本发明专利技术涉及轨道交通技术领域，一种地铁轨道形变监测方法及装置，包括：根据地铁轨道监测指令确定待检测地铁区间段，构建基于所述待检测地铁区间段的三维坐标系，在所述三维坐标系内确定待检测地铁区间段的焦点坐标，并收集待检测地铁区间段的采样点，得到采样点坐标集，获取所述待检测地铁区间段在修建完成的标准点坐标集，计算所述采样点坐标集与标准点坐标集的偏移向量，根据所述焦点坐标构建所述偏移向量的偏移方程，求解所述偏移方程的平衡调节向量，根据所述平衡调节向量内各平衡调节因子的大小计算出所述待检测地铁区间段的形变情况，得到形变结果。本发明专利技术可解决地铁轨道形变监测时造成大量时间及人力资源浪费的问题。变监测时造成大量时间及人力资源浪费的问题。变监测时造成大量时间及人力资源浪费的问题。
【技术实现步骤摘要】
地铁轨道形变监测方法、装置及电子设备
[0001]本专利技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种地铁轨道形变监测方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
[0002]伴随科技发展水平的进步，地铁已逐渐普及到各个一二线城市，地铁便捷性极大的方便居民生活出行，但对应地，地铁安全维护也格外重要。
[0003]地铁安全维护包括很多方面，包括地铁发动机检修、车舱防火等，其中一个重要的安全维护还包括地铁轨道形变的监测，由于形变过高的地铁轨道极容易造成地铁脱轨，后果不堪设想。
[0004]目前关于地铁轨道的形变监测主要依靠监测人员使用自动监测仪探索得到每段地铁的监测数据，其中监测数据主要包括地铁在长度、宽度及深度的监测数据，进而通过拟合监测数据得到地铁轨道相比于建设初的三个维度的差异性，从而判断轨道的形变情况。
[0005]上述方法虽然可实现对轨道形变的有效监测，但由于需要反复的拟合监测数据，造成大量的时间及人力资源的浪费，即缺乏一种可快速判断轨道形变的方法。
技术实现思路
[0006]本专利技术提供一种地铁轨道形变监测方法、装置及计算机可读存储介质，其主要目的在于解决地铁轨道形变监测时造成大量时间及人力资源浪费的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供的一种地铁轨道形变监测方法，包括：接收地铁轨道监测指令，根据所述地铁轨道监测指令确定待检测地铁区间段；构建基于所述待检测地铁区间段的三维坐标系，在所述三维坐标系内确定待检测地铁区间段的焦点坐标，并收集待检测地铁区间段的采样点，得到采样点坐标集；获取所述待检测地铁区间段在修建完成的标准点坐标集，计算所述采样点坐标集与标准点坐标集的偏移向量，其中所述偏移向量为：其中所述偏移向量为：其中所述偏移向量为：其中所述偏移向量为：其中，表示所述偏移向量，为x轴的偏移向量，表示待检测地铁区间段的长度变形，为y轴的偏移向量，表示待检测地铁区间段的宽度变形，为z轴的偏移向量，表示待检测地铁区间段的深度变形，表示所述采样点坐标集，表示所述标准点
坐标集，表示预设的深度阈值向量，表示预设的宽度阈值向量，n为所述采样点坐标集的采样点个数，s为所述采样点坐标集的采样点编号；根据所述焦点坐标构建所述偏移向量的偏移方程，所述偏移方程为：其中，表示所述采样点坐标集相对于焦点坐标的采样焦点向量，为偏移方程的平衡调节向量；求解所述偏移方程的平衡调节向量，根据所述平衡调节向量内各平衡调节因子的大小计算出所述待检测地铁区间段的形变情况，得到形变结果。
[0008]可选地，所述根据所述地铁轨道监测指令确定待检测地铁区间段，包括：从所述地铁轨道监测指令中提取待检测地铁的位置信息，根据所述位置信息确定待检测地铁的长度；判断所述待检测地铁的长度是否大于预设长度，若所述待检测地铁的长度未大于预设长度，根据待检测地铁的位置信息确定出待检测地铁区间段；若所述待检测地铁的长度大于预设长度，根据待检测地铁的位置信息切分待检测地铁，得到多组切分待检测地铁，其中每组切分待检测地铁的长度均小于所述预设长度；根据每组切分待检测地铁的位置信息确定出对应的待检测地铁区间段，得到多组待检测地铁区间段。
