[發明專利]一種軌道垂向不平順測量方法

有效

• 申請號: 201910834784.0
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110530300B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 干鋒;戴煥云;曾京;鄔平波;魏來;桑虎堂
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01B11/30
• 分類號: G01B11/30;B61K9/08
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 郭艷艷

本發明公開了本發明提供的軌道垂向不平順測量方法，針對現有的軌道不平順中的垂向不平順的中波和長波很難測量準確的問題，建立了精確的測量模型，采用幾何推導和矢量映射方法，準確分析和測量軌道的垂向不平順，特別是針對短波、中波和長波不平順，以上坡、平坡和下坡路況，測量結果更精確。

技術領域

本發明屬于不平順檢測技術領域，具體涉及一種軌道垂向不平順測量方法。

背景技術

鐵路系統中，軌道幾何形狀不平順受眾多因素的影響表現出明顯的隨機性，這些因素包括鋼軌的初始彎曲、鋼軌磨耗、損傷、軌枕間距不均、質量不均、道床的級配和強度不均、松動、路基下沉不均及剛度等因素綜合作用，構成了軌道不平順的隨機性特征。

對于獲取軌道不平順信息的主要途徑是對線路的實時測量。在實際測量過程中得到的樣本時復雜的隨機波，只能用一些統計特征的方法，如從時域、頻域或多傳感器數據融合幾個方面對軌道不平順做全面的描述。軌道不平順主要分為4大類：垂向不平順、方向不平順、水平不平順和軌距不平順。

目前針對不平順檢測，形成了眾多在線檢測和評估方法。基于在構架上安裝慣導系統，采用小波去噪和積分濾波器方法，將角度、將速度和加速度信號處理得到軌道不平順唯一。在軸箱上安裝垂向加速度計，獲得軸箱加速度信號，對信號進行二次積分、高通濾波、相位補償和反向推導處理，得到軌道垂向不平順。或者通過對軸箱振動加速度采用卡爾曼濾波和波長帶通濾波估計方法得到軌道垂向不平順。

軌道垂向不平順包括波長較廣范圍內的不平順，采用軸箱振動方式很難同時檢測短波不平順和長波不平順；采用架構振動方式由于一系簧濾波特性和集合濾波方法丟失較多波長成分，架構傾角對短波不平順存在空間濾波特性。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的軌道不平順測量方法解決了現有的軌道不平順中的垂向不平順的中波和長波很難測量準確的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：一種軌道垂向不平順測量方法，包括以下步驟：

S1、搭建軌檢小車軌道垂向不平順測量模型；

S2、確定待檢測軌道的參數，并根據其計算軌道垂向不平順測量模型中的軌檢小車在行進過程中的運動參數；

S3、根據軌檢小車的運動參數，反演待檢測軌道的垂向不平順路譜，實現對待檢測軌道的垂向不平順測量。

進一步地，所述步驟S1具體為：

S11、設置軌檢小車的后輪半徑和前輪半徑均為R，且后輪中心位置P₀，前輪中心位置為P₁；

所述P₀和P₁之間的距離為L；

S12、連接P₀和P₁，形成軌檢小車的框架結構；

S13、在靠近后輪的框架架構O₀處安裝后輪激光傳感器，并確定后輪激光發射點位置S₀；

同時，在靠近前輪的框架結構O₁上安裝前輪激光傳感器，并確定前輪激光發射點位置S₁；

所述后輪激光傳感器和前輪激光傳感器的安裝位置關于框架結構的中軸線對稱，且S₀和P₀、S₁和P₁之間的距離均為L_s，S₀和P₀、S₁和P₁之間的水平夾角均為θ；