[发明专利]基于激光位移传感器的轮对尺寸测量结果可信度的区间模糊评判方法

摘要

本本发明公开了一种基于激光位移传感器的轮对尺寸测量结果可信度的区间模糊评判方法，首先根据影响轮对尺寸测量结果因素建立模糊综合评判指标体系，并根据对测量结果准确性的要求，设定轮对尺寸测量结果评判等级；然后通过计算测量结果影响因素隶属度与权向量的区间性，并分析模糊矩阵加权运算的非线性特征，引入模糊数学理论及区间数向量矩阵的相对优势度，建立轮对尺寸测量结果可信度二级模糊综合评判计算模型；最后，根据优势度分析判断轮对测量结果可信度等级。本发明能够合理评判轮对测量结果的可信度，且具有较强的操作性。

主权项

1.一种基于激光位移传感器的轮对尺寸测量结果可信度的区间模糊评判方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，建立基于激光位移传感器的轮对尺寸测量结果的二级模糊综合评判指标体系：全面分析影响基于激光位移传感器的轮对尺寸测量结果可信度的因素，对所有影响因素进行分类，然后根据影响因素建立二级模糊综合评判指标体系，即将影响测量结果的因素根据等级包含关系将该指标体系分为两层，包括3个二级影响因素和6个一级评价指标，其中评价指标与影响因素含义一致；步骤2，设定测量结果评判等级：根据城轨车辆轮对尺寸测量结果要求，将轮对尺寸测量结果可靠性的可信度等级k分为5级，分别为可信—Ⅰ类、较可信—Ⅱ类、一般—Ⅲ类、较不可信—Ⅳ类、不可信—Ⅴ类；步骤3，确定步骤1中所述的各评价指标隶属度、一级影响因素权向量[W0]及各影响因素对应的评价指标权向量[Wi],i＝1,2,3；步骤4，建立轮对尺寸测量结果可信度二级模糊综合评判计算模型：在二级模糊综合评判指标体系的基础上，根据步骤3确定的评价指标隶属度区间性及影响因素权重向量，形成一级评价矩阵[Ui],i＝1,2,3，利用非线性模糊算子确定二级模糊综合评判计算模型；步骤5，判断轮对测量结果可信度等级：采用相对优势度分析方法确定区间数权重，然后利用最大权重原则确定步骤2中所述的基于激光位移传感器的轮对测量结果可信度评判等级k；其中，步骤3的实现步骤如下：第一步，将影响基于激光位移传感器的轮对尺寸测量结果可信度的6个一级评价指标pij分为定量型和定性型评价指标，i＝1,2,3；j＝1,2，由于影响轮对参数测量结果的评价指标并非定值，因此采用区间数表示评价指标取值，其中每帧中有效点个数P12、计算轮对参数时选取的用于求算数平均的每组测量值个数P21、每组测量值之间的最大误差P22、现场环境温度P32为定量型指标，P11、P31为定性型指标；第二步，确定评价指标隶属度区间：根据第一步内容，评价指标具有区间性，因此建立区间数隶属度；对于定量型评价指标，取各评价指标对测量结果可信度等级k的隶属度函数为高斯隶属函数，评价指标p_ij对应的指标值x_ij在可信度等级所属取值区间，即故第i个影响因素所对应的第j个评价指标对轮对尺寸测量结果可信度等级k的评价指标隶属度u_ijk由式(1)确定其中，x_ij为评价指标p_ij的指标值，x_ijk为评价指标p_ij对应于可信度等级k所属的取值区间，x_ijk0表示评价指标p_ij对应的高斯隶属度函数的高度且c_ijk表示评价指标p_ij对应的高斯隶属度函数的中心，u_ij表示评价指标p_ij的隶属度，分别为指标值x_ij所属区间的下限和上限；定性型评价指标由描述性语言表示，将定性型评价指标的评价等级程度同样分为5级，每一评价等级程度与可信度等级k一一对应，因此根据等级区间确定其隶属度区间；将轮对尺寸测量结果可信度等级取值总区间取为[c,d]，且各取值区间宽度均为则根据评价指标描述语言结合可信度等级即可确定定性型评价指标区间隶属度第三步，利用层次分析法确定影响因素权向量[W0]和各影响因素对应的评价指标权向量[Wi]。