CN117725804B - 轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轮轨关系测试技术领域，是轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法及***，具体方法包括：通过激光传感器对轨道状态进行几何不平顺检测，并提取轨道几何参数数据；通过数据拟合模型获取轨道几何谱特征，评估轨道质量；将标定后的测力轮对换装至列车，并通过集流装置将轮轨力信号引至数据采集端；采集车辆动力学安全性响应数据，评估安全性响应数据合标度；采集车辆动力学舒适性响应数据，评估车辆舒适性；计算融合影响指数，输出融合影响指数、各个检测项目的评估分数以及相应的钢轨维修建议。本发明解决了现有技术中，线激光照相测量的方法存在的错报误报、数据滞后、设备复杂、校准困难的问题。
Description
技术领域
本发明涉及轮轨关系测试技术领域，是轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法及***。
背景技术
随着我国轨道交通产业的迅猛发展，国铁、地铁、城际等轨道交通***运营速度提高、建设里程的增加以及线路日趋繁忙，引起轮轨动力作用增大。轨道在动力作用下产生各种轨道不平顺和表面磨耗及缺陷。各种轨道不平顺向上引起轨道车辆平稳性和舒适度的变化，向下引发轨道扣件松动、轨下基础设施破坏等结果，造成轨道裂纹甚至断裂，严重缩短钢轨的使用寿命，引发严重的运行安全事故。近年来，随着开行地铁线路的不断增加，因不良轮轨关系导致的噪声突出、车轮磨损异常而频繁进行的旋轮维修等现象时有发生，运营前的轨道检测则是有效防范造成这些不良后果的重要措施之一。
轨道动态几何状态是指通过车载方式检测轨道动态几何，由于轨道路基存在一定的沉降和变形，车体压在钢轨上受力导致的轨道几何同静态情况下存在差异，因此导致轨道动态几何状态同静态几何状态存在变化。轮轨关系检测是指在列车动荷载作用下，使用专用仪器设备对车和轨道状态进行定期的***检测，检测轨道发生的轨距、水平、轨向、高低等轨道变形，用以反映轨道安全和舒适状态，分析轨道病害。
在现有已公开的发明技术中，如申请公开号为CN112015782A的专利公开了地铁轨道动态检测数据管理分析***及其方法，包括如下模块：数据接收模块、数据分析模块、电子示意图模块、缺陷管理模块、缺陷分析模块。该发明***包括S1：轨检数据的接收、S2：轨检数据的分析、S3：轨检数据的电子反映、S4：轨检数据的缺陷管理、S5：轨检数据的缺陷分析。
上述专利中地铁轨道状态的缺陷数据以及整改过程数据实时性较差，检测线路的安全性和稳定性可能受到影响。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中，线激光照相测量的方法存在的错报误报、数据滞后、设备复杂、校准困难的问题。提出了轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法及***。
为了达到上述目的，本发明轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法的技术方案包括如下步骤：
S1：通过激光传感器对轨道状态进行几何不平顺检测，并提取轨道几何参数数据；
S2：利用三维建模软件对轨道进行三维建模，通过数据拟合模型获取轨道几何谱特征，评估轨道质量；
S3：将标定后的测力轮对换装至列车，并在测力轮对两侧轴端分别安装滑环式集流装置，通过集流装置将轮轨力信号引至数据采集端；
S4：采集车辆动力学安全性响应数据，评估安全性响应数据合标度；
S5：采集车辆动力学舒适性响应数据，计算车辆的舒适度，并评估车辆舒适性；
S6：根据S2-S5，计算融合影响指数，输出融合影响指数、各个检测项目的评估分数以及相应的钢轨维修建议，对检测项目的评估分数进行分级标色处理，并将轨道维修建议可视化至轨道检测客户端界面。
具体地，S1中，所述几何不平顺检测包括：轨距不平顺检测、高低不平顺检测、钢轨轨向不平顺检测、水平不平顺检测、三角坑检测、曲率半径和曲线变化率检测；
其中，轨距数据的获取包括：通过高精度数字激光传感器获取钢轨轮廓，利用得到的二维坐标数据进行计算得到轨距；
其中，轨道高低数据和钢轨轨向数据通过惯性基准法获得；
其中，三角坑数据为两个横断面水平幅值的代数差；
其中，曲率半径数据的获取中基线弦长的长度为30m；
其中，曲线变化率数据为以2.5m基长的两个曲率值之差除以基长。
具体地，S2中，轨道质量的评估标准包括：
