一种轨道垂向不平顺测量方法技术

本发明专利技术公开了本发明专利技术提供的轨道垂向不平顺测量方法，针对现有的轨道不平顺中的垂向不平顺的中波和长波很难测量准确的问题，建立了精确的测量模型，采用几何推导和矢量映射方法，准确分析和测量轨道的垂向不平顺，特别是针对短波、中波和长波不平顺，以上坡、平坡和下坡路况，测量结果更精确。

A measurement method of track vertical irregularity

The invention discloses the measurement method of the vertical irregularity of the track provided by the invention. Aiming at the problem that it is difficult to measure the middle wave and long wave of the vertical irregularity of the existing track irregularity accurately, an accurate measurement model is established, and the geometric derivation and vector mapping method are adopted to accurately analyze and measure the vertical irregularity of the track, especially for the short wave, medium wave and long wave irregularity The measurement results are more accurate for the uphill, flat and downhill road conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种轨道垂向不平顺测量方法
本专利技术属于不平顺检测
，具体涉及一种轨道垂向不平顺测量方法。
技术介绍
铁路系统中，轨道几何形状不平顺受众多因素的影响表现出明显的随机性，这些因素包括钢轨的初始弯曲、钢轨磨耗、损伤、轨枕间距不均、质量不均、道床的级配和强度不均、松动、路基下沉不均及刚度等因素综合作用，构成了轨道不平顺的随机性特征。对于获取轨道不平顺信息的主要途径是对线路的实时测量。在实际测量过程中得到的样本时复杂的随机波，只能用一些统计特征的方法，如从时域、频域或多传感器数据融合几个方面对轨道不平顺做全面的描述。轨道不平顺主要分为4大类：垂向不平顺、方向不平顺、水平不平顺和轨距不平顺。目前针对不平顺检测，形成了众多在线检测和评估方法。基于在构架上安装惯导系统，采用小波去噪和积分滤波器方法，将角度、将速度和加速度信号处理得到轨道不平顺唯一。在轴箱上安装垂向加速度计，获得轴箱加速度信号，对信号进行二次积分、高通滤波、相位补偿和反向推导处理，得到轨道垂向不平顺。或者通过对轴箱振动加速度采用卡尔曼滤波和波长带通滤波估计方法得到轨道垂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道垂向不平顺测量方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、搭建轨检小车轨道垂向不平顺测量模型；/nS2、确定待检测轨道的参数，并根据其计算轨道垂向不平顺测量模型中的轨检小车在行进过程中的运动参数；/nS3、根据轨检小车的运动参数，反演待检测轨道的垂向不平顺路谱，实现对待检测轨道的垂向不平顺测量。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨道垂向不平顺测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、搭建轨检小车轨道垂向不平顺测量模型；
S2、确定待检测轨道的参数，并根据其计算轨道垂向不平顺测量模型中的轨检小车在行进过程中的运动参数；
S3、根据轨检小车的运动参数，反演待检测轨道的垂向不平顺路谱，实现对待检测轨道的垂向不平顺测量。


2.根据权利要求1所述的轨道垂向不平顺测量方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：
S11、设置轨检小车的后轮半径和前轮半径均为R，且后轮中心位置P0，前轮中心位置为P1；
所述P0和P1之间的距离为L；
S12、连接P0和P1，形成轨检小车的框架结构；
S13、在靠近后轮的框架架构O0处安装后轮激光传感器，并确定后轮激光发射点位置S0；
同时，在靠近前轮的框架结构O1上安装前轮激光传感器，并确定前轮激光发射点位置S1；
所述后轮激光传感器和前轮激光传感器的安装位置关于框架结构的中轴线对称，且S0和P0、S1和P1之间的距离均为Ls，S0和P0、S1和P1之间的水平夹角均为θ；
S14、铺设具有垂向不平顺的轨面，使后轮激光发射点在轨面上的测量位置为R0，前轮激光发射器在轨面上的测量位置为R1，完成轨检小车不平顺测量模型的搭建。


3.根据权利要求2所述的轨道垂向不平顺测量方法，其特征在于，所述步骤S2中轨检小车的运动参数包括小车倾角前轮激光测量距离和后轮激光测量距离
其中，i＝1,2,3,...,m，m为轨检小车行进过程中向前运动的总次数，i为当前运动次数的编号。


4.根据权利要求3所述的轨道垂向不平顺测量方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：
S21、设置待检测轨道的路谱函数fx、待检测轨道路线长度LR和轨检小车移动距离梯度ds；
S22、根据路谱函数fx，计算轨检小车的轮心行走路径fw(x)；
所述轮心行走路径fw(x)上任意一点与路谱函数fx的切线距离均为R；
S23、根据轮心行走路径fw(x)，将轨检小车的后轮置于待检测轨道的起始点x0，并确定当前轨检小车的后轮中心P0和前轮中心P1的坐标；
S24、根据当前轨检小车的后轮中心P0和前轮中心P1的坐标，计算当前轨检小车的小车倾角后轮激光测量距离和前轮激光测量距离
S25、根据设置的待检测轨道线路长度，判断当前轨检小车是否到达待检测轨道的终点；
若是，则进入步骤S26；
若否，则进入步骤S27；
S26、记录轨检小车的所有运动参数，进入步骤S3；
S27、将轨检小车向前移动ds，并返回步骤S24。


5.根据权利要求4所述的轨道垂向不平顺测量方法，其特征在于，所述步骤S23中，所述轨检小车的后轮中心P0的坐标为其中，垂向位置为
所述前轮中心P1的坐标为且所述前轮中心P1的坐标满足：





6.根据权利要求5所述的轨道垂向不平顺测量方法，其特征在于，所述步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：干锋，戴焕云，曾京，邬平波，魏来，桑虎堂，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51