专利名称：融合多种设备检测数据进行轨道检测的方法
技术领域：
本发明属于铁路轨道数据检测技术领域，尤其涉及一种融合多种设备检测数据进行轨道检测的方法。
背景技术：
轨道是铁路的主要设备，直接承受列车车轮的作用力，在受到环境因素的影响时， 轨道的质量状态会发生变化。轨道检测是评定轨道状态并指导轨道养护维修的重要手段， 目的是确保铁路运输的安全。轨道检测指标一般包括以下九项轨距、水平、左高低、右高低、左轨向、右轨向、三角坑、车体垂向加速度、车体横向加速度。每项指标的超限分为四级 一级为保养标准，二级为舒适度标准，三级为临时补修标准，四级为限速标准，超限级别越大轨道质量状态越差。为叙述方便，规定零级为指标正常，所以指标的级别一共有五级。指标在特定的检测条件下具有已知的特定级别标准，指标的级别如附
图1所示。对于轨道检测数据的处理，有研究人员提出利用数据仓库技术对海量的轨道检测数据进行存储、管理和分析，然后进行轨道状态的分析的思想；有学者研究利用模糊推理数据融合算法对轨道无损检测过程中多个传感器的数据进行融合，进而确定轨道的缺陷类型。但目前的研究存在需要复杂的软硬件技术、只对单个检测设备在检测中的实时数据进行数据融合等不足。总而言之，目前还不存在对多种轨道检测设备的检测数据进行融合进而确定轨道状态、指导轨道养护维修的具体可行的方法。我国进行轨道检测的轨道检测设备有轨道检测车、综合检测车、晃车仪、添乘仪、 人工静态检测仪等，并且各类检测设备有多种型号，如此多的检测设备存在对同一轨道线路同一指标的重复检测的情况。当多种检测设备的检测结果不一致时，如何对轨道状态进行评定进而确定是否需要进行轨道维修一直是未得到有效解决的问题。同时，轨道维修会对轨道状态产生影响，如何分析这种影响也是值得研究的内容。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种融合多种设备检测数据进行轨道检测的方法，通过融合多种轨道检测设备的检测数据，提高轨道状态评定的准确性和轨道养护维修的时效性。为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是，一种融合多种设备检测数据进行轨道检测的方法，其特征是所述方法包括步骤1 设定融合数据属于各超限级别的初始概率s = [S(1，S1, s2，s3，s4]，其中，所述超限级别包括正常标准级、保养标准级，舒适度标准级，临时补修标准级，限速标准级；Stl 为融合数据属于正常标准级的初始概率，S1为融合数据属于保养标准级的初始概率，S2为融合数据属于舒适度标准级的初始概率，S3为融合数据属于临时补修标准级的初始概率，S4 为融合数据属于限速标准级的初始概率；
步骤2 设定每种检测设备的检测数据属于各超限级别的初始概率 q1 ，其中，j代表第j种检测设备，《为第j种检测设备的检测数据属于正常标准级的初始概率，《为第j种检测设备的检测数据属于保养标准级的初始概率，《为第 j种检测设备的检测数据属于舒适度标准级的初始概率，《为第j种检测设备的检测数据属于临时补修标准级的初始概率，《为第j种检测设备的检测数据属于限速标准级的初始概率；步骤3 确定检测指标值属于各超限级别的隶属度函数fi(x)；其中，χ为检测指标值；i代表超限级别，i = 0,1,2,3,4；步骤4:执行检测过程，获得每种检测设备的检测指标值，利用检测指标值计算每种检测设备的检测数据属于各超限级别的概率广片乂,尸i]；其中，尸/为第j中检
测设备的检测数据属于第i个超限级别的概率，
权利要求
1.一种融合多种设备检测数据进行轨道检测的方法，其特征是所述方法包括步骤1 设定融合数据属于各超限级别的初始概率S = [s0, S1, s2, s3, s4]，其中，所述超限级别包括正常标准级、保养标准级，舒适度标准级，临时补修标准级，限速标准级；Stl为融合数据属于正常标准级的初始概率，S1为融合数据属于保养标准级的初始概率，S2为融合数据属于舒适度标准级的初始概率，S3为融合数据属于临时补修标准级的初始概率，S4为融合数据属于限速标准级的初始概率；步骤2 设定每种检测设备的检测数据属于各超限级别的初始概率 q1 = W0MMMM，其中，j代表第j种检测设备，《为第j种检测设备的检测数据属于正常标准级的初始概率，^7为第j种检测设备的检测数据属于保养标准级的初始概率，《为第 j种检测设备的检测数据属于舒适度标准级的初始概率，《为第j种检测设备的检测数据属于临时补修标准级的初始概率，《为第j种检测设备的检测数据属于限速标准级的初始概率；步骤3 确定检测指标值属于各超限级别的隶属度函数A(X)；其中，χ为检测指标值；i 代表超限级别，i = 0,1,2,3,4 ；步骤4 执行检测过程，获得每种检测设备的检测指标值，利用检测指标值计算每种检测设备的检测数据属于各超限级别的概率广片乂,；其中，尸/为第j中检测设J = /00 .备的检测数据属于第i个超限级别的概率，
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述确定检测指标值属于各超限级别的隶属度函数fi(x)具体是，当超限级别为正常标准级时，检测指标值属于正常标准级的隶属度函数f0(x)为ZoW =exp[-_(χ_ IA^Lf(Ibrrbl -χIn2],/^1 <x <rbx21l + exp(-x+/^) 11 + exp(x -rhy,χ < Ibl χ > rh；其中，Ib1和A1为检测指标值属于正常标准级的左界限和右界限。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述确定检测指标值属于各超限级别的隶属度函数A(X)具体是，当超限级别为保养标准级、舒适度标准级或者临时补修标准级时，检测指标值属于保养标准级、舒适度标准级或者临时补修标准级的隶属度函数fi(X)为 _(x_lbi+lbM)2
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述确定检测指标值属于各超限级别的隶属度函数fi(x)具体是，当超限级别为限速标准级时，检测指标值属于限速标准级的隶属度函 ^f4(X)为
全文摘要
本发明公开了轨道数据检测技术领域中的融合多种设备检测数据进行轨道检测的方法。包括设定融合数据属于各超限级别的初始概率；设定每种检测设备的检测数据属于各超限级别的初始概率；确定检测指标值属于各超限级别的隶属度函数；执行检测过程，获得每种检测设备的检测指标值，利用检测指标值计算每种检测设备的检测数据属于各超限级别的概率；计算融合数据属于各超限级别的概率；如果融合数据属于某个超限级别的概率大于该超限级别的设定限值，则进行轨道维修，并计算维修后的融合数据属于各超限级别的概率，重新确定每种检测设备的检测数据属于各超限级别的初始概率后返回执行检测过程。本发明实现了轨道检测时多个检测设备检测数据的融合。
文档编号E01B35/00GK102518012SQ20111037002
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者刑宗义, 周惠娟, 庞学苗, 秦勇, 程晓卿, 范会川, 贾利民 申请人:北京交通大学