[发明专利]铁路轨道监控

说明书

著作权声明

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技术领域

本发明一般涉及监控铁路轨道几何形状，更具体地，涉及用于使用所获取的轨道的图像来监控铁路轨道几何形状的工具和技术。

背景技术

轨道运输(包括但不限于重轨、轻轨、单轨等)在近200年来已经成为世界范围内主要的现代运输。除了高的资本成本外，轨道趋向于成为运输人和货物的划算且能效的模式。

通常，轨道系统包含基础设施，包括铁路(“轨道”)，其包括一个或多个(通常两个或三个)铁轨，铁轨被固定在枕木或其它结构性部件上以为轨道提供一致的轨距(即铁轨之间的距离)。一个或多个车厢(其在被连接时俗称为“列车”)的集合在铁轨上行驶。通常，每个车厢具有被设计为在特定轨距的轨道上行驶的底盘，并且存在几种轨道的标准轨距。

轨距(以及其它因素，诸如每个铁轨的相对高度、每个铁轨的形状等)可被认为是轨道的“轨道几何形状”或“铁轨配置”。在大多数轨道系统中，铁轨配置必须落入规定公差内，其通常是相当精确的；如果轨道几何形状落在这些公差之外，则会有轨道车辆脱轨的重大风险，其通常造成灾难性的后果。

因此，已经提出了若干不同的方案以确保合格的铁轨配置。一个方案是人工检查，但大多数轨道中涉及的相对长的距离使得该方案具有不可接受的劳动强度，并因此是不实际的。另一个方案涉及使用机械传感器，其通常安装在行驶在轨道上以监控轨道几何形状的特殊车厢上。最近，已经提出了使用激光来探测轨道几何形状的光学方案。然而，使用机械和/或光学传感器已证明是非常昂贵的，并且这种方案通常需要专用硬件，并需要在专用的轨道车厢上行驶，进一步地降低了其效用性。

因此，对于轨道几何形状监控的问题，需要相对低廉且自动化的方案。

发明内容

提供本发明内容以简要概括将在下面具体实施例的详细描述中进一步描述的概念的选择。本发明内容并不意味着确定所要求保护的主题的主要或实质特征，也不意味着用于帮助确定所要求保护的主题的范围。因此，本发明内容在本质上应当被认为是实例性的，而非在任一方面进行限定。

具体实施例提供用于监控轨道几何形状的改进方案。在一个方面，这些实施例所提供的工具和技术能够确定沿着轨道的移动平台的位置，获取一个或多个轨道的图像，并分析在该点处的铁轨配置。在另一个方面，某些实施例应用摄影测量技术以分析铁轨配置，然后在数据存储器中存储有关可能与图像的位置相关的铁轨配置的数据。可选地，如果不合格的铁轨配置被识别，则系统可生成警报以提供不合格的铁轨配置的指示。

由各种实施例提供的工具包括但不限于方法、系统和/或软件产品。仅作为例子，方法可包括一个或多个步骤，任何或所有步骤由可包括计算机的系统执行。相应地，一个实施例可提供一种系统，其在某些情况下包括配置有指令以执行根据由各种其它实施例提供的方法的一个或多个步骤的计算机。同样，计算机程序可包括一组指令，其能够由计算机系统(和/或其中的处理器)执行以执行这些操作以控制这种系统的功能。在许多情况下，某些软件程序在物理、有形和/或非瞬时性的计算机可读介质(诸如，作为几个例子，光学介质、磁介质、固态存储器等)上编码。

仅作为例子，一组实施例提供监控铁轨几何形状和/或轨道配置的方法。示例性的方法可包括：当移动平台沿着轨道行驶时，用安装在移动平台上的第一图像获取设备获取一系列位置参考图像，其中移动平台被配置为沿着包括一个或多个铁轨的轨道移动。该方法可进一步包括：在至少一个位置参考图像中，识别位于轨道附近的视觉目标，和/或确定从移动平台到视觉目标的距离。在某些实施例的一个方面，该方法进一步包括在计算机系统处至少部分地根据所确定的从移动平台到视觉目标的距离，计算移动平台在轨道上的位置。

该方法还可包括：用一个或多个第二图像获取设备获取一个或多个铁轨的一个或多个轨道图像，和/或在计算机系统处对一个或多个铁轨图像中的至少一个执行摄影测量分析，以识别轨道的铁轨配置。在某些实施例中，该方法包括：将铁轨配置与移动平台在轨道上的位置相关联，和/或在数据存储器中存储包括关于铁轨配置的数据和关于相关联的移动平台的位置的数据的数据记录。