一种列车经过桥梁的测试方法和系统技术方案

本申请公开了一种列车经过桥梁的测试方法和系统，应用于轨道交通技术领域，包括：接收桥梁模型所输出的桥梁响应数据；配置用于表示不同桥梁位置点的竖向位移的一元线性回归模型；每当接收到同一时刻的一组桥梁响应数据之后，基于本组桥梁响应数据进行一元线性回归模型的拟合，得到拟合后的一元线性回归模型；基于本组桥梁响应数据以及对应的拟合后的一元线性回归模型，向振动台发送相应的姿态控制指令以调整振动台当前的姿态；在列车经过振动台的过程中，通过传感器检测指定位置的力并作为桥梁模型的输入参数，并进行检测数据的记录。应用本申请的方案，可以有效地进行列车经过桥梁的测试，得到准确有效的测试结果。得到准确有效的测试结果。得到准确有效的测试结果。

【技术实现步骤摘要】
一种列车经过桥梁的测试方法和系统


[0001]本专利技术涉及轨道交通
，特别是涉及一种列车经过桥梁的测试方法和系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国公路和铁路的快速发展，车辆重载化、高速化的趋势明显，车
‑
桥动力耦合现象越来越突出，桥上行车安全性与舒适性成为研究热点。当车辆驶过桥梁时，车辆自身重力以及运行车辆的冲击作用会导致桥梁振动，反之，桥梁振动也会影响桥上运行的车辆，车、桥之间相互耦合的振动现象称为车
‑
桥耦合振动，过大的振动可能会导致桥梁疲劳与损伤，影响车辆运行安全性与舒适性。
[0003]目前的方案中，进行车
‑
桥耦合振动研究时，有轮轨关系法向找点算法，基于Client
‑
Server技术的仿真方法等等，通常需要基于仿真平台实现测试，虽然较为方便，但是测试的准确性还有待提高。
[0004]综上所述，如何有效地进行列车经过桥梁的测试，得到准确有效的测试结果，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种列车经过桥梁的测试方法和系统，以有效地进行列车经过桥梁的测试，得到准确有效的测试结果。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种列车经过桥梁的测试方法，包括：
[0008]接收桥梁模型所输出的桥梁响应数据；
[0009]配置用于表示不同桥梁位置点的竖向位移的一元线性回归模型；/>[0010]每当接收到同一时刻的一组所述桥梁响应数据之后，基于本组所述桥梁响应数据进行所述一元线性回归模型的拟合，得到拟合后的一元线性回归模型；
[0011]基于本组所述桥梁响应数据以及对应的拟合后的一元线性回归模型，向振动台发送相应的姿态控制指令以调整振动台当前的姿态；
[0012]在列车经过所述振动台的过程中，通过传感器检测指定位置的力并作为所述桥梁模型的输入参数，并进行检测数据的记录。
[0013]优选的，所述振动台的振动方式为二维振动，或者为三维振动。
[0014]优选的，所述振动台的振动方式为二维振动，所述桥梁响应数据包括桥梁竖向位移，相应的，所述接收桥梁模型所输出的桥梁响应数据，包括：
[0015]按照第一周期，接收桥梁模型基于线性插值算法所输出的桥梁竖向位移；
[0016]其中，所述线性插值算法表示为：m为整数且依次取值为0至B/A；k表示不同的采样时刻点；z
ba
(k)表示的是在第k采样时刻点，
桥梁模型所输出的桥梁竖向位移；表示的是通过所述线性插值算法得到的在第时刻的桥梁竖向位移；B表示的是在未插值时所述桥梁模型的时间步长；A表示的是在进行了插值之后，所述桥梁模型输出桥梁响应数据的周期。
[0017]优选的，所述振动台的振动方式为二维振动，在同一时刻的一组所述桥梁响应数据具体为：在该时刻的n个不同位置的桥梁竖向位移；n为不小于2的正整数；
