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专利号: 2015102505077
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种轨道平顺状态的评定方法,其特征在于,包括:

基于车辆-轨道耦合大系统的振动方程,确定测量的轨道不平顺中各个波长使耦合大系统产生的振动变化值;其中,所述振动方程是根据轮轨相互作用关系建立的;

计算与每一个振动变化值对应的所述轨道不平顺的波长相匹配的波长权重系数;

利用所述波长权重系数对与所述波长权重系数相匹配的所述轨道不平顺中的波长进行加权计算,得到新的轨道不平顺;

根据预设的评定方法对所述新的轨道不平顺进行评定;所述预设的评定方法包括超限评分法和轨道质量指数法。

2.根据权利要求1所述的轨道平顺状态的评定方法,其特征在于,所述基于车辆-轨道耦合大系统的振动方程,确定测量的轨道不平顺中各个波长使耦合大系统产生的振动变化值包括:基于车辆-轨道耦合大系统的振动方程,计算所述轨道不平顺与所述耦合大系统振动之间的传递函数;

根据所述传递函数中各个幅值的变化值,确定所述幅值对应的所述轨道不平顺的波长对耦合大系统振动的影响程度。

3.根据权利要求2所述的轨道平顺状态的评定方法,其特征在于,所述基于车辆-轨道耦合大系统的振动方程,计算所述轨道不平顺与所述耦合大系统振动之间的传递函数包括:采用频域分析方法对所述振动方程进行分析计算,得到所述轨道不平顺与所述耦合大系统振动之间的传递函数;

或者,采用时域分析方法对所述振动方程进行分析计算,得到所述耦合大系统的实际振动响应;

将实际轨道不平顺和所述实际振动响应进行频域转换计算,得到频域下的振动响应和轨道不平顺;

计算所述频域下的振动响应与所述轨道不平顺的比值,得到所述轨道不平顺与所述耦合大系统振动之间的传递函数。

4.根据权利要求3所述的轨道平顺状态的评定方法,其特征在于,所述计算与每一个振动变化值对应的所述轨道不平顺的波长相匹配的波长权重系数包括:对所述传递函数作归一化处理,得到与每一个振动变化值对应的所述轨道不平顺的波长相匹配的波长权重系数。

5.根据权利要求4所述的轨道平顺状态的评定方法,其特征在于,所述利用所述波长权重系数对所述波长权重系数相匹配的所述轨道不平顺中的波长进行加权计算,得到新的轨道不平顺包括:对所述轨道不平顺进行傅立叶变换,得到所述轨道不平顺的频谱;所述轨道不平顺的频谱包括频率/波长与幅值的对应信息、频率/波长与相位的对应信息;

根据所述轨道不平顺的频谱中波长对应的所述波长权重系数,对所述轨道不平顺的频谱的幅值进行加权计算;

对加权后的幅值以及所述频谱中的相位信息进行傅立叶逆变换,得到加权后的轨道不平顺。

6.根据权利要求4所述的轨道平顺状态的评定方法,其特征在于,所述利用所述波长权重系数对与所述波长权重系数相匹配的所述轨道不平顺中的波长进行加权计算包括:对所述轨道不平顺进行分解,得到按预设顺序排列的多组轨道不平顺;

采用所述波长权重系数依次对多组轨道不平顺进行加权计算,得到新的多组轨道不平顺。

7.根据权利要求6所述的轨道平顺状态的评定方法,其特征在于,所述对所述轨道不平顺进行分解,得到按预设顺序排列的多组轨道不平顺包括:采用小波变化方法,按公式n=floor(log2(wmax-wmin))对所述轨道不平顺进行分解,得到按预设顺序排列的多组轨道不平顺;其中,n表示分解层数;wmin表示轨道不平顺的最小波长;wmax表示轨道不平顺的最大波长,即轨检车检测的截止波长;floor()表示向下取整;

所述采用所述波长权重系数依次对多组轨道不平顺进行加权计算包括:根据公式 对所述权重系数进行平均值计算,得到平均波

长权重系数以及所述平均波长权重系数与轨道不平顺组数的对应关系;

根据所述平均波长权重系数与轨道不平顺组数的对应关系,将所述平均波长权重系数加权到对应的轨道不平顺组数的每个幅值中。

8.根据权利要求6所述的轨道平顺状态的评定方法,其特征在于,所述对所述轨道不平顺进行分解,得到按预设顺序排列的多组轨道不平顺,包括:采用经验模态分解EMD方法对所述轨道不平顺进行分解,得到按波长从短到长或按频率从高到低排列的多层本征模态函数;其中,分解公式为: S(t)表示轨检车测量的轨道不平顺信号;imfi(i=1……n)表示分解后的本征模态函数;rn(t)表示残余信号;

所述采用所述波长权重系数依次对多组轨道不平顺进行加权计算,得到新的多组轨道不平顺包括:根据希尔伯特变换算法,分别计算每一层所述本征模态函数中每一个频率/波长值和该频率/波长值对应的幅值;

在所有所述波长权重系数中,查找每一层所述本征模态函数中每一个所述频率/波长值对应的波长权重系数,得到有效波长权重系数;

将所述有效波长权重系数加权到所述幅值上,得到新的多组轨道不平顺;其中,所述有效波长权重系数对应的频率/波长值与所述幅值对应的频率/波长值相同。

9.根据权利要求6-8任意一项所述的轨道平顺状态的评定方法,其特征在于,所述根据预设的评定方法对所述新的轨道不平顺进行评定,包括:对所述新的多组轨道不平顺重新组合,得到加权后的轨道不平顺;

根据预设的评定方法对所述加权后的轨道不平顺进行评定;所述预设的评定方法包括超限评分法和轨道质量指数法。

10.一种轨道平顺状态的评定装置,其特征在于,包括:

确定单元,用于基于车辆-轨道耦合大系统的振动方程,确定测量的轨道不平顺中各个波长使耦合大系统产生的振动变化值;其中,所述振动方程是根据轮轨相互作用关系建立的;

第一计算单元,用于计算与每一个振动变化值对应的所述轨道不平顺的波长相匹配的波长权重系数;

第二计算单元,用于利用所述波长权重系数对与所述波长权重系数相匹配的所述轨道不平顺中的波长进行加权计算,得到新的轨道不平顺;

评定单元,用于根据预设的评定方法对所述新的轨道不平顺进行评定,以便根据评定结果对轨道不平顺进行处理;所述预设的评定方法包括超限评分法和轨道质量指数法。