CN113532772B - 轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法、设备及介质 - Google Patents

轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法、设备及介质 Download PDF

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CN113532772B CN202110800551.6A CN202110800551A CN113532772B CN 113532772 B CN113532772 B CN 113532772B CN 202110800551 A CN202110800551 A CN 202110800551A CN 113532772 B CN113532772 B CN 113532772B
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Abstract

本发明公开轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法、设备及介质,通过在轨道交通桥梁处于运营状态时,对轨道交通桥梁进行侧翻危险和断裂危险监测,进而根据监测结果评估轨道交通桥梁处于运营状态时对应的结构综合危险系数,最后将其与设定值进行对比,当大于设定值时,进行预警,实现了对轨道交通桥梁自身结构稳定性的安全监测,扩展了轨道交通桥梁的安全监测指标,使得相关管理人员能够及时知晓轨道交通桥梁存在的自身结构稳定性安全隐患,大大避免了因轨道交通桥梁自身结构存在危险造成安全事故的发生,一方面保障了轨道交通桥梁处于运营状态时的运营安全,另一方面保障了在轨道交通桥梁上运行的目标运营主体的安全。

Description

轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法、设备及介质
技术领域
本发明属于桥梁监测技术领域,尤其涉及轨道交通桥梁监测技术,具体为轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法、设备及介质。
背景技术
随着我国城市化进程的飞速发展,轨道交通桥梁因工程投资少、建设工期短等优势成为城市公共交通发展的重要构成部分,它的出现大大缓解了城市交通的压力,使得该类桥梁的安全重要性随之提升。
由于轨道交通桥梁是用于通行轨道交通的,其与普通桥梁在构造上是存在差异的,因此在对轨道交通桥梁进行安全监测过程中不能完全以普通桥梁的监测指标进行监测,然而目前在对轨道交通桥梁进行安全监测时其监测指标大多都是针对桥梁抗震性的,忽略了对轨道交通桥梁自身结构稳定性的监测,当轨道交通桥梁处于运营状态时,轨道交通的运行参数会对桥梁自身结构的稳定性产生影响,具体体现在以下两个方面:
1.当轨道交通在桥梁铺设的轨道上运行时,其运行速度、自身重量对两侧轨道造成一定冲击,当两侧冲击不一致时,很有可能导致桥梁侧翻;
2.当轨道交通在桥梁铺设的轨道上运行时,由于轨道交通在运行过程中经过桥梁的位置区域不同,导致桥梁所受的承重力会受到波动,当波动不均匀时,很有可能导致桥梁断裂。
由此可见,在轨道交通桥梁处于运营状态时,对桥梁自身结构稳定性的安全监测是非常有必要的。
发明内容
为实现上述目的,本发明提出轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法、设备及介质,通过在轨道交通桥梁处于运营状态时,对轨道交通桥梁对应的侧翻危险和断裂危险进行实时监测,进而根据监测结果评估轨道交通桥梁处于运营状态时对应的结构综合危险系数,实现了对轨道交通桥梁自身结构稳定性的安全监测。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
