区段轨道状态评价方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种区段轨道状态评价方法及装置，涉及高速铁路工务工程技术领域，其中该方法包括：对在检测轨道区段采集的动车组的构架横向位移信号、动车组的车体横向加速度信号进行EEMD处理，得到构架横向位移信号的多个分量、车体横向加速度信号的多个分量；根据构架横向位移信号的每一分量的能量与构架横向位移信号的总能量的第一比例值确定构架横向位移信号的第一振动主频率，根据车体横向加速度信号的每一分量的能量与车体横向加速度信号的总能量的第二比例值，确定车体横向加速度信号的第二振动主频率；根据第一振动主频率、第二振动主频率、预设频率分布范围，确定检测轨道区段的轨道状态。本发明专利技术可以提高对区段轨道状态评价的准确度。道状态评价的准确度。道状态评价的准确度。

【技术实现步骤摘要】
区段轨道状态评价方法及装置


[0001]本专利技术涉及高速铁路工务工程
，尤其涉及区段轨道状态评价方法及装置。

技术介绍

[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
[0003]轨道系统为高速动车组提供支撑和导向作用，但随着服役时间的不断增加，轨道系统状态将会不可避免的恶化，进而影响车辆
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轨道耦合系统的运动性能。目前我国高速线路承担着庞大的旅客运输服务，在连续不间断的运行环境下，车轮和钢轨互相接触、相互磨耗，进而导致车轮踏面和钢轨廓形出现外形变化，影响轮轨匹配状态。当轮轨匹配状态不佳，如轮轨间等效锥度过小或者过大时动车组将会出现横向运动失稳，表现为动车组出现低频“晃车”或中高频“抖车”。
[0004]由于低频周期性晃车直接关系乘坐感受，因此近年逐渐成为研究热点。通过调研国内外研究现状，发现目前对低频周期性晃车问题的诊断集中在以车体横向加速度为研究对象，判断其是否幅值超过一定限值、信号是否具有较强周期性开展。这些诊断方法的设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种区段轨道状态评价方法，其特征在于，包括：对在检测轨道区段采集的动车组的构架横向位移信号、以及动车组的车体横向加速度信号进行集合经验模态分解EEMD，得到构架横向位移信号的多个分量、以及车体横向加速度信号的多个分量；计算构架横向位移信号的每一分量的能量与构架横向位移信号的总能量的第一比例值、以及车体横向加速度信号的每一分量的能量与车体横向加速度信号的总能量的第二比例值；对构架横向位移信号的每一分量的第一比例值进行排序，对车体横向加速度信号的每一分量的第二比例值进行排序；将在预设排序范围内的第一比例值相加求和，得到第三比例值，将在预设排序范围内的第二比例值相加求和，得到第四比例值；在第三比例值、第四比例值都大于预设比例值时，对检测轨道区段进行标记；在检测轨道区段被标记时，将构架横向位移信号中在预设排序范围内的第一比例值对应的分量相加，得到第一中间分量，将车体横向加速度信号中在预设排序范围内的第二比例值对应的分量相加，得到第二中间分量；根据第一中间分量确定构架横向位移信号的第一振动主频率，根据第二中间分量，确定车体横向加速度信号的第二振动主频率；根据第一振动主频率、第二振动主频率、以及预设频率分布范围，确定检测轨道区段的轨道状态。2.如权利要求1所述的区段轨道状态评价方法，其特征在于，对构架横向位移信号、以及车体横向加速度信号进行EEMD之前，还包括：对在检测轨道区段采集的构架横向位移信号、以及车体横向加速度信号进行滤波操作，滤除构架横向位移信号、以及车体横向加速度信号中因过曲线产生的低频趋势项和高频弹性振动信息。3.如权利要求2所述的区段轨道状态评价方法，其特征在于，滤波操作包括下述任一种：基于傅里叶变换的滤波操作、基于逆傅里叶变换的滤波操作。4.如权利要求1所述的区段轨道状态评价方法，其特征在于，计算构架横向位移信号的每一分量的能量与构架横向位移信号的总能量的第一比例值、以及车体横向加速度信号的每一分量的能量与车体横向加速度信号的总能量的第二比例值，包括：根据计算构架横向位移信号的每一分量的标准差值、以及构架横向位移信号的标准差值，得到构架横向位移信号的每一分量的能量、以及构架横向位移信号的总能量；根据计算车体横向加速度信号的每一分量的标准差值、以及车体横向加速度信号的标准差值，得到车体横向加速度信号的每一分量的能量、以及车体横向加速度信号的总能量；根据构架横向位移信号的每一分量的能量、以及构架横向位移信号的总能量，计算构架横向位移信号的每一分量的能量与构架横向位移信号的总能量的第一比例值；根据车体横向加速度信号的每一分量的能量、以及车体横向加速度信号的总能量，计算车体横向加速度信号的每一分量的能量与车体横向加速度信号的总能量的第二比例值。5.如权利要求1所述的区段轨道状态评价方法，其特征在于，根据第一中间分量确定构
架横向位移信号的第一振动主频率，根据第二中间分量，确定车体横向加速度信号的第二振动主频率，包括：对第一中间分量进行功率谱分析，将第一中间分量的功率谱密度值最大位置对应的频率确定为构架横向位移信号的第一振动主频率；对第二中间分量进行功率谱分析，将第二中间分量的功率谱密度值最大位置对应的频率确定为车体横向加速度信号的第二振动主频率。6.如权利要求1所述的区段轨道状态评价方法，其特征在于，预设频率分布范围为对检测轨道区段采集的动车组的构架横向位移信号、以及动车组的车体横向加速度信号进行集合经验模态分解EEMD之前，采用下述方法确定：根据低频周期性晃车发生时，动车组的前转向架蛇行运动频率、动车组的后转向架蛇行运动频率、动车组的前后两转向架同相蛇行迫使车体做上心滚摆运动频率、动车组的车体理论固有上心滚摆频率之间的关系、以及历史低频周期性晃车发生时的振动频率分布范围，将历史低频周期性晃车发生时的振动频率分布范围确定为预设分布范围。7.如权利要求6所述的区段轨道状态评价方法，其特征在于，根据第一振动主频率、第二振动主频率、以及预设频率分布范围，确定检测轨道区段的轨道状态，包括：在第一振动主频率超出预设频率分布范围或者第二振动主频率超出预设频率分布范围时，确定检测轨道区段不是轨道不良区段；在第一振动主频率未超出预设频率分布范围且第二振动主频率也未超出预设频率分布范围时，将第一振动主频率和第二振动主频率中较大的一个作为第一数值，较小的一个作为第二数值，在第一数值和第二数值满足下述公式时，确定检测轨道区段是轨道不良区段，在第一数值和第二数值不满足下述公式时，确定检测轨道区段不是轨道不良区段：F1‑
F2≤2％F1，其中，F1为第一数值，F2为第二数值。8.一种区段轨道状态评价装置，其特征在于，包括：第一处理模块，用于对在检测轨道区段采集的动车组的构架横向位移信号、以及动车组的车体横向加...

【专利技术属性】
技术研发人员：解婉茹，秦航远，赵钢，刘金朝，杨飞，尤明熙，张茂轩，赵一馨，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京铁科英迈技术有限公司，
类型：发明
国别省市：