基于波形相关关系的晃车病害数据偏差纠正方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于波形相关关系的晃车病害数据偏差纠正方法及系统，该方法通过获取待纠偏晃车病害点对应的晃车病害数据波形和多次历史检测中待纠偏晃车病害点对应里程范围的晃车数据波形，计算设定里程范围内的每次历史检测得到的晃车数据波形与晃车病害数据波形之间的相关系数，并判断相关系数中的最小相关系数是否小于设定的相关系数阈值；如果是，则判定待纠偏晃车病害点无效；如果否，则判定待纠偏晃车病害点有效。通过该方法能够识别有效晃车病害点，剔除无效晃车病害点，提升检测数据的可信度，同时无需通过仪器现场再次进行病害复核，降低了现场人员的工作量，提高了工作效率。工作效率。工作效率。

【技术实现步骤摘要】
基于波形相关关系的晃车病害数据偏差纠正方法及系统


[0001]本专利技术涉及轨道状态检测数据偏差纠正领域，特别是涉及一种基于波形相关关系的晃车病害数据偏差纠正方法及系统。

技术介绍

[0002]机车车辆、轨道是一耦合振动系统，车体垂直加速度、水平加速度可体现轨道几何的不平顺状态。线路质量检查仪通过测量机车、车辆在运行过程中的振动情况，得到车体水平加速度、垂直加速度数据(简称为“晃车数据”)，来判断铁路轨道几何的不平顺状态。铁路总公司的线路修理规则对车体垂直加速度、水平加速度容许偏差管理值有着明确的规定，而晃车病害数据指的是超过规定容许偏差管理值的车体垂直加速度、水平加速度数据。
[0003]与大型轨道检查车不同，线路质量检查仪体积较小、检测成本低、检测频次高、使用简便，是铁路系统普遍采用的一种实时在途监测手段。由于检测周期短，线路质量检查仪可产生丰富的线路晃车数据，如车载式线路质量检查仪在一天内多次检测轨道质量状态。轨道晃车数据在轨道设备检测数据中所占比例较大，是综合评定轨道不平顺状态的关键数据之一。
[0004]车体晃动同时受轨道不平顺状态和机车车辆特性影响：(1)机车车辆自身原因或非正常操纵可造成车体垂直加速度、水平加速度超过阈值，由于不是轨道几何超限引起的问题，故相应的晃车病害数据为误报数据，存在测量偏差，需从检测数据中将其剔除。(2)轨道几何不平顺是轮轨系统的激扰源，是引起机车车辆产生振动的主要原因，相应的晃车病害数据为有效晃车病害数据。
[0005]由于仪器本身的限制及外界环境的影响，目前线路质量检查仪晃车数据存在较为严重的里程偏差、测量偏差问题，数据误报比较频繁，这给现场工作带来了极大的麻烦。在铁路实际工作中，一般是安排工作人员到现场借助于轨检仪等其他检测仪器，对线路质量检查仪检测出的晃车病害进行复核，判断其是否为真实的轨道几何超限病害，确定其准确的病害里程位置，诊断相应的晃车病害原因。工作人员在复核晃车病害时，需花费大量的时间和精力，导致工作效率下降、维修费用上升。因此，有必要提供一种检测数据可靠、工作效率较高的晃车病害数据检测方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种基于波形相关关系的晃车病害数据偏差纠正方法及系统，可以提高检测数据的可靠性和提高工作效率。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]一种基于波形相关关系的晃车病害数据偏差纠正方法，其特征在于，所述基于波形相关关系的晃车病害数据偏差纠正方法包括：
[0009]获取待纠偏晃车病害点对应的晃车病害数据波形，所述晃车病害数据波形为里程
‑
加速度值波形，所述晃车病害数据波形中的里程范围约束为所述待纠偏晃车病害点前
后设定里程范围C_FD内，所述晃车病害数据波形中的加速度值为所述里程范围C_FD约束内各测量点的加速度测量值；
[0010]获取多次历史检测中所述待纠偏晃车病害点对应的晃车数据波形，所述晃车数据波形为里程
‑
加速度值波形，所述晃车数据波形中的里程范围约束为所述待纠偏晃车病害点前后设定里程范围内，所述晃车数据波形中的加速度值为所述里程范围约束内各测量点的加速度测量值，所述历史检测的时间约束C_FT为所述待纠偏晃车病害点的测量时间之前的设定时间内；
[0011]计算每次历史检测得到的所述晃车数据波形与所述晃车病害数据波形之间的相关系数；
[0012]判断所述相关系数中的最小相关系数是否小于设定的相关系数阈值；
[0013]如果是，则判定所述待纠偏晃车病害点无效；
[0014]如果否，则判定所述待纠偏晃车病害点有效。
[0015]可选地，所述基于波形相关关系的晃车病害数据偏差纠正方法还包括：
[0016]将铁路轨道划分为等长的多个区段；
[0017]根据区段内每个有效晃车病害点峰值确定的病害等级以及有效晃车病害点的个数，确定所述区段的病害总扣分；
[0018]将所述病害总扣分较高的前n个区段确定为薄弱地段。
[0019]可选地，所述待纠偏晃车病害点的总数为I，所述待纠偏晃车病害点中第i个病害点α
i
对应的晃车波形数据序列为对应的晃车波形数据序列为表示病害点α
i
前后C_FD里程范围内的晃车波形数据序列集合；集合中的元素总个数n＝2
×
C_FD
×
f，f表示线路质量检查仪的采样频率，表示晃车波形数据序列中的峰值点，的里程位置表示病害点α
i
的里程位置，待纠偏晃车病害点中第i个病害点α
i
对应的晃车波形数据的里程范围是
[0020]可选地，所述计算每次历史检测得到的所述晃车数据波形与所述晃车病害数据波形之间的相关系数，具体包括：
