[发明专利]一种城轨列车轮对踏面轮廓线的获取方法及装置

摘要

本发明公开一种城轨列车轮对踏面轮廓线的获取方法及装置。该装置包括两组2D激光位移传感器以镜面对称安装于轨道两侧，两组传感器的激光探测面处于同一平面并使得整体装置低于轨面。方法为：传感器同时探测车轮得到探测点坐标后，通过坐标变换和坐标平移将两组传感器的输出点融合到同一坐标系上；获取踏面右端面的横坐标值，并以此建立滤窗对测量数据进行干扰点的去除处理；根据获取的踏面右端面横坐标值，对测得的数据点按实际情况分成K个数集；对每个数集的数据点进行最小二乘曲线拟合；获取分段点的坐标值，采用拉格朗日乘数法将每个分段曲线平滑成一条完整的踏面轮廓线。本发明具有速度快、精度高、操作简单、在线非接触式测量等优点。

主权项

一种城轨列车轮对踏面轮廓线的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，布设传感器：两组2D激光位移传感器成镜面对称方式安装于一条轨道两侧，外侧与内侧2D激光位移传感器与轨道的相对垂直距离分别为L₁、L₂，外侧与内侧2D激光位移传感器与铅垂线的夹角分别为β₁、β₂，外侧与内侧2D激光位移传感器与沿轨道方向的纵向水平线夹角分别为α₁、α₂；步骤2，传感器数据获取及数据融合：传感器同时探测车轮得到探测点坐标后，通过坐标变换和坐标平移将两组传感器的输出点融合到同一坐标系上；步骤3，滤除数据干扰点：获取踏面右端面的横坐标值，并根据右端面横坐标值建立滤窗对测量数据进行干扰点的去除处理；步骤4，对探测数据进行数据分段：根据步骤3获取的踏面右端面横坐标值，对测得的数据点按踏面标准曲线中直线和圆弧的组成规律分成K个数集；步骤5，确定分段拟合方程：根据步骤4的分成的K个数集，确定每个数集上的拟合函数形式；步骤6，分段曲线全局连续化处理：根据步骤5得到的每个分段拟合方程建立拉格朗日函数，采用拉格朗日乘数法对函数进行求解得到每个拟合方程的最小二乘系数解，从而获取一条完整的平滑连续的踏面轮廓线。