CN113724318A - 一种铁路安全系数数据生成方法、***及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁路安全系数数据生成方法、***及存储介质，所述方法通过获取车轮踏面数据，根据所述车轮踏面数据确定不同轮轨偏移量下的左右轮滚动圆半径差数据；根据所述左右轮滚动圆半径差数据，确定等效锥度图；获取滚动圆在不同圆周角下的径跳量数据，根据所述径跳量数据确定车轮粗糙度水平图。本发明中通过对车轮踏面和滚动圆进行连续测量，可以分析出等效锥度图和车轮粗糙度水平图，从而解决现有技术中由于没有对车轮轮廓进行连续测量，数据量不够，难以进行数据运算分析，因此做不了等效锥度和多边形分析的问题。
Description
技术领域
本发明涉及软件工程领域，尤其涉及的是一种铁路安全系数数据生成方法、***及存储介质。
背景技术
随着科技不断发展，铁路的安全越来越受到我们国家的重视，铁路的安全系数的检测也越来越受到我们国家的重视。其中，铁路安全系数数据中的等效锥度和车轮粗糙度水平这两个参数的检测尤为重要。现有技术中的铁路安全系数生成方法由于没有对车轮轮廓进行连续测量，数据量不够，难以进行数据运算分析，因此做不了等效锥度和多边形分析。
因此，现有技术还有待改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种铁路安全系数数据生成方法、***及存储介质，旨在解决现有技术中由于没有对车轮轮廓进行连续测量，数据量不够，难以进行数据运算分析，因此做不了等效锥度和多边形分析的问题。
本发明解决问题所采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供一种铁路安全系数数据生成方法，其中，所述方法包括：
获取车轮踏面数据，根据所述车轮踏面数据确定不同轮轨偏移量下的左右轮滚动圆半径差数据；
根据所述左右轮滚动圆半径差数据，确定等效锥度图；
获取滚动圆在不同圆周角下的径跳量数据，根据所述径跳量数据确定车轮粗糙度水平图。
在一种实施方式中，所述获取车轮踏面数据，包括：
通过设备测量头对车轮踏面的最高点至所述车轮踏面的外侧面进行测量，得到踏面轮廓数据；
对所述踏面轮廓数据进行抽样处理，得到所述车轮踏面数据。
在一种实施方式中，所述对所述踏面轮廓数据进行抽样处理，得到所述车轮踏面数据，包括：
确定所述踏面轮廓数据中的目标点，其中，所述目标点位于所述滚动圆上；
确定以所述目标点左端点的第一区间和以所述目标点为右端点的第二区间；
将所述第一区间和所述第二区间合并，得到目标采样区间；
对所述目标采样区间内的数据点进行抽样处理，得到所述车轮踏面数据。
在一种实施方式中，所述车轮踏面数据包括左车轮踏面数据和右车轮踏面数据，所述根据所述车轮踏面数据确定左右轮滚动圆半径差数据，包括：
从所述左车轮踏面数据和所述右车轮踏面数据中，确定若干对接触点，其中，若干对所述接触点分别对应不同的轮对横移量，且每一对所述接触点中的两个接触点分别用于反映同一轮对横移量下左车轮踏面与钢轨的接触位置和右车轮踏面与钢轨的接触位置；
根据每一对所述接触点分别确定一个左右轮滚动圆半径差，得到若干所述左右轮滚动圆半径差；
将若干所述左右轮滚动圆半径差和若干所述左右轮滚动圆半径差分别对应的轮对横移量，作为所述左右轮滚动圆半径差数据。
在一种实施方式中，所述根据所述若干对接触点分别确定一个左右轮滚动圆半径差，包括：
将每一对所述接触点分为左接触点和右接触点，获取所述左接触点对应的左滚动圆半径和所述右接触点对应的右滚动圆半径；
根据所述左滚动圆半径与所述右滚动圆半径之间的差值，确定每一对所述接触点分别对应的左右轮滚动圆半径差。
在一种实施方式中，所述根据所述左右轮滚动圆半径差数据，确定等效锥度图，包括：
根据若干所述左右轮滚动圆半径差和若干所述左右轮滚动圆半径差分别对应的轮对横移量进行曲线拟合，得到目标函数曲线；
对所述目标函数曲线进行数据处理，得到所述等效锥度图。
