[發明專利]一種接觸網定位器坡度的動態測量方法

有效

• 申請號: 202010172927.9
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN113295143B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 何澤民;閆正洋;廖雅珺
• 申請（專利權）人: 廣東中科如鐵技術有限公司
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00;G01S17/88
• 代理公司: 廣州渣津專利代理事務所(特殊普通合伙) 44516
• 代理人: 曾妮;陸思宇

1.一種接觸網定位器坡度的動態測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，使用激光雷達的動態測量儀持續動態掃描高鐵接觸線和定位器腕臂；

步驟二，提取接觸線三維點云數據，獲取定位器腕臂法面和接觸線的交點，以該點為計算定位器坡度A點的參考點；

步驟三，提取定位器腕臂三維雷達點云數據；去除噪點，利用點云之間距離關系以及和接觸線的空間關系，分離出可以用來計算定位器坡度的有效點；

步驟四，迭代出用來計算定位器坡度最優B點，計算出定位器坡度；

所述步驟二的過程包括如下步驟：

21，通過RANAC直線隨機分割，分割出測量出的接觸線點云，計算出每個位置對應接觸線的X、Y坐標；

22，根據定位器結構特點和接觸線空間關系，取定位器垂直軌的平面和接觸線的交點，作為參考點；

23，根據定位器結構特點和安裝要求，以接觸線上點坐標計算出定位器坡面上最靠近接觸線的A點坐標；

所述步驟三的過程包括如下步驟：

31，根據定位器和接觸線空間位置關系，利用統計濾波算法，去除無關的噪點；

32，根據定位器空間位置關系，找到定位器固定桿，根據點云分布，確定正定位器或反定位器；

33，按定位器結構，按正定位或反定位方向A點為開始點找定位器點，在雷達點有大的變動，超過設定閾值則中斷找點，閾值為雷達的2倍分辨率的X、Y值；

所述步驟四的過程包括如下步驟：

41，將找出的定位器點云按照Z軸的里程不同進行分組，并按照點的X坐標排序；

42，取出其中一組定位器點，從距離A點不少于300毫米位置處開始取點，連續取n個點作為訓練集，n≥16，這些點分別和A點(x₀,y₀)計算角度，再求平均值β，以這些點平均x坐標為B點x坐標，再求得B點y坐標，

B點在平面內的坐標：

43，以A、B連線作為AB直線，計算訓練集的n個點落在該直線周圍的分布情況，訓練集的一個點到AB直線的距離：

44，根據d_i和訓練集點在AB直線的分布情況判斷是否為有效訓練集：d_i不大于10的點數不少于8個，且2側有效點分布比例不超過5:3；

如不滿足以上有效訓練集條件，則繼續沿著X軸往下取點作為訓練集，從42開始重復；

45，以訓練集相同Z坐標的訓練集外的所有定位器點作為測試集，計算所有點到AB直線的距離，以及在AB直線2側分布情況，去掉d_i大于30的無效點后，計算測試集和樣本集分布的相似度，標記I_u0為訓練集在AB直線上方的有效點，I_d0為訓練集在AB直線下方的有效點，I_u1為測試集在AB直線上方的有效點，I_d1為測試集在AB直線下方的有效點，滿足以下條件為通過驗證測試；

46，重復42到45，取出所有不同Z軸坐標的定位點進行計算；

47，比較所有有效訓練集計算結果，取I_u0/I_d0最接近1為最優解，輸出對應的β為定位器坡度。

2.根據權利要求1所述的接觸網定位器坡度的動態測量方法，其特征在于，所述步驟一的過程包括如下步驟：

11，將高精度激光安裝在檢測裝置上，并在檢測裝置上安裝光電編碼傳感器，用來檢測檢測裝置的位移；

12，檢測裝置沿著鐵軌移動，激光雷達持續掃描接觸線、承力索、定位器腕臂；

13，激光雷達持續掃描的測量點數據和光電編碼傳感器返回位置數據同步構成測量點的三維點云數據，送到檢測裝置的數據處理中心。