一种针对浮置板轨道钢弹簧损伤的智能检测方法技术

本发明专利技术涉及轨道交通技术领域，目的是提供一种针对浮置板轨道钢弹簧损伤的智能检测方法，包括下列步骤：S1：根据相关参数构建车辆‑浮置板轨道耦合动力学仿真模型；S2:利用上述仿真模型计算多种情景下的浮置板振动加速度，将计算结果构建成一个大数据集；S3：建立包含残差学习思想的一维卷积神经网络，利用所构建的数据集对神经网络进行训练，参数优化及性能测试；S4：设计与该网络相匹配的传感器布置方案；S5：设计适用于多种情景下的检测任务的数据集构建方案；S6：在地铁线路目标区段的轨道板上开展实验，结合传感器布置方案与数据集构建方案，构建实测大数据集，对利用仿真数据训练的神经网络进行迁移学习，使该网络具备识别实测数据的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种针对浮置板轨道钢弹簧损伤的智能检测方法
本专利技术涉及轨道交通领域，具体涉及一种针对浮置板轨道钢弹簧损伤的智能检测方法。
技术介绍
随着城市轨道交通行业的发展，各个城市的地铁线路规模不断扩大，地铁所带来的环境振动与噪声问题备受关注，减振降噪是地铁建设中需要考虑的重要问题。浮置板轨道作为一种重要的减振产品，因其良好的减振性能被广泛使用。然而，浮置板轨道的减振性能非常依赖其内部的阻尼钢弹簧的可靠性，钢弹簧的断裂将严重影响浮置板轨道的性能并威胁行车安全。但在浮置板轨道检测行业尚无可用的有效检测方法，主要依赖于人工排查，因此开发一种钢弹簧检测方法是必要且紧迫的。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种针对浮置板轨道钢弹簧损伤的智能检测方法，利用一维卷积神经网络为手段，使用轨道板的振动响应作为分析对象，解决了人工排查所带来的局限性，通过分析传感器与损伤钢弹簧复杂的相对距离对识别准确度的影响，优化了传感器布置方案，本专利技术结构合理，设计巧妙，适合推广；本专利技术所采用的技术方案是：一种针对浮置板轨道钢弹簧损伤的智能检测方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对浮置板轨道钢弹簧损伤的智能检测方法，其特征在于，包括下列步骤：/nS1：获取地铁线路目标区段的地铁车辆参数和浮置板轨道结构的参数作为输入，输入进已构建的车辆-浮置板轨道耦合仿真模型中，执行S2；/nS2：根据所述车辆-浮置板轨道耦合模型，分析得出传感器布置方案，根据所述传感器布置方案在铺设有钢弹簧浮置板轨道的目标区段中设置传感器，执行S3；/nS3：对所述传感器在钢弹簧不同健康状况下采集的原始数据进行标准化处理，并输入至已训练的损伤识别模型中，执行S4；/nS4：所述损伤识别模型输出预测的钢弹簧损伤位置及程度，执行步骤S5；/nS5：结束。/n

【技术特征摘要】
1.一种针对浮置板轨道钢弹簧损伤的智能检测方法，其特征在于，包括下列步骤：
S1：获取地铁线路目标区段的地铁车辆参数和浮置板轨道结构的参数作为输入，输入进已构建的车辆-浮置板轨道耦合仿真模型中，执行S2；
S2：根据所述车辆-浮置板轨道耦合模型，分析得出传感器布置方案，根据所述传感器布置方案在铺设有钢弹簧浮置板轨道的目标区段中设置传感器，执行S3；
S3：对所述传感器在钢弹簧不同健康状况下采集的原始数据进行标准化处理，并输入至已训练的损伤识别模型中，执行S4；
S4：所述损伤识别模型输出预测的钢弹簧损伤位置及程度，执行步骤S5；
S5：结束。


2.根据权利要求1所述的一种针对浮置板轨道钢弹簧损伤的智能检测方法，其特征在于，所述S1中，所述车辆-浮置板轨道耦合仿真模型的工作过程包括下列步骤：
S11：获取地铁线路目标区段的地铁车辆参数和浮置板轨道结构的参数，通过软件搭建车辆-浮置板轨道耦合仿真模型，执行S12；
S12：通过调整模型中的钢弹簧系统的刚度系数和阻尼系数来成对模拟钢弹簧的损伤情况，并设置不同的计算情景，在不同的计算情景下，采集轨道板的振动加速度并构建大数据集，执行S13；
S13：利用Z-score方法对大数据集进行标准化处理，执行S14；
S14：利用S13中处理后的大数据集对优化后的一维残差神经网络进行训练和测试，得到传感器位置与损伤识别准确率的关系，从而确定合适的传感器布置方案。


3.根据权利要求2所述的一种针对浮置板轨道钢弹簧损伤的智能检测方法，其特征在于，所述损失识别模型的训练过程为：
S31：所述S13中的大数据集分为训练集、验证集和测试集，发送至S32；
S32：建立一维残差神经网络，通过交叉验证方式利用训练集对神经网络进行训练，并利用验证集对网络进行参数优化，再通过测试集检验性能，最终得到优化后的一维残差神经网络，发送至S33；
S33：结合所述S14中传感器布置方案，分析一维残差神经网络对不同速度和不同轴重下的数据集的泛化性能，发送至S34；
S34：根据所述S14中传感器布置方案，结合所述S33中的泛化性能分析结果，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆铼，朱胜阳，袁占东，蔡成标，翟婉明，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51