在一种实施方式中，所述获取滚动圆在不同圆周角下的径跳量数据，包括：
通过设备测量头对所述滚动圆进行测量，得到若干径跳量，其中，若干所述径跳量分别对应不同的圆周角，每一所述径跳量用于反映所述滚动圆上的测量位置与测量起始位置之间的轮径差；
将若干所述径跳量作为所述径跳量数据。
在一种实施方式中，所述根据所述径跳量数据确定车轮粗糙度水平图，包括：
对若干所述径跳量分别进行傅里叶变换，得到若干傅里叶变换值；
对若干所述傅里叶变换值进行取对数操作，得到目标处理数据；
根据所述目标处理数据，生成所述车轮粗糙度水平图。
第二方面，本发明实施例还提供一种铁路安全系数数据生成***，其中，所述***包括：
数据获取模块，用于获取车轮踏面数据和滚动圆在不同圆周角下的径跳量数据；
滚动圆半径差确定模块，用于根据所述车轮踏面数据确定不同轮轨偏移量下的左右轮滚动圆半径差数据；
等效锥度确定模块，用于根据所述左右轮滚动圆半径差，确定等效锥度图；
粗糙度水平确定模块，用于根据所述径跳量数据确定车轮粗糙度水平图。
第三方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有多条指令，其中，所述指令适用于由处理器加载并执行，以实现上述任一所述的铁路安全系数数据生成方法的步骤。
本发明的有益效果：本发明实施例通过获取车轮踏面数据，根据所述车轮踏面数据确定不同轮轨偏移量下的左右轮滚动圆半径差数据；根据所述左右轮滚动圆半径差数据，确定等效锥度图；获取滚动圆在不同圆周角下的径跳量数据，根据所述径跳量数据确定车轮粗糙度水平图。本发明中通过对车轮踏面和滚动圆进行连续测量，可以分析出等效锥度图和车轮粗糙度水平图，从而解决现有技术中由于没有对车轮轮廓进行连续测量，数据量不够，难以进行数据运算分析，因此做不了等效锥度和多边形分析的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的铁路安全系数数据生成方法的流程示意图。
图2是本发明实施例提供的设备测量头整体结构示意图。
图3是本发明实施例提供的设备测量头对横向车轮踏面数据测量的原理示意图。
图4是本发明实施例提供的设备测量头对车轮端面径跳量测量原理示意图。
图5是本发明实施例提供的界面的示意图。
图6是本发明实施例提供的等效锥度的示意图。
图7是本发明实施例提供的径跳量和粗糙度水平的参考图。
图8是本发明实施例提供的铁路安全系数数据生成***的内部模块连接示意图。
图9是本发明实施例提供的终端的原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
随着科技不断发展，铁路的安全越来越受到我们国家的重视，铁路的安全系数的检测也越来越受到我们国家的重视。其中，铁路安全系数数据中的等效锥度和车轮粗糙度水平这两个参数的检测尤为重要。现有技术中，现有技术中的铁路安全系数生成方法由于没有对车轮轮廓进行连续测量，数据量不够，难以进行数据运算分析，因此做不了等效锥度和多边形分析。
针对现有技术的上述缺陷，本发明提供一种铁路安全系数数据生成方法，所述方法通过获取车轮踏面数据，根据所述车轮踏面数据确定不同轮轨偏移量下的左右轮滚动圆半径差数据；根据所述左右轮滚动圆半径差数据，确定等效锥度图；获取滚动圆在不同圆周角下的径跳量数据，根据所述径跳量数据确定车轮粗糙度水平图。本发明中通过对车轮踏面和滚动圆进行连续测量，可以分析出等效锥度图和车轮粗糙度水平图，从而解决现有技术中由于没有对车轮轮廓进行连续测量，数据量不够，难以进行数据运算分析，因此做不了等效锥度和多边形分析的问题。
如图1所示，所述方法包括如下步骤：
步骤S100、获取车轮踏面数据，根据所述车轮踏面数据确定不同轮轨偏移量下的左右轮滚动圆半径差数据。
具体地，本实施例的目标之一是生成铁路安全系数数据中重要的等效锥度图。由于等效锥度是评价轮轨接触几何状态的重要指标，因此需要对车轮的踏面部分进行测量，得到车轮踏面数据。由于左右轮滚动圆半径差数据可以反映左车轮、右车轮分别与铁轨之间的接触情况，因此还需要根据车轮踏面数据，确定左右轮滚动圆半径差数据。
