致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 轨道不平顺研究现状
1.2.1 轨道不平顺分类
1.2.2 轨道平顺性问题的理论研究现状
1.2.3 轨道长波不平顺相关研究
1.3 轨道测量方法国内外现状
1.3.1 轨道检测方法概述
1.3.2 动态测量相关研究
1.3.3 静态测量相关研究
1.3.4 轨道长波不平顺测量相关研究
1.4 论文主要内容和结构安排
2 轨道长波不平顺激励下车辆动态响应分析
2.1 轨道不平顺输入激励分析
2.1.1 测量项目
2.1.2 功率谱密度分析
2.1.3 典型中、长波不平顺特征分析
2.2 车辆动力学模型的建立与验证
2.2.1 车辆-轨道系统激励模型
2.2.2 动力学模型的验证
2.3 连续不平顺激励下不平顺影响规律分析
2.3.1 动力学模型动态响应分析
2.3.2 实测车辆动态响应分析
2.3.3 实例分析
2.4 小结
3 轨道检测系统优化与误差传播分析
3.1 线结构光视觉测量方法
3.1.1 线结构光测量模型
3.1.2 光条中心提取方法
3.1.3 激光摄像式传感器外参标定
3.2 轨道不平顺动态测量方法
3.2.1 惯性传感器信号预处理
3.2.2 惯性基准动态测量方法
3.3 矢距差法与中点弦测法
3.3.1 定义与频域特性
3.3.2 动态测量计算通式
3.4 测量理论误差传播分析
3.4.1 惯性传感器噪声特性
3.4.2 传感器理论敏感值
3.4.3 轨道动态测量信噪比
3.5 小结
4 轨道长波不平顺动态测量方法研究
4.1 系统性误差源分析
4.1.1 惯组载体运动姿态的影响
4.1.2 轨道误差“冲角”的影响
4.2 长波不平顺测量算法
4.2.1 “角位移”测量模型
4.2.2 幅频特性分析与改进
4.2.3 基于互补滤波的长波不平顺动态测量方法
4.3 长波不平顺检测系统设计
4.3.1 硬件系统设计
4.3.2 时间同步设计
4.4 传统惯性基准法优化方法研究
4.4.1 弦测法测量模型修正
4.4.2 基于误差状态卡尔曼滤波的姿态确定方法
4.5 试验与讨论
4.5.1 动力学仿真误差分析
4.5.2 惯性噪声系数对测量结果影响分析
4.6 小结
5 轨道长波不平顺检测系统准确度验证
5.1 相对测量精度要求
5.2 动态试验精度验证
5.2.1 内符合精度分析
5.2.2 小结
5.3 现场复核精度验证
5.3.1 动静检测结果偏差分析
5.3.2 结构性长波不平顺复核
5.3.3 大跨度桥梁长波不平顺复核
5.4 随机振动对动态测量的影响分析
5.4.1 检测梁随机振动的影响
5.4.2 检测梁安装位置的影响
5.5 小结
6 轨道长波不平顺动态测量数据应用研究
6.1 轨道长波不平顺维护技术研究
6.1.1 相关管理标准
6.1.2 长波不平顺整道流程
6.1.3 养护维修案例
6.2 轨道动态测量与巡检融合方法研究
6.2.1 激光摄像式传感器全局标定
6.2.2 车体振动补偿方法
6.2.3 “非对称弦”非共面振动补偿模型
6.3 综合检测列车机械结构优化
6.4 小结
7 结论与展望
7.1 主要结论和创新点
7.2 创新点
7.3 展望
参考文献
作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果
学位论文数据集