轨距符合/>时，符合检测标准，记作3分；反之，记作0分；
高低距符合/>时，符合检测标准，记作3分；反之，记作0分；
钢轨轨向距符合/>时，符合检测标准，记作3分；反之，记作0分；
水平距符合/>时，符合检测标准，记作3分；反之，记作0分；
三角坑符合/>时，符合检测标准，记作3分；反之，记作0分；
曲线变化率符合/>时；符合检测标准，记作3分；反之，记作0分。
具体地，S3中，测力轮对的标定包括：按照0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°、135°、180°、225°、270°、315°进行垂向力和横向力标定，标定横向力时需通过工装将轮对吊离轨道底座3m。
具体地，S4中，所述车辆动力学安全性响应数据包括：
车辆实时动态垂向力P和轮轨横向力Q、脱轨系数、轮重减载率/>、轮轴横向力/>的数值数据和波形曲线数据；所述脱轨系数/>的计算策略如下：/>；所述轮重减载率的计算策略如下：/>；其中，/>为轮轨垂向力相对平均静轮重减载量；为平均静轮重。
具体地，S4中，安全性响应数据合标度的评估包括：
脱轨系数的评估：
脱轨系数时，检测区段脱轨系数指标优秀，符合检验标准，记作3分；
脱轨系数时，检测区段脱轨系数指标良好，符合检验标准，记作2分；对应输出钢轨维修建议为：脱轨系数指标偏大，记录脱轨系数的数值所属区间，并利用天窗时间对线路进行整治；
脱轨系数时，检测区段脱轨系数超出我国标准值，不符合检验标准，记作1分；对应输出钢轨维修建议为：在检测出超限时立即降至安全速度等级运行，同时结束当日检测试验，安排线路整修；
脱轨系数时，检测区段存在脱轨事故的风险，记作0分；对应输出钢轨维修建议为：立即降速运行，合理调整试验计划；
轮重减载率的评估：
当轮重减载率时，检测区段轮重减载率指标符合相关检测标准，线路满足继续进行后续试验条件，记作3分；
当轮重减载率时，检测区段检测值超出限值，相应指标不合格，记作2分；对应输出钢轨维修建议为：继续安排行车测试，同时建议随后安排1-2天对线路进行整修；
当轮重减载率时，检测区段检测值不符合标准，记作0分；对应输出钢轨维修建议为：检测区段存在脱轨事故的风险，应立即降速运行，合理调整试验计划；
轮轴横向力的评估：
当时，检测区段检测值符合检测标准，记作3分；
当时，检测区段检测值不符合检测标准，记作0分；对应输出钢轨维修建议为：对轨道产生危害，进行限速处理。
具体地，S5中，所述车辆动力学舒适性响应数据包括：车体垂向振动加速度、车体横向加速度、车体纵向加速度、构架垂向加速度、构架横向加速度、左轴箱加速度、右轴箱加速度、实时舒适度、车辆速度、车辆里程的数据曲线。
具体地，S5中，所述车辆舒适度W的计算策略包括：
；
其中，A为车体垂向振动加速度、车体横向加速度、车体纵向加速度、构架垂向加速度、构架横向加速度、左轴箱加速度、右轴箱加速度的均值；
为车体振动频率；/>为车体振动频率为/>时的车体频率修正系数。
具体地，所述车辆舒适性的评估包括：
当时，车辆舒适性不符合标准，记作0分；其中，/>为车辆舒适阈值；
当时：
若检测区段检测指标A未出现连续振动６次以上大于等于，则符合测试标准，线路满足后续试验条件，记作3分；
若检测区段检测指标A未出现连续振动６次以上大于等于，但单次加速度最大值超过/>，部分检测区段不符合标准，记作2分；对应输出钢轨维修建议为：利用天窗时间对相应线路进行整修；
检测区段检测指标A出现连续振动６次以上大于等于，不符合标准，记作0分；对应输出钢轨维修建议为：利用天窗时间或停轮1-2天，对检测出现问题区段集中整治。
具体地，S6中，所述融合影响指数的计算策略如下：
；
其中，；
为轨道几何参数融合影响系数；/>为车辆动力学安全性响应数据融合影响系数；/>为车辆动力学舒适性响应数据融合影响系数；
为轨道几何参数所得总分；/>为车辆动力学安全性响应数据所得总分；/>为车辆动力学舒适性响应数据所得总分。
另外，本发明轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析***包括如下模块：
几何参数模块、几何谱模块、测力轮对模块、安全性响应模块、舒适性响应模块、融合影响模块；
所述几何参数模块通过激光传感器对轨道状态进行几何不平顺检测，并提取轨道几何参数数据；
所述几何谱模块利用三维建模软件对轨道进行三维建模，通过数据拟合模型获取轨道几何谱特征，评估轨道质量；
所述测力轮对模块用于将标定后的测力轮对换装至列车，并在测力轮对两侧轴端分别安装滑环式集流装置，通过集流装置将轮轨力信号引至数据采集端；
