轨底坡检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种轨底坡检测方法及装置，该方法包括：获得通过车载钢轨廓形检测系统采集的包含钢轨左右两侧的廓形；计算所述廓形与标准廓形之间的左旋转角和右旋转角；根据左右钢轨轨顶点在世界坐标下的高度差，计算检测梁平面与轨道平面之间的倾角；根据左旋转角和右旋转角，以及所述倾角，计算左轨底坡和右轨底坡；计算车载钢轨廓形检测系统的系统误差；基于系统误差，修正左轨底坡和右轨底坡，获得修正后的左轨底坡和修正后的右轨底坡。本发明专利技术可以实现轨底坡检测，效率高，检测全面。检测全面。检测全面。

【技术实现步骤摘要】
轨底坡检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及基础设施检测
，尤其涉及一种轨底坡检测方法及装置。

技术介绍

[0002]钢轨轨底坡是指钢轨横截面垂直轴线相对于轨枕顶面法线(在直线轨道上为铅垂线)的倾斜度，其值一般为1:40
‑
1:20。中国新制车轮踏面呈1:20的圆锥形，经过磨耗后则接近于1:40的锥度。为使车轮载荷尽量集中于钢轨垂直轴线，减小载荷的偏心距，从而增强钢轨头部抵抗接触疲劳应力的能力，并降低轨腰应力，我国规定直线路段的标准为1:40；曲线路段内股钢轨垂直轴线不应因设置外轨超高而越过铅垂线向轨道外方倾斜。任何情况下钢轨轨底坡不应大于1:12或小于1:60。
[0003]如果钢轨轨底坡的设置不准确，会导致轨道列车车轮对钢轨碾压的光带偏移，钢轨会受到偏心荷载的影响，加大了钢轨的受压程度，加剧了钢轨的磨损，列车车轮的磨损程度也会加剧。如果钢轨轨底坡的取值不合理，最直接的影响在于弹条受力严重不均，增加钢轨的维护和保养费用。从整体道床轨道的角度来看，如果钢轨轨底坡的施工未能实现标准统一，符合规定，如果需要进行大范围的整改施工，施工难度会空前加大。钢轨轨底坡取值不足如果不能得到及时的调整和修改，会直接影响列车车轮和轨道的使用寿命，增加维护和保养费用。
[0004]因此，需要对钢轨轨底坡进行全覆盖检测，以实现对线路状态的全面把握，制定相应合理的养护维修策略。
[0005]现有轨底坡检测方式多为通过轨底坡测量尺进行，人工沿线检测的方式对轨底坡进行测量，这种测量方式效率较低，难以实现对线路轨底坡的全覆盖检测。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提出一种轨底坡检测方法，用以实现轨底坡检测，效率高，检测全面，该方法包括：
[0007]获得通过车载钢轨廓形检测系统采集的包含钢轨左右两侧的廓形；
[0008]计算所述廓形与标准廓形之间的左旋转角和右旋转角；
[0009]根据左右钢轨轨顶点在世界坐标下的高度差，计算检测梁平面与轨道平面之间的倾角；
[0010]根据左旋转角和右旋转角，以及所述倾角，计算左轨底坡和右轨底坡；
[0011]计算车载钢轨廓形检测系统的系统误差；
[0012]基于系统误差，修正左轨底坡和右轨底坡，获得修正后的左轨底坡和修正后的右轨底坡。
[0013]本专利技术实施例提出一种轨底坡检测装置，用以实现轨底坡检测，效率高，检测全面，该装置包括：
[0014]廓形获得模块，用于获得通过车载钢轨廓形检测系统采集的包含钢轨左右两侧的
廓形；
[0015]旋转角计算模块，用于计算所述廓形与标准廓形之间的左旋转角和右旋转角；
[0016]倾角计算模块，用于根据左右钢轨轨顶点在世界坐标下的高度差，计算检测梁平面与轨道平面之间的倾角；
[0017]轨底坡计算模块，用于根据左旋转角和右旋转角，以及所述倾角，计算左轨底坡和右轨底坡；
[0018]系统误差计算模块，用于计算车载钢轨廓形检测系统的系统误差；
[0019]轨底坡修正模块，用于基于系统误差，修正左轨底坡和右轨底坡，获得修正后的左轨底坡和修正后的右轨底坡。
[0020]本专利技术实施例还提出了一种计算机设备，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轨底坡检测方法。
[0021]本专利技术实施例还提出了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执行上述轨底坡检测方法的计算机程序。
[0022]在本专利技术实施例中，获得通过车载钢轨廓形检测系统采集的包含钢轨左右两侧的廓形；计算所述廓形与标准廓形之间的左旋转角和右旋转角；根据左右钢轨轨顶点在世界坐标下的高度差，计算检测梁平面与轨道平面之间的倾角；根据左旋转角和右旋转角，以及所述倾角，计算左轨底坡和右轨底坡；计算车载钢轨廓形检测系统的系统误差；基于系统误差，修正左轨底坡和右轨底坡，获得修正后的左轨底坡和修正后的右轨底坡。在上述实施例中，通过车载钢轨廓形检测系统采集了包含钢轨左右两侧的廓形，并以此为基础进行计算，计算的时候还考虑了系统误差，从而避免了大量的人工沿线检测，效率高，且能够实现全覆盖检测。
