的重要组成部分，在人们的日常生活中发挥着重要的作用。
而车门状态的安全检测则是保证轨道交通安全运行的关键之一。
传统的车门状态检测方法主要依赖人工巡视，存在检测效率低、易出错等问题。
而人工智能技术的快速发展为轨道车辆车门状态检测系统带来了新的解决方案。
二、人工智能技术在车门状态检测中的应用1. 图像识别技术人工智能技术中的深度学习算法为车门状态的检测提供了新的解决方案。
通过使用大规模标注的车门开关状态图像数据，可以通过深度学习算法训练出精准的车门状态识别模型。
在实际应用中，车门状态检测系统利用摄像头采集的车门图像进行实时识别，能够准确判断车门是否完全关闭，从而保证行车安全。
2. 声音识别技术除了图像识别技术，声音识别技术也可以应用于车门状态的检测。
通过分析车门关闭时产生的声音信号，可以判断车门是否完全关闭。
人工智能技术能够通过机器学习算法，对车门打开和关闭时产生的声音进行准确的识别和分类，并根据声音信号的差异性来判断车门是否关闭牢固。
3. 数据分析技术人工智能技术中的数据分析算法可以应用于车门状态检测系统中，通过对大量的车门状态数据进行分析，可以挖掘出车门状态的规律和异常情况。
通过建立车门状态的模型，可以实现对车门状态的预测和监控，及时发现并处理可能引发安全隐患的车门状态异常。
三、人工智能技术应用的优势1. 提高检测效率相比传统的人工巡视方式，车门状态检测系统利用人工智能技术能够实现全天候、全天时的自动检测，大大提高了检测效率。
同时，系统能够实时监控多个车厢的车门状态，减少人力投入，提高了工作效率。
2. 提高检测准确性人工智能技术通过对大量的数据进行学习和训练，能够建立准确的车门状态识别模型。
智能交通系统中智能车辆检测技术的应用探索
智能交通系统中智能车辆检测技术的应用探索智能交通系统作为一种综合运用信息技术和交通管理技术的创新型交通管理系统，旨在提高道路的通行效率和安全性。
其中，智能车辆检测技术是智能交通系统的重要组成部分，通过实时监测车辆的运行状态和相关信息，可以提供精准的交通信息和数据，帮助实现交通管理的智能化和自动化。
本文将针对智能车辆检测技术在智能交通系统中的应用进行探索和分析。
一、智能车辆检测技术的基本原理智能车辆检测技术主要基于计算机视觉和图像处理技术实现。
通过安装在道路或交通设施上的摄像头或传感器，获取车辆经过时的图像或数据，然后通过图像处理和算法分析，提取出车辆的特征信息和运行状态。
在车辆特征信息的提取方面，智能车辆检测技术可以实现识别车牌号码、车辆类型、品牌、颜色等关键信息，甚至可以识别出车辆的行驶方向、速度和加速度等运行状态信息。
通过将这些数据和信息与道路交通管理系统相结合，可以实现实时的车辆监测、交通流量统计、交通事故预警等功能。
二、智能车辆检测技术在智能交通系统中的应用1. 交通流量监测与控制智能车辆检测技术可以实时监测道路上的车辆数量和流量，并将数据传输给交通管理系统。
通过对交通流量的监测和分析，可以实现实时路况预测和交通流量调度控制，帮助优化车辆的通行效率和减少交通拥堵。
2. 路口信号控制优化智能车辆检测技术可以通过检测车辆在交叉口的位置和行驶速度等信息，来优化信号灯的控制。
基于实时的车辆信息，交通管理系统可以根据车辆流量和需求等因素，实现信号灯的智能调节，提高交通流畅度和交叉口的通行效率。
3. 交通事故预警与处理智能车辆检测技术可以通过对车辆的运行状态和行为进行监测和分析，实现交通事故的预警和处理。
通过识别异常车辆行为、高速碰撞等指标，交通管理系统可以及时发出警报，并将相关信息传输给交通警察和救援人员，帮助提高交通安全性和事故处理效率。
4. 路侧停车指引与管理智能车辆检测技术可以通过识别道路上停放的车辆，收集并传输相关停车信息，帮助实现路侧停车的指引与管理。
车载轻量化道路智能巡检系统产品研发及应用
