[发明专利]一种基于轮轨振动的动态曲线轨距和超高控制方法

权利要求书

1.一种基于轮轨振动的动态曲线轨距和超高控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、实时采集列车进入曲线区段前的直线段区域行驶时的钢轨和车辆振动数据；

S2、对采集到的实时钢轨振动数据与实时车辆振动数据进行处理；

S3、基于执行指令利用液压伸缩器对轨距和超高值进行调整及恢复。

2.根据权利要求1所述的一种基于轮轨振动的动态曲线轨距和超高控制方法，其特征在于，所述实时采集列车进入曲线区段前的直线段区域行驶时的钢轨和车辆振动数据包括以下步骤：

利用加速度传感系统根据预设的标准测量时间长度实时采集列车进入曲线区段前的直线段区域行驶时的钢轨和车辆振动数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于轮轨振动的动态曲线轨距和超高控制方法，其特征在于，所述对采集到的实时钢轨振动数据与实时车辆振动数据进行处理包括以下步骤：

S21、根据傅里叶信号处理原则，按照预设的标准测试时间分析窗对实时采集的钢轨和车辆振动数据进行带通滤波处理；

S22、对列车的自动驾驶模式进行网络共享，获得列车实时速度，并按照预设的标准测试时间进行记录；

S23、基于滤波处理的加速度数据，分别计算外侧钢轨在标准测量时间内的横向和垂向振动加速度有效值、内侧钢轨在标准测量时间内的横向和垂向振动加速度有效值、外侧钢轨受到的横向力、内侧钢轨受到的横向力、外侧钢轨受到的垂向力及内侧钢轨受到的垂向力；

S24、通过判断逻辑对车体的运动情况进行判定是否需要变化超高和轨距；

S25、根据S24的判定结果进行指令操作；

S26、在该列车通过曲线区域后，主动控制系统向轨道传感系统发出指令，使轨距和超高恢复到最初的设置值，待下次列车经过曲线区段时再执行判定。

4.根据权利要求3所述的一种基于轮轨振动的动态曲线轨距和超高控制方法，其特征在于，所述外侧钢轨在标准测量时间内的横向和垂向振动加速度有效值的计算公式为：

所述外侧钢轨受到的横向力的计算公式为：

F_Lrx＝K_rx·∫∫[a_Lx-rms(t)]dt

所述外侧钢轨受到的垂向力的计算公式为：

F_Lrz＝K_rz·∫∫[a_Lz-rms(t)]dt

所述内侧钢轨在标准测量时间内的横向和垂向振动加速度有效值的计算公式为：

所述内侧钢轨受到的横向力的计算公式为：

F_Rrx＝K_rx·∫∫[a_Rx-rms(t)]dt

所述内侧钢轨受到的垂向力的计算公式为：

F_Rrz＝K_rz·∫∫[a_Rz-rms(t)]dt

其中：a_Lx、a_Lz分别为实测外轨的横向振动加速度和垂向振动加速度；

z、x为轨道系统坐标系的垂向和横向；

L、R为车辆前进方向的外轨和内轨；

f为传感器的采样频率；

t为传感器的采样时间；

a_Lx-rms、a_Lz-rms分别为在外轨标准测量时间内的横向振动加速度有效值和垂向振动加速度有效值；

K_rx为钢轨截面横向刚度值；

K_rz为钢轨截面垂向刚度值；

F_Lrx为外侧钢轨受到的横向力；

F_Lrz为外侧钢轨受到的垂向力；

a_Rx、a_Rz分别为实测内轨的横向振动加速度和垂向振动加速度；

a_Rx-rms、a_Rz-rms分别为在内轨标准测量时间内的横向振动加速度有效值和垂向振动加速度有效值；

F_Rrx、F_Rrz分别为内侧钢轨受到的横向力和垂向力。