列车晃车因素检测装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种列车晃车因素检测装置与方法，涉及轨道交通领域。将接收到的多个沿每个所述智能终端的屏幕建立的第一三维坐标系的第一加速度信息转换为以列车行驶方向为Y轴的第二三维坐标系的多个第二加速度信息，其中，每辆列车均包含有随该列车移动的多个智能终端；依据多个第二加速度信息、多个列车身份信息、多个智能终端的位置信息生成晃车因素结果，从而无需在列车安装检测仪器，摆脱了检测设备对摆放安装姿态的要求，打破了目前对安装检测仪器的依赖，节省成本，不仅考虑了列车的竖直方向与横向振动还考虑了列车在纵向(即沿列车运行的方向)的振动情况，检测精确度、可靠性高以及对不平顺的位置以及对象进行精确定位。

Device and method for detecting train sway factor

The invention provides a device and a method for detecting train sway factors, relating to the field of rail transportation. First the acceleration information of a plurality of along each of the intelligent terminal screen receives the first 3D coordinate system for a plurality of second acceleration information, to train travel direction as Y axis of the second dimensional coordinate system in which each train are included with the train moving multiple intelligent terminal moving; based on the results of multiple factors generated sway car second acceleration information, multiple train identification information, multiple intelligent terminal position information, so there is no need to install detection equipment on the train, get rid of the testing equipment for install attitude requirements, breaking the current dependence on, install detection equipment to save costs, not only consider the vertical direction the train and the transverse vibration is considered in the longitudinal train (i.e. along the train running direction) vibration, detection accuracy, high reliability and the irregularity in position Accurate positioning of objects.

【技术实现步骤摘要】
列车晃车因素检测装置与方法
本专利技术涉及轨道交通领域，具体而言，涉及一种列车晃车因素检测装置与方法。
技术介绍
随着我国高速铁路网络逐步形成，线路养护维修的压力逐渐增大。对列车运行状态的准确掌握一方面可为车辆维修提供依据，另一方面也是铁路线路养护维修的重要依据，其中，列车车体加速度准确、广泛以及便捷的检测成为一个新的研究热点。在现有技术中，关于铁路列车服役状态的监测以及轨道平顺性评估主要依赖于专用检测设备，例如添乘仪、晃车仪等。现有技术的铁路列车服役状态的监测以及轨道平顺性评估需要的检测仪器成本较高，对设备的摆放位置、摆放姿态有特殊要求，工作人员的操作体验感低。检测方式为通过测量数据通过简单的Sperling指标(铁路列车运行平稳性指标)以及加速度有效值的方法来实现列车服役状态的评估，并根据评估结果评估轨道的平顺性，并且添乘仪、晃车仪只考虑列车的垂向与横向振动(未考虑纵向振动加速度)，检测精确度与可靠性低；再者，数据来源单一且采集到的数据非常离散，并未考虑利用多个列车或多个轨道区段的晃车数据进行多数据融合分析，对于高速列车服役状态评估与轨道平顺性评估而言，其数据的分析处理方法落后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车晃车因素检测装置，其特征在于，所述列车晃车因素检测装置包括：信息接收单元，用于接收随着不同列车移动的多个智能终端发送的多个位置信息、多个列车身份信息以及沿所述智能终端的屏幕建立的第一三维坐标系的三个轴向的多个第一加速度信息，其中，每辆列车均包含有随该列车移动的多个智能终端；加速度信息转换单元，用于将多个沿每个所述智能终端的屏幕建立的第一三维坐标系的三个轴向的第一加速度信息转换为以列车行驶方向为Y轴的第二三维坐标系的多个第二加速度信息；晃车因素生成单元，用于依据多个第二加速度信息、多个列车身份信息、多个位置信息生成晃车因素结果。

【技术特征摘要】
1.一种列车晃车因素检测装置，其特征在于，所述列车晃车因素检测装置包括：信息接收单元，用于接收随着不同列车移动的多个智能终端发送的多个位置信息、多个列车身份信息以及沿所述智能终端的屏幕建立的第一三维坐标系的三个轴向的多个第一加速度信息，其中，每辆列车均包含有随该列车移动的多个智能终端；加速度信息转换单元，用于将多个沿每个所述智能终端的屏幕建立的第一三维坐标系的三个轴向的第一加速度信息转换为以列车行驶方向为Y轴的第二三维坐标系的多个第二加速度信息；晃车因素生成单元，用于依据多个第二加速度信息、多个列车身份信息、多个位置信息生成晃车因素结果。2.根据权利要求1所述的列车晃车因素检测装置，其特征在于，所述晃车因素生成单元包括：晃动因素因子计算子单元，用于依据算式计算车辆因素晃动因子与轨道因素晃动因子，其中，Ic为车辆因素晃动因子，Ik为轨道因素晃动因子，Ik+Ic＝1，sum(p(ci，k)为列车身份信息为ci的列车经过不同的轨道区段对应的第一晃车谱元素和，且其中，m为轨道区段的个数，K为不同的轨道区段，c为不同的列车身份信息，C为列车身份信息的数量，sum(p(c，kj)为不同列车的位置信息的所属轨道区段kj时对应的第二晃车谱元素和，kj为位置信息所属的固定轨道区段，P(c，k)为车辆-轨道晃车谱，at，c，j，d为多个第二加速度信息，α为归一化系数。3.根据权利要求2所述的列车晃车因素检测装置，其特征在于，所述晃车因素生成单元还包括：差值计算子单元，用于计算车辆因素晃动因子、轨道晃动因子分别与0和1的差值以及车辆因素晃动因子与轨道晃动因子之间的差值；结果生成子单元，用于若车辆因素晃动因子与1的差值在第一阈值范围内，而轨道晃动因子与0的差值在第二阈值范围内时，生成列车ci的结构因素主导的晃车事件的结果；若车辆因素晃动因子与1的差值在第三阈值范围内，而轨道晃动因子与0的差值在第四阈值范围内时，生成轨道kj的平顺性恶化主导的晃车事件的结果，若车辆因素晃动因子与轨道晃动因子之间的差值在预设定的第五阈值范围内时，生成列车ci的结构因素与轨道kj的平顺性恶化共同主导的晃车事件的结果。4.根据权利要求1所述的列车晃车因素检测装置，其特征在于，所述加速度信息转换单元用于依据算式将多个沿每个所述智能终端的屏幕建立的第一三维坐标系的三个轴向的第一加速度信息转换为以列车行驶方向为Y轴的第二三维坐标系的多个第二加速度信息，其中，为第二加速度信息，为第一加速度信息，K为旋转轴的叉乘矩阵，为向量Z与向量v的夹角，Z为第二三维坐标系在竖直方向的单位向量Z＝(0,0,1)T，θ为第一坐标系与第二坐标系的偏差角度，v＝(xg,yg,zg)T，v为处于第一三维坐标系的三个轴向的第一加速度信息的姿态向量，I为单位向量，u为旋转轴，u1为旋转轴在第二三维坐标系的X轴上的分量，u2为旋转轴在第二三维坐标系的Y轴上的分量，u3为旋转轴在第二三维坐标系的Z轴上的分量。5.根据权利要求4所述的列车晃车因素检测装置，其特征在于，所述加速度信息转换单元包括：偏差角度计算子单元，用于依据算式计算出第一坐标系与第二坐标系的偏差角度，其中，E(axay)表示ax与ay的协方差，E(ax2-ay2)为ax与ay的方差之差。6.一种列车晃车因素检测方法，其特征在于，所述列车晃车因素检测方法包括：接收随着不同列车移动的多个智能终端发送的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，王源，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51