所述安全性响应模块用于采集车辆动力学安全性响应数据，评估安全性响应数据合标度；
所述舒适性响应模块用于采集车辆动力学舒适性响应数据，计算车辆的舒适度，并评估车辆舒适性；
所述融合影响模块用于计算融合影响指数，输出融合影响指数、各个检测项目的评估分数以及相应的钢轨维修建议，对检测项目的评估分数进行分级标色处理，并将轨道维修建议可视化至轨道检测客户端界面。
一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行所述的轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法。
一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法。
与现有技术相比，本发明的技术效果如下：
1、本发明为钢轨维修提供参考依据，实行全线线路廓形状检测，结合车轮踏面廓形检测，进行轮轨相互匹配运算，得到全部车辆的全线线路廓形状数据，进行轮轨运行健康管理及运用评价，是轮轨智能运维和健康管理重要的组成部分，为实现计划修向状态修转变提供支撑。
2、本发明可以在隧道、地面上、高架线路上运行，车体和所有外部安装的设备均能全天候不间断地工作（在强光、夜间、雨雪天气等条件下正常工作），在检测过程中不会出现钢轨轮廓模糊或测试数据丢失；能够适应极寒、极热、潮湿、遍布灰尘等极端恶劣的测试环境，***启动温度在-20℃~+60℃，工作环境温度在-40℃~+60℃；能实现双向检测，不受方向和速度的影响。
3、本发明通过高速数字激光传感器连续检测钢轨动态变化，对轨道高低不平顺、轨向不平顺、水平不平顺、轨距不平顺以及三角坑等参数进行检测，并实时显示钢轨廓形。车体加速度测量***采用垂向和横向加速度传感器，通过加速度值计算车辆的平稳性和舒适度等指标。
4、本发明中测力轮对主要受到横向力、垂向力和纵向力的作用，沿径向贴片可消除纵向力的影响。通过轮对的有限元模型模拟加载的方法来选择最佳贴片位置，对于给定的电桥，可以找到贴片位置，既可以得到高的输出灵敏度、理想的输出波形，又能将价差干扰、载荷作用位置的影响等误差降到最低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明的轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法的流程示意图；
图2为本发明的一种轨距不平顺数据测量方法示意图；
图3为本发明的一种钢轨轨向数据测量方法示意图；
图4为本发明的一种水平不平顺测量方法示意图；
图5为本发明的一种测力轮对贴片标定角度设置图；
图6为本发明的一种轮轨受力测量示意图；
图7为本发明的一种测力轮对贴片标定示意图；
图8为本发明的一种测力轮对应变片布置示意图；
图9为本发明的一种辐板划线位置示意图；
图10为本发明的一种集流装置安装示意图；
图11为本发明的一种车轴打孔位置示意图；
图12为本发明的轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析***的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例一：
如图1所示，本发明实施例的轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法，如图1所示，包括如下具体步骤：
S1：通过激光传感器对轨道状态进行几何不平顺检测，并提取轨道几何参数数据；
S1中，所述几何不平顺检测包括：轨距不平顺检测、高低不平顺检测、钢轨轨向不平顺检测、水平不平顺检测、三角坑检测、曲率半径和曲线变化率检测；
其中，如图2所示，轨距数据的获取包括：通过高精度数字激光传感器获取钢轨轮廓，利用得到的二维坐标数据进行计算得到轨距；
其中，如图3所示，轨道高低数据和钢轨轨向数据通过惯性基准法获得；
其中，如图4所示，水平不平顺是轨道上同一截面上两轨的高度差，在曲线上是指除正常的超高的偏差部分，在直线上是指扣除一侧钢轨抬高形成的水平均值后的偏差；
其中，三角坑数据为两个横断面水平幅值的代数差；
其中，曲率半径数据的获取中基线弦长的长度为30m；
其中，曲线变化率数据为以2.5m基长的两个曲率值之差除以基长。
S2：利用三维建模软件对轨道进行三维建模，通过数据拟合模型获取轨道几何谱特征，评估轨道质量；
S2中，轨道质量的评估标准包括：
轨距符合/>时，符合检测标准，记作3分；反之，记作0分；
高低距符合/>时，符合检测标准，记作3分；反之，记作0分；
