行车环境下钢轨轮廓自动配准方法

作者：王昊^*; 王胜春; 王卫东

来源：北京航空航天大学学报, 2018, 44(11): 2273-2282.

DOI：10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0050

• 钢轨磨耗
• 轮廓配准
• 曲率熵
• 结构光
• 行车环境

针对行车环境下列车晃动和环境噪声对钢轨磨耗测量的影响,提出了一种轨腰小圆弧自动提取方法,实现了钢轨轮廓的高精度配准。首先,提出了基于截断残差直方图的多项式拟合方法,寻找廓形最优拟合曲线,降低了噪声对轮廓拟合的影响;然后,针对拟合曲线的曲率分布特征,提出了基于动态窗口的最大曲率熵区间搜索算法实现轨腰小圆弧的自动分割;最后,基于两侧轨腰小圆弧拟合2个圆心作为匹配基准点,实现钢轨测量轮廓与标准设计轮廓的对齐配准。静态实验结果表明,该方法的系统测量误差均值和标准差都控制在0. 01 mm之内,具有较小的测量误差和良好的重复性。现场动态测量也验证了该方法在行车环境下的重复性精度,多次测量结果的重复性良好,钢轨磨耗动态测量偏差控制在0. 2 mm以内。

• 单位
  中国铁道科学研究院