车载轻量化道路智能巡检系统产品研发及应用2临沂市公路事业发展中心，山东2760073千寻位置网络有限公司，上海200433摘要：道路巡检工作主要是对我国道路进行管养，来保证我国的道路质量。
目前我国道路巡检市场需求和市场容量在不断扩大，导致巡检里程和频次在不断上升，但是通过目前人工道路巡检方法，在开展过程当中会存在不足，数据准确性难以保障。
结合以上内容，本篇文章主要是对车载轻量化道路智能巡检系统进行分析和探索，希望可以给予相关人士一些帮助和借鉴。
关键词：车载轻量化；道路智能巡检系统；产品研发；应用引言人工巡检在展开道路巡检过程当中具有局限性，尤其是对数据的真实性和完整性难以保障，数据分析和利用过程当中存在不足，难以实现城市道路向精细化管理推进。
除此之外，道路质量检测还会依靠进口重型检测设备，可能会对路面造成伤害，并且成本较高，难以满足我国目前道路众多的运维需求。
目前我国正处在新兴技术不断发展的背景之下，比如说人工智能、云计算和大数据等在道路设施应用过程当中能够展现自身的优势，研发出高效、便捷、保障路测设施完整性的产品，目前来说具有一定的紧迫性和必要性。
1产品系统设计产品系统设计需要根据实际条件来进行道路检测工作，内部主要包含前端车载巡检仪和后端中心云平台。
系统需要把数据上传到中心云平台，这些数据都会经过处理和加工，为路网养护提供参考依据。
1.1前端巡检仪的功能及性能前端巡检仪可以对路面数据进行采集，通过物联网终端来进行研究工作，促进采集的高效性，还需要进行多地域铺设，能够满足您的使用需求。
系统内部主要包含轻量化复合传感设备、嵌入式系统、管理前台和后台、采集实际信息。
设备在应用过程当中还会对路面健康数据进行采集，速度需要达到每小时100km，实现远程软硬件资源的管理，把数据进行安全转移。
终端数据需要结合固定条件来进行设备的安装，主要包含网络模块和智能终端，并且安装方便简单，轻松通过车载供电来进行数据采集和储存工作。
轨道试验车在智能化城市轨道交通系统运营中的应用与挑战
轨道试验车在智能化城市轨道交通系统运营中的应用与挑战近年来，随着城市化进程的加快，城市交通问题日益突出。
为了解决交通拥堵、环境污染等问题，智能化城市轨道交通系统应运而生。
而轨道试验车在智能化城市轨道交通系统的应用与挑战成为了一个重要议题。
本文将探讨轨道试验车在智能化城市轨道交通系统运营中的应用和所面临的挑战。
轨道试验车作为一种专门用于检测和评估轨道交通系统性能的工具，拥有着广泛的应用前景。
首先，轨道试验车可以在系统投入使用之前对线路进行测试和评估。
通过模拟不同负载和条件下的运行，能够发现潜在的问题和隐患，并及时调整和优化。
其次，轨道试验车还可以检测和监控城市轨道交通系统的运行情况，确保系统的安全性和稳定性。
此外，通过实时采集的数据，轨道试验车还可以提供决策支持和数据支撑，帮助管理者进行运营调度和决策制定。
然而，轨道试验车在智能化城市轨道交通系统应用中也面临着一些挑战。
首先是技术挑战。
随着智能化和自动化技术的发展，对轨道试验车的技术要求也越来越高。
需要具备实时数据传输和分析能力，能够自主感知和判断，能够适应复杂的环境和场景变化。
其次是安全挑战。
轨道试验车运行在实际运营线路上，需要与其他列车和乘客共享轨道资源，因此必须保证运行的安全性和稳定性。
此外，对于轨道试验车的维护和保养也是一项重要挑战，需要建立完善的维修和管理体系，确保车辆的持续可靠运行。
为了克服这些挑战，我们可以采取一系列的措施。
首先，技术方面可以加强对轨道试验车的研发和创新，提高其自主感知和决策能力，增强其适应复杂环境的能力。
此外，还可以利用先进的通信和数据传输技术，建立实时监测和数据分析平台，实现对轨道试验车的全程监控和管理。
其次，在安全方面，可以加强对轨道试验车的安全培训和管理，确保驾驶员和工作人员具备必要的安全意识和应急处置能力。
