动车组过岔连续晃车的快速检测方法及装置与流程

allin2025-03-04  86


本发明涉及高速铁路工务工程领域,尤其涉及动车组过岔连续晃车的快速检测方法及装置。


背景技术:

1、本部分旨在为本发明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。

2、道岔是机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道时必不可少的线路设备。在道岔区段,动车组轮对将完成轮载过渡,轮轨接触点在尖轨与基本轨间变换。因此道岔区段具有比正线区间线路更为复杂的设计结构,动车组通过时振动特征更为复杂,设备更易损坏。因此,道岔是高速铁路三大薄弱环节之一。

3、由于道岔结构复杂,养护维修难度较高,工务部门检养修工作量主要集中在道岔位置。目前对高速道岔的状态评估主要依赖人工静态检测。道岔养护维修工作量占工务部门养护维修总量的70%以上。道岔区尖轨顶面宽度与高度均具有渐变特点,这导致车轮与钢轨的接触关系随运动不断变化,加剧了列车过岔运动的复杂性。随着运营时间的增加,尖轨降低值不良、岔区钢轨作用廓形不良等问题开始凸显,动车组过岔晃车问题在道岔不良总数中的比例上升。过岔异常晃车将直接影响行车安全和乘客乘坐体验,现有技术缺乏有效的检测手段。


技术实现思路

1、本发明实施例提供一种动车组过岔连续晃车的快速检测方法,用以准确检测列车过岔晃车,减少人工检测投入,该方法包括:

2、采集列车车体的横向加速度,计算横向加速度的均方根;

3、将横向加速度的均方根与均方根阈值进行对比,在均方根达到均方根阈值时,计算列车车体的横向加速度的排列熵;

4、将列车车体的横向加速度的排列熵与排列熵阈值进行对比,在列车车体的横向加速度的排列熵未达到排列熵阈值时,确定列车发生晃车;

5、其中,所述均方根阈值通过如下方式得到:

6、获取列车经过道岔的历史晃车数据,根据历史晃车数据确定发生晃车时车体的振动频率和运行速度,得到振动频率集和运行速度集;

7、根据振动频率集和运行速度集生成多个仿真信号,计算各仿真信号的均方根值,对各仿真信号的均方根值进行分析,确定均方根阈值;

8、所述排列熵阈值通过如下方式得到:

9、对历史晃车数据进行分析,确认横向加速度的均方根达到均方根阈值的历史晃车数据中连续晃车和未晃车的数据数量,根据连续晃车和未晃车的数据数量,确定排列熵阈值。

10、本发明实施例还提供一种动车组过岔连续晃车的快速检测装置,用以准确检测列车过岔晃车,减少人工检测投入,该装置包括:

11、均方根计算模块,用于采集列车车体的横向加速度,计算横向加速度的均方根;

12、排列熵计算模块,用于将横向加速度的均方根与均方根阈值进行对比,在均方根达到均方根阈值时,计算列车车体的横向加速度的排列熵;

13、晃车检测模块,用于将列车车体的横向加速度的排列熵与排列熵阈值进行对比,在列车车体的横向加速度的排列熵未达到排列熵阈值时,确定列车发生晃车;

14、其中,还包括:

15、均方根阈值设置模块,用于获取列车经过道岔的历史晃车数据,根据历史晃车数据确定发生晃车时车体的振动频率和运行速度,得到振动频率集和运行速度集;根据振动频率集和运行速度集生成多个仿真信号,计算各仿真信号的均方根值,对各仿真信号的均方根值进行分析,确定均方根阈值;

16、排列熵阈值设置模块,用于对历史晃车数据进行分析,确认横向加速度的均方根达到均方根阈值的历史晃车数据中连续晃车和未晃车的数据数量,根据连续晃车和未晃车的数据数量,确定排列熵阈值。

17、本发明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动车组过岔连续晃车的快速检测方法。

18、本发明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动车组过岔连续晃车的快速检测方法。

19、本发明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动车组过岔连续晃车的快速检测方法。

20、本发明实施例中,采集列车车体的横向加速度,计算横向加速度的均方根;将横向加速度的均方根与均方根阈值进行对比,在均方根达到均方根阈值时,计算列车车体的横向加速度的排列熵;将列车车体的横向加速度的排列熵与排列熵阈值进行对比,在列车车体的横向加速度的排列熵未达到排列熵阈值时,确定列车发生晃车;其中,所述均方根阈值通过如下方式得到:获取列车经过道岔的历史晃车数据,根据历史晃车数据确定发生晃车时车体的振动频率和运行速度,得到振动频率集和运行速度集;根据振动频率集和运行速度集生成多个仿真信号,计算各仿真信号的均方根值,对各仿真信号的均方根值进行分析,确定均方根阈值;所述排列熵阈值通过如下方式得到:对历史晃车数据进行分析,确认横向加速度的均方根达到均方根阈值的历史晃车数据中连续晃车和未晃车的数据数量,根据连续晃车和未晃车的数据数量,确定排列熵阈值。这样,通过利用车体横向加速度均方根和排列熵两个指标,在时域内分别描述动车组过岔时车体横向加速度的振动能量和信号周期性特征。在数值仿真和大量典型过岔连续晃车工况统计分析基础上,归纳得到面向工程化应用的合理判定阈值,实现了对过岔连续晃车问题的快速、有效识别。



技术特征:

1.一种动车组过岔连续晃车的快速检测方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,采集列车车体的横向加速度包括:

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,计算列车车体的横向加速度的排列熵,包括:

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据历史晃车数据确定发生晃车时车体的振动频率和运行速度,包括:

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,对历史晃车数据进行分析,确认横向加速度的均方根达到均方根阈值的历史晃车数据中连续晃车和未晃车的数据数量,根据连续晃车和未晃车的数据数量,确定排列熵阈值,包括:

6.一种动车组过岔连续晃车的快速检测装置,其特征在于,包括:

7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,均方根计算模块具体用于:

8.如权利要求6所述的装置,其特征在于,排列熵计算模块具体用于:

9.如权利要求6所述的装置,其特征在于,均方根阈值设置模块具体用于:

10.如权利要求6所述的装置,其特征在于,排列熵阈值设置模块具体用于:

11.一种计算机设备,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,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5任一所述方法。

12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,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权利要求1至5任一所述方法。

13.一种计算机程序产品,其特征在于,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权利要求1至5任一所述方法。


技术总结
本发明公开了一种动车组过岔连续晃车的快速检测方法及装置,可用于高速铁路工务工程领域,该方法包括:采集列车车体的横向加速度,计算横向加速度的均方根;将横向加速度的均方根与均方根阈值进行对比,在均方根达到均方根阈值时,计算列车车体的横向加速度的排列熵;将列车车体的横向加速度的排列熵与排列熵阈值进行对比,在列车车体的横向加速度的排列熵未达到排列熵阈值时,确定列车发生晃车;本发明可以准确检测列车过岔晃车,减少人工检测投入。

技术研发人员:解婉茹,刘金朝,杨飞,赵钢,毛学耕,赵一馨,秦航远,刁洪宝,张益博
受保护的技术使用者:中国国家铁路集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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