在一种实现方式中，所述获取车轮踏面数据，具体包括如下步骤：
步骤S101、通过设备测量头对车轮踏面的最高点至所述车轮踏面的外侧面进行测量，得到踏面轮廓数据；
步骤S102、对所述踏面轮廓数据进行抽样处理，得到所述车轮踏面数据。
为了减少测量车轮的时间成本，避免采集过多的无用数据，本实施例通过数控技术专门控制设备测量头只对车轮踏面的最高点至所述车轮踏面的外侧面的区域进行测量，测量完毕后即得到踏面轮廓数据。此外由于采集到的踏面轮廓数据的数据量较大，为了减少数据处理时间，本实施例需要对踏面轮廓数据进行抽样处理，通过抽样处理在保证数据处理结果的准确性的同时还可以减少数据处理时间。抽样处理完毕以后，即得到车轮踏面数据。
举例说明，如图3所示，对车轮踏面进行测量时，可以参照的是车轮踏面的x轴，在x轴上找到车轮踏面最高的点，对车轮踏面的最高点至所述车轮踏面的外侧面这段区域进行测量，测量时每隔0.1mm就进行一次测量，测量完成后即可得到踏面轮廓数据。并且，根据踏面轮廓数据还可以确定QR值(轮缘综合值)和轮缘厚度这两个参数。
在一种实现方式中，在使用设备测量头进行测量之前，可以根据标准轮对对设备测量头进行校正。举例说明，在对车轮踏面进行测量时，可以将设备测量头对标准轮对分别选取x轴正对面，y轴正对面和端面取多点进行测量，与标准轮对对应的标准数据进行多次比较，确定误差值，根据误差值对设备测量头进行校正。如图2和图3所示，图2中显示了设备测量头的整体结构，图3中显示了设备测量头校正后，其尖端不断的沿着x向进行移动，逐步记录每相应间隔点的车轮踏面数据导入到数控***中。
在一种实现方式中，所述对所述踏面轮廓数据进行抽样处理，得到所述车轮踏面数据，具体包括如下步骤：
步骤S1021、确定所述踏面轮廓数据中的目标点，其中，所述目标点位于所述滚动圆上；
步骤S1022、确定以所述目标点左端点的第一区间和以所述目标点为右端点的第二区间；
步骤S1023、将所述第一区间和所述第二区间合并，得到目标采样区间；
步骤S1024、对所述目标采样区间内的数据点进行抽样处理，得到所述车轮踏面数据。
具体地，如图3所示，本实施例以位于滚动圆上的点为中心，将其左右两侧预设范围的区域作为目标采样区间，然后对目标采样区间内的数据点按照一定的间隔进行抽样，并根据抽样得到的数据生成车轮踏面数据。
举例说明，抽样处理可以以0.1mm为间距，目标采样区间可以为目标点左侧40mm之内和目标右侧40mm之内的区域，从而截取出801个数据点，即目标点左侧抽样得到400个数据点，目标点右侧抽样得到400个数据点，加上目标点也作为一个数据点。
在一种实现方式中，当抽样后得到车轮踏面数据以后，对车轮踏面数据进行数据导入，同时输入车轮的半径，即可得到轮轨接触关系曲线，其中，轮轨接触关系中主要包含着轮径差曲线，按照轮径差曲线得到的uic-519法等方法得到的等效锥度的最终结果的图片，同时还有左右轮的接触关系曲线和左右车轮对应的接触角曲线，接触角是按照每个车轮踏面接触点上接触点对应的斜率求解出来的，这个数据可以很好的表示出左右车轮的接触情况。
在一种实现方式中，所述车轮踏面数据包括左车轮踏面数据和右车轮踏面数据，所述左右轮滚动圆半径差数据包括若干左右轮滚动圆半径差，所述根据所述车轮踏面数据确定左右轮滚动圆半径差，具体包括如下步骤：
步骤S103、从所述左车轮踏面数据和所述右车轮踏面数据中，确定若干对接触点，其中，若干对所述接触点分别对应不同的轮对横移量，且每一对所述接触点中的两个接触点分别用于反映同一轮对横移量下左车轮踏面与钢轨的接触位置和右车轮踏面与钢轨的接触位置；
步骤S104、根据每一对所述接触点分别确定一个左右轮滚动圆半径差，得到若干所述左右轮滚动圆半径差。
具体地，本实施例中需要分别对左车轮和右车轮的踏面进行测量、抽样处理，从而得到左车轮踏面数据和右车轮踏面数据。举例说明，最终的车轮踏面数据的格式为4列，每列存储801个数据，顺序为右轮横坐标，右轮纵坐标，左轮横坐标，左轮纵坐标，存储的文件格式为.csv文件。
