專利名稱：融合多種設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行軌道檢測(cè)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鐵路軌道數(shù)據(jù)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種融合多種設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行軌道檢測(cè)的方法。
背景技術(shù)：
軌道是鐵路的主要設(shè)備，直接承受列車車輪的作用力，在受到環(huán)境因素的影響時(shí)， 軌道的質(zhì)量狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化。軌道檢測(cè)是評(píng)定軌道狀態(tài)并指導(dǎo)軌道養(yǎng)護(hù)維修的重要手段， 目的是確保鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩＼壍罊z測(cè)指標(biāo)一般包括以下九項(xiàng)軌距、水平、左高低、右高低、左軌向、右軌向、三角坑、車體垂向加速度、車體橫向加速度。每項(xiàng)指標(biāo)的超限分為四級(jí) 一級(jí)為保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，二級(jí)為舒適度標(biāo)準(zhǔn)，三級(jí)為臨時(shí)補(bǔ)修標(biāo)準(zhǔn)，四級(jí)為限速標(biāo)準(zhǔn)，超限級(jí)別越大軌道質(zhì)量狀態(tài)越差。為敘述方便，規(guī)定零級(jí)為指標(biāo)正常，所以指標(biāo)的級(jí)別一共有五級(jí)。指標(biāo)在特定的檢測(cè)條件下具有已知的特定級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)，指標(biāo)的級(jí)別如附

圖1所示。對(duì)于軌道檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理，有研究人員提出利用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)對(duì)海量的軌道檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、管理和分析，然后進(jìn)行軌道狀態(tài)的分析的思想；有學(xué)者研究利用模糊推理數(shù)據(jù)融合算法對(duì)軌道無損檢測(cè)過程中多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，進(jìn)而確定軌道的缺陷類型。但目前的研究存在需要復(fù)雜的軟硬件技術(shù)、只對(duì)單個(gè)檢測(cè)設(shè)備在檢測(cè)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合等不足?？偠灾?，目前還不存在對(duì)多種軌道檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合進(jìn)而確定軌道狀態(tài)、指導(dǎo)軌道養(yǎng)護(hù)維修的具體可行的方法。我國(guó)進(jìn)行軌道檢測(cè)的軌道檢測(cè)設(shè)備有軌道檢測(cè)車、綜合檢測(cè)車、晃車儀、添乘儀、 人工靜態(tài)檢測(cè)儀等，并且各類檢測(cè)設(shè)備有多種型號(hào)，如此多的檢測(cè)設(shè)備存在對(duì)同一軌道線路同一指標(biāo)的重復(fù)檢測(cè)的情況。當(dāng)多種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)結(jié)果不一致時(shí)，如何對(duì)軌道狀態(tài)進(jìn)行評(píng)定進(jìn)而確定是否需要進(jìn)行軌道維修一直是未得到有效解決的問題。同時(shí)，軌道維修會(huì)對(duì)軌道狀態(tài)產(chǎn)生影響，如何分析這種影響也是值得研究的內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種融合多種設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行軌道檢測(cè)的方法，通過融合多種軌道檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)，提高軌道狀態(tài)評(píng)定的準(zhǔn)確性和軌道養(yǎng)護(hù)維修的時(shí)效性。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，一種融合多種設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行軌道檢測(cè)的方法，其特征是所述方法包括步驟1 設(shè)定融合數(shù)據(jù)屬于各超限級(jí)別的初始概率s = [S(1，S1, s2，s3，s4]，其中，所述超限級(jí)別包括正常標(biāo)準(zhǔn)級(jí)、保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)，舒適度標(biāo)準(zhǔn)級(jí)，臨時(shí)補(bǔ)修標(biāo)準(zhǔn)級(jí)，限速標(biāo)準(zhǔn)級(jí)；Stl 為融合數(shù)據(jù)屬于正常標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率，S1為融合數(shù)據(jù)屬于保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率，S2為融合數(shù)據(jù)屬于舒適度標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率，S3為融合數(shù)據(jù)屬于臨時(shí)補(bǔ)修標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率，S4 為融合數(shù)據(jù)屬于限速標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率；
步驟2 設(shè)定每種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于各超限級(jí)別的初始概率 q1 ，其中，j代表第j種檢測(cè)設(shè)備，《為第j種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于正常標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率，《為第j種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率，《為第 j種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于舒適度標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率，《為第j種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于臨時(shí)補(bǔ)修標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率，《為第j種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于限速標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率；步驟3 確定檢測(cè)指標(biāo)值屬于各超限級(jí)別的隸屬度函數(shù)fi(x)；其中，χ為檢測(cè)指標(biāo)值；i代表超限級(jí)別，i = 0,1,2,3,4；步驟4:執(zhí)行檢測(cè)過程，獲得每種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)指標(biāo)值，利用檢測(cè)指標(biāo)值計(jì)算每種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于各超限級(jí)別的概率廣片乂,尸i]；其中，尸/為第j中檢
測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于第i個(gè)超限級(jí)別的概率，