本发明的第一方面提出轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法,包括以下步骤:
步骤一.轨道检测点布设:在轨道交通桥梁对应两侧轨道上的各防爬器位置处分别设置检测点,以此得到各侧轨道上布设的各检测点;
步骤二.路形类型获取:获取该轨道交通桥梁对应的路形类型;
步骤三.直线型侧翻危险系数分析:若路形类型为直线型,则在轨道交通桥梁处于运营状态时采集各侧轨道对应各检测点的压力,并将采集的各侧轨道上各检测点的压力进行分析,统计该轨道交通桥梁对应直线型的侧翻危险系数;
步骤四.曲线型侧翻危险系数分析:若路形类型为曲线型,则在轨道交通桥梁处于运营状态时分别确定各侧轨道对应的离心力,并对各侧轨道对应的离心力进行分析,统计该轨道交通桥梁对应曲线型的侧翻危险系数;
步骤五.目标监测时间段获取:在轨道交通桥梁处于运营状态时获取该轨道交通桥梁对应的目标监测时间段;
步骤六.断裂危险系数分析:将目标监测时间段按照设定的采集时间间隔划分为各采集时间点,从而在各采集时间点获取目标运营主体经过该轨道交通桥梁的距离,并将其记为目标承重长度,进而将其与该轨道交通桥梁对应的总长度进行对比,以此统计该轨道交通桥梁对应的断裂危险系数;
步骤七.结构综合危险系数评估:综合该轨道交通桥梁对应直线型的侧翻危险系数或曲线型的侧翻危险系数和断裂危险系数评估该轨道交通桥梁处于运营状态时对应的结构综合危险系数;
步骤八.危险预警:将该轨道交通桥梁处于运营状态时对应的结构综合危险系数与设定的最小结构综合危险系数进行对比,若大于最小结构综合危险系数,则进行预警。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式,所述步骤一还包括对布设的各检测点进行编号,具体编号方法如下;
S1:将轨道交通桥梁上铺设的两侧轨道分别记为轨道A和轨道A′;
S2:对轨道A上布设的各检测点依次编号为1,2,...,i,...,n;
S3:根据两侧轨道对应检测点的对称关系,对轨道A′上布设的各检测点分别标记为1′,2′,...,i′,...,n′。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式,所述轨道交通桥梁对应直线型的侧翻危险系数的具体统计方法执行以下步骤:
H1:将轨道A上各检测点的压力构成轨道A检测点压力集合FA(f1,f2,...,fi,...,fn),将轨道A′上各检测点的压力构成轨道A′检测点压力集合FA′(f1′,f2′,...,fi′,...,fn′);
H2:将轨道A检测点压力集合和轨道A′检测点压力集合分别进行均值计算,得到轨道A对应的平均压力和轨道A′对应的平均压力,分别记为
Figure GDA0003547620380000031
Figure GDA0003547620380000032
H3:将轨道A上各检测点的压力进行相互对比,从中筛选出最大压力对应的检测点编号和最小压力对应的检测点编号,同样地,将轨道A′上各检测点的压力进行相互对比,从中筛选出最大压力对应的检测点编号和最小压力对应的检测点编号;
H4:将轨道A上最大压力对应的检测点编号与轨道A′上最大压力对应的检测点编号进行对比,得到最大压力对应的间隔检测点数量,同时将轨道A上最小压力对应的检测点编号与轨道A′上最小压力对应的检测点编号进行对比,得到最小压力对应的间隔检测点数量;
H5:根据轨道A和轨道A′对应的平均压力、最大压力对应的间隔检测点数量和最小压力对应的间隔检测点数量统计轨道交通桥梁对应直线型的侧翻危险系数,其计算公式为
Figure GDA0003547620380000041
η表示为轨道交通桥梁对应直线型的侧翻危险系数,X、Z分别表示为最大压力对应的间隔检测点数量、最小压力对应的间隔检测点数量。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式,所述各侧轨道对应离心力的具体确定方法如下:
R1:获取各侧轨道所在曲线弧上的半径;
R2:在轨道交通桥梁处于运营状态时检测各侧轨道对应各检测点的目标运营主体运行速度和承重力;
R3:将各侧轨道对应各检测点的目标运营主体运行速度和承重力分别进行均值计算,得到各侧轨道对应的目标运营主体平均运行速度和平均承重力;
R4:根据各侧轨道所在曲线弧上的半径、目标运营主体平均运行速度和平均承重力计算各侧轨道对应的离心力,其中轨道A对应的离心力计算公式为
Figure GDA0003547620380000042
F离A表示为轨道A对应的离心力,
Figure GDA0003547620380000043
分别表示为轨道A对应的目标运营主体平均运行速度、平均承重力,rA表示为轨道A所在曲线弧上的半径,g表示为重力加速度,其中轨道A′对应的离心力计算公式为
Figure GDA0003547620380000044
F离A′表示为轨道A′对应的离心力,
Figure GDA0003547620380000045
分别表示为轨道A′对应的目标运营主体平均运行速度、平均承重力,rA′表示为轨道A′所在曲线弧上的半径。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式,所述轨道交通桥梁对应曲线型的侧翻危险系数的具体统计方法如下:
D1:将轨道A对应的离心力与轨道A对应的安全离心力进行对比,计算轨道A对应的侧翻危险值
Figure GDA0003547620380000051
σA表示为轨道A对应的侧翻危险值,F′A表示为轨道A对应的安全离心力;
D2:将轨道A′对应的离心力与轨道A′对应的安全离心力进行对比,计算轨道A′对应的侧翻危险值
Figure GDA0003547620380000052
σA′表示为轨道A′对应的侧翻危险值,F′A表示为轨道A′对应的安全离心力;
D3:根据轨道A对应的侧翻危险值和轨道A′对应的侧翻危险值统计轨道交通桥梁对应曲线型的侧翻危险系数,其计算公式为
Figure GDA0003547620380000053
ξ表示为轨道交通桥梁对应曲线型的侧翻危险系数。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式,所述该轨道交通桥梁对应的目标监测时间段是指目标运营主体在该轨道交通桥梁的运营时间段。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式,所述轨道交通桥梁对应断裂危险系数的具体统计方法包括以下步骤:
U1:将划分的各采集时间点按照时间先后顺序进行编号,分别标记为1,2,...,t,...,m;
U2:将各采集时间点该轨道交通桥梁对应的目标承重长度与总长度进行对比,以此计算各采集时间点该轨道交通桥梁对应的断裂危险值
Figure GDA0003547620380000054
δt表示为第t个采集时间点该轨道交通桥梁对应的断裂危险值,lt目标表示为第t个采集时间点该轨道交通桥梁对应的目标承重长度,L表示为该轨道交通桥梁的总长度;
U3:根据各采集时间点该轨道交通桥梁对应的断裂危险值统计轨道交通桥梁对应的断裂危险系数,其计算公式为
Figure GDA0003547620380000061
χ表示为轨道交通桥梁对应的断裂危险系数,T表示为该轨道交通桥梁对应的目标监测时间段。
根据本发明第一方面的一种能够实现的方式,所述该轨道交通桥梁处于运营状态时对应的结构综合危险系数的计算公式为
Figure GDA0003547620380000062
Figure GDA0003547620380000063
表示为该轨道交通桥梁处于运营状态时对应的结构综合危险系数,λ表示为该轨道交通桥梁对应的侧翻危险系数,λ的取值可为η或ξ,a、b分别表示为侧翻、断裂对应的权重比例系数。
