株洲長遠智造股份有限公司

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[創新]北斗高精度定位技術在軌道鋪設中成功應用

發布時間:2021/7/22 15:47:52


2020年9月以來,受中鐵二局集團委托,湘潭大學智能導航與遙感研究中心蔡成林教授團隊和株洲長遠智造股份有限公司(以下簡稱“長遠智造”)開展產學研合作,對長遠智造生產的CYP500型群枕式長鋼軌鋪軌機組(以下簡稱“鋪軌機組”)進行智能化改造。

改造后的智能化鋪軌機組集輪胎、輪軌和履帶走行于一體,采用國內首創的群枕式步進作業法,機型為長鋼軌鋪設和軌枕布設一體機。鋪軌機組由長鋼軌拖軌牽引車、主機、輔機、枕軌運輸車組、軌枕搬運車、動力液壓系統、電氣控制系統、智能導向系統、施工衛星定位系統、施工綜合管理系統等幾部分組成。充分利用了北斗高精度定位技術等前沿高新技術。該鋪軌機組同時解決了現有施工過程中的兩大關鍵難點問題:第一,鋪軌機組精度受工況、人工及其他干擾因素影響的問題;第二,布枕機的群枕位置相對定位精度不高的問題。2021年7月,鋪軌機組在成昆線順利施工,取得良好效果,這是北斗定位技術在軌道交通施工機械設備智能化過程中的典型成功應用,也是北斗衛星導航系統定位技術科技成果轉化的新領域。


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圖1 CYP500型群枕式長鋼軌鋪軌機組施工現場


智能化改造后的鋪軌機打破了傳統長鋼軌鋪設的固有模式,將需要人力進行鉛錘定位、遙控鋪軌機行進和肉眼對準的方式進行替代,不僅節省了經濟、時間以及人力成本,還大大提升了鋪軌機組的鋪軌施工精度。智能化改造后的鋪軌機組采用北斗衛星導航系統定位保證精度,結合自主研發RTK定位技術節省成本,雖然使用的是單頻定位接收模塊,但其靜態定位精度也可以達到毫米級,其采用的改進整周模糊度求解算法使得整周模糊度的固定只需要10s左右,定位精度收斂到幾個毫米內只需要30s左右。在西昌鐵路施工路段進行實地測試的精度小于10mm,完全滿足施工要求,群枕的橫向縱向安裝間隔誤差均小于±3cm。


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圖2 北斗RTK系統及天線安裝示意圖

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圖3 鐵軌鋪設完成


后期,雙方將繼續加強合作,探索北斗衛星導航系統相關技術在鐵路工程施工機械設備中的應用及相關的科技成果轉化。



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