一种路基性能判断方法、装置、设备及可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种路基性能判断方法、装置、设备及可读存储介质，所述方法包括：获取一个激励信号和至少两个响应信号；基于所述激励信号和所述响应信号，建立白噪声信号和所述响应信号之间的联系，根据所述响应信号和所述联系得到所述响应信号所对应的白噪声信号；基于所述响应信号所对应的白噪声信号和所述响应信号，得到所述白噪声信号与所述响应信号之间的传递函数；基于所述传递函数对所述路基的性能进行判断，得到路基性能判断结果。本发明专利技术可以在列车运营阶段对路基填料性能进行识别，通过本发明专利技术中的方法可以在路基的有效寿命周期范围内对路基进行实时监测。范围内对路基进行实时监测。范围内对路基进行实时监测。

【技术实现步骤摘要】
一种路基性能判断方法、装置、设备及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及路基
，具体而言，涉及一种路基性能判断方法、装置、设备及可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着高速铁路里程的增加，高铁路基在运营期的安全状态监测极其重要。轨道不平顺、路基承载力下降等问题必然随着高铁路基里程的增加而增加。此外，我国规范中明确规定：要求路基工后沉降不超过15mm。为了满足此高标准的要求，路基结构对填料材料，压实标准等指标作了明确的规定，而且在列车运营阶段对路基变形沉降进行了跟踪的观测及分析。对于路基的结构以及材料方面这是目前在施工阶段前实施的有效措施，对于运营阶段的路基沉降损伤检测并没有特别好的方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种路基性能判断方法、装置、设备及可读存储介质，以改善上述问题。
[0004]为了实现上述目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
[0005]一方面，本申请实施例提供了一种路基性能判断方法，所述方法包括：
[0006]获取一个激励信号和至少两个响应信号，所述激励信号由第一检波器采集得到，所述第一检波器安装在铁轨上，所述响应信号由第二检波器采集得到，所述第二检波器安装在路基里面，每个所述第二检波器之间具有预设间距，所述第一检波器和所述第二检波器的安装位置位于一条竖直的直线上；
[0007]基于所述激励信号和所述响应信号，建立白噪声信号和所述响应信号之间的联系，根据所述响应信号和所述联系得到所述响应信号所对应的白噪声信号；
>[0008]基于所述响应信号所对应的白噪声信号和所述响应信号，得到所述白噪声信号与所述响应信号之间的传递函数；
[0009]基于所述传递函数对所述路基的性能进行判断，得到路基性能判断结果。
[0010]可选的，基于所述激励信号和所述响应信号，建立白噪声信号和所述响应信号之间的联系，根据所述响应信号和所述联系得到所述响应信号所对应的白噪声信号，包括：
[0011]基于所述激励信号构建第一模拟空间和第二模拟空间，所述第一模拟空间由所述激励信号和所述响应信号组成，所述第二模拟空间由所述激励信号和所述白噪声信号组成；
[0012]基于所述第一模拟空间和所述第二模拟空间建立所述第一模拟空间和所述第二模拟空间之间的耦合状态公式；
[0013]利用所述耦合状态公式联立所述第一模拟空间和所述第二模拟空间得到第三模拟空间，所述第三模拟空间由所述白噪声信号和所述响应信号组成，根据所述第三模拟空间和所述响应信号得到所述白噪声信号。
[0014]可选的，基于所述响应信号所对应的白噪声信号和所述响应信号，得到所述白噪声信号与所述响应信号之间的传递函数，包括：
[0015]对所述白噪声信号进行最小二乘法拟合，得到拟合后的白噪声信号；对所述响应信号进行最小二乘法拟合，得到拟合后的响应信号；
[0016]对所述拟合后的白噪声信号进行消除趋势项处理，得到消除趋势项后的白噪声信号；对所述响应信号进行消除趋势项处理，得到消除趋势项后的响应信号；
[0017]基于所述消除趋势项后的白噪声信号和所述消除趋势项后的响应信号计算得到所述白噪声信号与所述响应信号之间的传递函数。
[0018]可选的，基于所述传递函数对所述路基的性能进行判断，得到路基性能判断结果，包括：
[0019]将所述传递函数进行平滑处理，得到平滑后的传递函数；
[0020]对每个所述响应信号所对应的平滑后的传递函数进行分析，其中，若所述响应信号所对应的平滑后的传递函数同时满足第一条件、第二条件和第三条件，则采集所述响应信号的所述第二检波器所处的位置未发生损伤，反之则发生损伤，所述第一条件为所述响应信号所对应的平滑后的传递函数与其他所述响应信号所对应的平滑后的传递函数的曲线形态相同；所述第二条件为所述响应信号所对应的平滑后的传递函数中的极值点与其他所述响应信号所对应的平滑后的传递函数中的极值点所对应的横坐标相同；所述第三条件为采集所述响应信号的所述第二检波器所处的位置距离地面越远，所述响应信号所对应的平滑后的传递函数中的极值点越小。
[0021]可选的，基于所述传递函数对所述路基的性能进行判断，得到路基性能判断结果后，还包括：
[0022]随机选取一个所述响应信号；
[0023]将选取得到的所述响应信号进行进行傅里叶变换，得到频谱图；
[0024]将所述频谱图中最大的峰值所对应的频率记为基频；
[0025]根据所述基频和列车信息对所述列车的速度进行调控。
[0026]可选的，根据所述基频和列车信息对所述列车的速度进行调控，包括：
