[發明專利]一種識別高速動車組低錐度蛇行晃車特征的信號處理方法

有效

• 申請號: 201811106596.8
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN108985282B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 胡曉依;成棣;侯茂銳;劉豐收;郭濤
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司鐵道科學技術研究發展中心
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06F17/14
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 王苑祥;高寧寧

本發明公開了一種識別高速動車組低錐度蛇行晃車特征的信號處理方法，屬于軌道車輛技術領域，包括步驟A和步驟B兩個步驟，其中步驟A、判斷時間長度是否成立，如果是則對車體橫向加速度進行10 Hz的低通濾波得到濾波后的車體加速度并進入步驟A1，否則終止迭代；A1、取一定時間內的車體橫向加速度并）進行快速傅里葉變換得到b()；A2、計算譜線；A3、計算M()的平均值、最大譜峰幅值以及最大譜峰幅值對應的離散頻率，A4、對最大譜峰進行幅值和頻率修正并計算參數，如果_maxP03和V_mean0/V_maxP00.1同時成立，則表明在t₀～t₀+t_w內動車組已經發生了低錐度蛇行晃車，進入步驟B，否則令并返回步驟A1。本發明可根據車體加速度信號識別是否出現低錐度蛇行晃車現象。

技術領域

本發明屬于軌道車輛技術領域，具體涉及一種識別高速動車組低錐度蛇行晃車特征的信號處理方法。

背景技術

機車車輛在行駛中，由于輪軌間設置了9mm的游間，又因為輪對踏面為具有錐度，導致輪對在構造上的蛇行運動。當蛇行運動與線路的彈性不平順、軌道幾何尺寸不平順等不利因素耦合時，列車就十分容易在同一地段發生同形態的蛇行運動。當輪對等效錐度較低造成蛇行運動時，車輪輪緣是貼靠在磨耗一側鋼軌作用邊的，如果磨耗幅值大而車速又高，勢必產生車體的低頻橫向擺動，即晃車?；诬嚥粌H降低乘客的乘坐舒適性，長期也會對軌道產生不利影響。而現有技術中，尚無針對高速動車組低錐度蛇行晃車的識別方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種識別高速動車組低錐度蛇行晃車特征的信號處理方法，可以對晃車的頻率和幅值進行準確識別。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種識別高速動車組低錐度蛇行晃車特征的信號處理方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟A、判斷時間長度t₀+t_W+9t_WSt_n是否成立，如果成立則對車體橫向加速度進行10Hz的低通濾波得到濾波后的車體加速度a(t)并進入步驟A1，否則終止迭代，其中t₀、t_n分別是加速度信號起始和終止時間點，t_W＝2s，t_WS是滑動窗步長并且取t_WS＝0.2s；

A1、取時間t₀～t₀+t_W內的車體橫向加速度a(t)，對a(t)(t₀tt₀+t_W)進行快速傅里葉變換得到b(f)，其中t＝t₀+nΔt，f＝nf₀,，,n＝0,1,2,L,N_W為t_W處采樣點數并且Δt為采樣時間間隔，f₀為頻率分辨率并且采樣頻率[·]為取整運算；

A2、計算譜線其中f＝nf₀,、,n＝0,1,2,L,N_WS-1，abs(·)是取模運算，N_WS是在t_WS的采樣點數并且[·]為取整運算；

A3、計算M(f),的平均值V_mean0、最大譜峰幅值V_max＝M(n_maxf₀)以及最大譜峰幅值對應的離散頻率為n_maxf₀；

A4、按照

計算參數f_d，并按下式對最大譜峰進行幅值和頻率修正，得到修正后的真實頻率和最大幅值f_maxP0和V_maxP0，