[发明专利]列车轮轨力确定方法及系统

权利要求书

1.一种列车轮轨力确定方法，其特征在于，包括：

获取列车运行时沿钢轨方向的不同位置处的钢轨振动加速度；

基于沿钢轨方向的不同位置处的钢轨振动加速度及列车轮轨力确定模型，计算所述列车在不同位置处的轮轨力；

其中，所述列车轮轨力确定模型用于表征钢轨振动加速度与轮轨力之间的关系；

还包括：

基于所述列车的运行速度与所述列车的轮轨力幅值之间的关系，对所述列车在沿钢轨方向的不同位置处的轮轨力进行修正；

对所述列车在沿钢轨方向的不同位置处的轮轨力进行修正，是指对所述列车轮轨力确定模型进行修正；

考虑列车加减速行驶状态的修正后的列车轮轨力确定模型为：

其中，所述列车的运行速度与所述列车的轮轨力幅值之间的关系为f(v)，若所述列车匀加速行驶，则f(v)＝f(v₀+at)，v₀为初始速度，a为加速度，m₁、m₂、m₃分别为所述列车的列车简化模型中的簧上质量、簧中质量、簧下质量，为m₁在v₀时的振动加速度，为m₂在v₀时的振动加速度，为v₀时的钢轨振动加速度，g为重力加速度，所述列车简化模型具体为：二系弹簧-质量模型。

2.根据权利要求1所述的列车轮轨力确定方法，其特征在于，所述列车轮轨力确定模型具体通过如下方法构建：

构建列车简化模型，并确定所述列车的轮系运动微分方程；

基于所述轮系运动微分方程以及快速傅里叶变换原理，确定所述列车轮轨力确定模型。

3.根据权利要求1所述的列车轮轨力确定方法，其特征在于，还包括：

获取所述列车在沿钢轨方向的不同位置处的运行速度以及所述列车在沿钢轨方向的不同位置处的轮轨力幅值；

对所述列车在沿钢轨方向的不同位置处的运行速度以及所述列车在沿钢轨方向的不同位置处的轮轨力幅值进行拟合，确定所述列车的运行速度与所述列车的轮轨力幅值之间的关系。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的列车轮轨力确定方法，其特征在于，所述获取列车运行时沿钢轨方向的不同位置处的钢轨振动加速度，具体包括：

在沿钢轨方向的不同位置处设置加速度传感器，所述加速度传感器用于获取列车运行时沿钢轨方向的不同位置处的钢轨振动加速度。

5.根据权利要求4所述的列车轮轨力确定方法，其特征在于，所述加速度传感器具体设置在所述钢轨上相邻扣件中间部分的钢轨底部。

6.一种列车轮轨力确定系统，其特征在于，包括：

钢轨振动加速度获取模块，用于获取列车运行时沿钢轨方向的不同位置处的钢轨振动加速度；

列车轮轨力确定模块，用于基于沿钢轨方向的不同位置处的钢轨振动加速度及列车轮轨力确定模型，计算所述列车在不同位置处的轮轨力；

其中，所述列车轮轨力确定模型用于表征钢轨振动加速度以及轮轨力之间的关系；

所述列车轮轨力确定系统还用于：

基于所述列车的运行速度与所述列车的轮轨力幅值之间的关系，对所述列车在沿钢轨方向的不同位置处的轮轨力进行修正；

对所述列车在沿钢轨方向的不同位置处的轮轨力进行修正，是指对所述列车轮轨力确定模型进行修正；

考虑列车加减速行驶状态的修正后的列车轮轨力确定模型为：

其中，所述列车的运行速度与所述列车的轮轨力幅值之间的关系为f(v)，若所述列车匀加速行驶，则f(v)＝f(v₀+at)，v₀为初始速度，a为加速度，m₁、m₂、m₃分别为所述列车的列车简化模型中的簧上质量、簧中质量、簧下质量，为m₁在v₀时的振动加速度，为m₂在v₀时的振动加速度，为v₀时的钢轨振动加速度，g为重力加速度，所述列车简化模型具体为：二系弹簧-质量模型。