[發(fā)明專利]城軌車輛輪對尺寸檢測系統(tǒng)檢測結果可靠度的確定方法

在審

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• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107045577A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發(fā)明（設計）人: 孫飛;韓煜霖;曹康;劉新海;邢宗義
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G01B21/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 薛云燕

技術領域

本發(fā)明屬于交通安全工程領域，具體涉及一種城軌車輛輪對尺寸檢測系統(tǒng)檢測結果可靠度的確定方法。

背景技術

輪對作為城軌車輛的重要組成部分，不僅承載著整個列車的全部重量，還需承受列車在運行過程中的制動力和各種摩擦力，輪對的外形尺寸直接影響著列車運行的安全穩(wěn)定。為了能夠及時的獲取城軌車輛輪對的外部特征情況，需要持續(xù)獲得準確的輪對尺寸參數(shù)。目前諸多研發(fā)機構和公司開發(fā)出多種輪對尺寸檢測系統(tǒng)。各檢測系統(tǒng)的原理和方法有所不同，皆不可避免的會產(chǎn)生檢測效果有偏差的共性特點，所以由系統(tǒng)檢測的輪對尺寸參數(shù)會存在準確性不可靠的問題。

目前，關于輪對幾何參數(shù)測量系統(tǒng)測量值不確定度分析和誤差分析，有關學者做了大量的研究，西南交通大學的劉李瑩在論文《便攜式鐵道車輪外形測量儀的準確度研究》提出了測量機構不確定度評價的方法，進一步提高了輪對尺寸檢測系統(tǒng)的測量精度；西南交通大學的張英春介紹了鐵路車輪外形測量儀直徑標定模型，并對不確定度進行分析，為測量儀的測量準確度提供了保障。但是，現(xiàn)有的輪對尺寸檢測技術均不能直觀地判斷檢測系統(tǒng)每一次檢測結果的可靠程度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種城軌車輛輪對尺寸檢測系統(tǒng)檢測結果可靠度的確定方法，從而直觀地判斷檢測系統(tǒng)每一次檢測結果的可靠程度。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術解決方案是：一種城軌車輛輪對尺寸檢測系統(tǒng)檢測結果可靠度的確定方法，包括以下步驟：

步驟1，獲取影響因素：確定城軌車輛輪對尺寸檢測系統(tǒng)檢測結果的影響因素，以及各影響因素指標；

步驟2，指標標準化處理：對步驟1中確定的影響因素指標進行標準化處理；

步驟3，確定指標重要度：在步驟2指標標準化處理的基礎上，結合變異系數(shù)法，確定指標的重要度的計算方法；

步驟4，計算檢測結果的可靠度指數(shù)：使用TOPSIS法計算城軌車輛輪對尺寸檢測系統(tǒng)檢測結果的可靠度指數(shù)；

步驟5，獲取最佳測量結果：根據(jù)步驟4計算出的可靠度指數(shù)，確定最終的輪對尺寸檢測系統(tǒng)檢測結果。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點是：(1)采用變異系數(shù)法確定各影響因素下指標的重要度，避免了指標類型不同對可靠度判斷的影響；(2)利用TOPSIS法比較充分的利用指標數(shù)據(jù)，對指標無特殊要求；(3)較直觀地反映輪對尺寸檢測系統(tǒng)測量結果的可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明城軌車輛輪對尺寸檢測系統(tǒng)檢測結果可靠度的確定方法的流程圖。

圖2為可靠度計算中各影響因素下的指標層次圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

結合圖1，本發(fā)明城軌車輛輪對尺寸檢測系統(tǒng)檢測結果可靠度的確定方法，包括以下步驟：

步驟1，獲取影響因素：確定城軌車輛輪對尺寸檢測系統(tǒng)檢測結果的影響因素，以及各影響因素指標；

結合圖2，所述的城軌車輛輪對尺寸檢測系統(tǒng)檢測結果的影響因素，包括傳感器設置因素、現(xiàn)場環(huán)境因素、算法處理因素和車輛影響因素；

所述傳感器設置因素包括曝光時間和傳感器采樣頻率；所述現(xiàn)場環(huán)境因素包括光照影響度和現(xiàn)場溫度影響度；所述算法處理因素包括內(nèi)端面傾角、融合度偏差和有效幀數(shù)；所述車輛影響因素包括同軸檢測偏差、同轉(zhuǎn)向架檢測偏差和同車廂檢測偏差。

步驟2，指標標準化處理：對步驟1中確定的影響因素指標進行標準化處理；所述指標標準化處理，具體如下：

城軌車輛輪對尺寸檢測系統(tǒng)檢測結果的影響因素指標包括正向指標和逆向指標，將正向指標和逆向指標做標準化處理，轉(zhuǎn)化成同一量綱指標類型；各影響因素指標體系中包括m組檢測結果，每組檢測結果中包括n項指標類型，其中x_ij表示第i組檢測結果對應的影響因素中第j項指標數(shù)值；

對正向指標進行處理得p_ij：

對逆向指標進行處理得p_ij：

標準化處理后，得到各影響因素指標數(shù)據(jù)矩陣P如下式：

步驟3，確定指標重要度：在步驟2指標標準化處理的基礎上，結合變異系數(shù)法，確定指標的重要度的計算方法，具體如下：

(3.1)在各影響因素下的指標數(shù)據(jù)體系中，求取每項指標的均值計算每項指標的標準差

其中，影響因素指標體系中包括m組檢測結果，每組檢測結果中包括n項指標類型，x_ij表示第i組檢測結果對應的影響因素中第j項指標數(shù)值；