【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环保领域，具体涉及一种轨道减振措施可靠性设计方法。
技术介绍
1、随着我国经济快速发展，铁路运输行业在交通运输中所占比例越来越大，同时铁路运行过程中产生的环境振动长期存在且反复发生，会对沿线居民的生活健康、古建筑保护、精密仪器使用等产生不利影响，因此铁路环境振动问题已成为七大环境公害之一。振动环境是评价城市居住、工作和生活质量的重要指标，尤其是近几年随着国内外居民生活水平的提高，经济条件的改善，公众维权意识的提高，对环境振动尤其是铁路系统产生的环境振动影响的关注程度越来越高。如铁科院东郊环线120km/h货物列车运行时，在距离铁路中心线100m处仍超过gb10070-88《城市区域环境振动标准》中铁路干线两侧标准昼间80db标准限值1.2-2.0db；我国的大秦铁路在距离线路30m处，也有超过国家标准限值80db的现象，高幅值的铁路环境振动引起建筑物的振动，当被明显“感知”时易引发居民的投诉。
2、铁路交通系统引起的周围环境及建筑物振动分成三个子系统，分别为振源(车辆轨道和支承结构系统)、传播路径(岩土体)和受振体(建筑物)，铁路环境振动则是在这一体系下，列车沿铁路轨道运行时车轮对轨道的冲击引发车辆、轨道结构振动，并经由轨道以及路基和隧道(桥梁)传递到周围的地层，进而通过岩土介质向四周传播，进一步诱发邻近建筑物的振动。为减轻铁路环境振动对周边的影响，中外学者主要是分别(或综合)从振源、传播路径、受振体3个子系统出发进行振动控制研究。轨道减振是最直接也最常见的降低轨道交通系统环境振动的措施，较常用的措施是
3、但是，受制于列车车况、列车运营组织如车速控制、轮轨关系演化、轨道减振措施设计与实施、轨道减振措施的时变等不确定性影响，致使列车运行引起的环境振动属随机振动的范畴，在考虑轨道减振措施设计时，需要考虑其随机不确定性影响，以较精准的把握全寿命周期内多种因素共同作用下的环境振动预测，进而发展基于可靠度的概率设计方法。
4、综上所述，目前需要提供了一种切实可行的轨道减振措施可靠性设计方法。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是提供一种轨道减振措施可靠性设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2、步骤一、确定影响减振措施可靠性的多个因素；
3、步骤二、根据上述因素的对轨道源强振动分频减振效果进行概率化描述，分别计算第m列重复运营列车通过时、第k个因素单独影响下最大z振级矩阵；
4、步骤三、按照需求依次选定振动控制标准a和概率水准ps，并计算最大z振级矩阵的相关概率参数；
5、步骤四、分别计算指定振动控制目标下的不超越概率值参数，并分别统计回归轨道减振效果影响因素的相应概率参数、回归m列车通过发生的相应概率参数；
6、步骤五、计算第m列车通过时、所有轨道减振效果影响因素共同作用下其目标控制点最大z振级a不超过振动控制标准a的概率；
7、步骤六、计算所有车通过所有轨道减振因素共同影响下其目标控制点最大z振级a不超过振动控制标准a的概率；
8、步骤七、比较综合概率p(a≤a)和需求取不同概率水准ps的关系，并根据比较结果判断现有轨道减振措施是否满足其设计可靠度，如不满足则调整相应的控制标准或优化相应的减振措施效果并通过迭代计算步骤以满足其设计可靠度。
9、在一个实施例中，在步骤三中，设综合减振效果e的样本空间为s，s为二维空间，设影响因素和重复运营列车分别为k个和m列，其影响因素为k×m的矩阵要素b1，1、b1，2、…、b2，1、b2，2、…b4，1、b4，2、…bk，m为s的划分，a为第k个影响因素独立作用下、第m列重复运营列车单独通过时的最大z振级，且p(bi，j)＞0，i＝1，2，3，4；j＝1，2，…，20，a为e的事件或概率，则
10、p(a)＝p(a|b1，1)p(b1，1)+p(a|b1，2)p(b1，2)+…+p(a|bk，m)p(bk，m)，
11、单列车下p1(a)＝p(a|b1)p(b1)+p(a|b2)p(b2)+p(a|b3)p(b3)+p(a|bk)p(bk)。
12、在一个实施例中，所述最大z振级矩阵的概率参数分别包括f(a|bmk)和pmk(a|bmk)，其中，pmk(a|bmk)为k个影响因素作用下、m列车通过时振级a概率，f(a|bmk)为pmk(a|bmk)的联合概率密度分布函数。
13、在一个实施例中，在步骤四中，所述指定振动控制目标下的不超越概率值参数函分别包括f(a≤a|bmk)和pmk(a≤a|bmk)，其中，pmk(a≤a|bmk)为，f(a≤a|bmk)为pmk(a≤a|bmk)的联合概率密度分布函数。
14、在一个实施例中，在步骤四中，第m列车通过下，其第k个影响因素独立作用下其目标控制点最大z振级a不超过振动控制标准a的概率计算公式为：
15、pmk(a≤a)＝pmk(a≤a|bmk)p(bm)p(bk)，
16、其中，pmk(a≤a|bmk)＝∫∫f(a≤a|bmk)dmdk。
17、在一个实施例中，在步骤四中，所述回归轨道减振效果影响因素的概率参数分别包括p(bk)和f(bk)，p(bk)为回归轨道减振效果影响因素k发生的概率，f(bk)为p(bk)的概率密度分布，其中，p(bk)＝∫f(bk)dk。
