[发明专利]一种基于轮轨振动的动态曲线轨距和超高控制方法

说明书

本发明公开了一种基于轮轨振动的动态曲线轨距和超高控制方法，包括以下步骤：S1、实时采集列车进入曲线区段前的直线段区域行驶时的钢轨和车辆振动数据；S2、对采集到的实时钢轨振动数据与实时车辆振动数据进行处理；S3、基于执行指令利用液压伸缩器对轨距和超高值进行调整及恢复。本发明基于监测的振动加速度和运营速度，实时评估列车通过曲线区段的安全性和稳定性，有效避免车辆的横向晃动和轮轨异常磨耗，有助于延长车轮和钢轨的使用寿命，同时相较于线路建设阶段固化的轨距和超高值，一方面确保列车运行的安全裕量充足，另一方面约束车辆的平稳性指标，有助于提高车辆在曲线区段乘坐的舒适性。

技术领域

本发明涉及轨道交通的车辆和轨道领域，具体来说，涉及一种基于轮轨振动的动态曲线轨距和超高控制方法。

背景技术

随着时代的发展，人们经常使用的列车也随着时代的发展不断的进行更新换代，而轮轨关系作为车辆边界条件中最复杂的因素之一，对列车的安全性和舒适性有直接的影响，其中列车过曲线区段时钢轨与车轮踏面挤压摩擦产生的列车异常振动问题尤为突出，并给列车和轨道的日常运维造成严重影响。

但现有技术在常规情况下，轨道线路在建设阶段已经铺设结束，尤其在曲线区段的轨距加宽值和外轨超高值已经固定，导致列车服役后由于车轮踏面和钢轨廓形的变化，在过曲线区段时轨距过小或过大，造成车辆横向稳定性降低，出现车辆横向晃动；同时考虑到列车运营的速度和线路客流量存在相关性，因此运营速度是一个动态变化值，导致列车在过曲线时需求的超高值和已固定的超高值存在差距(即过超高或欠超高)，给列车的曲线通过安全性造成影响，严重时会造成列车爬轨、脱轨等问题；此外，当曲线区段的轨距固定时，使得列车过曲线区段时发生车轮的轮缘区域与钢轨的轨肩区域摩擦，一方面加速了车轮和钢轨的异常磨耗，缩短了两者的服役寿命，提高了列车和轨道的运维成本，另一方面因为摩擦产生的振动现象，降低了乘坐的舒适性。

目前根据轨道建设标准和线路的实际要求，曲线区段轨道铺设无法充分考虑轮轨磨耗后列车的运行工况，尤其针对过曲线区段时运营速度的变化导致严重的轮轨异常磨耗，极大缩短了钢轨和车轮的服役寿命，给日常维护带来了很大的挑战，因此在满足服役车辆安全平稳运营的基础上，将曲线区段的轨距和超高作为变量因子，设计一种可变轨距和轨道超高值的控制方法具有实际意义。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于轮轨振动的动态曲线轨距和超高控制方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种基于轮轨振动的动态曲线轨距和超高控制方法，包括以下步骤：

S1、实时采集列车进入曲线区段前的直线段区域行驶时的钢轨和车辆振动数据；

S2、对采集到的实时钢轨振动数据与实时车辆振动数据进行处理；

S3、基于执行指令利用液压伸缩器对轨距和超高值进行调整及恢复。

进一步的，所述实时采集列车进入曲线区段前的直线段区域行驶时的钢轨和车辆振动数据包括以下步骤：

利用加速度传感系统根据预设的标准测量时间长度实时采集列车进入曲线区段前的直线段区域行驶时的钢轨和车辆振动数据。

进一步的，所述对采集到的实时钢轨振动数据与实时车辆振动数据进行处理包括以下步骤：

S21、根据傅里叶信号处理原则，按照预设的标准测试时间分析窗对实时采集的钢轨和车辆振动数据进行带通滤波处理；

S22、对列车的自动驾驶模式进行网络共享，获得列车实时速度，并按照预设的标准测试时间进行记录；