申请/专利权人：北京交通大学

申请日：2023-11-16

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN117494277B

主分类号：G06F30/13

分类号：G06F30/13;G06F30/20;G06F17/18;G06F119/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2024.02.23#实质审查的生效;2024.02.02#公开

摘要：本发明公开了基于温度变形的大跨度高速铁路桥梁轨道的线形调控方法，属于铁路工程技术领域，包括以下步骤：以待调控大跨桥实测数据为基础，利用回归方程定量化描述了轨道线形参数随温度变化趋势，构建了适应大跨桥温度变形的多温度区间基准线，为调控方案制定提供线形参数基础，进一步通过建立基于组合弦的轨道平顺性优化模型，实现了对10m、30m、60m组合弦长的轨道平顺性优化，计算得到了满足温度变形影响下轨道平顺性控制要求的调控作业目标线形。本发明充分弥补了现有大跨桥轨道线形调控方法对温度变形引起的多弦长轨道不平顺控制能力不足的缺陷，可显著提高大跨度高速铁路桥梁有砟轨道养护维修质量。

主权项：1.基于温度变形的大跨度高速铁路桥梁轨道的线形调控方法，其特征在于，包括以下步骤：采集待调控大跨度高速铁路桥梁的轨道实测高程数据、与所述轨道实测高程数据的测量环境相匹配的实测温度数据、轨道设计高程数据以及成桥线形对应的基准温度数据；根据所述待调控大跨度高速铁路桥梁在不同温度下的所述轨道实测高程数据，获取坡度变化率，并以所述坡度变化率为基准，对不同温度下的轨道实测数据进行线形拟合，得到线形参数随温度变化的规律；基于所述实测温度数据的最低温度和最高温度，获取最大温度差，以不同温度梯度的方式将最大温度差等间隔分为多个温度区间，在每个温度区间构造一条基准线，得到基于温度变形的多温度区间基准线；将轨道实测高程数据对应的实测温度与基准线对应的温度区间进行匹配，获取不同温度下轨道实测高程数据对应的基准线；将轨道实测高程与对应的基准线高程进行比较，确定最优的温度区间划分方式，并确定对应的最优基准线；根据调控作业当日的温度数据，判断待调控线形所属的基准线，通过计算待调控线形实测高程与基准线高程之间的垂向偏差，依据所述最优基准线，对垂向偏差进行轨道平顺性优化，得到满足温度变形影响下轨道平顺性控制要求的调控作业目标线形；在获取线形参数随温度变化的规律的过程中，根据所述坡度变化率，确定变坡点数量及变坡点里程分布范围，以变坡点数量及变坡点里程的主要分布范围为基准，对不同温度下的轨道实测数据进行线形拟合，提取拟合线形的线形参数，对所述线形参数进行回归分析，得到所述线形参数随温度变化的规律；在获取得到线形参数随温度变化的规律的过程中，根据不同温度下轨道实测高程数据对应的线形参数，提取不同温度对应的变坡点里程、变坡点高程、坡段坡度、竖曲线半径；以温度为自变量，分别以变坡点里程、变坡点高程、坡段坡度、竖曲线半径为因变量，进行一元线性回归分析，得到所述线形参数随温度变化的规律；在获取基于温度变形的多温度区间基准线的过程中，以温度区间的平均温度作为基准线对应温度，根据所述平均温度，依据所述线形参数随温度变化的规律，获取沿里程的基准线高程；基于所述基准线对应的线形参数和所述基准线高程，生成基于温度变形的多温度区间基准线；在获取最优基准线的过程中，将轨道实测高程与对应的基准线高程进行比较，得到二者之间的垂向偏差；根据垂向偏差计算高低不平顺特征；根据不同温度区间下的所述垂向偏差或所述高低不平顺变化特征，确定最优的温度区间划分方式，并确定对应的最优基准线；在获取最优基准线的过程中，根据垂向偏差或高低不平顺特征的最大值和平均值随温度区间划分方式的变化情况，当垂向偏差或高低不平顺特征的最大值和平均值的减小趋势出现拐点时，对应的温度区间个数为最优温度区间划分方式，同时确定最优温度区间划分方式对应的最优基准线；在对垂向偏差进行轨道平顺性优化的过程中，通过设置10m中点弦测值约束、30m矢距差约束和60m中点弦测值约束，构建沿里程顺序逐点移动10m、30m、60m的组合弦，根据所述组合弦，对垂向偏差进行轨道平顺性优化；在获取10m中点弦测值约束的过程中，所述的10m中点弦测值约束的具体公式如下： （15）式中，为距离i点小里程方向5m位置的调整量；为距离i点大里程方向5m位置的调整量；为距离i点小里程方向5m位置的垂向偏差；为距离i点大里程方向5m位置的垂向偏差；为10m中点弦测值的管理值；在获取30m矢距差约束的过程中，所述的30m矢距差约束的具体公式如下： （16）式中，为30m弦起点位置的调整量；为30m弦终点位置的调整量；为30m弦起点位置的垂向偏差；为30m弦终点位置的垂向偏差；为30m矢距差的管理值；在获取60m中点弦测值约束的过程中，所述的60m中点弦测值约束的具体公式如下： （17）式中，为距离i点小里程方向30m位置的调整量；为距离i点大里程方向30m位置的调整量；为60m中点弦测值的管理值。

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权利要求：

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