本发明的第二方面提出一种设备,包括处理器,以及与处理器连接的内存和网络接口;所述网络接口与服务器中的非易失性存储器连接;所述处理器在运行时通过所述网络接口从所述非易失性存储器中调取计算机程序,并通过所述内存运行所述计算机程序,以执行本发明所述的轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法。
本发明的第三方面提出一种存储介质,所述存储介质烧录有计算机程序,所述计算机程序在服务器的内存中运行时实现本发明所述的轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法。
基于上述任一方面,本发明的有益效果为:
1.本发明通过在轨道交通桥梁处于运营状态时,对轨道交通桥梁进行侧翻危险和断裂危险监测,进而根据监测结果评估轨道交通桥梁处于运营状态时对应的结构综合危险系数,最后将其与设定的最小结构综合危险系数进行对比,当大于最小结构综合危险系数时,进行预警,实现了对轨道交通桥梁自身结构稳定性的安全监测,扩展了轨道交通桥梁的安全监测指标,使得相关管理人员能够及时知晓轨道交通桥梁存在的自身结构稳定性安全隐患,大大避免了因轨道交通桥梁自身结构存在危险造成安全事故的发生,一方面保障了轨道交通桥梁处于运营状态时的运营安全,另一方面保障了在轨道交通桥梁上运行的目标运营主体的安全。
2.本发明在对轨道交通桥梁进行侧翻危险监测时,通过获取轨道交通桥梁对应的路形类型,进而根据路形类型采用针对性的监测方式进行侧翻危险监测,使得侧翻危险监测更具实用操作性,更贴近实际,进而使得监测结果可靠度更高。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的方法实施步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参照图1所示,本发明的第一方面提出轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法,包括以下步骤:
步骤一.轨道检测点布设:在轨道交通桥梁对应两侧轨道上的各防爬器位置处分别设置检测点,以此得到各侧轨道上布设的各检测点,并对布设的各检测点进行编号,具体编号方法如下;
S1:将轨道交通桥梁上铺设的两侧轨道分别记为轨道A和轨道A′;
S2:对轨道A上布设的各检测点依次编号为1,2,...,i,...,n;
S3:根据两侧轨道对应检测点的对称关系,对轨道A′上布设的各检测点分别标记为1′,2′,...,i′,...,n′;
本实施例中提到的防爬器是装设于轨道底下,用防止钢轨因车轮滚动所造成的纵向爬行,其在两侧轨道上呈对称分布;
步骤二.路形类型获取:获取该轨道交通桥梁对应的路形类型,其中路形类型包括直线型和曲线型;
步骤三.直线型侧翻危险系数分析:若路形类型为直线型,则在轨道交通桥梁处于运营状态时采集各侧轨道对应各检测点的压力,其中运营状态是指轨道交通经过该轨道交通桥梁时该轨道交通桥梁所处的状态,并将该轨道交通桥梁上当前运行的轨道交通记为目标运营主体;
并将采集的各侧轨道上各检测点的压力进行分析,统计该轨道交通桥梁对应直线型的侧翻危险系数,其具体统计方法执行以下步骤:
H1:将轨道A上各检测点的压力构成轨道A检测点压力集合FA(f1,f2,...,fi,...,fn),fi表示为轨道A上第i个检测点的压力,将轨道A′上各检测点的压力构成轨道A′检测点压力集合FA′(f1′,f2′,...,fi′,...,fn′),fi′表示为轨道A′第i′个检测点的压力;
H2:将轨道A检测点压力集合和轨道A′检测点压力集合分别进行均值计算,得到轨道A对应的平均压力和轨道A′对应的平均压力,分别记为
Figure GDA0003547620380000081
Figure GDA0003547620380000082
其中
Figure GDA0003547620380000091
H3:将轨道A上各检测点的压力进行相互对比,从中筛选出最大压力对应的检测点编号和最小压力对应的检测点编号,同样地,将轨道A′上各检测点的压力进行相互对比,从中筛选出最大压力对应的检测点编号和最小压力对应的检测点编号;
