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基于“北斗+惯导+多传感”的铁路检修成套设备

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完成单位:中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所,北京铁科特种工程技术有限公司,武汉大学,西交未来(成都)科技开发有限公司

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-1-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

姚建平、王晓凯、丁有康、蔡德钩、楼梁伟、石越峰、杨立光、张 也、毛庆洲、罗文彬

项目概况

线路良好的几何状态是保证列车安全平稳运行的重要基础。近年来,为进一步提升线路运营品质,铁路部门不断推行线路精细化检修理念,通过精测、精改、精捣等手段对线路几何病害进行维修整治,但实施过程中仍存在以下问题:一是缺乏综合测量设备,难以全面获取线路几何服役状态;二是线形测量与维修作业以调整相对平顺性为主,未对线路绝对位置进行有效控制,影响列车运行安全;三是缺乏便携式、智能化精确修设备对线路病害进行快速定位,影响维修整治效率。鉴于此,本项目结合铁路线路精细化检修需求,综合采用北斗定位、惯性测量等先进技术,融合实景三维、多传感控制等手段,针对线路设施精密检测技术装备与精确修应用开展了系统研究,构建了基于“线路三维综合测量车+轨道精密测量仪+智能推行道尺+多源数据综合分析系统”的铁路线路精确检修技术体系,实现了线路设施综合检测、科学决策与精确维修。主要成果如下: 一是研制了铁路线路实景三维综合测量车,实现了轨道、桥梁、隧道、接触网等线路设施数字点云的同步快速采集,测量效率最高达15km/h。 二是研制了多模式轨道精密测量仪,通过“GNSS/激光/全站仪定位+惯性测量”组合模式,实现了不同控制网下轨道相对平顺性和绝对位置同步快速测量。 三是研制了北斗智能推行道尺,通过采用北斗定位、线路绝对台账体系、几何病害库和智能导航播报等手段,实现了铁路线路里程精确定位与病害智能提示。 四是开发了基于多源数据的线路状态测量评估综合分析系统,通过点云智能处理模块可基于数字点云成果提取铁路线路三维坐标、扣件状态、轨枕参数、桥梁偏心、建筑限界和周边附属设施绝对位置等线路设备几何参数,全面掌握设备几何服役状态;通过重构设计模块可基于线路三维坐标、桥梁偏心、建筑限界等点云提取成果对线路平纵断面进行重构设计,获取贴合现状的线形维护基准,建立里程贯通控制体系;通过轨道平顺性优化模块,可基于轨道精密测量仪数据进行轨道精调/捣方案设计,实现对轨道平顺性和绝对位置的同步控制。 研究成果已在太原、郑州、武汉等十余个路局应用,应用里程达20000余公里,大幅提高了铁路线路综合测量效率与维修质量,显著降低了线路全生命周期维护成本,为我国铁路线路精确检修提供了有力技术与装备支撑,经济社会效益显著。