[0021]获取历史第p次(1≤p≤P)检测中所述待纠偏晃车病害点对应的晃车波形数据，将所述晃车波形数据点集合用表示；
[0022]采用公式计算历史第p次检测得到的所述晃车波形数据与所述晃车病害波形数据之间的相关系数；
[0023]采用公式获取最小相关系数；
[0024]其中，P表示待纠偏晃车病害点在时间约束C_FT内的历史检测总次数，表示历史第p次检测得到的所述晃车波形数据与第i个病害点α
i
对应的所述晃车病害波形数据之间的相关系数，cov(M
0i
,M
pi
)表示变量M
0i
与M
pi
的协方差，表示变量M
0i
、M
pi
的标
准差，min(
·
)表示取变量(
·
)中的最小值，表示每次历史检测得到的所述晃车波形数据与所述晃车病害波形数据之间的最小相关系数。
[0025]为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种基于波形相关关系的晃车病害数据偏差纠正系统，所述基于波形相关关系的晃车病害数据偏差纠正系统包括：
[0026]晃车病害波形数据获取模块，用于获取待纠偏晃车病害点对应的晃车病害波形数据，所述晃车病害波形数据为里程
‑
加速度值波形数据，所述晃车病害波形数据中的里程范围约束为所述待纠偏晃车病害点前后设定里程范围C_FD内，所述晃车病害波形数据中的加速度值为所述里程范围约束内各测量点的加速度测量值；
[0027]历史晃车波形数据获取模块，用于获取多次历史检测中所述待纠偏晃车病害点对应的晃车波形数据，所述晃车波形数据为里程
‑
加速度值波形数据，所述晃车波形数据中的里程范围约束为所述待纠偏晃车病害点前后设定里程范围C_FD内，所述晃车波形数据中的加速度值为所述里程范围约束内各测量点的加速度测量值，所述历史检测的时间约束C_FT为所述待纠偏晃车病害点的测量时间之前的设定时间内；
[0028]相关系数计算模块，用于计算每次历史检测得到的所述晃车波形数据与所述晃车病害波形数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于波形相关关系的晃车病害数据偏差纠正方法，其特征在于，所述基于波形相关关系的晃车病害数据偏差纠正方法包括：获取待纠偏晃车病害点对应的晃车病害波形数据，所述晃车病害波形数据为里程
‑
加速度值波形数据，所述晃车病害波形数据中的里程范围约束为所述待纠偏晃车病害点前后设定里程范围C_FD内，所述晃车病害波形数据中的加速度值为所述里程范围约束内各测量点的加速度测量值；获取多次历史检测中所述待纠偏晃车病害点对应的晃车波形数据，所述晃车波形数据为里程
‑
加速度值波形数据，所述晃车波形数据中的里程范围约束为所述待纠偏晃车病害点前后设定里程范围C_FD内，所述晃车波形数据中的加速度值为所述里程范围约束内各测量点的加速度测量值，所述历史检测的时间约束C_FT为所述待纠偏晃车病害点的测量时间之前的设定时间内；计算每次历史检测得到的所述晃车波形数据与所述晃车病害波形数据之间的相关系数；判断所述相关系数中的最小相关系数是否小于设定的相关系数阈值；如果是，则判定所述待纠偏晃车病害点无效；如果否，则判定所述待纠偏晃车病害点有效。2.根据权利要求1所述的基于波形相关关系的晃车病害数据偏差纠正方法，其特征在于，所述基于波形相关关系的晃车病害数据偏差纠正方法还包括：将铁路轨道划分为等长的多个区段；根据区段内每个有效晃车病害点峰值确定的病害等级以及有效晃车病害点的个数，确定所述区段的病害总扣分；将所述病害总扣分较高的前n个区段确定为薄弱地段。3.根据权利要求1所述的基于波形相关关系的晃车病害数据偏差纠正方法，其特征在于，所述待纠偏晃车病害点的总数为I，所述待纠偏晃车病害点中第i个病害点α
i
对应的晃车波形数据序列为车波形数据序列为表示病害点α
i
前后C_FD里程范围内的晃车波形数据序列集合；集合中的元素总个数n＝2
×
C_FD
×
f，f表示线路质量检查仪的采样频率，表示晃车波形数据序列中的峰值点，的里程位置表示病害点α
i
的里程位置，待纠偏晃车病害点中第i个病害点α
i
对应的晃车波形数据的里程范围是4.根据权利要求3所述的基于波形相关关系的晃车病害数据偏差纠正方法，其特征在于，所述计算每次历史检测得到的所述晃车波形数据与所述晃车病害波形数据之间的相关系数，具体包括：获取历史第p次(1≤p≤P)检测中所述待纠偏晃车病害点对应的晃车波形数据，将所述晃车波形数据点集合用表示；采用公式计算历史第p次检测得到的所述晃车波
形数据与所述晃车病害波形数据之间的相关系数；采用公式获取最小相关系数；其中，P表示待纠偏晃车病害点在时间约束C_FT内的历史检测总次数，表示历史第p次检测得到的所述晃车波形数据与第i个病害点α
i
对应的所述晃车病害波形数据之间的相关系数，表示变量M
0i
与M
pi
的协方差，表示变量M
0i
、M
pi
的标准差，min(
·
)表示取变量(
·
)中的最小值，表示每次历史检测得到的所述晃车波形数据与所述晃车病害波形数据之间的最小相关系数。5.一种基于波形相关关系的晃车病害数据偏差纠正系统，其特征在于，所述基于波形相关关系的晃车病害数据偏差...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘仍奎，王福田，白磊，唐源洁，李擎，王志鹏，安茹，常艳艳，庄勇，胡志远，吴霞，韩丛，高嘉蕾，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：