附图说明
[0023]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：
[0024]图1为本专利技术实施例中轨底坡检测方法的流程图；
[0025]图2为本专利技术实施例中车载钢轨廓形检测系统的示意图；
[0026]图3和图4分别为本专利技术实施例中车载钢轨廓形检测系统输出的在世界坐标系下的包含钢轨左右两侧的廓形；
[0027]图5和图6分别为本专利技术实施例中廓形匹配前后的结果示意图；
[0028]图7为本专利技术实施例中检测梁与轨道平面之间的倾角的几何机构示意图；
[0029]图8为本专利技术实施例中轨底坡检测装置的示意图；
[0030]图9为本专利技术实施例中计算机设备的示意图。
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，下面结合附图对本发
明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]在本说明书的描述中，所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本专利技术的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。
[0033]图1为本专利技术实施例中轨底坡检测方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
[0034]步骤101，获得通过车载钢轨廓形检测系统采集的包含钢轨左右两侧的廓形；
[0035]步骤102，计算所述廓形与标准廓形之间的左旋转角和右旋转角；
[0036]步骤103，根据左右钢轨轨顶点在世界坐标下的高度差，计算检测梁平面与轨道平面之间的倾角；
[0037]步骤104，根据左旋转角和右旋转角，以及所述倾角，计算左轨底坡和右轨底坡；
[0038]步骤105，计算车载钢轨廓形检测系统的系统误差；
[0039]步骤106，基于系统误差，修正左轨底坡和右轨底坡，获得修正后的左轨底坡和修正后的右轨底坡。
[0040]在本专利技术实施例中，通过车载钢轨廓形检测系统采集了包含钢轨左本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨底坡检测方法，其特征在于，包括：获得通过车载钢轨廓形检测系统采集的包含钢轨左右两侧的廓形；计算所述廓形与标准廓形之间的左旋转角和右旋转角；根据左右钢轨轨顶点在世界坐标下的高度差，计算检测梁平面与轨道平面之间的倾角；根据左旋转角和右旋转角，以及所述倾角，计算左轨底坡和右轨底坡；计算车载钢轨廓形检测系统的系统误差；基于系统误差，修正左轨底坡和右轨底坡，获得修正后的左轨底坡和修正后的右轨底坡。2.如权利要求1所述的轨底坡检测方法，其特征在于，计算所述廓形与标准廓形之间的旋转角，包括：采用迭代最近点法将所述廓形与标准廓形进行匹配，输出旋转角。3.如权利要求1所述的轨底坡检测方法，其特征在于，采用如下公式，通过左右钢轨轨顶点在世界坐标下的高度差，计算检测梁平面与轨道平面之间的倾角：其中，A为检测梁平面与轨道平面之间的倾角；ΔH为左右钢轨轨顶点在世界坐标下的高度差。4.如权利要求1所述的轨底坡检测方法，其特征在于，根据左右钢轨轨顶点在世界坐标下的高度差，计算检测梁平面与轨道平面之间的倾角，还包括：根据左右钢轨轨顶点在世界坐标下的高度差、左旋转角和右旋转角，计算检测梁平面与轨道平面之间的倾角。5.如权利要求4所述的轨底坡检测方法，其特征在于，采用如下公式，根据左右钢轨轨顶点在世界坐标下的高度差、左旋转角和右旋转角，计算检测梁平面与轨道平面之间的倾角：其中，A为检测梁平面与轨道平面之间的倾角；ΔH为左右钢轨轨顶点在世界坐标下的高度差；H为钢轨高度；为左旋转角；为右旋转角。6.如权利要求1所述的轨底坡检测方法，其特征在于，采用如下公式，根据左旋转角和右旋转角，以及所述倾角，计算左轨底坡和右轨底坡：角，计算左轨底坡和右轨底坡：其中，θ
L
为左轨底坡；θ
R
为右轨底坡；A为所述倾角；
为左旋转角；为右旋转角。7.如权利要求1所述的轨底坡检测方法，其特征在于，采用如下公式，计算车载钢轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁，王昊，王胜春，赵鑫欣，孙淑杰，方玥，刘俊博，王乐，
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，
类型：发明
国别省市：