长波高低不平顺检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种长波高低不平顺检测方法及装置，涉及铁路轨道检测技术领域，其中该方法包括：根据轨道检测数据中的实测超高、以及高速铁路台账信息中的设计平面曲线信息，对轨道检测数据进行里程误差修正；根据里程误差修正后的轨道检测数据，构建轨道区段纵断面的设计高程；利用预设截止波长的高通滤波器，对轨道区段纵断面的设计高程进行高通滤波，得到轨道区段纵断面的设计高程的长波高低不平顺；利用里程误差修正后的轨道检测数据的长波高低不平顺，减去轨道区段纵断面的设计高程的长波高低不平顺，得到随机不平顺。本发明专利技术可以为科学评价和控制竖曲线线形及轨道动态长波高低平顺性提供数据依据。低平顺性提供数据依据。低平顺性提供数据依据。

【技术实现步骤摘要】
长波高低不平顺检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及铁路轨道检测
，尤其涉及长波高低不平顺检测方法及装置。

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]竖曲线是铁路线路纵断面的重要组成部分，用于实现列车在相邻两个坡段间的平顺过渡，保证列车在变坡点附近运行安全性和舒适度要求，减小列车通过变坡点时对线路的冲击作用。目前，部分高铁线路暴露出竖曲线区段存在动态长波高低不平顺超限、舒适度不良等情况，已成为高铁线路在验收与运营阶段面临的突出问题。由此可见，科学合理的检测方法对线路纵断面线形和轨道不平顺评价与控制至关重要。
[0004]轨道动态不平顺的检测原理为惯性基准法，其中长波高低不平顺和轨向不平顺是按指定波长范围输出的相对偏差量。线路平面线形特征明显，检测系统容易识别出曲率、超高等平面曲线参数，并实时输出检测波形，借此轨向不平顺能够剔除平面设计线形的影响，仅保留其随机不平顺成分。其中曲率和超高信息常被用于轨检数据里程误差的一次修正，其核心思想是分段对轨检数据修正同一个里程误差值，该方法主要修正人为设置里程产生的误差、GPS定位误差和射频标签定位误差等引起的绝对里程误差。但由于实际轮径与标定值难以保证完全一致，轮轴光电编码器在累积行驶里程过程中会产生相对里程误差，此外轮轨蠕滑也会产生相对里程误差，可见上述里程校准方法并不能修正相对里程误差。
[0005]并且，线路纵断面具有坡度代数差小、竖曲线半径大的特征，受限于传感器的测量精度，现有检测系统很难实现线路纵断面参数的实时检测，从而导致测得的长波高低不平顺既包含随机不平顺成分又包含线路纵断面设计线形，无法将随机不平顺成分从中剥离出来。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供一种长波高低不平顺检测方法，用以准确修正轨道检数据的里程误差，并剔除轨道区段纵断面设计线形对长波高低不平顺检测结果的影响，该方法包括：
[0007]根据轨道检测数据中的实测超高、以及高速铁路台账信息中的设计平面曲线信息，对轨道检测数据进行里程误差修正；
[0008]根据里程误差修正后的轨道检测数据，构建轨道区段纵断面的设计高程；
[0009]利用预设截止波长的高通滤波器，对轨道区段纵断面的设计高程进行高通滤波，得到轨道区段纵断面的设计高程的长波高低不平顺；
[0010]利用里程误差修正后的轨道检测数据的长波高低不平顺，减去轨道区段纵断面的设计高程的长波高低不平顺，得到随机不平顺。
[0011]本专利技术实施例还提供一种长波高低不平顺检测装置，用以准确修正轨道检数据的里程误差，并剔除轨道区段纵断面设计线形对长波高低不平顺检测结果的影响，该装置包
括：
[0012]第一处理模块，用于根据轨道检测数据中的实测超高、以及高速铁路台账信息中的设计平面曲线信息，对轨道检测数据进行里程误差修正；
[0013]第二处理模块，用于根据里程误差修正后的轨道检测数据，构建轨道区段纵断面的设计高程；
[0014]第三处理模块，用于利用预设截止波长的高通滤波器，对轨道区段纵断面的设计高程进行高通滤波，得到轨道区段纵断面的设计高程的长波高低不平顺；
