成果名称: GNSS/INS高速铁路轨道几何状态精密测量系统研制及其产业化
完成单位: 广州南方测绘科技股份有限公司,广州大学,广州市空间地理信息与物联网促进会
主要人员: 杨世峰,李耀忠,朱茂栋,郭振方,朱萍玉,柳晶晶,刘振章,周超,岳浩
介绍:

    ①课题来源:广东省省级科技计划项目 。

    ②课题背景:随着高速铁路运营里程的快速增加,技术要求的提高,路局运维工作量也显著提升。为了满足安全运营,路局工务段不得不增加人力投入和设备购置,这也需要新型快速轨道检测装置,以提高速度,降低劳动强度。

    ③技术原理:基于GNSS/TS组合的捷联惯导技术;多系统时间同步技术;轨距精密测量及里程精密测量技术;高速信息采集及控制技术。

    ④性能指标:1) 轨距、轨向测量点距走行轮最低母线的有效高度为160-0.3毫米;2) 轨道几何状态测量仪各走行轮平面度允许误差为0.05毫米;3) 测量轮与走行轮工作面的表面粗糙度Ra的上限值为1.6微米;4) 固定端走行轮轴线间距708毫米,导向轮跨度为708毫米,其最大允许误差为±0.5毫米;5)走行轮和测量轮工作面对自身转动轴线的全跳动量不应大于0.02毫米;6)工作轮的允许弹性变形及其寿命要求:在150N压力作用下,走行轮和测量轮的直径变化量不应大于0.02毫米,径向弹性变行量不应大于0.010毫米。走行轮、导向轮及各测量轮的耐磨性均应满足500公里正常使用要求;运行达到允许寿命里程时,走行轮工作面对自身转动轴线的全跳动量不应大于0.02毫米,测量轮工作面对自身转动轴线的全跳动量不应大于0.03毫米;7) 外形尺寸(长×宽×高):1645×800×1009 毫米;8) 裸车重量:≤45千克。

     ⑤技术的创造性与先进性:首次提出了长轨“动态连续测量”的思路;首次将惯导与北斗多星定位系统组合应用在高速铁路轨道检测;解决了传统测量系统受环境因素影响下不可作业的难题;研制了轨距、倾角、里程测量及小车定位等关键设备;研发了组合惯导解算、轨道几何状态数据处理、长轨精调质量分析及报表生成软件。

    ⑥技术的成熟程度、适用范围与安全性: 本项目研制的GNSS/INS轨道几何状态精密测量系统,在世界范围内同类产品中具有较明显的技术和价格优势,同时能够解决当前国内铁路轨道测量急切的需求,填补了国内当前铁路测量手段的“中产”的空白,当前国内仅在各大铁路局拥有少量高效的、昂贵的大型轨检车,但该大型轨检车不便于运输,并且正在建的高速铁路难以使用其进行铁路轨道检测,惯导小车极度吻合我国当前国情,工作效率是常规测量手段的数倍以上,在价格上相较于轨检车便宜很多,未来将成为我国铁路轨道测量的主要手段,经济潜力巨大,预计可达数亿元。目前小车已在多个工程中应用,其安全性得到肯定。

    ⑦应用情况及存在的问题:工程建设单位已经开始运用惯导小车进行长轨精调,铁路局工务段已经认同惯导小车精调结果和效率显著优于普通轨检小车。预计2025年内,铁路惯导小车将取得普及应用。

    ⑧历年获奖情况:省级奖项《四川省测绘地理信息科技进步奖》。

批准登记号:
登记日期: 2023-06-13
研究起止时间: 2015-04-01至2019-01-25
所属行业: 交通运输、仓储和邮政业
所属高新技术类别: 现代交通
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2022-07-14