權(quán)利要求
1.一種融合多種設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行軌道檢測(cè)的方法，其特征是所述方法包括步驟1 設(shè)定融合數(shù)據(jù)屬于各超限級(jí)別的初始概率S = [s0, S1, s2, s3, s4]，其中，所述超限級(jí)別包括正常標(biāo)準(zhǔn)級(jí)、保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)，舒適度標(biāo)準(zhǔn)級(jí)，臨時(shí)補(bǔ)修標(biāo)準(zhǔn)級(jí)，限速標(biāo)準(zhǔn)級(jí)；Stl為融合數(shù)據(jù)屬于正常標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率，S1為融合數(shù)據(jù)屬于保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率，S2為融合數(shù)據(jù)屬于舒適度標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率，S3為融合數(shù)據(jù)屬于臨時(shí)補(bǔ)修標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率，S4為融合數(shù)據(jù)屬于限速標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率；步驟2 設(shè)定每種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于各超限級(jí)別的初始概率 q1 = W0MMMM，其中，j代表第j種檢測(cè)設(shè)備，《為第j種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于正常標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率，^7為第j種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率，《為第 j種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于舒適度標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率，《為第j種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于臨時(shí)補(bǔ)修標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率，《為第j種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于限速標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的初始概率；步驟3 確定檢測(cè)指標(biāo)值屬于各超限級(jí)別的隸屬度函數(shù)A(X)；其中，χ為檢測(cè)指標(biāo)值；i 代表超限級(jí)別，i = 0,1,2,3,4 ；步驟4 執(zhí)行檢測(cè)過程，獲得每種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)指標(biāo)值，利用檢測(cè)指標(biāo)值計(jì)算每種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于各超限級(jí)別的概率廣片乂,；其中，尸/為第j中檢測(cè)設(shè)J = /00 .備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于第i個(gè)超限級(jí)別的概率，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述確定檢測(cè)指標(biāo)值屬于各超限級(jí)別的隸屬度函數(shù)fi(x)具體是，當(dāng)超限級(jí)別為正常標(biāo)準(zhǔn)級(jí)時(shí)，檢測(cè)指標(biāo)值屬于正常標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的隸屬度函數(shù)f0(x)為ZoW =exp[-_(χ_ IA^Lf(Ibrrbl -χIn2],/^1 <x <rbx21l + exp(-x+/^) 11 + exp(x -rhy,χ < Ibl χ > rh；其中，Ib1和A1為檢測(cè)指標(biāo)值屬于正常標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的左界限和右界限。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述確定檢測(cè)指標(biāo)值屬于各超限級(jí)別的隸屬度函數(shù)A(X)具體是，當(dāng)超限級(jí)別為保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)、舒適度標(biāo)準(zhǔn)級(jí)或者臨時(shí)補(bǔ)修標(biāo)準(zhǔn)級(jí)時(shí)，檢測(cè)指標(biāo)值屬于保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)、舒適度標(biāo)準(zhǔn)級(jí)或者臨時(shí)補(bǔ)修標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的隸屬度函數(shù)fi(X)為 _(x_lbi+lbM)2
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述確定檢測(cè)指標(biāo)值屬于各超限級(jí)別的隸屬度函數(shù)fi(x)具體是，當(dāng)超限級(jí)別為限速標(biāo)準(zhǔn)級(jí)時(shí)，檢測(cè)指標(biāo)值屬于限速標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的隸屬度函 ^f4(X)為
全文摘要
本發(fā)明公開了軌道數(shù)據(jù)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域中的融合多種設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行軌道檢測(cè)的方法。包括設(shè)定融合數(shù)據(jù)屬于各超限級(jí)別的初始概率；設(shè)定每種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于各超限級(jí)別的初始概率；確定檢測(cè)指標(biāo)值屬于各超限級(jí)別的隸屬度函數(shù)；執(zhí)行檢測(cè)過程，獲得每種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)指標(biāo)值，利用檢測(cè)指標(biāo)值計(jì)算每種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于各超限級(jí)別的概率；計(jì)算融合數(shù)據(jù)屬于各超限級(jí)別的概率；如果融合數(shù)據(jù)屬于某個(gè)超限級(jí)別的概率大于該超限級(jí)別的設(shè)定限值，則進(jìn)行軌道維修，并計(jì)算維修后的融合數(shù)據(jù)屬于各超限級(jí)別的概率，重新確定每種檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)屬于各超限級(jí)別的初始概率后返回執(zhí)行檢測(cè)過程。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了軌道檢測(cè)時(shí)多個(gè)檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)的融合。
文檔編號(hào)E01B35/00GK102518012SQ20111037002
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者刑宗義, 周惠娟, 龐學(xué)苗, 秦勇, 程曉卿, 范會(huì)川, 賈利民 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)