[发明专利]一种动车组车轮参数磨耗趋势的分析方法

说明书

本发明提供了一种动车组车轮参数磨耗趋势的分析方法，对历史数据进行整合，剔除测量误差较大的点，区分各镟修点；根根实际参数计算不同阶次拟合方法的拟合优度，并从中选择拟合优度最高的拟合方式；集中展示车轮参数磨耗趋势、镟修数据和LY检测数据，使用不同颜色分类标识。本发明通过一系列车轮LY检测数据可以更加准确、直观的展现其退化趋势，且基于时间尺度的展示形式可以明确标识出车轮镟修的各时间节点。本发明通过以上设计解决了现有技术中对动车组车轮磨耗趋势分析缺乏多源历史数据整合能力、未充分挖掘历史数据价值和数据异常点处理能力不足的问题，有效地提高了动车组车轮磨耗分析的精度，保证了动车车组的安全性与舒适性。

技术领域

本发明属于车轮磨耗分析的技术领域，尤其涉及一种动车组车轮参数磨耗趋势的分析方法。

背景技术

为了跟踪监测动车组中某一零部件的状态信息，避免其故障、失效等影响系统的安全性、可靠性或造成巨大的经济损失，可采用基于历史数据拟合的参数趋势分析方法研究零部件服役过程中的性能，并在寿命末端实现一定程度上的预警。虽然基于历史检测数据的特征参数拟合已经逐渐应用于铁路行业的趋势分析与预警中，但是现有算法并不能完全适用于车轮参数趋势分析中，其主要的技术缺陷体现在以下几个方面：(1)缺乏多源历史数据整合能力：随着服役车组增多和数据的不断累积，LY检测数据、镟修数据、高级修数据等形成了庞大的信息流，这些信息种类繁多，作用也不尽相同。但是现阶段各类数据均分开存储、互不关联，缺乏有效的整合，难以综合利用各类数据中的有效信息。只有将这些数据有机地整合起来，建设车轮服役过程参数磨耗趋势分布的数据库，才能形成为研究车轮参数退化提供定性、定量和辅助决策的信息资源，记录和反应车轮参数磨耗趋势分布的历史信息和现状，并随着车组的持续运行，能方便、及时的更新数据。基于此，需要对多源历史参数进行整合，从多角度研究车轮特征参数的退化规律。(2)未充分挖掘历史数据价值：近年来，随着运用、检测、检修设备的升级改造，以及信息化、数字化的发展，机械零件的众多关键信息和数据已实现了电子化存储，积累的历史数据可以支撑对零部件服役过程中关键性能的分析。但是现阶段，LY检测数据、镟修数据并未充分发挥价值，仅在一定程度上作为车轮参数值的参考，同时判断当次检测、维修。通过车轮参数历史数据的回归分析，不但可以研究车轮参数随磨耗的退化趋势，并且可以提高车组某一时间内车轮参数的预测精度。此外，考虑多种类型的历史数据回归分析，在LY检测数据拟合时可以选择准确性较高的镟修数据作为基准，从而提高拟合精度，在最大程度上挖掘车轮历史数据的价值。(3)数据异常点处理能力不足：车轮参数的LY测量数据通常会存在较大的误差，且误差具有一定的阶段性，对历史数据直接进行回归分析不但会损失一定的拟合精度，而且误差过大的检测数据更有可能造成轮径随运行里程增加等与实际不符的计算结果。此外，车组镟修数据缺失导致两个镟修周期被归入一个拟合区间，不但忽视了镟修对于车轮参数演变的重要影响，而且LY实际检测数据与拟合的退化趋势之间的相对误差可能逐渐加大。车组发生调转、停运、高级修期间、检测设备故障、数据传输失败等也会造成数据缺失，应准确识别这些数据异常点并作相应的处理。通过对LY数据异常点的修正，最终可以提高车轮参数磨耗趋势计算结果的置信度。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种动车组车轮参数磨耗的分析方法解决了上述问题。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

本方案提供一种动车组车轮参数磨耗趋势的分析方法，包括如下步骤：

S1、根据动车组车轮的多源历史数据计算动车组车轮参数的相对误差；

S2、根据所述相对误差，利用基于时间尺度的分段拟合方法计算得到不同阶次拟合方式的拟合优度，并选择拟合度最高的拟合方式；

S3、根据所述拟合度最高的拟合方式对动车组车轮参数磨耗进行集中展示，从而完成对动车组车轮参数磨耗的分析。

进一步地，所述步骤S1包括如下步骤：