然后通过不同的轮对横移量，从所述左车轮踏面数据和所述右车轮踏面数据中，确定若干对接触点。其中，针对同一轮对横移量，从左车轮踏面数据中确定一个接触点，用于反映当前左车轮与铁轨的接触位置，同时从右车轮踏面数据中确定一个接触点，用反映当前右车轮与铁轨的接触位置。然后通过预先设定好的改变量反复多次改变轮对横移量，并且每得到一次新的轮对横移量，就根据该轮对横移量从左车轮踏面数据、右车轮踏面数据中分别确定一个接触点，从而得到若干对接触点。简言之，同一对接触点中的两个接触点所对应的轮对横移量相同，不同对的接触点所对应轮对横移量不同。最后，根据每一对接触点确定一个左右轮滚动圆半径差，则N对接触点就可以得到N个左右轮滚动圆半径差。
在一种实现方式中，所述步骤S103，具体包括如下步骤：获取标准钢轨轮廓数据，将所述标准钢轨轮廓数据与所述左车轮踏面数据和所述右踏面数据均对齐后重复若干次横移操作，得到若干对所述接触点，其中，每一次所述横移操作得到一对所述接触点，且若干次所述横移操作分别对应不同的轮对横移量。由于接触点反映的是车轮与铁轨的接触位置，所以针对一次横移操作，选取该次横移操作后左车轮踏面数据中与标准钢轨轮廓数据的垂向距离最近的点作为一个接触点，同时选取右车轮踏面数据中与标准钢轨轮廓数据的垂向距离最近的点作为另一个接触点，从而得到该横移操作所对应的一对接触点。在一种实现方式中，若左右轮垂向的距离差小于一个自定义的很小的值0.01或0.05，即可认定这两点为左右车轮的接触点。
在一种实现方式中，由于轮对横移量每次的改变都对应着一个左右轮滚动圆半径差的数据，因此本实施例提供一种轮对横移量的改变方法：取横移量向右为正，向左为负，当横移量从-6.8mm到6.8mm每隔0.1mm间距取一次轮对横移量。
在一种实现方式中，所述步骤S104，具体包括如下步骤：
步骤S1041、将每一对所述接触点分为左接触点和右接触点，获取所述左接触点对应的左滚动圆半径和所述右接触点对应的右滚动圆半径；
步骤S1041、根据所述左滚动圆半径与所述右滚动圆半径之间的差值，确定每一对所述接触点分别对应的左右轮滚动圆半径差。
具体地，由于每一对接触点中包括从左车轮踏面数据中确定的一个接触点和从右车轮踏面数据中确定的一个接触点，因此为了便于说明，本实施例将一对接触点分为左接触点和右接触点。针对每对接触点，从左接触点所在位置到滚动圆圆心所在位置这段长度为左滚动圆半径，从右接触点所在位置到滚动圆圆心所在位置这段长度为右滚动圆半径，二者相减，即得到该对接触点对应的左右轮滚动圆半径差。
如图1所示，所述方法还包括：
步骤S200、根据所述左右轮滚动圆半径差数据，确定等效锥度图。
具体地，由于左右轮滚动圆半径差数据可以反映不同轮对横移量所对应的左右车轮的左右轮滚动圆半径差，因此对左右轮滚动圆半径差数据进行数据分析和处理后，即可得到等效锥度图，该等效锥度图可以作为铁路安全系数数据之一，用于反映轮轨接触情况，以达到及时发现异常的轮轨，避免安全事故的发生的目的。
在一种实现方式中，所述步骤S200，具体包括如下步骤：
步骤S201、根据若干所述左右轮滚动圆半径差和若干所述左右轮滚动圆半径差分别对应的轮对横移量进行曲线拟合，得到目标函数曲线；
步骤S202、对所述目标函数曲线进行数据处理，得到所述等效锥度图。
具体地，本实施例通过若干所述左右轮滚动圆半径差和若干所述左右轮滚动圆半径差分别对应的轮对横移量进行曲线拟合，可以得到一条自变量为轮对横移量，因变量为左右轮滚动圆半径差的目标函数曲线。然后按照国标对目标函数曲线进行数据处理，数据处理完毕以后即得到等效锥度图。其中，数据处理方法可以包括但不限于uic-519法或线性回归法，其中，在uic519法中选用复合辛普森法求解积分，进一步提高精度。
