一种铁路车轨桥系统动态响应预测方法、系统及介质技术方案

技术编号:40486815 阅读:19 留言:0更新日期:2024-02-26 19:18
本发明专利技术公开了一种铁路车轨桥系统动态响应预测方法、系统及介质,通过将车速和轨道不平顺样本输入到车‑轨‑桥系统耦合随机分布物理模型,得到对应的桥梁动态响应以及车‑轨‑桥系统的有效载荷,并提取车‑轨‑桥系统的总体刚度矩阵,进而构建训练样本集;构建考虑有效载荷的适应度函数,然后基于训练样本集采用遗传算法优化BP神经网络预测模型的参数并进行训练,得到桥梁动态响应预测模型,然后利用桥梁动态响应预测模型进行桥梁动态响应预测。通过将车轨桥系统中的有效荷载引入到遗传算法中的适应度函数,实现了神经网络模型与车轨桥物理模型的有机结合,有效提高了预测精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高速铁路桥梁动态响应,尤其涉及一种铁路车轨桥系统动态响应预测方法、系统及介质


技术介绍

1、车辆荷载是桥梁使用寿命中最重要和最常见的外部荷载之一。不管是公路桥梁还是铁路桥梁,都希望结构能够承受车辆荷载,这些车辆会对桥梁产生大部分静、动荷载效应。随着铁路运输速度和重量的不断提高,列车车辆与桥梁之间的动力相互作用越来越显著,导致桥梁的动力响应越来越大。获得车辆和桥梁的这些响应,对于进一步评估与结构行为和车辆运行稳定性相关的性能具有重要意义。

2、目前主要是通过构建车-轨-桥系统耦合随机分析物理模型来获得桥梁响应,车-轨-桥系统耦合随机分析物理模型可准确模拟车-轨-桥系统的动力响应过程,精度较高,但是,其存在计算量大,动态响应预测的实时性较差的问题。随着人工智能技术的不断发展,人工神经网络(ann)已经被运用于结构动力分析;在预测方面也有相关先例,其中包括基于cnn-lstm的高速铁路地震响应预测方法以及利用ffnn和lstm来进行车桥动力响应预测的方法等等。但目前运用到铁路车轨桥系统中的神经网络预测模型无法均与车-轨-桥物理模型相结本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铁路车轨桥系统动态响应预测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的铁路车轨桥系统动态响应预测方法,其特征在于,S5中,考虑有效载荷的适应度函数表示如下:

3.根据权利要求2所述的铁路车轨桥系统动态响应预测方法,其特征在于,S5中,采用遗传算法优化BP神经网络预测模型的权值和阈值的过程包括:

4.根据权利要求1所述的铁路车轨桥系统动态响应预测方法,其特征在于,S1中,轨道不平顺利用随机谐和函数构造,其表示如下:

5.根据权利要求1所述的铁路车轨桥系统动态响应预测方法,其特征在于,S1中,车速取值范围为100~350km/h。...

【技术特征摘要】

1.一种铁路车轨桥系统动态响应预测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的铁路车轨桥系统动态响应预测方法,其特征在于,s5中,考虑有效载荷的适应度函数表示如下:

3.根据权利要求2所述的铁路车轨桥系统动态响应预测方法,其特征在于,s5中,采用遗传算法优化bp神经网络预测模型的权值和阈值的过程包括:

4.根据权利要求1所述的铁路车轨桥系统动态响应预测方法,其特征在于,s1中,轨道不平顺利用随机谐和函数构造,其表示如下:

5.根据权利要求1所述的铁路车轨桥系统动态响应预测方法,其特征在于,s1中,车速取值范围为100~350km/h。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:余志武伍军毛建锋李铮谈遂屠嘉杨
申请(专利权)人:高速铁路建造技术国家工程研究中心
类型:发明
国别省市:

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