[發(fā)明專利]一種基于粒子群算法的軌道動態(tài)精調(diào)方法

有效

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• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112100929B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何慶;李晨鐘;馬玉松;王平;俞偉東;高天賜;王啟航;王曉明;高巖;汪建輝;利璐;孫華坤
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06F30/13;G06N3/00
• 代理公司: 成都東恒知盛知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 51304
• 代理人: 何健雄;廖祥文

1.一種基于粒子群算法的軌道動態(tài)精調(diào)方法，其特征在于：包括以下步驟：

一、導(dǎo)入實測軌道左右高低動態(tài)不平順值、左右軌向動態(tài)不平順值、軌枕編號及對應(yīng)的里程坐標(biāo)；

二、根據(jù)左右高低動態(tài)不平順值、左右軌向動態(tài)不平順值計算得到水平、軌距、三角坑對應(yīng)的不平順值；

三、根據(jù)導(dǎo)入的軌枕里程坐標(biāo)對各項實測軌道動態(tài)不平順值進(jìn)行插值處理，得到各編號軌枕位置處對應(yīng)的各項軌道不平順指標(biāo)；

四、在選定待精調(diào)的區(qū)段內(nèi)，設(shè)置需要調(diào)整的扣件個數(shù)N，并將該區(qū)段內(nèi)左右高低、左右軌向絕對值前N大的坐標(biāo)位置作為待調(diào)整位置；根據(jù)待調(diào)整位置的實測不平順值的符號，得到調(diào)整量符號；

五、根據(jù)扣件調(diào)整的最小單位和最大調(diào)整量，得到最大調(diào)整單位量U，即最大調(diào)整量除以調(diào)整最小單位后取整；

六、在待調(diào)整扣件位置處隨機(jī)產(chǎn)生0到U的正整數(shù)，并乘以最小單位和調(diào)整量符號，得到初始化調(diào)整量；重復(fù)過程，生成P個初始化樣本，P為整個粒子群的個體數(shù)；

七、利用粒子群算法迭代求解，得到全局最優(yōu)值；

八、根據(jù)全局最優(yōu)值得到最終的動態(tài)精調(diào)方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于粒子群算法的軌道動態(tài)精調(diào)方法，其特征在于：步驟七中，利用粒子群算法迭代求解的方法為：

a、根據(jù)粒子群算法的位置、速度更新公式：

V_i+1＝w*V_i+c₁*r₁*(X_p-X)+c₂*r₂*(X_g-X)；

X_i+1＝X_i+V_i+1；

V是粒子的速度，X是粒子的位置，r是隨機(jī)數(shù)，c是學(xué)習(xí)因子；w是慣性因子；i表示粒子，X_p是個體最優(yōu)值，X_g是粒子群最優(yōu)值；

計算每個個體的適應(yīng)度函數(shù)，將該適應(yīng)度函數(shù)作為當(dāng)前的個體最優(yōu)值，并將整個粒子群中的最小值作為全局最優(yōu)值；

b、計算步驟a中更新后的每個個體適應(yīng)度，對于每個個體而言，新的適應(yīng)度如果小于歷史個體最優(yōu)值，則將當(dāng)前適應(yīng)度作為新的歷史個體最優(yōu)值，更新完所有個體的歷史最優(yōu)值后，將整個粒子群中的適應(yīng)度最小值作為全局最優(yōu)值；

c、重復(fù)步驟a和步驟b，直到達(dá)到最大迭代次數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于粒子群算法的軌道動態(tài)精調(diào)方法，其特征在于：步驟a中，分別將調(diào)整后TQI和峰值超限比例兩個指標(biāo)作為無砟和有砟軌道的適應(yīng)度函數(shù)，在迭代過程中通過最小化精調(diào)后的TQI或峰值超限比例確定各扣件處的調(diào)整量。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于粒子群算法的軌道動態(tài)精調(diào)方法，其特征在于：計算每個個體的適應(yīng)度之前，先初始化每個個體的位置和速度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于粒子群算法的軌道動態(tài)精調(diào)方法，其特征在于：步驟二中，軌距不平順值為左、右軌向之差，水平不平順值為左、右高低之差，三角坑不平順值為相距軌檢車弦長一半距離的水平相差程度。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于粒子群算法的軌道動態(tài)精調(diào)方法，其特征在于：相距軌檢車弦長為3m。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于粒子群算法的軌道動態(tài)精調(diào)方法，其特征在于：步驟五中，扣件調(diào)整的最小單位為0.5mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于粒子群算法的軌道動態(tài)精調(diào)方法，其特征在于：步驟四中，不平順值如果為正則調(diào)整量為負(fù)，不平順值如果為負(fù)則調(diào)整量為正。