[发明专利]基于分位数回归的轨道质量指数阈值合理性分析方法

说明书

本发明涉及轨道分析技术领域，具体地说，涉及一种基于分位数回归的轨道质量指数阈值合理性分析方法，其包括以下步骤：一、确定合理标准值；二、轨检车数据预处理：包括选取检测数据、里程修正和基于时间序列的峰值异常值处理；三、检测数据分析：通过不同分位数的线性回归得到峰值管理与均值管理对应的半峰值与标准差的倍数关系；以此分析不同运营时速、不同轨道板类型所在线路的均值管理中TQI管理值及各项标准差的合理性，具体包括分位数回归统计分析、指标拟合分析和均值建议管理值分析。本发明能够较佳的分析轨道质量状态。

技术领域

本发明涉及轨道分析技术领域，具体地说，涉及一种基于分位数回归的轨道质量指数阈值合理性分析方法。

背景技术

随着现代化铁路的不断提速及行车密度的增加，导致线路设备长期满负荷运行。在此情况下，对轨道设备进行定期检查的“计划修”已无法从根本上满足要求，依据轨道状态及维修历史的“状态修”应运而生，并被认为是一种先进的维修体制。然而，不同时速、不同状态下轨道质量指数管理值的合理性直接决定其能否科学准确地用于评价轨道状态，进而影响线路养护维修作业。

目前，利用轨检车与高速综合检测列车测量轨道几何形位是我国最常见的轨道动态不平顺检测手段。轨检数据的采样间隔通常为0.25m，检测对象包括线路高低（左右轨）、轨向（左右轨）、轨距、水平、扭曲等七项指标。根据现有标准，我国利用轨检车的实测数据来评价轨道质量状态的两种方法包括：峰值管理法和均值管理法。其中，峰值管理引入扣分的概念以评价线路的状态。而均值管理则利用轨道质量指数（Track Quality Index，简称TQI）来评价轨道状态，即按照每两百米作为单元区段进行划分，并计算以上七项指标的标准差之和。目前，已有学者对两种管理方式的理论及数据进行分析，认为两种管理方式具有局限性和互补性，需兼顾两者进行管理；有学者融合异源数据，对轨道几何指标的参数权重进行敏感性分析并修正初始权重；有学者研究了既有峰值管理与均值管理的相关性及其评价准确性。上述研究对我国既有管理标准的合理性进行了初步探索，对今后完善并形成成熟的评价体系提供了理论支撑。然而仍存在以下两点不足：

1.没有分别对不同运行时速所对应的TQI管理值进行合理的综合研究与运用，且大多采用仿真而非实测的轨道不平顺，难以反映实际运营条件下的数据分布；

2.忽视了不同的轨下结构（如轨道板类型）对轨道动态不平顺的影响，缺乏对不同轨道板类型之间的不平顺比较分析；

3.忽略动态不平顺管理中峰值管理与均值管理之间的内在联系，缺少对各单项不平顺实测数据半峰值与标准差实际意义的关系挖掘。

发明内容

本发明的内容是提供一种基于分位数回归的轨道质量指数阈值合理性分析方法，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。

根据本发明的基于分位数回归的轨道质量指数阈值合理性分析方法，其包括以下步骤：

一、确定合理标准值；

二、轨检车数据预处理：包括选取检测数据、里程修正和基于时间序列的峰值异常值处理；

三、检测数据分析：通过不同分位数的线性回归得到峰值管理与均值管理对应的半峰值与标准差的倍数关系；以此分析不同运营时速、不同轨道板类型所在线路的均值管理中TQI管理值及各项标准差的合理性，具体包括分位数回归统计分析、指标拟合分析和均值建议管理值分析。

作为优选，确定合理标准具体为：将不同时速下峰值管理中的I级动态质量容许偏差管理值作为合理的标准值。

作为优选，选取检测数据具体为：选择多条不同运营时速、不同轨道板类型的的轨道不平顺实测数据。

作为优选，里程修正的处理方法为：基于数据波形匹配与统计方法建立的里程误差定量评估与修正模型，调整相对里程误差修正中的窗长及移动步长，分别对不同运行时速、不同轨道板类型的线路动检实测数据进行里程误差修正。