[发明专利]一种基于轨道刚度和探地雷达检测的道床状态评估方法

权利要求书

1.一种基于轨道刚度和探地雷达检测的道床状态评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

首先，将探地雷达系统安装在移动加载车上，所述移动加载车用于进行轨道刚度检测；

其次，轨道刚度检测和探地雷达检测系统的里程系统同时采用移动加载车轴端的编码器，并同时利用GPS信号，保证检测数据反映的道床状态在时间和空间上一致，同时进行轨道刚度和探地雷达检测；

结合不同的维修类型，合理选择不同检测参数对道床状态的影响因子，对道床状态进行评估，确定其是否需要进行相应的养护维修；给予轨道刚度、探地雷达测试参数不同的权重，利用模糊算法得出道床状态的评价指标；通过合理的选择评估参数并进行相关性的分析，结合二者对道床状态评估的优点，确定不同参数对道床状态的合理影响因子；所述相关性的分析，通过选取多个探地雷达检测到的具有不同测试参数的位置，分别施加不同负载，记录具有同样探地雷达测试参数下不同负载的轨道刚度参数，以及同样负载下具有不同探地雷达测试参数的轨道刚度参数，并建立探地雷达检测的测试参数与不同负载下轨道刚度参数的回归函数；记录实际道床路基病害情况，将每次实例数据属性特征值转换为新的样本保存于数据库中，不断积累，修正所述回归函数并优化所述模糊算法中的学习模型。

2.如权利要求1所述的基于轨道刚度和探地雷达检测的道床状态评估方法，其特征在于，所述移动加载车包括：移动加载装置、变形量采集装置、位置参数采集装置及数据采集处理装置；所述位置参数采集装置包括移动加载车轴端的编码器和GPS信号装置，当所述移动加载装置以初始负载或检测负载在待检测轨道上移动时，数据采集处理装置在通过所述位置参数采集装置获取位置点参数的同时由所述变形量采集装置采集轨道变形值，根据同一位置点参数所对应的初始负载时检测到的变形值与检测负载时检测的变形值计算获取轨道刚度。

3.如权利要求1所述的基于轨道刚度和探地雷达检测的道床状态评估方法，其特征在于，所述探地雷达检测，具体包括：

1)使用探地雷达检测正常铁路路基、包含不同类型路基病害的铁路路基、铁路桥梁、道岔，保存检测数据；

2)预处理：将检测数据进行零线校正，转换为灰度图像；

3)二维离散：将获取的探地雷达图像沿里程方向均分为若干个识别单元，每个识别单元包含50-150道数据，再将每个识别单元沿深度方向均分为若干个识别子单元，相邻的两个识别子单元有50％重叠区域；

4)特征提取：以识别子单元为单位提取各项特征值，每个识别单元的所有识别子单元的特征值构成该识别单元的特征向量，特征向量的初始维度M＝识别子单元个数×特征值个数；

5)特征降维：确定降维维度N，利用主成分分析对特征向量进行降维，构建低维特征向量；

6)构建识别模型：建立支持向量机分类器，将低维特征向量输入到分类器中，训练该分类器，构建基于探地雷达的铁路路基病害智能识别模型。