[發明專利]一種基于改進弦測法的軌檢儀軌向不平順度測量方法

有效

• 申請號: 201611119869.3
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106595561B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 張航;吳永健;周忠林;林海昕
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01B21/30
• 分類號: G01B21/30;B61K9/08
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 楊萍

本發明公開了一種基于改進弦測法的軌檢儀軌向不平順度測量方法，包括以下步驟：首先，輸入里程對應的n個軌道基本弦軌向測量值，其對應的弦記為(A_i?2,A_i)；以弦(A₀,A₂)所在直線為X軸，A₀為原點，垂直X軸向下為Y軸建立直角坐標系；然后，計算線段(A_i?2,A_i)與X軸的夾角θ(i)；再計算A₀,A₁,…,A_n的坐標值，并計算線段(A₀,A_n)所在直線的方程；最后求出點A_n/2到上述直線的距離，即為軌道M米弦軌向不平順度。本發明不易因測量得到的小誤差而積累更大的誤差，且在非圓曲線的軌道上計算軌向值也可以獲得較為理想的結果。

技術領域

本發明涉及鐵路工務線路檢測領域，尤其涉及一種基于改進弦測法的軌道軌向不平順值測量方法。

背景技術

在機車車輛不穩定荷載作用下，軌道會產生垂向、橫向的動態彈性形變和殘余積累變形，稱為軌道不平順。軌道不平順一般可以分為軌距、水平(三角坑)、高低、軌向、復合不平順及連續不平順等長波不平順，以及鋼軌波磨、接頭病害、鋼軌擦傷及剝離等短波不平順。其中軌向不平順是指直線不直，曲線不圓，通常是由于鋼軌硬彎、扣件松動、緩和曲線順坡不良等原因造成的，嚴重的軌向不平順將引起很大的橫向力，可能使軌枕、扣件不良地段的鋼軌傾翻或軌排橫移，在無縫線路上，還會引起脹軌跑道，危及行車安全。

測量不平順度的主要方法有弦測法和慣性法，大型軌檢車主要使用的是慣性法，但由于陀螺儀結構復雜、價格貴、易壞，不適合移植到目前鐵路工務部門日常維護鐵路所使用的手推小車上，因此軌檢儀普遍采用弦測法測量軌向不平順度，在鐵路工務部門中，一般選擇直線段10米弦軌向和曲線段20米弦軌向(正矢)來衡量鐵軌的狀態。傳統方法，如江西日月明公司對軌向不平順度的測量算法，不足之處在于該算法的誤差會有一個傳遞和累加的過程，一個很小的誤差對最終的結果也會產生很大的影響。

因此有必要設計一種改進的弦測方法，提高軌檢儀測量的軌道軌向不平順度的準確性，保障所得數據的準確性。

發明內容

本發明所解決的技術問題是，針對目前現有技術的不足，提出一種基于改進弦測法的軌檢儀軌向不平順度的測量方法，使用該方法對軌檢儀采集的原始數據(如水平、高低和基本弦軌向等數據)，可以較為精確地推算出軌道直線段10米弦軌向和曲線段20米弦軌向(正矢)值。

本發明的技術方案為：

一種基于改進弦測法的軌檢儀軌向不平順度測量方法，包括以下步驟：

步驟1：根據軌檢儀每次測量的步長T，計算測量軌道M米弦軌向不平順度所需的采樣點數n＝M/T；此處n＝M/T為偶數；

輸入里程對應的n個軌道基本弦軌向測量值序列{h(1),h(2),…,h(i),…,h(n)}；其對應的弦分別為線段(A₀,A₂),(A₁,A₃),…,(A_i-1,A_i+1),…,(A_n-1,A_n+1)；A₀和A_n+1分別為測量的起始點和結束點；線段(A_i,A_i+2)的長度等于軌檢儀的雙輪粱弦長T'＝2T；

以線段(A₀,A₂)所在直線為X軸，A₀為原點，垂直X軸向下為Y軸建立直角坐標系；記點A_i的坐標為(X[i],Y[i])；