同时，建立健全的安全制度和规范，确保轨道试验车的运行安全和稳定。
最后，在维护和保养方面，可以建立专业的维修和管理团队，制定详细的维护计划和周期，定期检查和维护车辆，确保其长时间的可靠运行。
车载式地铁轨道缺陷巡检系统关键技术研究
车载式地铁轨道缺陷巡检系统关键技术研究摘要：随着城市快节奏的经济发展，很多一线城市都拥有了自己的地铁线路，同时管控运营的人员配备到位，由于地铁线路不断增加，所需用的一线维修检护人员也逐步增加。
地铁运营公司需要高度重视地铁安检人员以及巡检人员工作的职责范围，通过安检人员在地铁站内进行安全保护，并排查检查人防的安全措施，定期对其地铁相关设施及设备进行及时排查，并作出相关的应急保护措施，发现有预警情况应及时进行处理并检修到位。
本文主要阐述了车载式巡检通信管理系统相关设计方面存在的不足，以及对应的需要改进的有效措施方面。
针对通信巡检管理系统设计需要遵循相关的设计要求，兼容总体管控一切运行结构以及硬件体系结构管控的通信管理系统设计能力水平。
掌握了地铁车载式巡检通信管理系统的相关设计水平要求，查找现有的管理系统，对应存在的不足，逐步提升通信系统的对应管控能力，促进车载式巡检机器人运行的安全稳定措施。
关键词：车载；地铁；巡检功能；红外热像仪；串口网关前言高效构建地铁安检以及检测维修管理队伍，就关乎着地铁运营公司，能够正常保证地铁行驶安全运营的管理控制体系。
高效率的安检管控以及检修人员队伍，会提升地铁管理的有效持续性发展战略方针，同时还要制定相关的规章制度以及法律法规，确保正常运行并执行地铁管理的相关管控模式的执行力度。
因此，需要在地铁人为检测，安全稳定故障的同时，研发设计车载式地铁巡检机器人通信管控系统。
通过设计通讯系统，充分利用无线网络技术，促进通信系统具备抗干扰能力，同时增强数据传输的真实性与稳定性。
1地铁车载式安检及巡检工作现状首先，在原有的通信系统基础上，不断提升网络兼容互联网云端技术，有效控制信息数据的安全稳定传输。
才能保障地铁通信系统传输信息正常运行行驶，以及应用无线网桥等移动站方式，高效促进了通信系统的良好技术状态。
通信系统具备了巡检的相关工作，性能可以准确进行定位故障精准位置，同时还可以提前预防病预警安全隐患易发生的部位或节点，促进地铁巡检机器人可以从事复杂的巡检作业工作能力。
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万方数据
车载智能轨道巡检系统的研究与应用
系统使用两台相同型号的线阵列相机，通过外出发模式 来进行相机的采集控制。相机的分辨率为２ ｋ，单个相机视场 大小１
只有ｌ
６００
集的图像进行相应的压缩后将图像保存到磁盘阵列存储器 中。磁盘阵列在多个磁盘上同时存储和读取数据，保证了大 容量图像数据的高速存储。整个工作流程如图３所示。采集 界面如图４所示。
下应运而生的。
１系统研究的主要内容 车载智能轨道巡检系统是一套集高速数字图像采集、大 容量图像数据实时处理和存储、定位技术、智能化和信息化、 自动控制于一体的智能系统，能对可视性轨道结构状态进行 动态检测。系统分为实时采集和后期分析处理两大部分。 １．１图像的实时采集和存储 系统通过布置于车底的高速相机阵列，拍摄列车通过高 铁线路的整个车底下道床图像，存储于计算机。通过车载系 统提供的里程定位信息、车辆速度信息、车辆编码器信息、列 车行进方向、上下行等信息，拍摄列车经过线路的轨道图像， 包含轨道板裂纹、扣件的缺失甚至松动、钢轨表面的光带、钢 轨的擦伤、剥落掉块等所有可视缺陷，经数字化处理后显示
板子图。如图６所示。
再进行纵向投影剪切出扣件区域子图。如图７所示。对 于扣件区域子图，与模板图像进行比对，可检测出扣件歪斜 与缺失的图像。
图５