[0015]第四处理模块，用于利用里程误差修正后的轨道检测数据的长波高低不平顺，减去轨道区段纵断面的设计高程的长波高低不平顺，得到随机不平顺。
[0016]本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述长波高低不平顺检测方法。
[0017]本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述长波高低不平顺检测方法。
[0018]本专利技术实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述长波高低不平顺检测方法。
[0019]本专利技术实施例中，根据轨道检测数据中的实测超高、以及高速铁路台账信息中的设计平面曲线信息，对轨道检测数据进行里程误差修正；根据里程误差修正后的轨道检测数据，构建轨道区段纵断面的设计高程；利用预设截止波长的高通滤波器，对轨道区段纵断面的设计高程进行高通滤波，得到轨道区段纵断面的设计高程的长波高低不平顺；利用里程误差修正后的轨道检测数据的长波高低不平顺，减去轨道区段纵断面的设计高程的长波高低不平顺，得到随机不平顺。这样，综合高速铁路台账信息中的设计平面曲线信息和轨道检数据中的实测超高实现轨道检数据的里程误差修正，基于高速铁路台账信息中的轨道区段纵断面信息剔除设计线形对长波高低不平顺检测结果的影响，为科学评价和控制竖曲线线形及轨道动态长波高低平顺性提供数据依据。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0021]图1为本专利技术实施例中提供的一种长波高低不平顺检测方法的流程图；
[0022]图2为本专利技术实施例中提供的一种根据轨道检测数据中的实测超高、以及高速铁路台账信息中的设计平面曲线信息，对轨道检测数据进行里程误差修正的方法流程图；
[0023]图3为本专利技术实施例中提供的一种里程采样点的中点弦测值的示例图；
[0024]图4为本专利技术实施例中提供的一种利用超高修正轨道检测数据里程误差的示例图；
[0025]图5为本专利技术实施例中提供一种利用超高的100米弦识别平面曲线信息的示意图；
[0026]图6为本专利技术实施例中提供的一种轨道区段纵断面的设计高程的示例图；
[0027]图7为本专利技术实施例中提供的一种高通滤波器幅频特性的示例图；
[0028]图8为本专利技术实施例中提供的一种获取轨道区段纵断面设计高程的120米长波高低不平顺的示例图；
[0029]图9为本专利技术实施例中提供的一种获取120米长波高低不平顺的随机性成分的示例图；
[0030]图10为本专利技术实施例中提供一种长波高低不平顺检测装置的示意图。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0032]本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
[0033]本文中术语“和/或”，仅仅是描述一种关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长波高低不平顺检测方法，其特征在于，包括：根据轨道检测数据中的实测超高、以及高速铁路台账信息中的设计平面曲线信息，对轨道检测数据进行里程误差修正；根据里程误差修正后的轨道检测数据，构建轨道区段纵断面的设计高程；利用预设截止波长的高通滤波器，对轨道区段纵断面的设计高程进行高通滤波，得到轨道区段纵断面的设计高程的长波高低不平顺；利用里程误差修正后的轨道检测数据的长波高低不平顺，减去轨道区段纵断面的设计高程的长波高低不平顺，得到随机不平顺。2.