H4:将轨道A上最大压力对应的检测点编号与轨道A′上最大压力对应的检测点编号进行对比,得到最大压力对应的间隔检测点数量,其中最大压力对应的间隔检测点数量越多,表明轨道A上最大压力对应的检测点与轨道A′上最大压力对应的检测点之间间隔距离越长,即表明轨道A上最大受力点与轨道A′上最大受力点不匹配,同时将轨道A上最小压力对应的检测点编号与轨道A′上最小压力对应的检测点编号进行对比,得到最小压力对应的间隔检测点数量,其中最小压力对应的间隔检测点数量越多,表明轨道A上最小压力对应的检测点与轨道A′上最小压力对应的检测点之间间隔距离越长,即表明轨道A上最小受力点与轨道A′上最小受力点不匹配;
H5:根据轨道A和轨道A′对应的平均压力、最大压力对应的间隔检测点数量和最小压力对应的间隔检测点数量统计轨道交通桥梁对应直线型的侧翻危险系数,其计算公式为
Figure GDA0003547620380000092
η表示为轨道交通桥梁对应直线型的侧翻危险系数,X、Z分别表示为最大压力对应的间隔检测点数量、最小压力对应的间隔检测点数量,其中轨道A与轨道A′对应平均压力的对比差值越大、最大压力对应的间隔检测点数量越多、最小压力对应的间隔检测点数量越多,侧翻危险系数越大,表明侧翻危险程度越高;
步骤四.曲线型侧翻危险系数分析:若路形类型为曲线型,则在轨道交通桥梁处于运营状态时分别确定各侧轨道对应的离心力,其中各侧轨道对应离心力的具体确定方法如下:
R1:获取各侧轨道所在曲线弧上的半径;
R2:在轨道交通桥梁处于运营状态时检测各侧轨道对应各检测点的目标运营主体运行速度和承重力;
R3:将各侧轨道对应各检测点的目标运营主体运行速度和承重力分别进行均值计算,得到各侧轨道对应的目标运营主体平均运行速度和平均承重力;
R4:根据各侧轨道所在曲线弧上的半径、目标运营主体平均运行速度和平均承重力计算各侧轨道对应的离心力,其中轨道A对应的离心力计算公式为
Figure GDA0003547620380000101
F离A表示为轨道A对应的离心力,
Figure GDA0003547620380000102
分别表示为轨道A对应的目标运营主体平均运行速度、平均承重力,rA表示为轨道A所在曲线弧上的半径,g表示为重力加速度,其中轨道A′对应的离心力计算公式为
Figure GDA0003547620380000103
F离A′表示为轨道A′对应的离心力,
Figure GDA0003547620380000104
分别表示为轨道A′对应的目标运营主体平均运行速度、平均承重力,rA′表示为轨道A′所在曲线弧上的半径;
并对各侧轨道对应的离心力进行分析,统计该轨道交通桥梁对应曲线型的侧翻危险系数,其具体统计方法如下:
D1:将轨道A对应的离心力与轨道A对应的安全离心力进行对比,计算轨道A对应的侧翻危险值
Figure GDA0003547620380000105
σA表示为轨道A对应的侧翻危险值,F′A表示为轨道A对应的安全离心力,其中离心力越大,侧翻危险值就越大;
D2:将轨道A′对应的离心力与轨道A′对应的安全离心力进行对比,计算轨道A′对应的侧翻危险值
Figure GDA0003547620380000111
σA′表示为轨道A′对应的侧翻危险值,F′A表示为轨道A′对应的安全离心力;
D3:根据轨道A对应的侧翻危险值和轨道A′对应的侧翻危险值统计轨道交通桥梁对应曲线型的侧翻危险系数,其计算公式为
Figure GDA0003547620380000112
ξ表示为轨道交通桥梁对应曲线型的侧翻危险系数;
本实施例在对轨道交通桥梁进行侧翻危险监测时,通过获取轨道交通桥梁对应的路形类型,进而根据路形类型采用针对性的监测方式进行侧翻危险监测,使得侧翻危险监测更具实用操作性,更贴近实际,避免用统一的监测方式进行侧翻危险监测导致的监测不合理问题,影响监测结果的可靠度;
