[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)的城軌車(chē)輛服役能力評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010967476.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112033709B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳博;胡林橋;徐剛;張志龍;張恒志
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司;成都運(yùn)達(dá)科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01M17/08
• 分類(lèi)號(hào): G01M17/08;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 成都行之專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李朝虎

1.一種基于動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)的城軌車(chē)輛服役能力評(píng)估方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1：集成采集車(chē)輛多位置的振動(dòng)數(shù)據(jù)；

S2：根據(jù)步驟S1采集的車(chē)輛多位置的振動(dòng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行多指標(biāo)的動(dòng)力學(xué)特征提取，構(gòu)造特征矩陣；

S3：構(gòu)建基于車(chē)輛多指標(biāo)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，進(jìn)行模型訓(xùn)練；根據(jù)訓(xùn)練好的模型，對(duì)待監(jiān)測(cè)的車(chē)輛特征矩陣進(jìn)行計(jì)算與分析，自動(dòng)輸出其對(duì)應(yīng)的動(dòng)力學(xué)綜合指標(biāo)值，評(píng)價(jià)車(chē)輛當(dāng)前的服役能力狀態(tài)；

步驟S1包括以下子步驟：

S11：利用車(chē)載裝置采集與動(dòng)力學(xué)相關(guān)的車(chē)輛各個(gè)位置的振動(dòng)加速度信號(hào)，且所述車(chē)輛各個(gè)位置上均布置有對(duì)應(yīng)的傳感器，所述車(chē)輛各個(gè)位置包括車(chē)體、構(gòu)架、軸箱；其中，傳感器分別布置在車(chē)體車(chē)底架中梁下蓋板上、轉(zhuǎn)向架車(chē)輪軸箱蓋上、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上；

S12：對(duì)步驟S11采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗處理；

步驟S2包括以下子步驟：

S21：進(jìn)行車(chē)輛動(dòng)力學(xué)指標(biāo)計(jì)算，使用車(chē)體振動(dòng)、構(gòu)架振動(dòng)、軸箱振動(dòng)分別計(jì)算出每組數(shù)據(jù)的車(chē)輛平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)向架橫向穩(wěn)定性、輪軌振動(dòng)強(qiáng)度三類(lèi)動(dòng)力學(xué)指標(biāo)；

S22：將每組數(shù)據(jù)中三類(lèi)動(dòng)力學(xué)指標(biāo)的平均值作為其特征值，各組特征值構(gòu)成一個(gè)特征矩陣T；

S23：將每組數(shù)據(jù)的特征值進(jìn)行專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)評(píng)判，每組給出一個(gè)對(duì)應(yīng)的動(dòng)力學(xué)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，共分為五級(jí)，從1級(jí)到5級(jí)服役能力依次降低，1為最好，5為最差；各組的指標(biāo)值構(gòu)成一個(gè)指標(biāo)矩陣S；

S24：將特征矩陣中的各個(gè)值與其標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較后，構(gòu)成新的特征矩陣T^*：

其中，x₀、y₀、z₀分別取平穩(wěn)性、橫向穩(wěn)定性、輪軌振動(dòng)強(qiáng)度的閾值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)的城軌車(chē)輛服役能力評(píng)估方法，其特征在于，步驟S11中的采樣頻率為2kHz。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)的城軌車(chē)輛服役能力評(píng)估方法，其特征在于，S12中，對(duì)步驟S11采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗處理，保留列車(chē)以大于70km/h的速度在軌道正線(xiàn)運(yùn)行時(shí)各個(gè)位置傳感器采集的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)，將每一段連續(xù)數(shù)據(jù)作為一個(gè)數(shù)據(jù)組。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)的城軌車(chē)輛服役能力評(píng)估方法，其特征在于，步驟S3中，基于車(chē)輛多指標(biāo)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，具體地，將特征矩陣T^*與指標(biāo)矩陣S作為訓(xùn)練樣本輸入模型進(jìn)行訓(xùn)練；在訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)模型中輸入新的特征矩陣T^*，即可自動(dòng)輸出其對(duì)應(yīng)的動(dòng)力學(xué)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)S。