[发明专利]一种识别桥上行驶车辆车轴和速度的方法和系统

权利要求书

1.一种用于识别桥上行驶车辆车轴和速度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：沿桥梁纵长方向标记共包含3～4个截面的两个截面组；

S101：在桥梁上依次标记两个截面P₁,Q₁，称为第一截面组，其x坐标分别为x_p1,x_q1；按照相同步骤再依次标记两个截面P₂,Q₂，称为第二截面组，其x坐标分别为x_p2,x_q2；两个截面组的x坐标满足如下条件：

满足上述条件(1)的情形包括以下两种：

S101A：两个截面组中所有截面的x坐标均不相同,此时两个截面组中共有4个不同截面；

S101B：两组截面各坐标除满足条件(1)，同时满足以下条件：

x_q1＝x_p2

此时两个截面组中有1个截面相同，故两个截面组共有3个不同截面；

S102：在桥梁上标记两个截面组的3～4个截面，并记P₁Q₁的长度记为l₁，P₂Q₂的长度为l₂，两个截面组中心之间的长度为L，并在两个截面组的3～4个截面处安装采集正应变的传感器；

S2：采集测量两个截面组处的桥梁弯曲正应变，根据所述弯曲正应变计算得到两组名义等效剪力，将所述两组名义等效剪力分别构建两条名义等效剪力曲线；

S201：将采集得到的桥梁正应变ε代入公式(2)，计算得到2组名义等效剪力ESF₁和ESF₂：

式中j＝1,2，分别表示第一截面组和第二截面组，其中，E表示桥梁结构的材料弹性模量，W表示截面抵抗矩，表示Q_j截面采集的得到的桥梁正应变，表示P_j截面采集的得到的桥梁正应变，表示第j个截面组所夹梁段中间截面处的等效剪力；

S3：对所述名义等效剪力曲线上的局部峰值数量进行统计，得到车辆轴或者轴组的数量N；

S4：分别提取两条名义等效剪力曲线ESF₁和ESF₂上局部峰值出现的时刻，其中，名义等效剪力曲线ESF₁上的各局部峰值点出现的时刻按顺序记录为名义等效剪力曲线ESF₂上的各局部峰值点出现的时刻按顺序记录为

S5：识别车速v；

S501：利用获取的2N组时刻值计算得到N个识别速度值，记为集合V：

其中，v_k为第k个识别速度值，L为两个截面组中心之间的纵向距离；

S502：对集合V中的元素进行数据处理可得v，数据处理方法为以下三者之一：

S502A：取V中的若干个元素的平均值，即：

S502B：取V中的若干个元素的有效值，即：

S502C：取V中的若干个元素的中位数，即：

其中，N_E为从V中任取若干个元素进行计算时元素的个数；

S6：根据所述车速，计算得到两组待选轴距值：

其中，i为车辆车轴序数，代表车辆的第i个车轴；j为截面组序数；为利用第j个截面组识别得到的第i个轴距值；

S7：通过已知车辆进行校验，从两组待选轴距值取与真实的车轴轴距更接近的一组待选轴距值，或者取两组待选轴距值的平均值，作为识别的轴距值。