步骤五.目标监测时间段获取:在轨道交通桥梁处于运营状态时获取该轨道交通桥梁对应的目标监测时间段,其中目标监测时间段是指目标运营主体在该轨道交通桥梁的运营时间段,即目标运营主体的车头进入轨道交通桥梁的时间点与目标运营主体的车尾离开轨道交通桥梁的时间点之间的间隔时长;
步骤六.断裂危险系数分析:将目标监测时间段按照设定的采集时间间隔划分为各采集时间点,从而在各采集时间点获取目标运营主体经过该轨道交通桥梁的距离,并将其记为目标承重长度,进而将其与该轨道交通桥梁对应的总长度进行对比,以此统计该轨道交通桥梁对应的断裂危险系数,其具体统计方法包括以下步骤:
U1:将划分的各采集时间点按照时间先后顺序进行编号,分别标记为1,2,...,t,...,m;
U2:将各采集时间点该轨道交通桥梁对应的目标承重长度与总长度进行对比,以此计算各采集时间点该轨道交通桥梁对应的断裂危险值
Figure GDA0003547620380000113
δt表示为第t个采集时间点该轨道交通桥梁对应的断裂危险值,lt目标表示为第t个采集时间点该轨道交通桥梁对应的目标承重长度,L表示为该轨道交通桥梁的总长度,其中该轨道交通桥梁对应的目标承重长度与总长度对比差值越大,轨道交通在该轨道交通桥梁经过的距离越短,即表示该轨道交通桥梁只有较短的长度处于轨道交通承重力下,使得断裂危险值越大;
U3:根据各采集时间点该轨道交通桥梁对应的断裂危险值统计轨道交通桥梁对应的断裂危险系数,其计算公式为
Figure GDA0003547620380000121
χ表示为轨道交通桥梁对应的断裂危险系数,T表示为该轨道交通桥梁对应的目标监测时间段;
步骤七.结构综合危险系数评估:综合该轨道交通桥梁对应直线型的侧翻危险系数或曲线型的侧翻危险系数和断裂危险系数评估该轨道交通桥梁处于运营状态时对应的结构综合危险系数,
Figure GDA0003547620380000122
Figure GDA0003547620380000123
表示为该轨道交通桥梁处于运营状态时对应的结构综合危险系数,λ表示为该轨道交通桥梁对应的侧翻危险系数,λ的取值可为η或ξ,a、b分别表示为侧翻、断裂对应的权重比例系数;
步骤八.危险预警:将该轨道交通桥梁处于运营状态时对应的结构综合危险系数与设定的最小结构综合危险系数进行对比,若大于最小结构综合危险系数,则进行预警。
本实施例通过在轨道交通桥梁处于运营状态时,对轨道交通桥梁进行侧翻危险和断裂危险监测,进而根据监测结果评估轨道交通桥梁处于运营状态时对应的结构综合危险系数,最后将其与设定的最小结构综合危险系数进行对比,当大于最小结构综合危险系数时,进行预警,实现了对轨道交通桥梁自身结构稳定性的安全监测,扩展了轨道交通桥梁的安全监测指标,使得相关管理人员能够及时知晓轨道交通桥梁存在的自身结构稳定性安全隐患,大大避免了因轨道交通桥梁自身结构存在危险造成安全事故的发生,一方面保障了轨道交通桥梁处于运营状态时的运营安全,另一方面保障了在轨道交通桥梁上运行的目标运营主体的安全。
本发明的第二方面提出一种设备,包括处理器,以及与处理器连接的内存和网络接口;所述网络接口与服务器中的非易失性存储器连接;所述处理器在运行时通过所述网络接口从所述非易失性存储器中调取计算机程序,并通过所述内存运行所述计算机程序,以执行本发明所述的轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法。
本发明的第三方面提出一种存储介质,所述存储介质烧录有计算机程序,所述计算机程序在服务器的内存中运行时实现本发明所述的轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一.轨道检测点布设:在轨道交通桥梁对应两侧轨道上的各防爬器位置处分别设置检测点,以此得到各侧轨道上布设的各检测点;
步骤二.路形类型获取:获取该轨道交通桥梁对应的路形类型;
步骤三.直线型侧翻危险系数分析:若路形类型为直线型,则在轨道交通桥梁处于运营状态时采集各侧轨道对应各检测点的压力,并将采集的各侧轨道上各检测点的压力进行分析,统计该轨道交通桥梁对应直线型的侧翻危险系数;
