轨道平顺状态的评定方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铁路轨道领域，具体而言，涉及一种轨道平顺状态的评定方法及装置。
【背景技术】
[0002] 目前，轨道不平顺的波长和幅值均对车辆/轨道相互作用有较大的影响。国内外 对轨道几何平整度的评定方法通常包括三种，主要有超限评分法、轨道质量指数（TQI)法 和轨道谱法（具体使用轨道不平顺PSD(powerspectraldensity，功率谱密度函数）。
[0003] 其中，超限评分法是一种反映轨道局部质量状态的方法，其通过摘取测点中超限 的峰值（如正峰值或负峰值），来判断峰值是否超过规定的界限。轨道质量指数是评价轨道 区段整体质量状态的方法，其通过测得的轨道区段中全部测点的幅值，计算各几何平顺参 数的幅值标准差，同时将单项几何参数的指数进行加权计算获得综合指数。而轨道谱是从 幅值和波长两方面来描述轨道几何平顺状态的统计特征和规律，是能够全面表达轨道不平 顺特征的统计函数。
[0004] 但是，超限评分法和轨道质量指数只是从轨道几何不平顺幅值角度来评价轨道质 量，未包含波长信息，使得检测结果不准确。轨道谱只是不平顺幅值和波长两个角度来评价 轨道质量，但是轨道谱缺乏里程信息，无定位功能，即无法确定轨道平顺状态恶化的具体位 置，因此，在现场养护维修中应用较少。
[0005] 发明人在研宄中发现，现有技术中的轨道平顺状态的评定方法均不理想，针对这 一问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供轨道平顺状态的评定方法及装置，以轨道不平顺的评价必 须掌握其幅值、波长和空间位置这三方面的信息，能够更为真实的掌握轨道的平顺状态，并 便于指导现场的养护维修。
[0007] 第一方面，本发明实施例提供了一种轨道平顺状态的评定方法，包括：
[0008] 基于车辆-轨道耦合大系统的振动方程，确定测量的轨道不平顺中各个波长使耦 合大系统产生的振动变化值；其中，振动方程是根据轮轨相互作用关系建立的；
[0009] 计算与每一个振动变化值对应的轨道不平顺的波长相匹配的波长权重系数；
[0010] 利用所述波长权重系数对波长权重系数相匹配的轨道不平顺中的波长进行加权 计算，得到新的轨道不平顺；
[0011] 根据预设的评定方法对新的轨道不平顺进行评定；预设的评定方法包括超限评分 法和轨道质量指数法。
[0012] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，基 于车辆-轨道耦合大系统的振动方程，确定测量的轨道不平顺中各个波长使耦合大系统产 生的振动变化值包括：
[0013] 基于车辆-轨道耦合大系统的振动方程，计算轨道不平顺与耦合大系统振动之间 的传递函数；
[0014] 根据传递函数中各个幅值的变化值，确定幅值对应的轨道不平顺的波长对耦合大 系统振动的影响程度。
[0015] 结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种 可能的实施方式，其中，基于车辆-轨道耦合大系统的振动方程，计算轨道不平顺与耦合大 系统振动之间的传递函数包括：
[0016] 采用频域分析方法对振动方程进行分析计算，得到轨道不平顺与耦合大系统振动 之间的传递函数
[0017] 或者，采用时域分析方法对振动方程进行分析计算，得到耦合大系统的实际振动 响应；
[0018] 将实际轨道不平顺和实际振动响应进行频域转换计算，得到频域下的振动响应和 轨道不平顺；
[0019] 计算频域下的振动响应与轨道不平顺的比值，得到轨道不平顺与耦合大系统振动 之间的传递函数。
[0020] 结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种 可能的实施方式，其中，计算与每一个振动变化值对应的轨道不平顺的波长相匹配的波长 权重系数包括：
[0021] 对传递函数作归一化处理，得到与每一个振动变化值对应的轨道不平顺的波长相 匹配的波长权重系数。
[0022] 结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种 可能的实施方式，其中，利用波长权重系数对波长权重系数相匹配的轨道不平顺中的波长 进行加权计算，得到新的轨道不平顺包括：
[0023] 对轨道不平顺进行傅立叶变换，得到轨道不平顺的频谱；轨道不平顺的频谱包括 频率/波长与幅值的对应信息、频率/波长与相位的对应信息；
[0024] 根据轨道不平顺的频谱中波长对应的波长权重系数，对轨道不平顺的频谱的幅值 进行加权计算；
[0025] 对加权后的幅值以及频谱中的相位信息进行傅立叶逆变换，得到加权后的轨道不 平顺。
[0026] 结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种 可能的实施方式，其中，利用波长权重系数对与波长权重系数相匹配的轨道不平顺中的波 长进行加权计算包括：
[0027] 对轨道不平顺进行分解，得到按预设顺序排列的多组轨道不平顺；
[0028] 采用波长权重系数依次对多组轨道不平顺进行加权计算，得到新的多组轨道不平 顺。
[0029] 结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种 可能的实施方式，其中，对轨道不平顺进行分解，得到按预设顺序排列的多组轨道不平顺包 括：
[0030] 采用小波变化方法，按公式n=floor(Iog2 (Wmax-Wmin))对轨道不平顺进行分解，得 到按预设顺序排列的多组轨道不平顺；其中，n表示分解层数;《_表示轨道不平顺的最小 波长;Wmax表示轨道不平顺的最大波长，即轨检车检测的截止波长；floorO表示向下取整；
[0031] 采用波长权重系数依次对多组轨道不平顺进行加权计算包括：
【主权项】
1. 一种轨道平顺状态的评定方法，其特征在于，包括： 基于车辆-轨道禪合大系统的振动方程，确定测量的轨道不平顺中各个波长使禪合大 系统产生的振动变化值；其中，所述振动方程是根据轮轨相互作用关系建立的； 计算与每一个振动变化值对应的所述轨道不平顺的波长相匹配的波长权重系数； 利用所述波长权重系数对与所述波长权重系数相匹配的所述轨道不平顺中的波长进 行加权计算，得到新的轨道不平顺； 根据预设的评定方法对所述新的轨道不平顺进行评定；所述预设的评定方法包括