[0009]可选地，所述待检测地铁区间段设置为0.1米。
[0010]可选地，所述收集待检测地铁区间段的采样点，得到采样点坐标集，包括：接收用户根据所述待检测地铁区间段输入的采样点个数；启动激光扫描仪，其中所述激光扫描仪包括激光发生器和激光接收器；根据所述采样点个数确定所述激光发生器发射脉冲信号的发射次数及发射位置；利用所述激光发生器对所述待检测地铁区间段发射脉冲信号，并利用所述激光接收器接收待检测地铁区间段反射脉冲信号的反射信号；直至按照所述发射次数及发射位置完成对所有的反射信号的接收，将所有的反射信号通过软件模拟得到所述采样点坐标集。
[0011]可选地，所述将所有的反射信号通过软件模拟得到所述采样点坐标集，包括：求解出在所述三维坐标系的反射信号的垂直角度和水平角度；计算出所述激光发生器与待检测地铁区间段的距离；利用所述垂直角度、水平角度和距离计算出所述采样点坐标集，其中计算方法包括：其中，P表示所述采样点坐标集，表示所述采样点坐标集，m为所述激光发生器与待检测地铁区间段的距离，为反射信号的水平角度，为反射信号的垂直角度。
[0012]可选地，所述采样焦点向量的计算方法为：所述采样焦点向量的计算方法为：
其中，f为焦点坐标到待检测地铁区间段边缘的焦距。
[0013]可选地，所述焦点坐标到待检测地铁区间段边缘的焦距的计算方法为：其中，表示求平均值，F为所述焦点坐标，表示焦点坐标与第s个采样点的长度坐标的距离，表示焦点坐标与第s个采样点的宽度坐标的距离，表示焦点坐标与第s个采样点的深度坐标的距离。
[0014]可选地，所述平衡调节向量的构建过程包括：计算得到所述偏移向量及采样焦点向量的向量规模分别3行4列和6行4列；根据所述偏移方程的等式成立条件，利用所述3行4列和6行4列计算得到平衡调节向量的向量规模为3行6列；根据预设的平衡调节向量构建方法，构建得到3行6列的平衡调节向量，其中，所述平衡调节向量构建方法为：其中，为平衡调节向量中第i行第j列的平衡调节因子。
[0015]可选地，所述根据所述平衡调节向量内各平衡调节因子的大小计算出所述待检测地铁区间段的形变情况，得到形变结果，包括：从所述平衡调节向量中提取所有平衡调节因子，按照正负值划分所有平衡调节因子，得到正调节因子和负调节因子；相加所有的正调节因子得到正形变值，相加所有的负调节因子得到负形变值；根据所述正形变值和负形变值所属于的预设形变区间段，得到形变程度评估结果。
[0016]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种地铁轨道形变监测装置，所述装置包括：检测地铁确定模块，用于接收地铁轨道监测指令，根据所述地铁轨道监测指令确定待检测地铁区间段；采样模块，用于构建基于所述待检测地铁区间段的三维坐标系，在所述三维坐标系内确定待检测地铁区间段的焦点坐标，并收集待检测地铁区间段的采样点，得到采样点坐标集；偏移向量计算模块，用于获取所述待检测地铁区间段在修建完成的标准点坐标集，计算所述采样点坐标集与标准点坐标集的偏移向量，其中所述偏移向量为：其中所述偏移向量为：
其中，表示所述偏移向量，为x轴的偏移向量，表示待检测地铁区间段的长度变形，为y轴的偏移向量，表示待检测地铁区间段的宽度变形，为z轴的偏移向量，表示待检测地铁区间段的深度变形，表示所述采样点坐标集，表示所述标准点坐标集，表示预设的深度阈值向量，表示预设的宽度阈值向量，n为所述采样点坐标集的采样点个数，s为所述采样点坐标集的采样点编号；偏移方程构建模块，用于根据所述焦点坐标构建所述偏移向量的偏移方程，所述偏移方程为：其中，表示所述采样点坐标集相对于焦点坐标的采样焦点向量，为偏移方程的平衡调节向量；形变判断模块，用于求解所述偏移方程的平衡调节向量，根据所述平衡调节向量内各平衡调节因子的大小计算出所述待检测地铁区间段的形变情况，得到形变结果。