所述轨道交通桥梁对应直线型的侧翻危险系数的具体统计方法执行以下步骤:
H1:将轨道A上各检测点的压力构成轨道A检测点压力集合FA(f1,f2,...,fi,...,fn),将轨道A′上各检测点的压力构成轨道A′检测点压力集合FA′(f1′,f2′,...,fi′,...,fn′);
H2:将轨道A检测点压力集合和轨道A′检测点压力集合分别进行均值计算,得到轨道A对应的平均压力和轨道A′对应的平均压力,分别记为
Figure FDA0003547620370000011
Figure FDA0003547620370000012
H3:将轨道A上各检测点的压力进行相互对比,从中筛选出最大压力对应的检测点编号和最小压力对应的检测点编号,同样地,将轨道A′上各检测点的压力进行相互对比,从中筛选出最大压力对应的检测点编号和最小压力对应的检测点编号;
H4:将轨道A上最大压力对应的检测点编号与轨道A′上最大压力对应的检测点编号进行对比,得到最大压力对应的间隔检测点数量,同时将轨道A上最小压力对应的检测点编号与轨道A′上最小压力对应的检测点编号进行对比,得到最小压力对应的间隔检测点数量;
H5:根据轨道A和轨道A′对应的平均压力、最大压力对应的间隔检测点数量和最小压力对应的间隔检测点数量统计轨道交通桥梁对应直线型的侧翻危险系数,其计算公式为
Figure FDA0003547620370000021
η表示为轨道交通桥梁对应直线型的侧翻危险系数,X、Z分别表示为最大压力对应的间隔检测点数量、最小压力对应的间隔检测点数量;
步骤四.曲线型侧翻危险系数分析:若路形类型为曲线型,则在轨道交通桥梁处于运营状态时分别确定各侧轨道对应的离心力,并对各侧轨道对应的离心力进行分析,统计该轨道交通桥梁对应曲线型的侧翻危险系数;
步骤五.目标监测时间段获取:在轨道交通桥梁处于运营状态时获取该轨道交通桥梁对应的目标监测时间段;
步骤六.断裂危险系数分析:将目标监测时间段按照设定的采集时间间隔划分为各采集时间点,从而在各采集时间点获取目标运营主体经过该轨道交通桥梁的距离,并将其记为目标承重长度,进而将其与该轨道交通桥梁对应的总长度进行对比,以此统计该轨道交通桥梁对应的断裂危险系数;
步骤七.结构综合危险系数评估:综合该轨道交通桥梁对应直线型的侧翻危险系数或曲线型的侧翻危险系数和断裂危险系数评估该轨道交通桥梁处于运营状态时对应的结构综合危险系数;
步骤八.危险预警:将该轨道交通桥梁处于运营状态时对应的结构综合危险系数与设定的最小结构综合危险系数进行对比,若大于最小结构综合危险系数,则进行预警。
2.根据权利要求1所述的轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法,其特征在于:所述步骤一还包括对布设的各检测点进行编号,具体编号方法如下;
S1:将轨道交通桥梁上铺设的两侧轨道分别记为轨道A和轨道A′;
S2:对轨道A上布设的各检测点依次编号为1,2,...,i,...,n;
S3:根据两侧轨道对应检测点的对称关系,对轨道A′上布设的各检测点分别标记为1′,2′,...,i′,...,n′。
3.根据权利要求1所述的轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法,其特征在于:所述各侧轨道对应离心力的具体确定方法如下:
R1:获取各侧轨道所在曲线弧上的半径;
R2:在轨道交通桥梁处于运营状态时检测各侧轨道对应各检测点的目标运营主体运行速度和承重力;
R3:将各侧轨道对应各检测点的目标运营主体运行速度和承重力分别进行均值计算,得到各侧轨道对应的目标运营主体平均运行速度和平均承重力;
R4:根据各侧轨道所在曲线弧上的半径、目标运营主体平均运行速度和平均承重力计算各侧轨道对应的离心力,其中轨道A对应的离心力计算公式为
Figure FDA0003547620370000031
F离A表示为轨道A对应的离心力,
