[发明专利]轨道不平顺检测评估系统、方法、电子设备及轨道车辆

说明书

本发明提供一种轨道不平顺检测评估系统、方法、电子设备及轨道车辆，系统包括：激光扫描模块，惯性补偿及定位模块，数据融合及处理模块；其中，所述激光扫描模块用于扫描目标轨道，得到所述目标轨道的轨道廓形数据；所述惯性补偿及定位模块用于获取所述检测用轨道车辆运行过程中车体的姿态数据、所述检测用轨道车辆的速度信息以及所述检测用轨道车辆的位置信息，并基于所述姿态数据对所述轨道廓形数据进行坐标变换；所述数据融合及处理模块根据经过坐标变换的轨道廓形数据、所述检测用轨道车辆的速度信息以及所述检测用轨道车辆的位置信息，得到目标轨道的三维数据，并根据所述目标轨道的三维数据，计算所述目标轨道的不平顺值。

技术领域

本发明涉及交通技术领域，尤其涉及一种轨道不平顺检测评估系统、方法、电子设备及轨道车辆。

背景技术

轨道车辆线路在运行一段时间后，会发生磨损。若轨道打磨保养记录不完善，会导致轨道不平顺信息与线路建成初期的信息相去甚远。一旦要对线路上的轨道车辆进行更新换代，轨道不平顺信息不准确会给新车设计带来巨大的不确定性和安全风险，迫切需要对业主的线路轨道不平顺情况进行调查测定，为车辆动力学设计提供准确输入。

现有技术中的线路轨道不平顺测量方法一般采用专用的检测工铁车由人工在轨道上慢速推动，测试轨道的垂向不平顺、横向不平顺、复合不平顺信息，需要的时间周期较长，效率低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种轨道不平顺检测评估系统、方法、电子设备及轨道车辆。

本发明提供一种轨道不平顺检测评估系统，安装在检测用轨道车辆上，系统包括：激光扫描模块101，惯性补偿及定位模块102，数据融合及处理模块103；其中，

所述激光扫描模块101用于扫描目标轨道，得到所述目标轨道的轨道廓形数据；

所述惯性补偿及定位模块102用于获取所述检测用轨道车辆运行过程中车体的姿态数据、所述检测用轨道车辆的速度信息以及所述检测用轨道车辆的位置信息，并基于所述姿态数据对所述轨道廓形数据进行坐标变换；

所述数据融合及处理模块103根据经过坐标变换的轨道廓形数据、所述检测用轨道车辆的速度信息以及所述检测用轨道车辆的位置信息，得到目标轨道的三维数据，并根据所述目标轨道的三维数据，计算所述目标轨道的不平顺值。

根据本发明提供的一种轨道不平顺检测评估系统，所述惯性补偿及定位模块102包括惯性测量单元、定位单元、测速传感器以及惯性补偿单元；其中，

所述惯性测量单元用于获取所述检测用轨道车辆运行过程中车体的姿态数据；其中，所述姿态数据包括：测试坐标系中的测试基准相对于轨道中心线坐标系中的轨道中心线的摇头角度、侧滚角度、垂向位移以及横向位移；

所述定位单元用于获取所述检测用轨道车辆的位置信息；

所述测速传感器用于获取所述检测用轨道车辆的速度数据；

所述惯性补偿单元根据所述摇头角度、所述侧滚角度、所述垂向位移以及所述横向位移，将所述轨道廓形数据在测试坐标系中的坐标值转换到在所述轨道中心线坐标系中的坐标值。

根据本发明提供的一种轨道不平顺检测评估系统，系统还包括：评估模块104；

所述评估模块104用于根据目标轨道的不平顺值以及预设的轨道不平顺标准值，对所述目标轨道进行局部峰值评价和区段均值评价；

和/或，所述评估模块104用于根据目标轨道的不平顺值、检测用轨道车辆的速度值、检测用轨道车辆的轮对廓形、检测用轨道车辆在目标轨道上的轮轨接触锥度以及目标轨道的不平顺激扰波长频率，得到用于反映轨道不平顺评估结果的检测用轨道车辆的振动加速度。

本发明还提供了一种基于所述的轨道不平顺检测评估系统所实现的轨道不平顺检测评估方法，包括：