本發(fā)明涉及高速鐵路工務(wù)工程，尤其涉及一種動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)融合的鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器定位方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、本部分旨在為本發(fā)明實(shí)施例提供背景或上下文。此處的描述不因?yàn)榘ㄔ诒静糠种芯统姓J(rèn)是現(xiàn)有技術(shù)。

2、鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器，是一種用于調(diào)整或伸縮鐵路軌道中鋼軌間隙的裝置，通常安裝于大橋兩端。它作為一種關(guān)鍵的軌道組件，能夠確保鋼軌在溫度變化時(shí)適應(yīng)伸縮，從而防止鋼軌因溫度變化導(dǎo)致的過度壓縮或拉伸，避免出現(xiàn)鋼軌斷裂或變形。但由于伸縮調(diào)節(jié)器斷開了軌條，因此其所在位置也是軌道結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，容易形成梁端區(qū)域的軌道不平順，從而影響高速鐵路行車性能的穩(wěn)定性和安全性。

3、在過去的十幾年里，學(xué)者針對(duì)鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)特征、標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測(cè)方法等方面做了很多研究。在鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的精準(zhǔn)定位領(lǐng)域，現(xiàn)有的方法多依賴于靜態(tài)數(shù)據(jù)，即原先統(tǒng)計(jì)的各線路鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器位置的臺(tái)賬。雖然靜態(tài)數(shù)據(jù)的精度高，但代價(jià)是需要實(shí)時(shí)更新并且無(wú)法與動(dòng)態(tài)響應(yīng)、軌道幾何等數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)系，導(dǎo)致檢測(cè)效率降低，時(shí)間和人力的成本增加。在動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)方面，在高速鐵路的實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，由于軌道狀態(tài)十分復(fù)雜，因此軌距信號(hào)中可能存在噪聲、軌距不平順等的干擾，這會(huì)嚴(yán)重降低用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)定位鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的準(zhǔn)確率。

4、綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)雖然在鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的應(yīng)用和監(jiān)測(cè)方面開展了不少研究工作，但是針對(duì)鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的里程定位卻仍有發(fā)展空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)融合的鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器定位方法，能夠提高定位鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的效率及準(zhǔn)確率，降低定位的時(shí)間和人力成本，進(jìn)而提升高速鐵路行車性能的穩(wěn)定性和安全性，該方法包括：

2、獲取與鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的距離在預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)的軌道幾何數(shù)據(jù)、鐵路軌道曲線及臺(tái)賬信息；所述鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器設(shè)置于位于橋梁上的鋼軌兩端；鐵路軌道包括設(shè)置于橋梁上的鋼軌；

3、根據(jù)鐵路軌道曲線及臺(tái)賬信息，對(duì)所述軌道幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行初校正；

4、利用acmd(adaptive?chirp?mode?decomposition，自適應(yīng)啁啾信號(hào)模態(tài)分解)算法對(duì)初矯正后的軌道幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行模態(tài)分解；

5、對(duì)模態(tài)分解后的軌道幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行wvd(wigner-villedistribution，維格納分布)時(shí)頻分析，生成里程頻率圖；

6、利用預(yù)設(shè)的移動(dòng)窗邊緣譜分析算法，將里程頻率圖轉(zhuǎn)換為里程能量圖；

7、根據(jù)里程能量圖及臺(tái)賬信息，確定鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的位置。

8、本發(fā)明實(shí)施例提供一種動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)融合的鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器定位裝置，能夠提高定位鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的效率及準(zhǔn)確率，降低定位的時(shí)間和人力成本，進(jìn)而提升高速鐵路行車性能的穩(wěn)定性和安全性，該裝置包括：

9、獲取模塊，用于獲取與鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的距離在預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)的軌道幾何數(shù)據(jù)、鐵路軌道曲線及臺(tái)賬信息；所述鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器設(shè)置于位于橋梁上的鋼軌兩端；鐵路軌道包括設(shè)置于橋梁上的鋼軌；

10、初校正模塊，用于根據(jù)鐵路軌道曲線及臺(tái)賬信息，對(duì)所述軌道幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行初校正；

11、模態(tài)分解模塊，用于利用acmd算法對(duì)初矯正后的軌道幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行模態(tài)分解；

12、時(shí)頻分析模塊，用于對(duì)模態(tài)分解后的軌道幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行wvd時(shí)頻分析，生成里程頻率圖；

