钢轨轮廓全断面检测中轨廓动态匹配方法研究

摘要

钢轨轮廓匹配是钢轨廓形检测的关键步骤,决定轨道几何参数检测精度.在高速动态条件下实现检测钢轨轮廓与标准钢轨轮廓高精度自动匹配,是轨道几何参数高精度动态测量面临的重要问题.本文对钢轨轮廓高精度自动匹配方法进行了研究.首先,根据标准钢轨轮廓曲线曲率固有特征信息,对检测获取的轨腰和轨底廓形中不同圆弧、线段之间切点进行自动识别,实现不同圆弧、线段自动分割;然后,对获取的不同圆弧添加半径约束进行非线性拟合,准确提取各圆弧圆心坐标;最后,针对道岔处钢轨廓形复杂特点,提出采用Kalman滤波器对检测获取的标准轨腰和轨底特征点进行连续在线跟踪和预测,并根据结果构建道岔钢轨虚拟标准轨腰和轨底,以解决道岔处钢轨轮廓匹配问题.将该方法已在轨道检测车中进行实际应用,证明其是切实可行的.