存在并常的光≈÷子圈的横向投影效果
４．２扣件歪斜与缺失的识别
．／ｒ～＼、一＼ 一ｒ，一一一 ．，。√ ’Ｌ一～
图７剪切出扣件区域子图
５结论
智能轨道检测系统采用了先进的机器视觉技术，系统的 开发思路及技术手段体现出了有效、易用、安全、经济的显著 特色。该系统的研制成功，提高了轨道巡检和地面检测数据 分析处理的能力。通过数据采集系统和分析系统，合理配置 人工资源，能够实现把检测到的缺陷数据及时提供给相应的 工务段，进一步提高了对现场指导的准确性和实用性。该系
随着高速铁路的发展，铁路检测设备已经由静态检测发 展到动态检测，由接触式检测发展到非接触式检测，由低速 运行状态检测发展到高速运行状态检测。目前国外发达国家 已成功地将ＣＣＤ高速摄像技术应用于铁路轨道动态检测，大 大提高了轨道检测的速度和精度。 国内近年来也不断引进、消化国外先进的高速轨道检测 技术，但国内外轨道检测技术发展较为成熟的还仅仅在对轨 道几何尺寸的测量和轨道动力学性能的检测，而对轨道结构 病害检测还没有能应用于生产实际的成熟技术。在高铁大规 模建设和开通运营的条件下，工务部门亟需采用车载动态非 接触方式对轨道结构病害进行检测，本系统就是在这一环境
ｍｉｌｌ，工作距离８００ ｍｍ，通过选择适当焦距的镜 ｍｍ，但两个相机拼在一起的视场超过了２ ８００
头，可拍摄物体景深２５０ ｍｍ左右。每个相机的视场大小虽然
６００ ｍｍ，
满足了覆盖整个轨道板面的要求（如图２所示）。对于采集图
像的重叠部分，将在回放时由回放软件裁剪掉。 相机长时间不间断采集轨道图像，最高时的频率可达
Ｖ
离 游
亩Ｉ
正常情况下的投影曲线应是平滑的，如出现波动，则说明光 带有缺陷。图像预处理的主要目的是消除图像中无关的信 息，恢复有用的真实信息，增强有关信息的可检测性和最大 限度地简化数据，从而改进特征抽取、图像分割、匹配和识别 的可靠性。本系统的预处理过程包括平滑、增强等步骤。而投 影是为了有效的提取图像的特征信息。本系统首先对输入图
４．１钢轨光带异常的识别
光源选择定制型高亮度条形ＬＥＤ。中心的ＬＥＤ对着铁 轨，亮度较低；两边ＬＥＤ对着扣件以及轨道板，亮度稍高。由 于铁轨比扣件距离相机和光源更近，所以光源亮度做了调 整，使得拍摄出的图像亮度更为均匀。
２．２图像的采集流程
一溱 霉，荔≥爹
Ｓ
，
钢轨光带异常的智能识别主要包括钢轨擦伤、点蚀、腐 蚀等缺陷的识别。智能识别系统根据预处理后的图像的灰度 变化，利用水平投影和垂直投影的平滑性改变来检测缺陷，
２０】２． １．
【２】谭珍玲．海峰，施国雷．辐轮式物流网络的经济 性分析叨．物流工程与管理．２００９，（５）：ｌ
１－１３．
责任编辑：万宝安
来稿日期：２０１３—０２—１６
万方数据
墨 圃 痞
图３系统工作流程
像进行纵向投影，剪切出光带及其周边部分区域。因为光带 的灰度值最大，所以纵向投影后对索引矩阵排序后找到最大 值就可以找到光带具体位置，再外扩若干像素便可剪切出光 带子图。再对这个光带子图进行横向投影，如果光带存在异
由行同步编码器发出同步信号触发两台相机采集图像， 相机接收触发信号，逐行拍摄，并将拍摄的图像传递给采集 卡，通过采集卡的整合发送给采集应用程序。应用程序对采
１８
ｋＨｚ，在行车速度６０ ｋｍ／ｈ的情况下，保证了ｌ ｍ耐线的高
精度图像采集。同时，在行车方向上，图像可以连续地进行无 缝拼接。
图４采集界面
３图像人工回放系统
图２两个相机协同工作原理