在一种实现方式中，uic-519法求解等效锥度的过程如下：首先将左右轮滚动圆半径差为0时对应的横移量的点记为标准零点(由于车轮设计的情况中左右轮滚动圆半径差为单调递增函数，所以可以使用二分法来求解该点)，然后当横移幅值确定后，在标准零点左右两端取点，其中，右端点减去左端点都等于两倍的横移幅值，同时要满足这两点间轮径差函数取积分为0。在确定完积分为0的这点后对左右端点之间对应的标准函数进行二次积分，得到的最终解再经过标准化处理后得到最终的等效锥度结果。
在一种实现方式中，线性回归法求解等效锥度的过程如下：对每一个横移幅值进行处理，当横移幅值确定后，对横移幅值的左右端点包含之间的点进行最小二乘法一阶处理，最终得到的曲线的斜率即为等效锥度的结果。
如图1所示，所述方法包括如下步骤：
步骤S300、获取滚动圆在不同圆周角下的径跳量数据，根据所述径跳量数据确定车轮粗糙度水平图。
具体地，由于滚动圆的径跳量数据可以反映车轮滚动圆在同一剖面内表面各点到滚动圆圆心的距离的变动情况，因此基于滚动圆的径跳量数据就可以确定车轮的粗糙水平，从而得到车轮粗糙度水平图。其中，如图7所示，径跳量大，表示轮径差大，则车轮滚动时会抖动厉害；粗糙水平图反映的是车轮多边形，圆看上去圆滑的，放大后实际上是很多直线连接成的，用一定尺度来评价径跳规律，圆就可以是椭圆的、三角形的、四边形的、五边形......本实施例主要指的就是几边形的车轮，不圆的车轮滚动起来就会形成规律性的振动，噪音、甚至是共振，从而影响车辆的舒适性和安全性。
在一种实现方式中，所述获取滚动圆在不同圆周角下的径跳量数据，具体包括如下步骤：
步骤S301、通过设备测量头对所述滚动圆进行测量，得到若干径跳量，其中，若干所述径跳量分别对应不同的圆周角，每一所述径跳量用于反映所述滚动圆上的测量位置与测量起始位置之间的轮径差；
步骤S302、将若干所述径跳量作为所述径跳量数据。
为了得到径跳量数据，本实施例需要通过数控技术控制设备测量头测量滚动圆上不同位置的径跳量。在实际测量的过程中，将测量起始位置的径跳量设置为0，则该测量起始位置所对应的圆周角也为0。然后每次移动预设角度后再次测量当前位置的径跳量，此时得到的径跳量的数值即为当前测量位置与测量起始位置之间的轮径差，例如每次移动0.5度(相当于圆周角每次变化0.5度)，移动后再测量当前位置的径跳量。重复上述的移动预设角度后再次测量当前位置的径跳量这一步骤，直至回到测量起始位置，得到多个径跳量，这些径跳量即可反映测量的车轮的粗糙度水平。
在一种实现方式中，在对滚动圆进行测量时，可以将设备测量头对准y、z轴正对的主平面，在整个车轮中，y、z轴主平面所对应的是一个圆，工具头需要对准整个圆，每隔0.5度(即720个测量位置)或0.25度(即1440个测量位置)测量一次，并与标准圆的轮径进行做差，得到每个测量位置分别对应的径跳量。如图3所示，图3显示出端面的径跳量测量采用工具头的尖端对应车轮踏面的凹凸点来不断的截取每点的数据(如图4所示)。
在一种实现方式中，所述根据所述径跳量数据确定车轮粗糙度水平图，具体包括如下步骤：
步骤S303、对若干所述径跳量分别进行傅里叶变换，得到若干傅里叶变换值；
步骤S304、对若干所述傅里叶变换值进行取对数操作，得到目标处理数据；
步骤S305、根据所述目标处理数据，生成所述车轮粗糙度水平图。
为了直观地看出测量车轮的粗糙度水平，本实施例需要根据得到的径跳量数据生成车轮粗糙度水平图。具体地，首先对各个径跳量分别进行傅里叶变换，得到多个傅里叶变换值，再对这些傅里叶变换值进行取对数操作，得到处理好的目标处理数据，然后基于目标处理数据生成车轮粗糙度水平图。
在一种实现方式中，所述傅里叶变换可以通过蝶形算法进行求解，以提高计算效率。具体地，对所有的径跳量数据进行定积分，为了让显示界面变得比较清晰易判断，将一组数据中的最大值找出，按照适当比例对所有的径跳量进行处理，所有的径跳量进行等比例放大。然后用蝶形算法，先对差的点进行补零处理，再进行傅里叶变换得到傅里叶变换值，最后按照标准取对数得到最终的车轮粗糙度水平图。
在一种实现方式中，轮径差的显示通过横纵坐标和极坐标两组坐标来显示，以极坐标来显示径跳量的幅度，以标准的横纵坐标来观察标准的径跳数据，很直观的显示了轮径差的效果。