[0027]获取所述列车信息和所述列车的安全行驶速度，所述列车信息包括所述列车的车长，所述列车在安全行驶速度下行驶可以保证路基填料在设计使用期限内安全运营；
[0028]根据所述列车的车长和所述基频计算得到列车当前的行驶速度；
[0029]将所述列车当前的行驶速度与所述列车的安全行驶速度进行对比分析，若所述列车当前的行驶速度大于所述列车的安全行驶速度，则向所述列车发送车速过快的提示信息。
[0030]可选的，所述预设间距的计算方法，包括：
[0031]获取所述路基的设计信息、位移阈值和经过所述路基的列车的设计信息，所述设计信息包括所述列车的安全行驶速度；
[0032]根据所述路基的设计信息构建路基模型，根据所述列车的设计信息构建列车模型，并在所述路基模型中设置两个检波器，两个检波器的位置在一条竖线上，两个检波器之间具有第一间距；
[0033]使所述列车模型按照所述安全行驶速度在所述路基模型上行驶，获取所述列车经
过所述路基后每个检波器的位移量，判断两个所述检波器的所述位移量是否均小于所述位移阈值，若均小于则将所述第一间距记为所述预设间距。
[0034]第二方面，本申请实施例提供了一种路基性能判断装置，所述装置包括第一获取模块、第一计算模块、第二计算模块和第一判断模块。
[0035]第一获取模块，用于获取一个激励信号和至少两个响应信号，所述激励信号由第一检波器采集得到，所述第一检波器安装在铁轨上，所述响应信号由第二检波器采集得到，所述第二检波器安装在路基里面，每个所述第二检波器之间具有预设间距，所述第一检波器和所述第二检波器的安装位置位于一条竖直的直线上；
[0036]第一计算模块，用于基于所述激励信号和所述响应信号，建立白噪声信号和所述响应信号之间的联系，根据所述响应信号和所述联系得到所述响应信号所对应的白噪声信号；
[0037]第二计算模块，用于基于所述响应信号所对应的白噪声信号和所述响应信号，得到所述白噪声信号与所述响应信号之间的传递函数；
[0038]第一判断模块，用于基于所述传递函数对所述路基的性能进行判断，得到路基性能判断结果。
[0039]可选的，第一计算模块，包括：
[0040]第一计算单元，用于基于所述激励信号构建第一模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路基性能判断方法，其特征在于，包括：获取一个激励信号和至少两个响应信号，所述激励信号由第一检波器采集得到，所述第一检波器安装在铁轨上，所述响应信号由第二检波器采集得到，所述第二检波器安装在路基里面，每个所述第二检波器之间具有预设间距，所述第一检波器和所述第二检波器的安装位置位于一条竖直的直线上；基于所述激励信号和所述响应信号，建立白噪声信号和所述响应信号之间的联系，根据所述响应信号和所述联系得到所述响应信号所对应的白噪声信号；基于所述响应信号所对应的白噪声信号和所述响应信号，得到所述白噪声信号与所述响应信号之间的传递函数；基于所述传递函数对所述路基的性能进行判断，得到路基性能判断结果。2.根据权利要求1所述的路基性能判断方法，其特征在于，基于所述激励信号和所述响应信号，建立白噪声信号和所述响应信号之间的联系，根据所述响应信号和所述联系得到所述响应信号所对应的白噪声信号，包括：基于所述激励信号构建第一模拟空间和第二模拟空间，所述第一模拟空间由所述激励信号和所述响应信号组成，所述第二模拟空间由所述激励信号和所述白噪声信号组成；基于所述第一模拟空间和所述第二模拟空间建立所述第一模拟空间和所述第二模拟空间之间的耦合状态公式；利用所述耦合状态公式联立所述第一模拟空间和所述第二模拟空间得到第三模拟空间，所述第三模拟空间由所述白噪声信号和所述响应信号组成，根据所述第三模拟空间和所述响应信号得到所述白噪声信号。3.根据权利要求1所述的路基性能判断方法，其特征在于，基于所述响应信号所对应的白噪声信号和所述响应信号，得到所述白噪声信号与所述响应信号之间的传递函数，包括：对所述白噪声信号进行最小二乘法拟合，得到拟合后的白噪声信号；对所述响应信号进行最小二乘法拟合，得到拟合后的响应信号；对所述拟合后的白噪声信号进行消除趋势项处理，得到消除趋势项后的白噪声信号；对所述响应信号进行消除趋势项处理，得到消除趋势项后的响应信号；基于所述消除趋势项后的白噪声信号和所述消除趋势项后的响应信号计算得到所述白噪声信号与所述响应信号之间的传递函数。4.根据权利要求1所述的路基性能判断方法，其特征在于，基于所述传递函数对所述路基的性能进行判断，得到路基性能判断结果，包括：将所述传递函数进行平滑处理，得到平滑后的传递函数；对每个所述响应信号所对应的平滑后的传递函数进行分析，其中，若所述响应信号所对应的平滑后的传递函数同时满足第一条件、第二条件和第三条件，则采集所述响应信号的所述第二检波器所处的位置未发生损伤，反之则发生损伤，所述第一条件为所述响应信号所对应的平滑后的传递函数与其他所述响应信号所对应的平滑后的传递函数的曲线形态相同；所述第二条件为所述响应信号所对应的平滑后的传递函数中的极值点与其他所述响应信号所对应的平滑后的传递函数中的极值点所对应的横坐标相同；所述第三条件为采集所述响应信号的所述第二检波器所处的位置距离地面越远，所述响应信号所对应的平滑后的传递函数中的极值点越小。
5.一种路基性能判断装置，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取一个激励信号和至少两个响应信号，所述激励信号由第一检波器采集得到，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨长卫，苏珂，岳茂，张良，瞿立明，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：