[0018]相应的，每当接收到同一时刻的一组所述桥梁响应数据之后，基于本组所述桥梁响应数据进行所述一元线性回归模型的拟合，得到拟合后的一元线性回归模型，包括：
[0019]每当接收到同一时刻的一组所述桥梁响应数据之后，基于本组的n个桥梁竖向位移，进行所述一元线性回归模型的拟合，得到拟合后的一元线性回归模型，且拟合后的一元线性回归模型表示为：其中，x
t
表示的是振动台中心位置，z
t
表示的是振动台中心位置在该时刻的竖向位移，和均为通过拟合所确定出的该时刻的一元线性回归模型的模型参数。
[0020]优选的，基于本组所述桥梁响应数据以及对应的拟合后的一元线性回归模型，向振动台发送相应的姿态控制指令以调整振动台当前的姿态，包括：
[0021]基于本组所述桥梁响应数据以及对应的拟合后的一元线性回归模型，向振动台发送携带有z
to
和pitch
to
的姿态控制指令，以调整振动台当前的姿态；
[0022]其中，z
to
表示的是叠加了轨道不平顺量的振动台中心位置的竖向位移，且z
to
＝z
t
+z
ir
，z
ir
为轨道不平顺量，pitch
to
表示的是振动台绕y轴的转角，且
[0023][0024]优选的，所述振动台的振动方式为三维振动，所述桥梁响应数据包括桥梁竖向位移和桥梁绕x轴的转角，相应的，所述接收桥梁模型所输出的桥梁响应数据，包括：
[0025]按照第一周期，接收桥梁模型基于线性插值算法所输出的桥梁竖向位移以及和桥梁绕x轴的转角；
[0026]其中，所述线性插值算法表示为：m为整数且依次取值为0至B/A；k表示不同的采样时刻点；z
ba
(k)表示的是在第k采样时刻点，桥梁模型所输出的桥梁竖向位移；roll
ba
(k)表示的是在第k采样时刻点，桥梁模型所输出的桥梁绕x轴的转角；表示的是通过所述线性插值算法得到的在第时刻的桥梁竖向位移；表示的是通过所述线性插值算法得到的在第时刻的桥梁绕x轴的转角；B表示的是在未插值时所述桥梁模型的时间步长；A表示的是在进行了插值之后，所述桥梁模型输出桥梁响应数据的周期。
[0027]优选的，所述振动台的振动方式为三维振动，所述振动台由x轴方向的a个振动单元连接而成，在同一时刻的一组所述桥梁响应数据具体为：在该时刻的q个不同位置的桥梁
竖向位移，以及q个不同位置处桥梁绕x轴的转角；q为不小于2的正整数；一元线性回归模型包括a个一元线性回归子模型；
[0028]相应的，每当接收到同一时刻的一组所述桥梁响应数据之后，基于本组所述桥梁响应数据进行所述一元线性回归模型的拟合，得到拟合后的一元线性回归模型，包括：
[0029]每当接收到同一时刻的一组所述桥梁响应数据之后，按照位置的不同，将本组的q个桥梁竖向位移划分至相应的一元线性回归子模型中，并进行各个一元线性回归子模型的拟合，得到拟合后的a个一元线性回归子模型，且拟合后的第j一元线性回归子模型表示为：其中，x
tj
表示的是第j振动单元的中心位置，z
tj
表示的是第j振动单元的中心位置在该时刻的竖向位移，和均为通过拟合所确定出的该时刻的第j一元线性回归子模型的模型参数，j为正整数且1≤j≤a。
[0030]优选的，基于本组所述桥梁响应数据以及对应的拟合后的一元线性回归模型，向振动台发送相应的姿态控制指令以调整振动台当前的姿态，包括：
[0031]基于本组所述桥梁响应数据以及对应的拟合后的一元线性回归模型，向振动台发送携带有z
to1
至z
toa
，pitch
to1
至pitch
toa
，roll
