中国铁路设计集团有限公司（简称中国铁设，原铁道第三勘察设计院集团有限公司），是中国国家铁路集团有限公司下属唯一勘察设计企业，成立于1953年，是以铁路、城市轨道交通、公路等工程总承包、勘察、设计、咨询、监理、项目管理业务为主的大型企业集团，具有工程设计综合资质甲级证书, 是国家发改委认定的铁路、城市轨道交通投资评估咨询机构之一。
随着我国铁路事业的快速发展，铁路运行安全成为越来越重要的课题。中国国铁设计集团作为国内领先的铁路设计企业，致力于提高铁路运行安全性。为了对铁路设施进行实时监测，及时发现变形及振动异常，集团开展了基于MATLAB的变形及振动信号监测数据分析与处理项目。
对监测数据进行统计分析，挖掘潜在的安全隐患。
对数据进行平滑降噪处理，提高数据质量。
对图像照片进行分析处理，为铁路设施维护提供依据。
对偏微分方程进行数值求解，为铁路设计优化提供理论支持。
针对铁路设计中的偏微分方程问题，如温度场、应力场等，利用MATLAB的PDE工具箱进行数值求解。通过求解结果，分析铁路设施的受力状况，为设计优化提供理论支持。
项目团队首先对铁路设施进行了现场勘察，安装了变形及振动传感器。通过数据采集系统，将实时监测数据传输至MATLAB进行处理。
利用MATLAB强大的数据处理功能，对监测数据进行统计分析，包括均值、方差、相关性分析等。通过统计指标，评估铁路设施的运行状态，发现潜在的安全隐患。
针对监测数据中的噪声，采用MATLAB内置的滤波算法进行平滑降噪处理。具体方法包括移动平均滤波、卡尔曼滤波等。处理后，数据质量得到显著提高，有利于后续分析。
利用MATLAB的图像处理模块，对拍摄的铁路设施照片进行分析。通过边缘检测、特征提取等手段，识别出设施表面的裂缝、磨损等缺陷，为维护决策提供依据。
