鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械若干智能化關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究.pdf

1、智能化與計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體和微電子技術(shù)發(fā)展密不可分。智能化已在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的使用，如智能手機(jī)、智能小區(qū)、智能車輛和智能交通等。
　　為滿足高速增長(zhǎng)的鐵路運(yùn)力需求，我國(guó)運(yùn)營(yíng)的高速列車?yán)锍桃呀?jīng)世界第一。鐵路經(jīng)歷了多次的大面積提速，鐵路線路養(yǎng)護(hù)還需要依靠大量的人力投入，尤其是鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械（以下簡(jiǎn)稱大機(jī)）已經(jīng)大量投入使用。但是，大機(jī)的管理水平、安全狀況和工作效率常常受到詬病，如何提高大機(jī)的安全性、可靠性和作業(yè)效率是當(dāng)前鐵路工務(wù)的研究熱

2、點(diǎn)和難點(diǎn)，大機(jī)智能化就是其中的一個(gè)研究方向。
　　智能列車需要解決一系列的管理和技術(shù)問(wèn)題，涉及供電系統(tǒng)、弓網(wǎng)監(jiān)測(cè)、車輛監(jiān)測(cè)、車載網(wǎng)絡(luò)、線路等方面，本文無(wú)法一一涉足。根據(jù)大機(jī)“開天窗”的作業(yè)方式以及大量的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，論文從解決當(dāng)前大機(jī)使用中迫切需要解決的問(wèn)題出發(fā)，提出大機(jī)智能化的4個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，即:大機(jī)信息管理技術(shù)、大機(jī)間定位及信息實(shí)時(shí)交互技術(shù)、大機(jī)司機(jī)工作狀態(tài)識(shí)別技術(shù)和大機(jī)故障診斷智能決策技術(shù)。上述四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)涉及人、機(jī)的管理，機(jī)器的

3、狀態(tài)監(jiān)控和大機(jī)間的信息交互，此四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的合理運(yùn)用，能有效地提高大機(jī)的安全性、可靠性和作業(yè)效率。
　　論文分析了智能決策技術(shù)和方法的研究現(xiàn)狀，探討了信息管理技術(shù)、定位及信息交互技術(shù)、司機(jī)狀態(tài)識(shí)別和故障診斷技術(shù)的研究現(xiàn)狀。
　　研究大機(jī)信息管理系統(tǒng)的功能和軟件架構(gòu)，設(shè)計(jì)了大機(jī)施工作業(yè)的數(shù)學(xué)描述模型和數(shù)據(jù)關(guān)系模型，并研制了數(shù)據(jù)庫(kù)的主要功能。
　　分析了大機(jī)司機(jī)工作疲勞的機(jī)理，提出了司機(jī)臉部識(shí)別和頭部運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤相結(jié)合的方

4、法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)司機(jī)的工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)和識(shí)別，采用模板匹配方法對(duì)司機(jī)的臉部進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采用自適應(yīng)背景的司機(jī)頭部運(yùn)動(dòng)跟蹤算法實(shí)現(xiàn)對(duì)司機(jī)頭部運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤。研制了大機(jī)司機(jī)工作狀態(tài)實(shí)時(shí)識(shí)別系統(tǒng)并成功運(yùn)用到工程現(xiàn)場(chǎng)。
　　采用定位技術(shù)和Adhoc網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了對(duì)大機(jī)間信息的實(shí)時(shí)交互，研究了大機(jī)間定位和信息實(shí)時(shí)交互中涉及的GPS定位技術(shù)、Adhoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和調(diào)制技術(shù)等。設(shè)計(jì)了大機(jī)間定位和信息實(shí)時(shí)交互系統(tǒng)的軟硬件系統(tǒng)，在國(guó)內(nèi)首次設(shè)計(jì)和研制了大機(jī)防

5、撞預(yù)警裝置。
　　對(duì)粗糙集理論進(jìn)行了分析和探討，研究了粗糙集中進(jìn)行屬性約簡(jiǎn)的方法，對(duì)大機(jī)柴油機(jī)的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，同時(shí)采用最長(zhǎng)距離法進(jìn)行了屬性聚類，研究了基于粗糙集的決策表屬性約簡(jiǎn)算法，對(duì)大機(jī)的故障屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行了約簡(jiǎn)。
　　提出了粗糙集和案例推理相結(jié)合的方法，構(gòu)建了大機(jī)故障診斷智能決策系統(tǒng)。研究了大機(jī)故障案例的關(guān)鍵技術(shù)，主要有:大機(jī)故障案例表示、大機(jī)故障案例的構(gòu)建、案例相似性檢索和案例修正技術(shù)。構(gòu)造了大機(jī)部分常見(jiàn)故障案例，