[发明专利]基于小波变换的铁路轨道里程数据的校准方法

说明书

基于小波变换的铁路轨道里程数据的校准方法，属于轨道几何参数检测技术领域。本发明利用台账数据的曲线信息对采样数据的的每个区段进行逐一修整并以此作为标准数据，利用小波变换提取标准数据区段和待校准数据区段的高频细节部分作为特征值，基于余弦相似度原理寻找与待校准的采样数据区段相匹配的标准数据区段，并依据标准数据的区段对采样数据区段进行增加或删减数据点处理，最后自待校准的采样数据首区段起始点至末区段终止点按序对数据点的里程值逐一更新。运用本发明的方法进行里程校准，能够获取采集样点里程值相对准确的轨道检测数据，进而为一线工务人员科学防治铁路病害提供了参考数据，也为后续的分析奠定了基础。

技术领域

本发明属于轨道几何参数检测技术领域，具体涉及一种基于小波变换的铁路轨道里程数据的校准方法。

背景技术

铁路轨道是列车正常运行的基础，在列车荷载和环境因素作用下，轨道逐渐劣化，为了确保列车的安全、平稳运行，铁路公务部门需要根据线路状态经常开展养护维修作业。安排线路维护维修作业的策略分为被动的故障维修(Corrective Maintenance，CM)、计划性的周期维修(Periodical Maintenance，PM)以及有目的性的状态维修(Condition-BasedMaintenance，CBM)。CBM虽然目前是最佳的养护维修策略，这种维修策略的实现将提高轨道系统的可靠性，提高列车运行的安全性，延长轨道设备使用寿命，从而降低轨道设备生命周期成本。CBM实现技术的复杂度比较高，线路状态劣化趋势分析是CBM的核心基础之一，而线路状态劣化建模的基础建立在线路状态检测数据具有可比性，所谓检测数据具有可比性的具体体现就是检测数据之间的里程没有偏差。因此，保证轨道检测数据的里程没有偏差是一切分析的基础。

轨检车检测数据的里程偏差是指记录的采样点的里程与线路上真实里程之间的偏差。在轨道检测车行车时，由于车体因为轨道或者自身原因会出现车轮抱死或者空转的现象，相应地会多出或者缺少许多的采样点，技术人员为了校准里程所要做的就是通过算法去增删采样点以得到正确的数据。现有技术中校准里程主要通过台账数据和采样数据进行区段的分割与匹配，然后按照匹配的区段来实现各个区段的增删点。然而，这种方法由于台账数据中每个区段只有部分信息，而且并没有给出具体的每个采样点的数据，这样当采样数据中由于某些原因出现缺少或者多余的区段时就不能使用这种方法。因此，如何实现缺少或多出采样点的轨道检测数据的里程校正成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于上文所述，本发明针对目前由于采样点的缺失或者多余导致此类情况轨道不平顺数据难以校正的问题，提供一种基于小波变换的铁路轨道里程数据的校准方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

基于小波变换的铁路轨道里程数据的校准方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：利用台账数据建立设备信息图、线路纵面图和线路平面图，将线路平面图中的曲线信息图作为标准，利用台账数据的曲线图对采样数据的曲率图按顺序逐段修整，从采样数据的第一个采样点开始，通过左右平移采样数据弯曲区段的末端端点，使得采样数据的弯曲区段与对应台账数据区段相匹配，得到若干个修整区段，并通过每个修整区段的平移距离及像素点到采样点的转换，增加或者删减每次平移采样点的数目，得到标准数据；

步骤2：对步骤1获得的标准数据和待校准的采样数据进行区段划分处理，利用小波变换获取标准数据每个区段以及待校准的采样数据每个区段的高频细节部分；

步骤3：分别以步骤2所获得标准数据的各个区段的高频细节部分以及待校准的采样数据各个区段的高频细节部分作为特征值，计算得到各自的余弦距离，在指定步长内根据余弦距离最小的原则按序逐段寻找与待校准的采样数据区段相匹配的标准数据区段；