每次采集的图像和相关的里程信息、线路信息和其它配 置信息等统一按照规则存储到图像采集任务包中。回放软件 以任务包为单位对采集的图像进行显示，回放人员可以用矩 形框标注出所查看到的缺陷，并通过点击下一幅按钮来遍历 每一幅图。遍历的过程中可以任意缩放图像，查看之前标注 的缺陷，也可以设置时间自动播放。每一幅图像都有相应的 里程信息，回放时可以随时通过里程定位查找到相应位置的 图像。人工标注好缺陷以后，软件可以按要求查询出缺陷图 像及缺陷信息，并可自动生成图文报表，帮助进行巡检。 ４智能识别系统 智能识别系统遍历每一幅图像，靠软件自动识别出相关 缺陷，目前本系统主要完成了钢轨光带异常的自动识别和扣 件歪斜、缺失等问题的自动识别。
不断修正完善，最终开发出符合市场需 求的“白货”运输产品，为铁路运输企业 经营带来一个新的增长点。 参考文献
【１】张健，李琳，胡红春．快速货运轴辐式网络研 究．研究与探讨．济南：山东大学，２００８ Ｖ０１．２６（４）：
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万方数据
车载智能轨道巡检系统的研究与应用
常。则其横向投影就会出现灰度值陡变的情况，如图５所示。
键的一部。本系统采用灰度阈值分割法，在确定合适的阈值 后，将阈值与像素点的灰度值进行比较和分割，检测灰度级 或者结构具有突变的地方，这些地方往往表明一个区域的终 结和另一个区域的开始。整个像素比较的过程可以并行进 行，分割的结果直接给出扣件区域。区域分割通过两个步骤 进行，第一步是通过横向投影，剪切出扣件所在区域的轨道
关键图像的后期分析和处理 图像采集回来以后，工作人员在办公室对采集的图像通 过人机结合的方式进行分析处理。先由自动识别软件对选定 的目标图像文件夹进行智能图像分析与缺陷识别，识别出来 的缺陷图像将自动放入缺陷库（目前能够自动识别的缺陷主 要包括扣件的异常、钢轨的擦伤和剥落掉块、光带的分布不 匀等）。然后通过人工辅助分析，判断哪些是现场真实缺陷， 哪些是由于线路的油漆痕迹和扣件内的污物等造成的误判， 剔除不构成行车安全的缺陷图片，剩下的即是有效的缺陷图 片。通过人工回放软件对目前暂时未能实现自动识别的轨道 板裂纹、道床的翻浆冒泥等轨道结构病害进行人工预览判 断，从而实现了轨道面全覆盖的可视化巡检，为线路的养护 维修提供了科学的依据。 ２图像的采集系统 ２．１系统的组成 高速相机和ＬＥＤ光源安装于列车底部，测速触发装置向 两个相机发出行触发信号，相机接到触发信号后采集图像， 并将图像传回给采集存储系统，由采集存储系统负责将图像 进行压缩和存储。如图１所示。
（上接第８页）业面临体制改革的大环境 下，探讨铁路“白货”营销组织方案，是铁 路运输企业全面走向市场，提升自身产 品竞争力，参与市场合理分工的有益探 索；也是铁路运输企业自身持续经营、发 展的需要。铁路“白货”营销组织方案，涉 及铁路运输企业生产组织方式的转变， 是一个复杂的系统工程，需要具备多种 内外部条件。因此在实际操作中还需要
上海铁道科技２０１３年第１期
３３
聂海丽上海铁路局科研所
于监视器上，最终实现对列车经过的整条线路的检测。 摘要在高铁大规模建设和开通运营的环境下，工务 部门亟需采用车载动态非接触方式对轨道病害进行检 测。车载智能轨道巡检系统通过布置于车底的高速相机 阵列，拍摄列车通过高铁线路的整个车底下道床图像，存 储于计算机，并在后期通过智能识别软件对图像中的扣 件、钢轨和轨道板等进行智能诊断，自动识别出有缺陷的 地方，为高铁的养护提供了依据。
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统现在正在投入使用，基本满足需求，但还可以通过增加相 机进一步改善拍摄效果，同时通过后续的研究，智能识别的 缺陷类型也在不断的增多。相信系统的不断改进将为铁路的 安全运营带来更好的保障。 责任编辑：王华
来稿日期：２０１３一Ｏｌ一２１
图６剪切出轨道板子图
智能识别软件根据钢轨的位置从图中分割出扣件区域 图，将扣件区域图与模板图像进行比对，从而判断扣件是否 存在歪斜与缺失。从整个图像中分割出扣件区域图是非常关