【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铁路工务工程，尤其涉及基于磨耗量分布特性的曲线区段钢轨磨耗状态评价方法及装置。
技术介绍
1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
2、钢轨作为铁路轨道系统的重要组成部分，不仅在列车的行驶过程中提供支撑和导向作用，而且承受来自车轮的压力、冲击力、纵向惯性力和横向离心力。在轮轨相互作用中，钢轨会产生磨耗，从而造成钢轨截面轮廓发生变化。钢轨磨损严重时会同时增加轮轨接触面积，增大运行阻力，直接影响列车的安全运行和铁路的维护成本。
3、目前，现有的钢轨磨耗研究主要针对单个钢轨截面的局部区域，然而，这种方法无法全面评价曲线段钢轨整体磨耗情况。同时目前的研究成果中对钢轨磨耗情况的评价主要根据磨耗值大小进行判断，没有考虑其他磨耗指标。因此，需要提出一种能够综合评价整个曲线段钢轨状态的方法。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种基于磨耗量分布特性的曲线区段钢轨磨耗状态评价方法，用以以多种磨耗指标为依据，实现对曲线段钢轨整体磨耗的全面分析，该方法包括：
2、分别获取钢轨廓形多个磨耗区域内各特征点的检测数据，对每个磨耗区域内各特征点的检测数据进行多项式拟合，得到各磨耗区域对应的廓形拟合函数；多个磨耗区域是根据多种磨耗情况，预先将钢轨廓形进行划分得到的；多个磨耗区域包括垂向磨耗区域、侧向磨耗区域和综合磨耗区域，每一个磨耗区域预先设定了一个或多个特征点；所述垂向磨耗区域包括垂
3、根据垂向磨耗区域的廓形拟合函数，计算磨耗前后垂向磨耗区域特征点的纵向坐标差值，将垂向磨耗区域特征点的纵向坐标差值确定为垂向磨耗区域的磨耗值；
4、根据侧向磨耗区域的廓形拟合函数，计算磨耗前后侧向磨耗区域特征点的横向坐标差值，将侧向磨耗区域特征点的横向坐标差值确定为侧向磨耗区域的磨耗值；
5、根据综合磨耗区域的廓形拟合函数和预设直线函数，分别计算磨耗前后综合磨耗区域特征点的纵向坐标差值和横向坐标差值，根据综合磨耗区域特征点的纵向坐标差值和横向坐标差值，确定综合磨耗区域的磨耗值；
6、分别根据垂向磨耗区域的磨耗值、侧向磨耗区域的磨耗值和综合磨耗区域的磨耗值，确定对应磨耗区域特征点的磨耗速率和对应磨耗区域特征点磨耗值百分之九十分位数；
7、根据多个磨耗区域的磨耗值、磨耗速率和磨耗值百分之九十分位数对钢轨磨耗状态进行分析。
8、本专利技术实施例还提供一种基于磨耗量分布特性的曲线区段钢轨磨耗状态评价装置，用以以多种磨耗指标为依据，实现对曲线段钢轨整体磨耗的全面分析，该装置包括：
9、廓形拟合函数确定模块，用于分别获取钢轨廓形多个磨耗区域内各特征点的检测数据，对每个磨耗区域内各特征点的检测数据进行多项式拟合，得到各磨耗区域对应的廓形拟合函数；多个磨耗区域是根据多种磨耗情况，预先将钢轨廓形进行划分得到的；多个磨耗区域包括垂向磨耗区域、侧向磨耗区域和综合磨耗区域，每一个磨耗区域预先设定了一个或多个特征点；所述垂向磨耗区域包括垂直方向的磨耗，侧向磨耗区域包括水平方向的磨耗，综合磨耗区域中包括垂直方向的磨耗和水平方向的磨耗；
10、垂向磨耗区域的磨耗值确定模块，用于根据垂向磨耗区域的廓形拟合函数，计算磨耗前后垂向磨耗区域特征点的纵向坐标差值，将垂向磨耗区域特征点的纵向坐标差值确定为垂向磨耗区域的磨耗值；
11、侧向磨耗区域的磨耗值确定模块，用于根据侧向磨耗区域的廓形拟合函数，计算磨耗前后侧向磨耗区域特征点的横向坐标差值，将侧向磨耗区域特征点的横向坐标差值确定为侧向磨耗区域的磨耗值；
12、综合磨耗区域的磨耗值确定模块，用于根据综合磨耗区域的廓形拟合函数和预设直线函数，分别计算磨耗前后综合磨耗区域特征点的纵向坐标差值和横向坐标差值，根据综合磨耗区域特征点的纵向坐标差值和横向坐标差值，确定综合磨耗区域的磨耗值；
13、磨耗指标确定模块，用于分别根据垂向磨耗区域的磨耗值、侧向磨耗区域的磨耗值和综合磨耗区域的磨耗值，确定对应磨耗区域特征点的磨耗速率和对应磨耗区域特征点磨耗值百分之九十分位数；
14、磨耗状态分析模块，用于根据多个磨耗区域的磨耗值、磨耗速率和磨耗值百分之九十分位数对钢轨磨耗状态进行分析。
15、本专利技术实施例还提供一种计算机设备，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基于磨耗量分布特性的曲线区段钢轨磨耗状态评价方法。
16、本专利技术实施例还提供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计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于磨耗量分布特性的曲线区段钢轨磨耗状态评价方法。
17、本专利技术实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于磨耗量分布特性的曲线区段钢轨磨耗状态评价方法。