钢轨轨向距符合/>时，符合检测标准，记作3分；反之，记作0分；
水平距符合/>时，符合检测标准，记作3分；反之，记作0分；
三角坑符合/>时，符合检测标准，记作3分；反之，记作0分；
曲线变化率符合/>时；符合检测标准，记作3分；反之，记作0分。
S3：将标定后的测力轮对换装至列车，并在测力轮对两侧轴端分别安装滑环式集流装置，通过集流装置将轮轨力信号引至数据采集端；
其中，如图5所示，S3中，测力轮对的标定包括：按照0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°、135°、180°、225°、270°、315°进行垂向力和横向力标定，标定横向力时需通过工装将轮对吊离轨道底座3m。
S4：采集车辆动力学安全性响应数据，评估安全性响应数据合标度；
如图6所示，S4中，所述车辆动力学安全性响应数据包括：
车辆实时动态垂向力P和轮轨横向力Q、脱轨系数、轮重减载率/>、轮轴横向力/>的数值数据和波形曲线数据；所述脱轨系数/>的计算策略如下：/>；所述轮重减载率的计算策略如下：/>；其中，/>为轮轨垂向力相对平均静轮重减载量；为平均静轮重。
S4中，安全性响应数据合标度的评估包括：
脱轨系数的评估：
脱轨系数时，检测区段脱轨系数指标优秀，符合检验标准，记作3分；
脱轨系数时，检测区段脱轨系数指标良好，符合检验标准，记作2分；对应输出钢轨维修建议为：脱轨系数指标偏大，记录脱轨系数的数值所属区间，并利用天窗时间对线路进行整治；
脱轨系数时，检测区段脱轨系数超出我国标准值，不符合检验标准，记作1分；对应输出钢轨维修建议为：在检测出超限时立即降至安全速度等级运行，同时结束当日检测试验，安排线路整修；
在本实施例中，输出的钢轨维修建议还包括：如遇特殊情况：试验时间紧、任务无法延后时，可对地铁车辆进行降速运行，同时组织相关专家研讨，根据线路情况给出指导意见；
脱轨系数时，检测区段存在脱轨事故的风险，记作0分；对应输出钢轨维修建议为：立即降速运行，合理调整试验计划；
轮重减载率的评估：
当轮重减载率时，检测区段轮重减载率指标符合相关检测标准，线路满足继续进行后续试验条件，记作3分；
当轮重减载率时，检测区段检测值超出限值，相应指标不合格，记作2分；对应输出钢轨维修建议为：继续安排行车测试，同时建议随后安排1-2天对线路进行整修；
当轮重减载率时，检测区段检测值不符合标准，记作0分；对应输出钢轨维修建议为：检测区段存在脱轨事故的风险，应立即降速运行，合理调整试验计划；
轮轴横向力的评估：
当时，检测区段检测值符合检测标准，记作3分；
当时，检测区段检测值不符合检测标准，记作0分；对应输出钢轨维修建议为：对轨道产生危害，进行限速处理。
S5：采集车辆动力学舒适性响应数据，计算车辆的舒适度，并评估车辆舒适性；
S5中，所述车辆动力学舒适性响应数据包括：车体垂向振动加速度、车体横向加速度、车体纵向加速度、构架垂向加速度、构架横向加速度、左轴箱加速度、右轴箱加速度、实时舒适度、车辆速度、车辆里程的数据曲线。
S5中，所述车辆舒适度W的计算策略包括：
；
其中，A为车体垂向振动加速度、车体横向加速度、车体纵向加速度、构架垂向加速度、构架横向加速度、左轴箱加速度、右轴箱加速度的均值；
为车体振动频率；/>为车体振动频率为/>时的车体频率修正系数。
在本实施例中提供的一种车体频率修正系数对应关系如下：
所述车辆舒适性的评估包括：
当时，车辆舒适性不符合标准，记作0分；其中，/>为车辆舒适阈值；
当时：
若检测区段检测指标A未出现连续振动６次以上大于等于，则符合测试标准，线路满足后续试验条件，记作3分；
若检测区段检测指标A未出现连续振动６次以上大于等于，但单次加速度最大值超过/>，部分检测区段不符合标准，记作2分；对应输出钢轨维修建议为：利用天窗时间对相应线路进行整修；
检测区段检测指标A出现连续振动６次以上大于等于，不符合标准，记作0分；对应输出钢轨维修建议为：利用天窗时间或停轮1-2天，对检测出现问题区段集中整治。
S6：根据S2-S5，计算融合影响指数，输出融合影响指数、各个检测项目的评估分数以及相应的钢轨维修建议，对检测项目的评估分数进行分级标色处理，并将轨道维修建议可视化至轨道检测客户端界面。
S6中，所述融合影响指数的计算策略如下：
；
其中，；
为轨道几何参数融合影响系数；/>为车辆动力学安全性响应数据融合影响系数；/>为车辆动力学舒适性响应数据融合影响系数，/>为本领域技术人员根据操作手册的应用需求设置的具体数值；在本实施例中；
为轨道几何参数所得总分；/>为车辆动力学安全性响应数据所得总分；/>为车辆动力学舒适性响应数据所得总分；
