[发明专利]一种基于改进弦测法的轨检仪轨向不平顺度测量方法

权利要求书

1.一种基于改进弦测法的轨检仪轨向不平顺度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：根据轨检仪每次测量的步长T，计算测量轨道M米弦轨向不平顺度所需的采样点数n＝M/T，n为偶数；

输入里程对应的n个轨道基本弦轨向测量值序列{h(1),h(2),…,h(i),…,h(n)}；其对应的弦分别为线段(A₀,A₂),(A₁,A₃),…,(A_i-1,A_i+1),…,(A_n-1,A_n+1)；A₀和A_n+1分别为测量的起始点和结束点；线段(A_i,A_i+2)的长度等于轨检仪的双轮粱弦长T'＝2T；

以线段(A₀,A₂)所在直线为X轴，A₀为原点，垂直X轴向下为Y轴建立直角坐标系；记点A_i的坐标为(X[i],Y[i])；

步骤2：利用数学模型的几何关系，结合轨道基本弦轨向测量值，计算线段(A_i-2,A_i)与X轴的夹角θ(i)，具体通过以下递推公式计算：

步骤3：计算A₀,A₁,…,A_n的坐标值；

首先根据步骤1中直角坐标系的建立方法获得起始点A₀、A₁和A₂的坐标分别为(X[0]＝0,Y[0]＝0)、(X[1]＝T,Y[1]＝-h(1))和(X[2]＝2T,Y[2]＝0)；

再利用所述步骤2得到的θ(i)计算出A_i的坐标(X[i],Y[i]),i＝3,4,…,n，计算公式如下所示：

步骤4：根据A₀和A_n的坐标值，计算线段(A₀,A_n)与X轴的夹角θ'，从而得到线段(A₀,A_n)所在直线的方程；

θ'根据以下公式进行计算：

θ'＝arctan((Y[n]-Y[0])/(X[n]-X[0]))

由此，得出线段(A₀,A_n)所在直线的方程为y＝xtanθ'；

步骤5：根据点到直线的距离公式，求出点A_n/2到直线y＝xtanθ'的距离G_n/2，即为轨道M米弦轨向不平顺度：

2.根据权利要求1所述的基于改进弦测法的轨检仪轨向不平顺度测量方法，其特征在于，所述步骤1中：

对于轨道直线段，取M＝10，即测量轨道直线段10米弦轨向不平顺度；

对于轨道曲线段，取M＝20，即测量轨道曲线段20米弦轨向不平顺度。

3.根据权利要求1所述的基于改进弦测法的轨检仪轨向不平顺度测量方法，其特征在于，所述步骤1中：T＝0.625m。

4.根据权利要求1所述的基于改进弦测法的轨检仪轨向不平顺度测量方法，其特征在于，所述步骤1中：n个轨道基本弦轨向测量值序列{h(1),h(2),…,h(i),…,h(n)}从保存有轨检仪采集数据的“.csv”文件中读取。

5.根据权利要求1所述的基于改进弦测法的轨检仪轨向不平顺度测量方法，其特征在于，所述步骤5中：计算得到轨道直线段10米弦轨向不平顺度和曲线段20米弦轨向不平顺度，其值为正矢值，保存在以“.csv”结尾的文件中。