高速机车轮轨动力学计算机视觉实验研究

项目名称： 高速机车轮轨动力学计算机视觉实验研究

项目编号： No.11372199

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 马增强

作者单位： 石家庄铁道大学

项目金额： 88万元

中文摘要： 高速运行时机车轮轨间的剧烈作用不仅会降低机车蛇行运动稳定性，还会影响到机车的运行安全性和乘坐舒适性。实时动态监测轮轨关系、提高轮轨动力学性能至关重要。目前，采用机车动力学性能常规振动检测方法测量高速时的轮轨关系遇到了很多技术瓶颈，如多源振动信号分离困难、容易受噪声干扰、信噪比低、检测误差大等。因此，迫切需要研制一套基于计算机视觉技术的高速机车轮轨动力学性能检测分析仪。本项目拟采用高速摄像机和激光源组合作为信息采集手段，通过先进的图像分割方法来获取机车轮轨接触几何关系、转向架菱形形变程度和运动状态，实现失稳临界速度、脱轨系数、减载率、倾覆系数等关键动力学参量的动态、直接测量，揭示轮轨非线性接触状态与分叉、混沌等非线性动力学行为的内在关系。该项目的研究成果可以为高速机车动力学性能检测提供更加科学、有效的技术手段，对推动高速机车非线性动力学行为的实验研究具有十分重要的理论意义和应用价值。

中文关键词： 轮轨接触几何参数；计算机视觉；图像检测；车辆动力学；安全状态评价

英文摘要： The wheel/rail dynamic performance of high speed locomotive not only affects the increase of speed, but also the ride comfort and running safety. In view of the faults in the current locomotive dynamics performance detection methods, such as big detection

英文关键词： rail-wheel geometry parameters；computer vision；image detection；vehicle dynamics；safety state evaluation