其中，由轨道质量的评估标准确定，示例性的，当轨距和高低距符合检测标准，而钢轨轨向距、水平距、三角坑、曲线变化率不符合检测标准时，分；
示例性的，的确定方法如下：当脱轨系数/>、轮重减载率且轮轴横向力/>时，/>分；
示例性的，的确定方法如下：当/>，且检测区段检测指标A未出现连续振动６次以上大于等于/>时，/>分。
实施例二：
本实施例提供一种通过测力轮对的有限元模型模拟加载的方法来选择最佳贴片位置，如图7所示，测力轮对的贴片标定步骤：
S31：如图8所示，参照（国标GB 5599）确定横向桥和垂向桥的组桥方式，获取高灵敏度波形；
S32：利用三维软件，对测力轮对建立三维模型，不同型号轮对踏面型号、轮毂宽度都不一样，针对试验轮对进行建模，将轮对三维模型导入软件建立测力轮对有限元模型，在软件中分别对车轮加载垂向力和横向力，寻找垂向力和横向力相互干扰最小的点作为载荷识别点，其中，最佳贴片点选取原则是：自扰尽可能大而串扰尽可能小；
S33：在辐板表面精确地刻划出用以定位贴片位置的圆周线和角度分划线，其中，辐板两侧角度线一定要重合，分别在轮对辐板内外侧划线，位置如图9所示，选择垂向桥和横向桥贴片半径位置进行圆周划线，并每隔45度划径向线；
S34：根据计算结果对轮对进行加工，主要对轮对辐板和车轴进行打孔；
S35：在车轴轴端上加工螺纹孔，固定集流环，集流环安装示意图如图10所示；并在左右车轮上打孔提供应变片导线的通道，其中，打孔要求为：车轮相隔180度处各打一个倾斜角度60度，直径15mm的小孔，如图11所示；
S36：将应变片贴在测力轮对上，应变片将随着测力轮对因受力发生形变而产生相应的变形，根据应变片里的金属箱随着形变而伸长或者缩短产生相应的电阻变化，测定轨道的相关测试数据。
实施例三：
如图12所示，本发明实施例的轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析***，包括如下模块：
几何参数模块、几何谱模块、测力轮对模块、安全性响应模块、舒适性响应模块、融合影响模块；
所述几何参数模块通过激光传感器对轨道状态进行几何不平顺检测，并提取轨道几何参数数据；
所述几何谱模块利用三维建模软件对轨道进行三维建模，通过数据拟合模型获取轨道几何谱特征，评估轨道质量；
所述测力轮对模块用于将标定后的测力轮对换装至列车，并在测力轮对两侧轴端分别安装滑环式集流装置，通过集流装置将轮轨力信号引至数据采集端；
所述安全性响应模块用于采集车辆动力学安全性响应数据，评估安全性响应数据合标度；
所述舒适性响应模块用于采集车辆动力学舒适性响应数据，计算车辆的舒适度，并评估车辆舒适性；
所述融合影响模块用于计算融合影响指数，输出融合影响指数、各个检测项目的评估分数以及相应的钢轨维修建议，对检测项目的评估分数进行分级标色处理，并将轨道维修建议可视化至轨道检测客户端界面。
实施例四：
本实施例提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，其中，存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序；
处理器通过调用存储器中存储的计算机程序，执行上述的轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法。
该电子设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，能够包括一个或一个以上的处理器（Central Processing Units，CPU）和一个或一个以上的存储器，其中，该存储器中存储有至少一条计算机程序，该计算机程序由该处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法。该电子设备还能够包括其他用于实现设备功能的部件，例如，该电子设备还能够具有有线或无线网络接口以及输入输出接口等部件，以便进行数据的输入输出。本实施例在此不做赘述。
实施例五：
本实施例提出一种计算机可读存储介质，其上存储有可擦写的计算机程序；
当计算机程序在计算机设备上运行时，使得计算机设备执行上述的轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法。
