[发明专利]一种路基均匀性检测方法、装置、设备及可读存储介质

说明书

本发明提供了一种路基均匀性检测方法、装置、设备及可读存储介质，涉及路基压实技术领域，包括获取振动压路机对路基进行多次压实并达到规范值的过程中的相关参数和每次压实后的压实度检测数据信息，通过将变分模态分解（VMD）引入路基压实领域，利用VMD对振动压路机振动轮上的加速度信号进行处理，得到一系列反映振动信号局部特性的变分模态函数（VMF），确认代表基波和谐波的VMF分量,并将路基的压实过程作为一个能量交换的过程，振动轮振动产生的压实能量以波的形式向填料中传播，一部分能量被填料吸收，另一部则返回给振动轮，当填料达到稳定的密实状态，能量交换达到一个相对稳定状态，以此达到振动信号所携带能量来评定路基的压实程度。

技术领域

本发明涉及路基压实技术领域，具体而言，涉及一种路基均匀性检测方法、装置、设备及可读存储介质。

背景技术

随着我国列车速度的提高和高速列车轴重的增加，对铁路路基的强度、刚度、稳定性和均匀性提出了更高的要求。为了满足这些要求，最主要的技术措施就是确保铁路路基填料的压实质量,目前传统的检测方法(如地基系数K30、动态变形模量Evd)均为抽样局部监测，在空间上具有不均匀性，不能准确判断路段整体的压实状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种路基均匀性检测方法、装置、设备及可读存储介质，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种路基均匀性检测方法,包括：

获取第一信息，所述第一信息包括振动压路机对路基进行多次压实并达到规范值的过程中的相关参数和每次压实后的压实度检测数据信息，所述相关参数包括压实行驶速度、压实行驶路径和振动轮的竖向加速度信号；

基于所述竖向加速度信号，以预设单位时间为自变量建立每次压实过程所对应的原始时间-加速度曲线；

建立预处理数学模型，将每个所述原始时间-加速度曲线作为所述预处理数学模型的输入信息，求解所述预处理数学模型得到第二信息，所述第二信息包括每次压实过程所对应的时间-加速度曲线；

建立质量检测数学模型，将所述第一信息和所述第二信息作为所述质量检测数学模型的输入信息，求解所述质量检测数学模型得到路基的压实质量情况信息，所述路基的压实质量情况信息包括整段路基中未达到规范值的路段信息和整段路基中达到规范值的路段信息。

进一步地，所述建立预处理数学模型，将每个所述原始时间-加速度曲线作为所述预处理数学模型的输入信息，求解所述预处理数学模型得到第二信息，包括：

建立趋势项去除数学模型，将每个所述原始时间-加速度曲线作为所述趋势项去除数学模型的输入信息，求解所述趋势项去除数学模型得到每次压实过程所对应的第一阶段时间-加速度曲线，所述第一阶段时间-加速度曲线为所述原始时间-加速度曲线经过多项式最小二乘法消除振动信号趋势项后的曲线；

建立FFT滤波数学模型，将每个所述第一阶段时间-加速度曲线作为所述FFT滤波数学模型的输入信息，求解所述FFT滤波数学模型得到第二信息。

进一步地，所述建立质量检测数学模型，将所述第一信息和所述第二信息作为所述质量检测数学模型的输入信息，求解所述质量检测数学模型得到路基的压实质量情况信息，包括：

建立基于VMD的信号分解数学模型，将所述第二信息作为所述信号分解数学模型的输入信息，求解所述信号分解数学模型得到第三信息，所述第三信息包括每个所述时间-加速度曲线的基波和各次谐波所对应的VMF分量；

建立里程能量谱变换数学模型，将所述第三信息作为所述里程能量谱变换数学模型的输入信息，求解所述里程能量谱变换数学模型得到第四信息，所述第四信息包括每次压实过程所对应的能量-里程曲线；