[發明專利]一種基于輪軌振動的動態曲線軌距和超高控制方法

在審

• 申請號: 202211238594.0
• 申請日: 2022-10-11
• 公開（公告）號: CN115432031A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 朱程;胡定祥;金鑫;楊陳;蔣軍;李雨晗;李龍濤
• 申請（專利權）人: 中車南京浦鎮車輛有限公司
• 主分類號: B61L23/00
• 分類號: B61L23/00;B61L23/04;B61K9/08;G06F17/10
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 蔡晶晶

本發明公開了一種基于輪軌振動的動態曲線軌距和超高控制方法，包括以下步驟：S1、實時采集列車進入曲線區段前的直線段區域行駛時的鋼軌和車輛振動數據；S2、對采集到的實時鋼軌振動數據與實時車輛振動數據進行處理；S3、基于執行指令利用液壓伸縮器對軌距和超高值進行調整及恢復。本發明基于監測的振動加速度和運營速度，實時評估列車通過曲線區段的安全性和穩定性，有效避免車輛的橫向晃動和輪軌異常磨耗，有助于延長車輪和鋼軌的使用壽命，同時相較于線路建設階段固化的軌距和超高值，一方面確保列車運行的安全裕量充足，另一方面約束車輛的平穩性指標，有助于提高車輛在曲線區段乘坐的舒適性。

技術領域

本發明涉及軌道交通的車輛和軌道領域，具體來說，涉及一種基于輪軌振動的動態曲線軌距和超高控制方法。

背景技術

隨著時代的發展，人們經常使用的列車也隨著時代的發展不斷的進行更新換代，而輪軌關系作為車輛邊界條件中最復雜的因素之一，對列車的安全性和舒適性有直接的影響，其中列車過曲線區段時鋼軌與車輪踏面擠壓摩擦產生的列車異常振動問題尤為突出，并給列車和軌道的日常運維造成嚴重影響。

但現有技術在常規情況下，軌道線路在建設階段已經鋪設結束，尤其在曲線區段的軌距加寬值和外軌超高值已經固定，導致列車服役后由于車輪踏面和鋼軌廓形的變化，在過曲線區段時軌距過小或過大，造成車輛橫向穩定性降低，出現車輛橫向晃動；同時考慮到列車運營的速度和線路客流量存在相關性，因此運營速度是一個動態變化值，導致列車在過曲線時需求的超高值和已固定的超高值存在差距(即過超高或欠超高)，給列車的曲線通過安全性造成影響，嚴重時會造成列車爬軌、脫軌等問題；此外，當曲線區段的軌距固定時，使得列車過曲線區段時發生車輪的輪緣區域與鋼軌的軌肩區域摩擦，一方面加速了車輪和鋼軌的異常磨耗，縮短了兩者的服役壽命，提高了列車和軌道的運維成本，另一方面因為摩擦產生的振動現象，降低了乘坐的舒適性。

目前根據軌道建設標準和線路的實際要求，曲線區段軌道鋪設無法充分考慮輪軌磨耗后列車的運行工況，尤其針對過曲線區段時運營速度的變化導致嚴重的輪軌異常磨耗，極大縮短了鋼軌和車輪的服役壽命，給日常維護帶來了很大的挑戰，因此在滿足服役車輛安全平穩運營的基礎上，將曲線區段的軌距和超高作為變量因子，設計一種可變軌距和軌道超高值的控制方法具有實際意義。

發明內容

針對相關技術中的問題，本發明提出一種基于輪軌振動的動態曲線軌距和超高控制方法，以克服現有相關技術所存在的上述技術問題。

為此，本發明采用的具體技術方案如下：

一種基于輪軌振動的動態曲線軌距和超高控制方法，包括以下步驟：

S1、實時采集列車進入曲線區段前的直線段區域行駛時的鋼軌和車輛振動數據；

S2、對采集到的實時鋼軌振動數據與實時車輛振動數據進行處理；

S3、基于執行指令利用液壓伸縮器對軌距和超高值進行調整及恢復。

進一步的，所述實時采集列車進入曲線區段前的直線段區域行駛時的鋼軌和車輛振動數據包括以下步驟：

利用加速度傳感系統根據預設的標準測量時間長度實時采集列車進入曲線區段前的直線段區域行駛時的鋼軌和車輛振動數據。

進一步的，所述對采集到的實時鋼軌振動數據與實時車輛振動數據進行處理包括以下步驟：

S21、根據傅里葉信號處理原則，按照預設的標準測試時間分析窗對實時采集的鋼軌和車輛振動數據進行帶通濾波處理；

S22、對列車的自動駕駛模式進行網絡共享，獲得列車實時速度，并按照預設的標準測試時間進行記錄；