[发明专利]轨道动、静态检查数据的匹配方法

说明书

本发明提供了一种轨道动、静态检查数据的匹配方法，包括：按第一预设里程范围截取动态检查的高低(或轨向)数据，并按静态检查所定义的弦长计算中点矢距，得到训练数据；选择需匹配的静态检查的高低(或轨向)数据，作为测试数据；将训练数据与测试数据采用动态时间规整计算最小累积距离路径，得到动、静态检查数据的匹配关系。本发明利用中点矢距统一高低(或轨向)定义，建立动、静态检查数据的相似关系，然后利用动态时间规整克服不同检查系统的波形在幅值及里程上的平移、伸缩、漂移及弯曲，实现动、静态检查数据的精确匹配，可用于提高轨道状态评定、检测资料综合分析以及轨道病害的诊断效果。

技术领域

本发明涉及轨道检查领域，特别是涉及一种轨道动、静态测量数据的匹配方法。

背景技术

轨道结构的组合性及其所承受列车荷载的随机性与重复性，导致轨道几何形位不均匀变化，形成轨道的各种不平顺，并影响列车行车的安全性、平稳性、舒适性、车辆和轨道部件的寿命。因此，需周期性的对轨道进行经常保养。

轨道经常保养基本流程主要包含动态检查数据分析、确定病害地点、现场静态检查确认、检测资料综合分析、制定作业方案、作业方案审批、上报日天窗作业计划、作业方案实施、作业质量回检以及填写作业日志等步骤。其间一个关键性的步骤就是检测资料综合分析，即将动态测量数据分析、现场静态测量确认的结果进行比较，为随后的制定作业方案、作业方案审批提供依据。

然而，动态检查与静态检查的测量原理不相同，采样间隔不相等，里程基准不统一，数据长度不一致，其高低、轨向波形难以对应，体现在幅值、里程缺乏明确的匹配关系。因此，铁科院已故著名铁道专家罗林研究员在其《轮轨系统轨道平顺状态的控制》(2006)的1.4节中认为“动、静态不平顺的幅值不存在一一对应的函数关系”；北京交通大学徐鹏博士(2012)利用轨距波形的相关分析与动态时间规整(Dynamic Time Warping,DTW)，实现了不同动态检查数据的里程修正，但轨距参数无法解释动/静态检查的高低、轨向波形的差异，难以为检测资料综合分析及随后的制定作业方案环节提供直接参考。

发明内容

鉴于上述状况，有必要针对现有技术中轨道高低、轨向不平顺的动、静态幅值难以的匹配问题，提供一种轨道动、静态检查数据的匹配方法。

一种轨道动、静态检查数据的匹配方法，包括：

约定的匹配轨，按第一预设里程范围截取动态检查、静态检查数据；将动态检查的高低(或轨向)数据按静态检查所定义的特定弦长，计算中点矢距，得到的中点矢距序列作为训练数据；选择需匹配的以所述特定弦长下中点矢距定义的静态检查的高低(或轨向)数据作为测试数据。

将训练数据与测试数据采用动态时间规整计算最小累积距离以及最小累积距离路径，该路径即动、静态检查数据的匹配关系。

进一步的，上述轨道动、静态检查数据的匹配方法，为提高匹配效果，将测试数据按第二预设里程范围进行截取，第一预设里程范围覆盖第二预设里程范围；以里程作为控制变量，采用动态时间规整搜索截取测试数据与训练数据的最小累积距离的最小值，其对应的最小累积距离路径定义的匹配关系即为截取测试数据的动、静态检查数据的最佳匹配关系。

进一步的，上述轨道动、静态检查数据的匹配方法，为提高匹配效果，可将轨向、高低以及水平、扭曲和轨距组合，构成训练数据与测试数据，采用动态时间规整计算最小累积距离以及最小累积距离路径。

进一步的，上述轨道动、静态检查数据的匹配方法，其中，所述轨道动态检查数据通过轨道检查车采集，所述动态高低(或轨向)波长范围1.5～42m，采样间隔0.25m；所述轨道静态检查数据通过0级轨道检查仪采集，所述静态高低(或轨向)为10m弦中点矢距，采样间隔0.125m。