北京地鐵5號(hào)線冷滑6061鋁管實(shí)驗(yàn)

通過KF/UKF濾波算法,提出了一種新的基于車路振動(dòng)模型的慣性基準(zhǔn)算法.此算法充分利用了線路、車輛、陀螺儀和加速度計(jì)的已知特性,大大提高了傳統(tǒng)6061鋁管慣性基準(zhǔn)的測(cè)量精度。仿真數(shù)據(jù)表明,這種新算法具有收斂性好、實(shí)時(shí)性高等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),提出了一種地面輔助的瞬時(shí)位置姿態(tài)測(cè)量方法,此方法利用地面定點(diǎn)固定的反射鏡組和車載的激光器及成像檢測(cè)設(shè)備,定點(diǎn)測(cè)量出運(yùn)動(dòng)車輛相對(duì)于地面基準(zhǔn)的瞬時(shí)位置和角度。

 

         基于以上兩種新方法,論文提出了車載慣性基準(zhǔn)與地面輔助瞬時(shí)位置姿態(tài)測(cè)量相融合的動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)測(cè)量方案,定點(diǎn)修正了傳統(tǒng)慣性基準(zhǔn)測(cè)量隨時(shí)間漂移的累計(jì)6061鋁管誤差問題。最后,述了非接觸式的基于光傳播時(shí)問原理的旋轉(zhuǎn)激光掃描測(cè)距傳感器應(yīng)用于線路全斷面車載動(dòng)態(tài)測(cè)量的基本原理及方法,提出了一種新的基于一維坐標(biāo)的高精度標(biāo)定方法,其精度比常規(guī)的三維坐標(biāo)法大大提高。

              同時(shí),利用文中提出的6061鋁管新慣性基準(zhǔn)算法及地面輔助的瞬時(shí)位置姿態(tài)測(cè)量方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施全斷面的高精度動(dòng)態(tài)檢測(cè),并在北京地鐵5號(hào)線、10號(hào)線、機(jī)場(chǎng)線和京津城際客運(yùn)專線的全斷面限界檢測(cè)驗(yàn)收工作中得到應(yīng)用,取得了較好的效果。鐵路作為我國最重要的交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施,其高效安全的運(yùn)營(yíng)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全具有重要意義。

        6061鋁管歷史數(shù)據(jù)表明,線路幾何尺寸是表征軌道交通安全狀態(tài)最為重要的參數(shù)。隨著軌道交通向高速、高密度方向發(fā)展,車載式動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)已成為線路幾何參數(shù)的主要檢測(cè)手段,其核心是非接觸式檢測(cè)技術(shù)和高精度動(dòng)態(tài)測(cè)量基準(zhǔn)技術(shù)。本論文以線路全斷面動(dòng)態(tài)檢測(cè)為例,詳細(xì)論述了線路幾何安全狀態(tài)的非接觸式動(dòng)態(tài)檢測(cè)和高精度動(dòng)態(tài)測(cè)量基準(zhǔn)獲取的原理方法,為解決軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施線路幾何安全狀態(tài)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)奠定了基礎(chǔ),具有重要的理論和工程實(shí)踐意義。