[发明专利]一种轨道车辆运行状态识别方法及系统

说明书

一种轨道车辆运行状态识别方法及系统，涉及轨道交通车辆领域，本发明的目的是提供一种轨道车辆运行状态识别方法，该方法可以高效地利用既有车载设备进行运行状态的识别，提高车辆运行安全和旅客舒适性；本发明的另一目的是提供一种轨道车辆运行状态识别系统。该系统包括设置在车体上的加速度传感系统和与所述加速度传感系统连接的状态识别单元；加速度传感系统用于采集车体前端和后端两处的横向和垂向振动加速度；状态识别单元用于接收所述加速度传感系统采集的车体振动数据并进行处理分析，实现车体运行状态的识别。本发明将识别结果通过网络通讯模块传输到司机室监控中心和远程监控中心，保证车辆运行安全和提高旅客舒适性。

技术领域

本发明涉及轨道交通车辆领域，具体涉及一种轨道车辆运行状态识别方法及系统。

背景技术

轨道车辆在运行过程中，对车辆的运行状态进行实时监控是保证车辆运行安全和提高旅客乘坐舒适性的一种重要技术手段。国内高速动车组高速运行时，影响车辆运行安全和旅客舒适性的因素主要来自轮轨接触关系和悬挂部件性能。当轮轨匹配的等效锥度过低时，转向架蛇行运动会激发车体悬挂模态，动车组车体表现为明显的低频晃动；当轮轨匹配的等效锥度过高时，转向架蛇行运动会激发车体低阶弹性模态，动车组车体表现为明显的抖动；当抗蛇行减振器故障时，尤其是在车轮或钢轨磨耗后，易出现转向架蛇行失稳；当车辆其他悬挂部件故障时，车体运行平稳性指标明显增大。一旦车辆出现上述任一种状态，车辆运行安全和旅客舒适性都无法得到保证。因此，如何识别轨道车辆运行状态显得极为迫切。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨道车辆运行状态识别方法，该方法可以高效地利用既有车载设备进行运行状态的识别，提高车辆运行安全和旅客舒适性；本发明的另一目的是提供一种轨道车辆运行状态识别系统。

一种轨道车辆运行状态识别方法，该方法由以下步骤实现：

步骤一、采用加速度传感系统采集车体前端和后端两处的横向和垂向振动加速度数据，在t时刻的实时采样数据分别为：车体前端垂向加速度数据a_FZ(t)、车体前端横向加速度数据a_FY(t)、车体后端垂向加速度数据a_RZ(t)以及车体后端横向加速度数据a_RY(t)；F和R分别为车体前端和后端测点位置，Z和Y分别为垂向和横向，并对实时采样数据进行预处理，获得预处理后的数据；具体过程为：

步骤一一、每间隔1秒进行一次数据处理，实现t-5时刻至t时刻之间长度为5秒的加速度数据，分别为：a_{FZ_5s}、a_{FY_5s}、a_{RZ_5s}和a_{RY_5s}；

步骤一二、采用第一带通滤波器对步骤一获得的加速度数据a_{FZ_5s}、a_{FY_5s}、a_{RZ_5s}和a_{RY_5s}进行滤波，得到滤波后的加速度数据为a_{FZ_5s_bp1}、a_{FY_5s_bp1}、a_{RZ_5s_bp1}和a_{RY_5s_bp1}；

采用第二带通滤波器对步骤一获得的加速度数据a_{FZ_5s}、a_{FY_5s}、a_{RZ_5s}和a_{RY_5s}进行滤波，获得滤波后的加速度数据为a_{FZ_5s_bp2}、a_{FY_5s_bp2}、a_{RZ_5s_bp2}和a_{RY_5s_bp2}；