[發明專利]軌道動、靜態檢查數據的匹配方法

在審

• 申請號: 202010514649.0
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111832618A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 魏暉;陶捷;朱洪濤
• 申請（專利權）人: 江西日月明測控科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 何世磊

本發明提供了一種軌道動、靜態檢查數據的匹配方法，包括：按第一預設里程范圍截取動態檢查的高低(或軌向)數據，并按靜態檢查所定義的弦長計算中點矢距，得到訓練數據；選擇需匹配的靜態檢查的高低(或軌向)數據，作為測試數據；將訓練數據與測試數據采用動態時間規整計算最小累積距離路徑，得到動、靜態檢查數據的匹配關系。本發明利用中點矢距統一高低(或軌向)定義，建立動、靜態檢查數據的相似關系，然后利用動態時間規整克服不同檢查系統的波形在幅值及里程上的平移、伸縮、漂移及彎曲，實現動、靜態檢查數據的精確匹配，可用于提高軌道狀態評定、檢測資料綜合分析以及軌道病害的診斷效果。

技術領域

本發明涉及軌道檢查領域，特別是涉及一種軌道動、靜態測量數據的匹配方法。

背景技術

軌道結構的組合性及其所承受列車荷載的隨機性與重復性，導致軌道幾何形位不均勻變化，形成軌道的各種不平順，并影響列車行車的安全性、平穩性、舒適性、車輛和軌道部件的壽命。因此，需周期性的對軌道進行經常保養。

軌道經常保養基本流程主要包含動態檢查數據分析、確定病害地點、現場靜態檢查確認、檢測資料綜合分析、制定作業方案、作業方案審批、上報日天窗作業計劃、作業方案實施、作業質量回檢以及填寫作業日志等步驟。其間一個關鍵性的步驟就是檢測資料綜合分析，即將動態測量數據分析、現場靜態測量確認的結果進行比較，為隨后的制定作業方案、作業方案審批提供依據。

然而，動態檢查與靜態檢查的測量原理不相同，采樣間隔不相等，里程基準不統一，數據長度不一致，其高低、軌向波形難以對應，體現在幅值、里程缺乏明確的匹配關系。因此，鐵科院已故著名鐵道專家羅林研究員在其《輪軌系統軌道平順狀態的控制》(2006)的1.4節中認為“動、靜態不平順的幅值不存在一一對應的函數關系”；北京交通大學徐鵬博士(2012)利用軌距波形的相關分析與動態時間規整(Dynamic Time Warping,DTW)，實現了不同動態檢查數據的里程修正，但軌距參數無法解釋動/靜態檢查的高低、軌向波形的差異，難以為檢測資料綜合分析及隨后的制定作業方案環節提供直接參考。

發明內容

鑒于上述狀況，有必要針對現有技術中軌道高低、軌向不平順的動、靜態幅值難以的匹配問題，提供一種軌道動、靜態檢查數據的匹配方法。

一種軌道動、靜態檢查數據的匹配方法，包括：

約定的匹配軌，按第一預設里程范圍截取動態檢查、靜態檢查數據；將動態檢查的高低(或軌向)數據按靜態檢查所定義的特定弦長，計算中點矢距，得到的中點矢距序列作為訓練數據；選擇需匹配的以所述特定弦長下中點矢距定義的靜態檢查的高低(或軌向)數據作為測試數據。

將訓練數據與測試數據采用動態時間規整計算最小累積距離以及最小累積距離路徑，該路徑即動、靜態檢查數據的匹配關系。

進一步的，上述軌道動、靜態檢查數據的匹配方法，為提高匹配效果，將測試數據按第二預設里程范圍進行截取，第一預設里程范圍覆蓋第二預設里程范圍；以里程作為控制變量，采用動態時間規整搜索截取測試數據與訓練數據的最小累積距離的最小值，其對應的最小累積距離路徑定義的匹配關系即為截取測試數據的動、靜態檢查數據的最佳匹配關系。

進一步的，上述軌道動、靜態檢查數據的匹配方法，為提高匹配效果，可將軌向、高低以及水平、扭曲和軌距組合，構成訓練數據與測試數據，采用動態時間規整計算最小累積距離以及最小累積距離路徑。

進一步的，上述軌道動、靜態檢查數據的匹配方法，其中，所述軌道動態檢查數據通過軌道檢查車采集，所述動態高低(或軌向)波長范圍1.5～42m，采樣間隔0.25m；所述軌道靜態檢查數據通過0級軌道檢查儀采集，所述靜態高低(或軌向)為10m弦中點矢距，采樣間隔0.125m。