18、在一个实施例中，在步骤四中，所述回归m列车通过发生的概率参数分别包括p(bm)和f(bm)，其中，p(bm)为回归m列车通过发生的概率，f(bm)为p(bm)的概率密度分布，设m列车等概率发生，则
19、在一个实施例中，在步骤五中，所述不超过概率值的计算公式为：
20、
21、在一个实施例中，在步骤六中，所述不超过概率值的计算公式为：
22、
23、在一个实施例中，在步骤七中，
24、如果p(a≤a)≥ps，则表明现有轨道减振措施满足其设计可靠度；
25、如果p(a≤a)＜ps，则在步骤3中，选择增大振动控制标准a以增加p(a≤a)，然后重复上述步骤；或在步骤3中，通过优化第k个轨道减振效果影响因素的减振效果以增大减振措施的pmk(a≤a|bmk)，然后重复上述步骤；
26、进而，通过迭代以满足p(a≤a)≥ps。
27、本专利技术，依据列车车况、列车运营组织如车速控制、轮轨关系演化、轨道减振措施设计与实施、轨道减振措施的时变等不确定性影响，分析致使列车运行引起的环境随机振动，精准把握全寿命周期内多种因素共同作用下的环境振动预测，得出基于可靠度的概率设计方法。
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1.一种轨道减振措施可靠性设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的轨道减振措施可靠性设计方法，其特征在于，在步骤三中，设综合减振效果E的样本空间为S，S为二维空间，设影响因素和重复运营列车分别为K个和M列，其影响因素为K×M的矩阵要素B1，1、B1，2、…、B2，1、B2，2、…B4，1、B4，2、…BK，M为S的划分，A为第k个影响因素独立作用下、第m列重复运营列车单独通过时的最大Z振级，且P(Bi，j)＞0，i＝1，2，3，4；j＝1，2，…，20，A为E的事件或概率，则
3.如权利要求2所述的轨道减振措施可靠性设计方法，其特征在于，所述最大Z振级矩阵的概率参数分别包括f(A|Bmk)和Pmk(A|Bmk)，其中，Pmk(A|Bmk)为K个影响因素作用下、M列车通过时振级A概率，f(A|Bmk)为Pmk(A|Bmk)的联合概率密度分布函数。
4.如权利要求2所述的轨道减振措施可靠性设计方法，其特征在于，在步骤四中，所述指定振动控制目标下的不超越概率值参数分别包括f(A≤a|Bmk)和Pmk(A≤a|Bmk)，其中，Pmk
5.如权利要求4所述的轨道减振措施可靠性设计方法，其特征在于，在步骤四中，第m列车通过下，其第k个影响因素独立作用下其目标控制点最大Z振级A不超过振动控制标准a的概率计算公式为：
6.如权利要求5所述的轨道减振措施可靠性设计方法，其特征在于，在步骤四中，所述回归轨道减振效果影响因素的概率参数分别包括P(Bk)和f(Bk)，P(Bk)为回归轨道减振效果影响因素K发生的概率，f(Bk)为P(Bk)的概率密度分布，其中，P(Bk)＝∫f(Bk)dk。
7.如权利要求6所述的轨道减振措施可靠性设计方法，其特征在于，在步骤四中，所述回归m列车通过发生的概率参数分别包括P(Bm)和f(Bm)，其中，P(Bm)为回归m列车通过发生的概率，f(Bm)为P(Bm)的概率密度分布，设m列车等概率发生，则
8.如权利要求7所述的轨道减振措施可靠性设计方法，其特征在于，在步骤五中，所述不超过概率值的计算公式为：
9.如权利要求8所述的轨道减振措施可靠性设计方法，其特征在于，在步骤六中，所述不超过概率值的计算公式为：
10.如权利要求1至9任意一项所述的轨道减振措施可靠性设计方法，其特征在于，在步骤七中，
...【技术特征摘要】
1.一种轨道减振措施可靠性设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的轨道减振措施可靠性设计方法，其特征在于，在步骤三中，设综合减振效果e的样本空间为s，s为二维空间，设影响因素和重复运营列车分别为k个和m列，其影响因素为k×m的矩阵要素b1，1、b1，2、…、b2，1、b2，2、…b4，1、b4，2、…bk，m为s的划分，a为第k个影响因素独立作用下、第m列重复运营列车单独通过时的最大z振级，且p(bi，j)＞0，i＝1，2，3，4；j＝1，2，…，20，a为e的事件或概率，则
3.如权利要求2所述的轨道减振措施可靠性设计方法，其特征在于，所述最大z振级矩阵的概率参数分别包括f(a|bmk)和pmk(a|bmk)，其中，pmk(a|bmk)为k个影响因素作用下、m列车通过时振级a概率，f(a|bmk)为pmk(a|bmk)的联合概率密度分布函数。
4.如权利要求2所述的轨道减振措施可靠性设计方法，其特征在于，在步骤四中，所述指定振动控制目标下的不超越概率值参数分别包括f(a≤a|bmk)和pmk(a≤a|bmk)，其中，pmk(a≤a|bmk)为，f(a≤a|bmk)为pmk(a≤a|bmk)的联合概率密度分...
【专利技术属性】
技术研发人员：张厚贵，宋瑞祥，刘必灯，张慧娟，王蓓蓓，邬玉斌，
申请(专利权)人：北京市科学技术研究院城市安全与环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：
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