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种地铁轨道形变监测方法，其特征在于，所述方法包括：接收地铁轨道监测指令，根据所述地铁轨道监测指令确定待检测地铁区间段；构建基于所述待检测地铁区间段的三维坐标系，在所述三维坐标系内确定待检测地铁区间段的焦点坐标，并收集待检测地铁区间段的采样点，得到采样点坐标集；获取所述待检测地铁区间段在修建完成的标准点坐标集，计算所述采样点坐标集与标准点坐标集的偏移向量，其中所述偏移向量为：其中所述偏移向量为：其中所述偏移向量为：其中所述偏移向量为：其中，表示所述偏移向量，为x轴的偏移向量，表示待检测地铁区间段的长度变形，为y轴的偏移向量，表示待检测地铁区间段的宽度变形，为z轴的偏移向量，表示待检测地铁区间段的深度变形，表示所述采样点坐标集，表示所述标准点坐标集，表示预设的深度阈值向量，表示预设的宽度阈值向量，n为所述采样点坐标集的采样点个数，s为所述采样点坐标集的采样点编号；根据所述焦点坐标构建所述偏移向量的偏移方程，所述偏移方程为：其中，表示所述采样点坐标集相对于焦点坐标的采样焦点向量，为偏移方程的平衡调节向量；求解所述偏移方程的平衡调节向量，根据所述平衡调节向量内各平衡调节因子的大小计算出所述待检测地铁区间段的形变情况，得到形变结果。2.如权利要求1所述的地铁轨道形变监测方法，其特征在于，所述根据所述地铁轨道监测指令确定待检测地铁区间段，包括：从所述地铁轨道监测指令中提取待检测地铁的位置信息，根据所述位置信息确定待检测地铁的长度；判断所述待检测地铁的长度是否大于预设长度，若所述待检测地铁的长度未大于预设长度，根据待检测地铁的位置信息确定出待检测地铁区间段；若所述待检测地铁的长度大于预设长度，根据待检测地铁的位置信息切分待检测地铁，得到多组切分待检测地铁，其中每组切分待检测地铁的长度均小于所述预设长度；根据每组切分待检测地铁的位置信息确定出对应的待检测地铁区间段，得到多组待检测地铁区间段。3.如权利要求2所述的地铁轨道形变监测方法，其特征在于，所述待检测地铁区间段设置为0.1米。4.如权利要求3所述的地铁轨道形变监测方法，其特征在于，所述收集待检测地铁区间段的采样点，得到采样点坐标集，包括：
接收用户根据所述待检测地铁区间段输入的采样点个数；启动激光扫描仪，其中所述激光扫描仪包括激光发生器和激光接收器；根据所述采样点个数确定所述激光发生器发射脉冲信号的发射次数及发射位置；利用所述激光发生器对所述待检测地铁区间段发射脉冲信号，并利用所述激光接收器接收待检测地铁区间段反射脉冲信号的反射信号；直至按照所述发射次数及发射位置完成对所有的反射信号的接收，将所有的反射信号通过软件模拟得到所述采样点坐标集。5.如权利要求4所述的地铁轨道形变监测方法，其特征在于，所述将所有的反射信号通过软件模拟得到所述采样点坐标集，包括：求解出在所述三维坐标系的反射信号的垂直角度和水平角度；计算出所述激光发生器与待检测地铁区间段的距离；利用所述垂直角度、水平角度和距离计算出所述采样点坐标集，其中计算方法包括：其中，P表示所述采样点坐标...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶飞，沙红良，孙振勇，刘杰，张智敏，董风彬，唐甜，覃欣，王军宁，张慧娟，费新龙，陈绪刚，卢鹏，邱荣富，陈洁鑫，刘少强，温雪娟，
申请(专利权)人：武汉天宝耐特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。