例如，计算机可读存储介质能够是只读存储器（Read-Only Memory，简称：ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称：RAM）、只读光盘（Compact Disc Read-OnlyMemory，简称：CD-ROM）、磁带、软盘和光数据存储设备等。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还能够根据A和/或其它信息确定B。
上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本发明实施例的流程或功能。计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线网络或/和无线网络方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质（例如，软盘、硬盘、磁带）、光介质（例如，DVD）、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本发明中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
综上实施例，与现有技术相比，本发明的技术效果如下：
1、本发明为钢轨维修提供参考依据，实行全线线路廓形状检测，结合车轮踏面廓形检测，进行轮轨相互匹配运算，得到全部车辆的全线线路廓形状数据，进行轮轨运行健康管理及运用评价，是轮轨智能运维和健康管理重要的组成部分，为实现计划修向状态修转变提供支撑。
2、本发明可以在隧道、地面上、高架线路上运行，车体和所有外部安装的设备均能全天候不间断地工作（在强光、夜间、雨雪天气等条件下正常工作），在检测过程中不会出现钢轨轮廓模糊或测试数据丢失；能够适应极寒、极热、潮湿、遍布灰尘等极端恶劣的测试环境，***启动温度在-20℃~+60℃，工作环境温度在-40℃~+60℃；能实现双向检测，不受方向和速度的影响。
3、本发明通过高速数字激光传感器连续检测钢轨动态变化，对轨道高低不平顺、轨向不平顺、水平不平顺、轨距不平顺以及三角坑等参数进行检测，并实时显示钢轨廓形。车体加速度测量***采用垂向和横向加速度传感器，通过加速度值计算车辆的平稳性和舒适度等指标。
4、本发明中测力轮对主要受到横向力、垂向力和纵向力的作用，沿径向贴片可消除纵向力的影响。通过轮对的有限元模型模拟加载的方法来选择最佳贴片位置，对于给定的电桥，可以找到贴片位置，既可以得到高的输出灵敏度、理想的输出波形，又能将价差干扰、载荷作用位置的影响等误差降到最低。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法，其特征在于：所述方法包括如下具体步骤：
S1：通过激光传感器对轨道状态进行几何不平顺检测，并提取轨道几何参数数据；
S2：利用三维建模软件对轨道进行三维建模，通过数据拟合模型获取轨道几何谱特征，评估轨道质量；
S3：将标定后的测力轮对换装至列车，并在测力轮对两侧轴端分别安装滑环式集流装置，通过集流装置将轮轨力信号引至数据采集端；
S4：采集车辆动力学安全性响应数据，评估安全性响应数据合标度；
S5：采集车辆动力学舒适性响应数据，计算车辆舒适度，并评估车辆舒适性；
S6：根据S2-S5，计算融合影响指数，输出融合影响指数、各个检测项目的评估分数以及相应的钢轨维修建议，对检测项目的评估分数进行分级标色处理，并将轨道维修建议可视化至轨道检测客户端界面；
S2中，轨道质量的评估标准包括：
轨距符合/>时，符合检测标准，记作3分；反之，记作0分；
高低距符合/>时，符合检测标准，记作3分；反之，记作0分；
钢轨轨向距符合/>时，符合检测标准，记作3分；反之，记作0分；
水平距符合/>时，符合检测标准，记作3分；反之，记作0分；
三角坑符合/>时，符合检测标准，记作3分；反之，记作0分；
曲线变化率符合/>时；符合检测标准，记作3分；反之，记作0分；
S4中，所述车辆动力学安全性响应数据包括：
车辆实时动态垂向力P和轮轨横向力Q、脱轨系数、轮重减载率/>、轮轴横向力/>的数值数据和波形曲线数据；所述脱轨系数/>的计算策略如下：/>；所述轮重减载率/>的计算策略如下：/>；其中，/>为轮轨垂向力相对平均静轮重减载量；/>为平均静轮重；
S4中，安全性响应数据合标度的评估包括：
脱轨系数的评估：
脱轨系数时，检测区段脱轨系数指标优秀，符合检验标准，记作3分；
脱轨系数时，检测区段脱轨系数指标良好，符合检验标准，记作2分；对应输出钢轨维修建议为：脱轨系数指标偏大，记录脱轨系数的数值所属区间，并利用天窗时间对线路进行整治；
脱轨系数时，检测区段脱轨系数超出我国标准值，不符合检验标准，记作1分；对应输出钢轨维修建议为：在检测出超限时立即降至安全速度等级运行，同时结束当日检测试验，安排线路整修；