在一种实现方式中，还可以对得到的径跳量数据进行数据导入，生成车轮不圆度曲线，其中包括一张车轮径跳量的极坐标图和横纵坐标图，同时包括左右两轮的粗糙度水平图。
基于上述实施例，本发明还提供了一种铁路安全系数数据生成***，如图8所示，所述***包括：
数据获取模块01，用于获取车轮踏面数据和滚动圆在不同圆周角下的径跳量数据；
滚动圆半径差确定模块02，用于根据所述车轮踏面数据确定左右轮滚动圆半径差；
等效锥度确定模块03，用于根据所述左右轮滚动圆半径差，确定等效锥度图；
粗糙度水平确定模块04，用于根据所述径跳量数据确定车轮粗糙度水平图。
在一种实现方式中，如图5所示，所述***的界面设计主要针对等效锥度图的界面和车轮粗糙度水平图的界面。其中，界面主要分为左边的功能按钮部分和右边的对应显示部分。其中，右边的对应显示部分可以包括：镟修车轮不圆和轮轨接触关系和等效锥度这三个按钮。
具体地，镟修车轮不圆对应的显示就是车轮不圆度对应的函数曲线图，镟修车轮不圆只需要输入左右车轮的半径同时导入左右车轮的径跳量数据，即可得到从上倒下的两种径跳量函数曲线和最终的车轮粗糙度函数曲线的界面。轮轨接触关系这个按钮对应的就是所有的关于轮对等效锥度，左右轮滚动圆半径差这些参数的曲线图的函数曲线关系。等效锥度这个按钮中有uic-519法，线性回归法，简化法和谐波法四种方法(如图6所示)。
此外，在左边的功能按钮中最右边的标准踏面对应的是不同车轮踏面的情况，在标准踏面的最下面有一个universe按钮，适应所有的车轮，当选到universe时，可以输入任意的车轮数据和钢轨数据都可以得到最终的结果。在左边的功能按钮中”截图”按钮点击后出现提示框，保存的截图为.jpg格式；在点击完”切换语言“按钮时，会使整个软件编程英文版本；在点击完导出csv后会产出一些.csv格式的文件，是导入数据输出的等效锥度的结果和车轮多边形的阶次结果。
基于上述实施例，本发明还提供了一种终端，其原理框图可以如图9所示。该终端包括通过***总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏。其中，该终端的处理器用于提供计算和控制能力。该终端的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该终端的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现铁路安全系数数据生成方法。该终端的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏。
本领域技术人员可以理解，图9中示出的原理框图，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的终端的限定，具体的终端可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一种实现方式中，所述终端的存储器中存储有一个或者一个以上的程序，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于进行铁路安全系数数据生成方法的指令。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
综上所述，本发明公开了一种铁路安全系数数据生成方法、***及存储介质，所述方法通过获取车轮踏面数据，根据所述车轮踏面数据确定左右轮滚动圆半径差；根据所述左右轮滚动圆半径差，确定等效锥度图；获取滚动圆的径跳量数据，根据所述径跳量数据确定车轮粗糙度水平图。本发明中通过对车轮踏面和滚动圆进行连续测量，可以分析出等效锥度图和车轮粗糙度水平图，从而解决现有技术中由于没有对车轮轮廓进行连续测量，数据量不够，难以进行数据运算分析，因此做不了等效锥度和多边形分析的问题。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种铁路安全系数数据生成方法，其特征在于，所述方法包括：