Figure FDA0003547620370000032
分别表示为轨道A对应的目标运营主体平均运行速度、平均承重力,rA表示为轨道A所在曲线弧上的半径,g表示为重力加速度,其中轨道A′对应的离心力计算公式为
Figure FDA0003547620370000033
F离A′表示为轨道A′对应的离心力,
Figure FDA0003547620370000034
分别表示为轨道A′对应的目标运营主体平均运行速度、平均承重力,rA′表示为轨道A′所在曲线弧上的半径。
4.根据权利要求1所述的轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法,其特征在于:所述轨道交通桥梁对应曲线型的侧翻危险系数的具体统计方法如下:
D1:将轨道A对应的离心力与轨道A对应的安全离心力进行对比,计算轨道A对应的侧翻危险值
Figure FDA0003547620370000041
σA表示为轨道A对应的侧翻危险值,F′离A表示为轨道A对应的安全离心力;
D2:将轨道A′对应的离心力与轨道A′对应的安全离心力进行对比,计算轨道A′对应的侧翻危险值
Figure FDA0003547620370000042
σA′表示为轨道A′对应的侧翻危险值,F′离A表示为轨道A′对应的安全离心力;
D3:根据轨道A对应的侧翻危险值和轨道A′对应的侧翻危险值统计轨道交通桥梁对应曲线型的侧翻危险系数,其计算公式为
Figure FDA0003547620370000043
ξ表示为轨道交通桥梁对应曲线型的侧翻危险系数。
5.根据权利要求1所述的轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法,其特征在于:所述该轨道交通桥梁对应的目标监测时间段是指目标运营主体在该轨道交通桥梁的运营时间段。
6.根据权利要求4所述的轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法,其特征在于:所述轨道交通桥梁对应断裂危险系数的具体统计方法包括以下步骤:
U1:将划分的各采集时间点按照时间先后顺序进行编号,分别标记为1,2,...,t,...,m;
U2:将各采集时间点该轨道交通桥梁对应的目标承重长度与总长度进行对比,以此计算各采集时间点该轨道交通桥梁对应的断裂危险值
Figure FDA0003547620370000044
δt表示为第t个采集时间点该轨道交通桥梁对应的断裂危险值,lt目标表示为第t个采集时间点该轨道交通桥梁对应的目标承重长度,L表示为该轨道交通桥梁的总长度;
U3:根据各采集时间点该轨道交通桥梁对应的断裂危险值统计轨道交通桥梁对应的断裂危险系数,其计算公式为
Figure FDA0003547620370000051
χ表示为轨道交通桥梁对应的断裂危险系数,T表示为该轨道交通桥梁对应的目标监测时间段。
7.根据权利要求6所述的轨道交通桥梁状态实时在线监测预警方法,其特征在于:所述该轨道交通桥梁处于运营状态时对应的结构综合危险系数的计算公式为
Figure FDA0003547620370000052
Figure FDA0003547620370000053
表示为该轨道交通桥梁处于运营状态时对应的结构综合危险系数,λ表示为该轨道交通桥梁对应的侧翻危险系数,λ的取值为η或ξ,a、b分别表示为侧翻、断裂对应的权重比例系数。
8.一种设备,其特征在于:包括处理器,以及与处理器连接的内存和网络接口;所述网络接口与服务器中的非易失性存储器连接;所述处理器在运行时通过所述网络接口从所述非易失性存储器中调取计算机程序,并通过所述内存运行所述计算机程序,以执行上述权利要求1-7任一项所述的方法。
9.一种存储介质,其特征在于:所述存储介质烧录有计算机程序,所述计算机程序在服务器的内存中运行时实现上述权利要求1-7任一项所述的方法。
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