如权利要求1所述的长波高低不平顺检测方法，其特征在于，根据轨道检测数据中的实测超高、以及高速铁路台账信息中的设计平面曲线信息，对轨道检测数据进行里程误差修正，包括：根据轨道检测数据中的实测超高、以及预设弦长，确定轨道区段各里程采样点的中点弦测值；在连续预设数量个里程采样点的中点弦测值大于预设阈值时，将连续预设数量个里程采样点中，最大中点弦测值对应的里程采样点确定为线元分界点；根据线元分界点将轨道检测数据分为多个曲线段、以及多个夹直线段对应的轨道检测数据；根据各线元分界点对应的实测里程确定每一曲线段的曲线长度、缓和曲线长度；根据轨道检测数据中的实测超高的正负、以及各线元分界点的中点弦测值的正负，确定每一曲线段的方向；根据至少一个曲线段的实测超高、方向、曲线长度、缓和曲线长度，从高速铁路台账信息中的设计平面曲线信息，确定轨道检测数据对应的设计平面曲线信息；根据轨道检测数据对应的设计平面曲线信息，对每个曲线段的里程采样点进行里程误差修正；根据轨道检测数据对应的设计平面曲线信息，对每个夹直线段的里程采样点进行里程误差修正。3.如权利要求2所述的长波高低不平顺检测方法，其特征在于，轨道检测数据对应的设计平面曲线信息中包含：各曲线段的直缓点设计里程和缓直点设计里程；根据轨道检测数据对应的设计平面曲线信息，对每个曲线段的里程采样点进行里程误差修正，包括：根据轨道检测数据对应的设计平面曲线信息，采用下述公式对每个曲线段的里程采样点进行里程误差修正：其中，为第j个曲线段的直缓点实测里程、为第j个曲线段的缓直点实测里程、为第j个曲线段的直缓点设计里程、为第j个曲线段的缓直点设计里程，为第i个里程采样点修正前的实测里程、为第i个里程采样点修正后的实测里程。
4.如权利要求2所述的长波高低不平顺检测方法，其特征在于，轨道检测数据对应的设计平面曲线信息中包含：各曲线段的直缓点设计里程和缓直点设计里程；根据轨道检测数据对应的设计平面曲线信息，对每个夹直线段的里程采样点进行里程误差修正，包括：根据轨道检测数据对应的设计平面曲线信息，采用下述公式对每个夹直线段的里程采样点进行里程误差修正：其中，为第i个里程采样点修正前的实测里程，为第k个夹直线前的曲线段的缓直点实测里程、为第k个夹直线前的曲线段的缓直点设计里程，为第k个夹直线后的平面曲线直缓点实测里程、为第k个夹直线后的平面曲线直缓点设计里程、为夹直线内第i个里程采样点修正后的实测里程。5.如权利要求2～4任一项所述的长波高低不平顺检测方法，其特征在于，还包括：根据里程采样间隔，对每个曲线段、以及每个夹直线段的各里程采样点修正后的实测里程进行调整，以供各里程采样点调整后的实测里程是与各里程采样点调整前的实测里程差值最接近的里程采样间隔的整数倍。6.如权利要求1所述的长波高低不平顺检测方法，其特征在于，轨道区段纵断面包括：直坡段和竖曲线；里程误差修正后的轨道检测数据中包括：各里程采样点修正后的实测里程；根据里程误差修正后的轨道检测数据，构建轨道区段纵断面的设计高程，包括：从高速铁路台账信息中获取各变坡点的设计里程、设计高程、以及变坡点处竖曲线半径值；根据每一变坡点的设计里程、设计高程、以及变坡点处竖曲线半径值，确定每一变坡点所在竖曲线的起点的设计里程、设计高程、以及每一变坡点所在竖曲线的终点的设计里程、设计高程；根据每一变坡点所在竖曲线的起点的设计里程、设计高程、以及每一变坡点所在竖曲线的终点的设计里程、设计高程、各里程采样点修正后的实测里程，确定各里程采样点对应的轨道区段纵断面；其中，将对应于直线段的里程采样点作为第一里程采样点，将对应于竖曲线的里程采样点作为第二里程采样点；用下述公式确定各第一里程采样点的设计高程：H1＝kM1+b；其中，k为直坡段的斜率、b为直坡段的截距，M1为第一里程采样点修正后的实测里程，H1为第一里程采样点的设计高程；用下述公式确定各第二里程采样点的设计高程：其中，M
O
为竖曲线对应变坡点的设计里程、H
O
为竖曲线对应变坡点的设计高程、R
SH
为变坡点处竖曲线半径值，M2为第二里程采样点修正后的实测里程，H2为第二里程采样点的设计
高程；根据各第一里程采样点的设计高程、以及各第二里程采样点的设计高程，得到轨道区段纵断面的设计高...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宪夫，杨飞，张煜，魏子龙，李国龙，张瑶，尤明熙，赵文博，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司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：