18、本专利技术实施例中，通过分别获取钢轨廓形多个磨耗区域内各特征点的检测数据，对每个磨耗区域内各特征点的检测数据进行多项式拟合，得到各磨耗区域对应的廓形拟合函数；多个磨耗区域是根据多种磨耗情况，预先将钢轨廓形进行划分得到的；多个磨耗区域包括垂向磨耗区域、侧向磨耗区域和综合磨耗区域，每一个磨耗区域预先设定了一个或多个特征点；所述垂向磨耗区域包括垂直方向的磨耗，侧向磨耗区域包括水平方向的磨耗，综合磨耗区域中包括垂直方向的磨耗和水平方向的磨耗；根据垂向磨耗区域的廓形拟合函数，计算磨耗前后垂向磨耗区域特征点的纵向坐标差值，将垂向磨耗区域特征点的纵向坐标差值确定为垂向磨耗区域的磨耗值；根据侧向磨耗区域的廓形拟合函数，计算磨耗前后侧向磨耗区域特征点的横向坐标差值，将侧向磨耗区域特征点的横向坐标差值确定为侧向磨耗区域的磨耗值；根据综合磨耗区域的廓形拟合函数和预设直线函数，分别计算磨耗前后综合磨耗区域特征点的纵向坐标差值和横向坐标差值，根据综合磨耗区域特征点的纵向坐标差值和横向坐标差值，确定综合磨耗区域的磨耗值；分别根据垂向磨耗区域的磨耗值、侧向磨耗区域的磨耗值和综合磨耗区域的磨耗值，确定对应磨耗区域特征点的磨耗速率和对应磨耗区域特征点磨耗值百分之九十分位数；根据多个磨耗区域的磨耗值、磨耗速率和磨耗值百分之九十分位数对钢轨磨耗状态进行分析。在上述过程中，本专利技术实施例考虑到不同磨耗区域的多种磨耗指标(磨耗均值、平均磨耗速率、磨耗的百分之九十分位数)，以多种磨耗指标为依据，实现对曲线段钢轨整体磨耗的全面分析，从而为铁路维护提供更有效的决策支持。
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1.一种基于磨耗量分布特性的曲线区段钢轨磨耗状态评价方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据垂向磨耗区域的廓形拟合函数，计算磨耗前后垂向磨耗区域特征点的纵向坐标差值，将垂向磨耗区域特征点的纵向坐标差值确定为垂向磨耗区域的磨耗值，包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据侧向磨耗区域的廓形拟合函数，计算磨耗前后侧向磨耗区域特征点的横向坐标差值，将侧向磨耗区域特征点的横向坐标差值确定为侧向磨耗区域的磨耗值，包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据综合磨耗区域的廓形拟合函数和预设直线函数，分别计算磨耗前后综合磨耗区域特征点的纵向坐标差值和横向坐标差值，根据综合磨耗区域特征点的纵向坐标差值和横向坐标差值，确定综合磨耗区域的磨耗值，包括：
5.权利要求4所述的方法，其特征在于，根据综合磨耗区域特征点的纵向坐标差值和综合磨耗区域特征点的横向坐标差值，确定综合磨耗区域的磨耗值，包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据多个磨耗区域的磨耗值、磨耗速率和磨耗值百分之九十分位数对
7.一种基于磨耗量分布特性的曲线区段钢轨磨耗状态评价装置，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，垂向磨耗区域的磨耗值确定模块，具体用于：
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，侧向磨耗区域的磨耗值确定模块，具体用于：
10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，综合磨耗区域的磨耗值确定模块，具体用于：
11.权利要求10所述的装置，其特征在于，综合磨耗区域的磨耗值确定模块，具体用于：
12.如权利要求7所述的装置，其特征在于，磨耗状态分析模块，具体用于：
13.一种计算机设备，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，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6任一所述方法。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一所述方法。
15.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一所述方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于磨耗量分布特性的曲线区段钢轨磨耗状态评价方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据垂向磨耗区域的廓形拟合函数，计算磨耗前后垂向磨耗区域特征点的纵向坐标差值，将垂向磨耗区域特征点的纵向坐标差值确定为垂向磨耗区域的磨耗值，包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据侧向磨耗区域的廓形拟合函数，计算磨耗前后侧向磨耗区域特征点的横向坐标差值，将侧向磨耗区域特征点的横向坐标差值确定为侧向磨耗区域的磨耗值，包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据综合磨耗区域的廓形拟合函数和预设直线函数，分别计算磨耗前后综合磨耗区域特征点的纵向坐标差值和横向坐标差值，根据综合磨耗区域特征点的纵向坐标差值和横向坐标差值，确定综合磨耗区域的磨耗值，包括：
5.权利要求4所述的方法，其特征在于，根据综合磨耗区域特征点的纵向坐标差值和综合磨耗区域特征点的横向坐标差值，确定综合磨耗区域的磨耗值，包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据多个磨耗区域的磨耗值、磨耗速率和磨耗值百分之九十分位数对钢轨磨耗状态进行分析，包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：陶凯，杨劲松，田新宇，董英杰，刘国跃，
申请(专利权)人：中国国家铁路集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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