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。
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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
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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