脱轨系数时，检测区段存在脱轨事故的风险，记作0分；对应输出钢轨维修建议为：立即降速运行，合理调整试验计划；
轮重减载率的评估：
当轮重减载率时，检测区段轮重减载率指标符合相关检测标准，线路满足继续进行后续试验条件，记作3分；
当轮重减载率时，检测区段检测值超出限值，相应指标不合格，记作2分；对应输出钢轨维修建议为：继续安排行车测试，同时建议随后安排1-2天对线路进行整修；
当轮重减载率时，检测区段检测值不符合标准，记作0分；对应输出钢轨维修建议为：检测区段存在脱轨事故的风险，应立即降速运行，合理调整试验计划；
轮轴横向力的评估：
当时，检测区段检测值符合检测标准，记作3分；
当时，检测区段检测值不符合检测标准，记作0分；对应输出钢轨维修建议为：对轨道产生危害，进行限速处理；
S5中，所述车辆动力学舒适性响应数据包括：车体垂向振动加速度、车体横向加速度、车体纵向加速度、构架垂向加速度、构架横向加速度、左轴箱加速度、右轴箱加速度、实时舒适度、车辆速度、车辆里程的数据曲线；
S5中，所述车辆舒适度W的计算策略包括：
；
其中，A为车体垂向振动加速度、车体横向加速度、车体纵向加速度、构架垂向加速度、构架横向加速度、左轴箱加速度、右轴箱加速度的均值；
为车体振动频率；/>为车体振动频率为/>时的车体频率修正系数；
所述车辆舒适性的评估包括：
当时，车辆舒适性不符合标准，记作0分；其中，/>为车辆舒适阈值；
当时：
若检测区段检测指标A未出现连续振动６次以上大于等于，则符合测试标准，线路满足后续试验条件，记作3分；
若检测区段检测指标A未出现连续振动６次以上大于等于，但单次加速度最大值超过/>，部分检测区段不符合标准，记作2分；对应输出钢轨维修建议为：利用天窗时间对相应线路进行整修；
检测区段检测指标A出现连续振动６次以上大于等于，不符合
标准，记作0分；对应输出钢轨维修建议为：利用天窗时间或停轮1-2天，对检测出现问题区段集中整治；
S6中，所述融合影响指数的计算策略如下：
；
其中，；
为轨道几何参数融合影响系数；/>为车辆动力学安全性响应数据融合影响系数；为车辆动力学舒适性响应数据融合影响系数；
为轨道几何参数所得总分；/>为车辆动力学安全性响应数据所得总分；/>为车辆动力学舒适性响应数据所得总分。
2.根据权利要求1所述的轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法，其特征在于，S1中，所述几何不平顺检测包括：轨距不平顺检测、高低不平顺检测、钢轨轨向不平顺检测、水平不平顺检测、三角坑检测、曲率半径和曲线变化率检测；
其中，轨距数据的获取包括：通过高精度数字激光传感器获取钢轨轮廓，利用得到的二维坐标数据进行计算得到轨距；
其中，轨道高低数据和钢轨轨向数据通过惯性基准法获得；
其中，三角坑数据为两个横断面水平幅值的代数差；
其中，曲率半径数据的获取中基线弦长的长度为30m；
其中，曲线变化率数据为以2.5m基长的两个曲率值之差除以基长。
3.根据权利要求2所述的轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法，其特征在于，S3中，测力轮对的标定包括：按照0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°、135°、180°、225°、270°、315°进行垂向力和横向力标定，标定横向力时需通过工装将轮对吊离轨道底座3m。
4.轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析***，其基于如权利要求1-3任一项所述的轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法实现，其特征在于，所述***包括以下模块：
几何参数模块、几何谱模块、测力轮对模块、安全性响应模块、舒适性响应模块、融合影响模块；
所述几何参数模块通过激光传感器对轨道状态进行几何不平顺检测，并提取轨道几何参数数据；
所述几何谱模块利用三维建模软件对轨道进行三维建模，通过数据拟合模型获取轨道几何谱特征，评估轨道质量；
所述测力轮对模块用于将标定后的测力轮对换装至列车，并在测力轮对两侧轴端分别安装滑环式集流装置，通过集流装置将轮轨力信号引至数据采集端；
所述安全性响应模块用于采集车辆动力学安全性响应数据，评估安全性响应数据合标度；
所述舒适性响应模块用于采集车辆动力学舒适性响应数据，计算车辆的舒适度，并评估车辆舒适性；