13、轉(zhuǎn)換模塊，用于利用預(yù)設(shè)的移動(dòng)窗邊緣譜分析算法，將里程頻率圖轉(zhuǎn)換為里程能量圖；

14、定位模塊，用于根據(jù)里程能量圖及臺(tái)賬信息，確定鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的位置。

15、本發(fā)明實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)融合的鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器定位方法。

16、本發(fā)明實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)融合的鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器定位方法。

17、本發(fā)明實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)融合的鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器定位方法。

18、本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)中鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器定位方案相比，通過獲取與鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的距離在預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)的軌道幾何數(shù)據(jù)、鐵路軌道曲線及臺(tái)賬信息；鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器設(shè)置于位于橋梁上的鋼軌兩端；鐵路軌道包括設(shè)置于橋梁上的鋼軌；根據(jù)鐵路軌道曲線及臺(tái)賬信息，對(duì)軌道幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行初校正；利用acmd算法對(duì)初矯正后的軌道幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行模態(tài)分解；對(duì)模態(tài)分解后的軌道幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行wvd時(shí)頻分析，生成里程頻率圖；利用預(yù)設(shè)的移動(dòng)窗邊緣譜分析算法，將里程頻率圖轉(zhuǎn)換為里程能量圖；根據(jù)里程能量圖及臺(tái)賬信息，確定鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的位置，利用動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)融合，結(jié)合鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器處的軌距信號(hào)特征，有效濾除其它軌距不平順和噪聲的干擾，進(jìn)行鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的精準(zhǔn)定位和時(shí)頻特征提取，能夠提高定位鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的效率及準(zhǔn)確率，降低定位的時(shí)間和人力成本，進(jìn)而提升高速鐵路行車性能的穩(wěn)定性和安全性。

技術(shù)特征：

1.一種動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)融合的鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器定位方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述軌道幾何數(shù)據(jù)包括按照預(yù)設(shè)采樣頻率采樣的軌距信號(hào)、與軌距信號(hào)對(duì)應(yīng)的里程數(shù)據(jù)、及由軌距信號(hào)及里程數(shù)據(jù)確定的軌距信號(hào)波形圖；

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在根據(jù)鐵路軌道曲線及臺(tái)賬信息，對(duì)所述軌道幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行初校正之后，還包括：

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，利用acmd算法對(duì)初矯正后的軌道幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行模態(tài)分解，包括：

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，對(duì)模態(tài)分解后的軌道幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行wvd時(shí)頻分析，生成里程頻率圖，包括：

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，利用預(yù)設(shè)的移動(dòng)窗邊緣譜分析算法，將里程頻率圖轉(zhuǎn)換為里程能量圖，包括：

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，根據(jù)里程能量圖及臺(tái)賬信息，確定鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的位置，包括：

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，根據(jù)能量峰值點(diǎn)在里程能量圖中的橫坐標(biāo)及臺(tái)賬信息，確定鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的位置，包括：

9.一種動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)融合的鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器定位裝置，其特征在于，包括：

10.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至8任一所述方法。

11.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至8任一所述方法。

12.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至8任一所述方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)融合的鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器定位方法及裝置，該方法包括：獲取與鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的距離在預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)的軌道幾何數(shù)據(jù)、鐵路軌道曲線及臺(tái)賬信息；根據(jù)鐵路軌道曲線及臺(tái)賬信息，對(duì)所述軌道幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行初校正；利用自適應(yīng)啁啾信號(hào)模態(tài)分解算法對(duì)初矯正后的軌道幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行模態(tài)分解；對(duì)模態(tài)分解后的軌道幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行維格納時(shí)頻分析，生成里程頻率圖；利用預(yù)設(shè)的移動(dòng)窗邊緣譜分析算法，將里程頻率圖轉(zhuǎn)換為里程能量圖；根據(jù)里程能量圖及臺(tái)賬信息，確定鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的位置，本發(fā)明能夠提高定位鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器的效率及準(zhǔn)確率，降低定位的時(shí)間和人力成本，進(jìn)而提升高速鐵路行車性能的穩(wěn)定性和安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：劉澤洲,劉金朝,毛學(xué)耕,黃哲昊,秦航遠(yuǎn),夏承亮,張二永,張茂軒,解婉茹,張益博,劉子煜,張桂廣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8