[发明专利]列车运载液态物的凸面行驶安全分析方法、系统及终端

说明书

本发明公开了列车运载液态物的凸面行驶安全分析方法、系统及终端，涉及列车安全监测技术领域，其技术方案要点是：建立俯仰角度波动曲线；筛选出俯仰角度波段、冲击角度波段；对目标列车内的液态物进行空间变化分析，得到液态物偏移质量；根据液态物偏移质量、俯仰角度值、车身模拟长度、由冲击角度波段确定的冲击时间对车轮进行凸面振动受力分析后得到振动冲击力，对比分析得到安全分析结果。本发明通过依据姿态响应信号和时间建立的俯仰角度波动曲线能够直观识别出凸面行驶分布情况和具体行驶俯仰角度信息，并分析了凸面行驶过程中不同行驶速度和凹凸程度引起的目标列车内部液态物重心空间变化，使得车轮的振动冲击分析更为准确可靠。

技术领域

本发明涉及列车安全监测技术领域，更具体地说，它涉及列车运载液态物的凸面行驶安全分析方法、系统及终端。

背景技术

油罐车、洒水车、化工液体运输车等液体运输车辆，由于运载物的流动特性，车辆行驶过程中因液体的晃动改变整体车辆重心位置，尤其是在车轮爆胎时，重心存在较大程度的变化，极其容易导致车辆发生侧翻；且由于大部分液体运输车辆都是危化品，一旦发生事故将会造成非常严重的影响，所以对液体运输车辆进行安全驾驶监测尤为重要。

目前，车轮爆胎主要是由尖锐物损伤、车胎磨损以及冲击力超限等因素引起的。其中，尖锐物损伤是不可控因素，车胎磨损是车辆行驶的必然结果，通过定期的车检措施能够有效减少因车胎磨损而导致车轮爆胎的情况发生；对于冲击力超限，当车轮出现冲击力超限频率过高或冲击力超限累积次数过大时，车辆轮胎的安全使用寿命会明显缩短。而引起车轮振动冲击情况主要有凸点路面行驶和凹点路面行驶，例如，减速带。对于运载液态物的车辆来说，车辆在俯仰角度发生变化时，其内部运载的液态物重心必然发生变化，这就会导致运载液态物的车辆在振动冲击过程会引起至少一个车轮受到较大程度的冲击振动，从而使冲击力超限的发生可能性增大，所以对车轮进行振动冲击监测非常有必要。

然而，现有技术中尚未报道有关于凸点路面行驶过程的车轮振动冲击监测技术。因此，如何研究设计一种列车运载液态物的凸面行驶安全分析方法、系统及终端是我们目前急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供列车运载液态物的凸面行驶安全分析方法、系统及终端，为运载液体的车辆在凸面行驶时提供准确、可靠的车轮受力分析基础数据，不仅可以应用于车辆实际运行过程的安全监测分析，还可以应用于模拟动感驾驶的水平测试。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，提供了列车运载液态物的凸面行驶安全分析方法，包括以下步骤：

获取预设周期内对目标列车连续测量的姿态响应信号，并以时间为横纵建立俯仰角度波动曲线；

筛选出俯仰角度波动曲线中由凸面凹凸程度影响的俯仰角度波段、由车轮受压形变影响的冲击角度波段；

根据俯仰角度波段中的俯仰角度值以及对应时间内采集的行驶速度值对目标列车内的液态物进行空间变化分析，得到液态物偏移质量；

根据液态物偏移质量、俯仰角度值、车身模拟长度、由冲击角度波段确定的冲击时间对车轮进行凸面振动受力分析后得到振动冲击力，并依据预设冲击力对比分析得到安全分析结果。

进一步的，所述俯仰角度波段由俯仰波峰波段、俯仰波谷波段组成，每一个凸面对应一组俯仰波峰波段、俯仰波谷波段；

俯仰波峰波段表征前车轮振动冲击蓄能的俯仰角度；

俯仰波谷波段表征后车轮振动冲击蓄能的俯仰角度。

进一步的，所述冲击角度波段由冲击波谷波段、冲击波峰波段组成，冲击波谷波段位于对应的俯仰波峰波段下一时间节点侧，冲击波峰波段位于对应的俯仰波谷波段下一时间节点侧；

冲击波谷波段表征前车轮振动冲击作用的俯仰角度；