t1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种列车经过桥梁的测试方法，其特征在于，包括：接收桥梁模型所输出的桥梁响应数据；配置用于表示不同桥梁位置点的竖向位移的一元线性回归模型；每当接收到同一时刻的一组所述桥梁响应数据之后，基于本组所述桥梁响应数据进行所述一元线性回归模型的拟合，得到拟合后的一元线性回归模型；基于本组所述桥梁响应数据以及对应的拟合后的一元线性回归模型，向振动台发送相应的姿态控制指令以调整振动台当前的姿态；在列车经过所述振动台的过程中，通过传感器检测指定位置的力并作为所述桥梁模型的输入参数，并进行检测数据的记录。2.根据权利要求1所述的列车经过桥梁的测试方法，其特征在于，所述振动台的振动方式为二维振动，或者为三维振动。3.根据权利要求2所述的列车经过桥梁的测试方法，其特征在于，所述振动台的振动方式为二维振动，所述桥梁响应数据包括桥梁竖向位移，相应的，所述接收桥梁模型所输出的桥梁响应数据，包括：按照第一周期，接收桥梁模型基于线性插值算法所输出的桥梁竖向位移；其中，所述线性插值算法表示为：m为整数且依次取值为0至B/A；k表示不同的采样时刻点；z
ba
(k)表示的是在第k采样时刻点，桥梁模型所输出的桥梁竖向位移；表示的是通过所述线性插值算法得到的在第时刻的桥梁竖向位移；B表示的是在未插值时所述桥梁模型的时间步长；A表示的是在进行了插值之后，所述桥梁模型输出桥梁响应数据的周期。4.根据权利要求2所述的列车经过桥梁的测试方法，其特征在于，所述振动台的振动方式为二维振动，在同一时刻的一组所述桥梁响应数据具体为：在该时刻的n个不同位置的桥梁竖向位移；n为不小于2的正整数；相应的，每当接收到同一时刻的一组所述桥梁响应数据之后，基于本组所述桥梁响应数据进行所述一元线性回归模型的拟合，得到拟合后的一元线性回归模型，包括：每当接收到同一时刻的一组所述桥梁响应数据之后，基于本组的n个桥梁竖向位移，进行所述一元线性回归模型的拟合，得到拟合后的一元线性回归模型，且拟合后的一元线性回归模型表示为：其中，x
t
表示的是振动台中心位置，z
t
表示的是振动台中心位置在该时刻的竖向位移，和均为通过拟合所确定出的该时刻的一元线性回归模型的模型参数。5.根据权利要求4所述的列车经过桥梁的测试方法，其特征在于，基于本组所述桥梁响应数据以及对应的拟合后的一元线性回归模型，向振动台发送相应的姿态控制指令以调整振动台当前的姿态，包括：基于本组所述桥梁响应数据以及对应的拟合后的一元线性回归模型，向振动台发送携带有z
to
和pitch
to
的姿态控制指令，以调整振动台当前的姿态；
其中，z
to
表示的是叠加了轨道不平顺量的振动台中心位置的竖向位移，且z
to
＝z
t
+z
ir
，z
ir
为轨道不平顺量，pitch
to
表示的是振动台绕y轴的转角，且6.根据权利要求2所述的列车经过桥梁的测试方法，其特征在于，所述振动台的振动方式为三维振动，所述桥梁响应数据包括桥梁竖向位移和桥梁绕x轴的转角，相应的，所述接收桥梁模型所输出的桥梁响应数据，包括：按照第一周期，接收桥梁模型基于线性插值算法所输出的桥梁竖向位移以及和桥梁绕x轴的转角；其中，所述线性插值算法表示为：m为整数且依次取值为0至B/A；k表示不同的采样时刻点；z
ba
(k)表示的是在第k采样时刻点，桥梁模型所输出的桥梁竖向位移；roll
ba
(k)表示的是在第k采样时刻点，桥梁模型所输出的桥梁绕x轴的转角；表示的是通过所述线性插值算法得到的在第时刻的桥梁竖向位移；表示的是通过所述线性插值算法得到的在第时刻的桥梁绕x轴的转角；B表示的是在未插值时所述桥梁模型的...

【专利技术属性】
技术研发人员：付善强，徐磊，梁鑫，马利军，虞大联，李明，张宝安，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：