邓彬伟，胡旭光,温沐阳

(1湖北理工学院 电气与电子信息工程学院,湖北 黄石 435003;2上海佐标智能科技有限公司，上海 200000)

基于机器视觉的列车转向架控制研究

邓彬伟1，胡旭光1,温沐阳2

(1湖北理工学院 电气与电子信息工程学院,湖北 黄石 435003;2上海佐标智能科技有限公司，上海 200000)

摘要：列车轮轨磨耗会造成巨大的粉尘污染和经济损失。列车主动径向转向架是一种能够解决列车轮轨磨损的新技术。提出了基于机器视觉的列车转向架控制方案来减小列车轮轨的磨耗。制作了一台按一定比例缩小的转向架，将通过数字摄像头导航让其沿固定轨道运行的实物模型作为研究对象，通过模拟车辆模型循迹并利用图像处理的大津法来精确实现轮对转向角度与轨道弧度角一致性的控制，同时将仿真所得数据传输到上位机进行轮轨磨耗的在线仿真。仿真结果表明，此方案减少的磨损量相对于未做处理的悬架结构和使用惯性导航转向的方案均有明显提升。

关键词：列车转向架控制；轮轨磨损；机器视觉；大津法；蠕滑理论

收稿日期：2015-06-03

基金项目：湖北省自然科学基金项目(项目编号：2014CFC1093);湖北理工学院大学生科技创新项目(项目编号：14CX04)；2014年地方高校国家级大学生创新创业训练计划项目(项目编号：201410920027)。

作者简介：邓彬伟(1973—)，男，副教授，博士，研究方向：嵌入式系统研究。

doi:10.3969/j.issn.2095-4565.2015.05.008

中图分类号：TP391.9

文献标识码：A

文章编号：号：2095-4565(2015)05-0030-05

Abstract：The train wheel wear will cause enormous economic losses and dust pollution.The active radial bogie is a kind of new technology to solve the wheel rail wear.The scheme of train bogie control based on machine vision is proposed in order to decrease the train wheel wear.Namely,the machine vision technology is used to guide the active radial bogie control,a proportionally reduced steering rack is shaped,and the simulation model runs along a fixed track by digital camera navigation.The object of achieve precise wheel steering angle and the track of the radian angle consistency control can achieves by the simulation model of vehicle tracking using image processing of OTSU method.Meanwhile the online simulation of wear of wheel and rail is executed on PC by physical model experiment data.The theoretical analysis (For example,Creep theory) and simulation results show that the scheme reduces the amount of wear than the untreated suspension structure.Compared with the inertial navigation steering the scheme has improved significantly.

Research of Train Bogie Control Based on Machine Vision

DengBinwei1，HuXuguang1,WenMuyang2

(1Shool of Electrical and Electronic Information Engineering,Hubei Polytechnic University,

Huangshi Hubei 435003;2Shanghai Zuobiao Intelligent Technology Co.,Ltd.,Shanghai 200000)

Key words：train bogie control;wheel/rail wear;machine vision;OTSU theory;creep theory

铁路运输作为应对能源危机及环境问题的一种可持续发展运输模式，已经被列为《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》的重点发展对象。……