获取车轮踏面数据，根据所述车轮踏面数据确定不同轮轨偏移量下的左右轮滚动圆半径差数据；
根据所述左右轮滚动圆半径差数据，确定等效锥度图；
获取滚动圆在不同圆周角下的径跳量数据，根据所述径跳量数据确定车轮粗糙度水平图。
2.根据权利要求1所述的铁路安全系数数据生成方法，其特征在于，所述获取车轮踏面数据，包括：
通过设备测量头对车轮踏面的最高点至所述车轮踏面的外侧面进行测量，得到踏面轮廓数据；
对所述踏面轮廓数据进行抽样处理，得到所述车轮踏面数据。
3.根据权利要求2所述的铁路安全系数数据生成方法，其特征在于，所述对所述踏面轮廓数据进行抽样处理，得到所述车轮踏面数据，包括：
确定所述踏面轮廓数据中的目标点，其中，所述目标点位于所述滚动圆上；
确定以所述目标点左端点的第一区间和以所述目标点为右端点的第二区间；
将所述第一区间和所述第二区间合并，得到目标采样区间；
对所述目标采样区间内的数据点进行抽样处理，得到所述车轮踏面数据。
4.根据权利要求1所述的铁路安全系数数据生成方法，其特征在于，所述车轮踏面数据包括左车轮踏面数据和右车轮踏面数据，所述根据所述车轮踏面数据确定不同轮轨偏移量下左右轮滚动圆半径差数据，包括：
从所述左车轮踏面数据和所述右车轮踏面数据中，确定若干对接触点，其中，若干对所述接触点分别对应不同的轮对横移量，且每一对所述接触点中的两个接触点分别用于反映同一轮对横移量下左车轮踏面与钢轨的接触位置和右车轮踏面与钢轨的接触位置；
根据每一对所述接触点分别确定一个左右轮滚动圆半径差，得到若干所述左右轮滚动圆半径差；
将若干所述左右轮滚动圆半径差和若干所述左右轮滚动圆半径差分别对应的轮对横移量，作为所述左右轮滚动圆半径差数据。
5.根据权利要求4所述的铁路安全系数数据生成方法，其特征在于，所述根据所述若干对接触点分别确定一个左右轮滚动圆半径差，包括：
将每一对所述接触点分为左接触点和右接触点，获取所述左接触点对应的左滚动圆半径和所述右接触点对应的右滚动圆半径；
根据所述左滚动圆半径与所述右滚动圆半径之间的差值，确定每一对所述接触点分别对应的左右轮滚动圆半径差。
6.根据权利要求4所述的铁路安全系数数据生成方法，其特征在于，所述根据所述左右轮滚动圆半径差数据，确定等效锥度图，包括：
根据若干所述左右轮滚动圆半径差和若干所述左右轮滚动圆半径差分别对应的轮对横移量进行曲线拟合，得到目标函数曲线；
对所述目标函数曲线进行数据处理，得到所述等效锥度图。
7.根据权利要求1所述的铁路安全系数数据生成方法，其特征在于，所述获取滚动圆在不同圆周角下的径跳量数据，包括：
通过设备测量头对所述滚动圆进行测量，得到若干径跳量，其中，若干所述径跳量分别对应不同的圆周角，每一所述径跳量用于反映所述滚动圆上的测量位置与测量起始位置之间的轮径差；
将若干所述径跳量作为所述径跳量数据。
8.根据权利要求7所述的铁路安全系数数据生成方法，其特征在于，所述根据所述径跳量数据确定车轮粗糙度水平图，包括：
对若干所述径跳量分别进行傅里叶变换，得到若干傅里叶变换值；
对若干所述傅里叶变换值进行取对数操作，得到目标处理数据；
根据所述目标处理数据，生成所述车轮粗糙度水平图。
9.一种铁路安全系数数据生成***，其特征在于，所述***包括：
数据获取模块，用于获取车轮踏面数据和滚动圆在不同圆周角下的径跳量数据；
滚动圆半径差确定模块，用于根据所述车轮踏面数据确定不同轮轨偏移量下的左右轮滚动圆半径差数据；
等效锥度确定模块，用于根据所述左右轮滚动圆半径差数据，确定等效锥度图；
粗糙度水平确定模块，用于根据所述径跳量数据确定车轮粗糙度水平图。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有多条指令，其特征在于，所述指令适用于由处理器加载并执行，以实现上述权利要求1-8任一所述的铁路安全系数数据生成方法的步骤。
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