所述融合影响模块用于计算融合影响指数，输出融合影响指数、各个检测项目的评估分数以及相应的钢轨维修建议，对检测项目的评估分数进行分级标色处理，并将轨道维修建议可视化至轨道检测客户端界面。
5.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-3中任一所述的轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法。
6.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储指令；
处理器，用于执行所述指令，使得所述设备执行实现如权利要求1-3任一项所述的轨道几何参数与车辆动力学融合影响分析方法的操作。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107264569A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-10-20 | 山东交通职业学院 | 一种轨道质量状态评定方法及*** |
| CN109033618A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-18 | 中南大学 | 无砟轨道典型伤损对高速列车运行安全性影响的评估方法 |
| WO2021010926A2 (en) * | 2019-07-18 | 2021-01-21 | Limited Liability Company "Ha Rika" | Vision it: online train monitoring and controlling system and predictive maintenance program |
| CN114462700A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-10 | 中国国家铁路集团有限公司 | 一种铁路轨道质量评价方法及装置 |
| CN116767307A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-09-19 | 成都盛锴科技有限公司 | 一种轨道交通的动态不平顺测量***及轮轨关系评估方法 |
-
2024
- 2024-02-07 CN CN202410172454.0A patent/CN117725804B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107264569A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-10-20 | 山东交通职业学院 | 一种轨道质量状态评定方法及*** |
| CN109033618A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-18 | 中南大学 | 无砟轨道典型伤损对高速列车运行安全性影响的评估方法 |
| WO2021010926A2 (en) * | 2019-07-18 | 2021-01-21 | Limited Liability Company "Ha Rika" | Vision it: online train monitoring and controlling system and predictive maintenance program |
| CN114462700A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-10 | 中国国家铁路集团有限公司 | 一种铁路轨道质量评价方法及装置 |
| CN116767307A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-09-19 | 成都盛锴科技有限公司 | 一种轨道交通的动态不平顺测量***及轮轨关系评估方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 城市轨道交通初期运营前轮轨及弓网关系测试_;戴源廷 等;现代城市轨道交通;20190820;全文 * |
| 客运专线舒适性评价问题探析;陈嵘 等;铁道工程学报;20051230(第06期);全文 * |
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