[发明专利]高速轮轨型面匹配状态的综合评价方法

说明书

本发明公开了一种高速轮轨型面匹配状态的综合评价方法，包括如下步骤：1、构建高速轮轨型面匹配评估的评价指标集；2、根据评价指标集构建高速轮轨型面匹配评价指标的评价体系；3、建立轮轨型面匹配评价打分原则，设计、发放并收集轮轨型面匹配评价专家问卷调查问卷；4、统计数据构建判断矩阵；5、对判断矩阵进行修正，确定单层次的评价指标权重；6、根据自上而下的原则确定评价指标的权重；7、根据相关仿真计算工况计算评价指标计算值；8、对评价指标计算值进行归一化处理；9、计算轮轨型面的综合评价值。本发明提供了一种同层次评价指标的打分方案，能够实现两组轮轨型面匹配的优劣比较。

技术领域

本发明属于铁路车辆技术领域，具体涉及一种高速轮轨型面匹配状态的综合评价方法。

背景技术

对于如何综合评价轮轨型面匹配的好坏，学界和业界并未达成共识。具体表现为：采用哪些评价指标来敏感地刻画轮轨匹配状态的好坏；对多个评价指标如何进行综合，形成一个最终评价。纵观现有的轮轨评价方法，主要采用个别指标集来评价轮轨型面匹配产生的个别性能上，不进行综合评价,如分别采用构架横向加速度、等效锥度评价车辆运行的稳定性，如分别采用车体振动加速度、平稳性指标评价列车运行平稳性，采用最大接触应力评价轮轨接触特性，采用轮轴横向力、轮对冲角等评价车辆的曲线通过性能，采用脱轨系数、轮重减载率、倾覆系数来评价列车运行安全性。高速铁路轮轨型面匹配是一个涉及轮轨几何接触、车辆动力学、轮轨接触动力学的复杂问题，无法仅通过一两个指标来判断一组轮轨型面匹配的优劣。利用零星评价指标进行轮轨型面匹配评价时难免顾此失彼，无法给出一个相对客观的评价。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高速轮轨型面匹配状态的综合评价方法，基于轮轨型面匹配评价指标的层次分解设计轮轨型面匹配评价专家问卷调查表，凭借返回的调查表确定评价指标的权重，通过仿真计算确定轮轨型面匹配评价指标的仿真值并进行归一化，对该归一化值进行加权便得到高速轮轨型面匹配的综合评价值，实现对高速轮轨型面匹配的综合评价。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高速轮轨型面匹配状态的综合评价方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤(1)、构建高速轮轨型面匹配评估的评价指标集，所述评价指标集包括脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力、构架横向加速度、临界速度、舒适性指标、平稳性指标、直线单位距离上的磨耗指数、曲线单位距离上的磨耗指数、等效锥度和轮轨最大接触应力；

步骤(2)、根据评价指标集构建高速轮轨型面匹配评价指标的评价体系，所述评价体系自上而下依次设有目标层、准则层和子准则层，

所述目标层为最终的轮轨匹配性能评价，

所述准则层包括轮轨动态评价和轮轨静态评价，

所述子准则层包括运行安全性评价、平顺性评价、耐磨性评价、接触几何特性评价和静强度安全性评价，其中运行安全性评价、平顺性评价和耐磨性评价属于轮轨动态评价，接触几何特性评价和静强度安全性评价属于轮轨静态评价，

所述运行安全性评价包括脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力、构架横向加速度和临界速度，所述平顺性评价包括舒适性指标和平稳性指标，所述耐磨性评价包括直线单位距离上的磨耗指数和曲线单位距离上的磨耗指数，所述接触几何特性评价包括等效锥度，所述静强度安全性评价包括轮轨最大接触应力；

步骤(3)、建立轮轨型面匹配评价打分原则，设计、发放并收集用于轮轨型面匹配评价的专家问卷调查表；

步骤(4)、统计数据，构建判断矩阵；

步骤(5)、对判断矩阵进行修正，确定单层次的评价指标权重；

步骤(6)、根据自上而下的原则确定评价指标权重；

步骤(7)、根据相关仿真计算工况计算评价指标计算值；