[发明专利]一种轨道表面病害健康监测及评价的方法

说明书

本发明公开了一种轨道表面病害健康监测及评价的方法，包括：调用现有事故案例数据，分析轨道系统致灾因子占比，并提取涉及钢轨伤损的多种表面病害类型；构建基于刚体模型的轮轨耦合动力学机理模型，计算不同工况下多种表面病害类型对于轨道伤损影响的量化标准；基于多种表面病害类型的发展及演化规律和发生概率，生成每个表面病害类型的权重，建立钢轨表面健康程度的打分机制，形成钢轨表面伤损评价标准；获取轨道的表面病害数据，基于所述钢轨表面伤损评价标准和所述表面病害数据生成钢轨表面伤损评价结果。

技术领域

本发明涉及轨道检测技术领域，具体涉及一种轨道表面病害健康监测及评价的方法。

背景技术

钢轨作为地铁车辆行驶的载体，表面状态质量是影响地铁运行安全的一个极为重要的因素。在线路服役过程中，受到多种环境因素的影响，地铁钢轨极易发生损伤累加。为保证地铁安全运行，需定期检修地铁钢轨，传统检修模式钢轨质量存在不可控及信息滞后、不完整性，为有效保证线路质量安全，急需研究钢轨状态质量的科学管理评价方法。目前，较为完备的钢轨健康状态评价办法是针对轨道几何参数进行的轨道质量TQI评价体系，该体系针对钢轨几何参数：轨道高低、轨道轨向、轨距、水平及三角坑等进行数值计算并得出健康状况。该体系并没有完全涉及到钢轨表面病害健康评价。

综上所述，传统的钢轨健康状态评价的方法未考虑到钢轨表面病害对轨道系统故障的影响，存在轨道表面病害分析方法缺失的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种轨道表面病害健康监测及评价的方法，通过利用现有事故案例数据进行数据分析并改进后续的数据处理方法，解决了传统的钢轨健康状态评价的方法未考虑到钢轨表面病害对轨道系统故障的影响，存在的轨道表面病害分析方法缺失的问题。

为解决以上问题，本发明的技术方案为采用一种轨道表面病害健康监测及评价的方法，包括：调用现有事故案例数据，分析轨道系统致灾因子占比，并提取涉及钢轨伤损的多种表面病害类型；构建基于刚体模型的轮轨耦合动力学机理模型，计算不同工况下多种表面病害类型对于轨道伤损影响的量化标准；基于多种表面病害类型的发展及演化规律和发生概率，生成每个表面病害类型的权重，建立钢轨表面健康程度的打分机制，形成钢轨表面伤损评价标准；获取轨道的表面病害数据，基于所述钢轨表面伤损评价标准和所述表面病害数据生成钢轨表面伤损评价结果。

可选地，构建基于刚体模型的轮轨耦合动力学机理模型，计算不同工况下多种表面病害类型对于轨道伤损影响的量化标准，包括：基于车辆轨道耦合动力学模型和车辆动力学模型构建所述轮轨耦合机理模型；通过调整所述轮轨耦合机理模型的输入，输出在不同工况下的轮轨耦合预测结果；基于不同的所述轮轨耦合机理模型的输入及其对应的所述轮轨耦合预测结果生成所述多种表面病害类型对于轨道伤损影响的量化标准。

可选地，所述轮轨耦合机理模型的输入被配置为至少包括车辆固定参数、轨道固定参数、线路固定参数和激励参数，其中，所述激励参数至少包括钢轨表面病害类型。

可选地，所述车辆固定参数被配置为至少包括：车体参数、构架参数、轮对参数和悬挂装置参数。

可选地，所述轨道固定参数被配置为至少包括：钢轨参数、轨枕参数、扣件参数、轨下胶垫参数、道床刚度参数、道床阻尼参数和路基参数。

可选地，所述线路固定参数被配置为至少包括曲线超高参数、半径参数、前直线段长度参数、前缓曲线长度参数、圆曲线参数、后缓曲线参数和后直线参数。

可选地，基于多种表面病害类型的发展及演化规律和发生概率，生成每个表面病害类型的权重，建立钢轨表面健康程度的打分机制，形成钢轨表面伤损评价标准，包括：响应于接收的多种表面病害类型的发展及演化规律数据和发生概率数据，生成每个表面病害类型的权重；建立每个表面病害类型在不同伤损程度下的扣分标准；基于所述扣分标准及其对应的表面病害类型的权重，建立钢轨表面健康程度的打分机制，形成钢轨表面伤损评价标准。