[發明專利]軌道線路豎曲線曲率檢測方法、裝置及軌道線路檢測系統

有效

• 申請號: 202110607133.5
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113324510B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 魏世斌;王琰;余寧;王昊;李穎;杜馨瑜
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司基礎設施檢測研究所;北京鐵科英邁技術有限公司
• 主分類號: G01B21/20
• 分類號: G01B21/20
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 侯天印;郝博

本發明公開了一種軌道線路豎曲線曲率檢測方法、裝置及軌道線路檢測系統，涉及軌道檢測技術領域。該方法包括利用第一時間域數字低通濾波器及去移變濾波器，獲得濾波后的坡度計輸出數據；根據重力加速度及濾波后的坡度計輸出數據，確定基于坡度計的檢測梁俯仰角；將第一有限脈沖響應低通濾波器低通濾波后的檢測梁俯仰角作為第一軌道線路傾角；根據第一軌道線路傾角及空間采樣間隔確定軌道線路豎曲線的第一曲率。本發明通過濾波后的坡度計輸出數據確定基于坡度計的檢測梁俯仰角，將第一有限脈沖響應低通濾波器低通濾波后檢測梁俯仰角作為軌道線路傾角，基于軌道線路傾角確定豎曲線的曲率，提高軌道線路豎曲線曲率檢測的準確性。

技術領域

本發明涉及軌道檢測技術領域，尤其涉及軌道線路豎曲線曲率檢測方法、裝置及軌道線路檢測系統。

背景技術

本部分旨在為權利要求書中陳述的本發明實施例提供背景或上下文。此處的描述不因為包括在本部分中就承認是現有技術。

在我國鐵路運營里程不斷增加過程中，列車運行速度也在不斷的提高，機車車輛在運行過程中的安全性和舒適性也備受關注。作為輪軌系統的主要激擾源，軌道不平順是引起機車車輛振動的主要原因。車輛振動不僅對旅客乘車舒適性有影響，嚴重時還會危及行車安全。軌道不平順定義為軌道幾何形位相較于其設計參數的偏差。在線路開通運營前，軌道初始的不平順往往與材料的缺陷、生產加工過程中的誤差，以及施工過程有關；線路開通運營后，在輪軌相互耦合、車輛荷載、地基沉降以及其它外部因素的共同作用下，軌道的幾何形位與設計參數的偏差越來越大，軌道不平順進一步發展。

列車軌道線路的平順性直接影響列車安全。軌道檢查車、高速綜合檢測列車等車載軌道檢測系統，是動態檢測線路平順性的自動化裝備。軌道線路檢測系統現有檢測項目包括軌距、軌向、高低、水平、超高、三角坑等軌道線路參數，目前尚不能檢測線路坡度參數。軌道線路坡度參數是軌道線路平順性的重要參數，特別是山區線路，如川藏鐵路線。準確檢測出軌道線路坡度參數對鐵路工務人員及時掌線路縱斷面線型的變化具有指導意義，可有效降低工務維修成本，保障列車運行安全。

發明內容

本發明實施例提供一種軌道線路豎曲線曲率檢測方法，應用于包含檢測梁的軌道線路檢測系統，用以實現對軌道線路坡度的準確檢測，該軌道線路豎曲線曲率檢測方法包括：

利用第一時間域數字低通濾波器及去移變濾波器，對檢測梁慣性傳感器中的坡度計輸出數據進行濾波，獲得濾波后的坡度計輸出數據；以檢測梁的中心為原點建立載體空間直角坐標系，慣性傳感器位于檢測梁中心位置處；

根據重力加速度及濾波后的坡度計輸出數據，確定基于坡度計的檢測梁俯仰角；

利用基于梯形窗函數的第一有限脈沖響應低通濾波器對基于坡度計的檢測梁俯仰角進行低通濾波，將低通濾波后基于坡度計的檢測梁俯仰角作為第一軌道線路傾角；

根據第一軌道線路傾角及空間采樣間隔確定軌道線路豎曲線的第一曲率。

本發明實施例還提供一種軌道線路豎曲線曲率檢測裝置，應用于包含檢測梁的軌道線路檢測系統，用以實現對軌道線路坡度的準確檢測，該軌道線路豎曲線曲率檢測裝置包括：

第一濾波模塊，用于利用第一時間域數字低通濾波器及去移變濾波器，對檢測梁慣性傳感器中的坡度計輸出數據進行濾波，獲得濾波后的坡度計輸出數據；以檢測梁的中心為原點建立載體空間直角坐標系，慣性傳感器位于檢測梁中心位置處；

第一俯仰角確定模塊，用于根據重力加速度及濾波后的坡度計輸出數據，確定基于坡度計的檢測梁俯仰角；

第一軌道線路傾角確定模塊，用于利用基于梯形窗函數的第一有限脈沖響應低通濾波器對基于坡度計的檢測梁俯仰角進行低通濾波，將低通濾波后基于坡度計的檢測梁俯仰角作為第一軌道線路傾角；

第一豎曲線曲率確定模塊，用于根據第一軌道線路傾角及空間采樣間隔確定軌道線路豎曲線的第一曲率。