申请/专利权人：中铁物总运维科技有限公司

申请日：2023-11-30

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117851739A

主分类号：G06F17/16

分类号：G06F17/16;G01B21/20

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.26#实质审查的生效;2024.04.09#公开

摘要：本发明公开一种铁路钢轨测量廓形分组方法，属于铁路线路工程领域，通过计算钢轨测量廓形与基准廓形的偏差，并根据偏差分组容差将偏差转化为编码矩阵，相当于对测量廓形数据进行了零均值化处理，提取测量数据主成分进行分析，使计算过程数据更加简洁明了，更便于算法检查和数据分析；进一步采用矩阵变换和矩阵运算的方式，来实现自动化的测量廓形分组操作。本发明方法便于实现程序化和自动化，有效解决人工分组稳定性差、耗时长的问题，可以显著提高打磨方案设计的效率。

主权项：1.一种铁路钢轨测量廓形分组方法，其特征在于：通过以下步骤实现：步骤1：采用专用钢轨廓形测量设备，对一条线路或区间内的钢轨实际廓形进行采集，得到一批待分组的钢轨测量廓形；步骤2：根据铁路线路的钢轨轨型，选择对应标准轨廓形或设计廓形作为廓形对齐和偏差计算时的基准廓形；步骤3：根据线路级别和速度等级，在基准廓形上设定横坐标区间，并对每个横坐标区间设置不同的分组容差和优先级；步骤4：对于一批次的钢轨测量廓形，将其与选定的基准廓形完成廓形对齐操作；步骤5：在步骤3中确定的各个横坐标区间内，按等弧长或横坐标等间距方式，确定进行偏差计算的具体横坐标位置，并计算基准廓形与各个测量廓形在各坐标点上的偏差值dij，若廓形总数量为n，偏差计算点数量为m，以raili表示第i个廓形，偏差计算点坐标依次为Xj，则将偏差结果创建为如下式所示的偏差矩阵D＝{dij}； 步骤6：根据各区间的分组容差，确定各横坐标Xj上采用的分组容差值Tj，并将分组容差值Tj等分为N段,得到分布统计时横坐标Xj的偏差分段长度wj＝TjN；步骤7：每次从偏差矩阵D中提取一列，即将每个横坐标Xj上的偏差值转换为偏差编码，从而将偏差矩阵D转化为偏差编码矩阵C；步骤8：针对偏差编码矩阵C进行重排和降阶处理；首先，将偏差编码矩阵中整列全为1即不超分组容差的列从矩阵中移除，删减列后矩阵列数为m′；然后，根据步骤3中的横坐标优先级，按横坐标优先级序号从小到大对矩阵C各列进行重排，同优先级别按横坐标绝对值从小到大排序；步骤9：对降阶重排后的编码矩阵进行统计，创建频数矩阵B；步骤10：根据频数矩阵B，在各列统计偏差值不超过分组容差Tj的最大廓形数量，并获取对应的偏差编码范围；步骤11：创建分组编码矩阵G；首先，创建一个与矩阵C同维度的零矩阵G，并在矩阵C的每列中找到步骤10所得编码范围内[cj～cj+N-1]的所有行号；然后，从分组编号uj＝1开始，在矩阵G中对应位置写入分组编号uj，并将矩阵C中对应位置的编码置零，同时矩阵B中当前列的第cj～cj+N-1行数据置零；再次，重复步骤10～步骤11的操作，每次分组编号递增uj＝uj+1，直至矩阵G的所有元素均不为0，或者矩阵C、矩阵B中所有元素均为0时，循环操作终止，形成如下式所示的分组编码矩阵； 步骤12：根据分组编码矩阵G对所有实测廓形划分分组；对于矩阵G的每列数据，若任意两个廓形的分组编号uj相同，则表示该列对应横坐标上的偏差值不超过分组容差，这是两个廓形能够划入同一分组的必要条件，当各列均满足该必要条件时，表示这两个廓形在同一分组内；由此，将分组编码矩阵G中各列分组编码完全一致的廓形划入同一分组，廓形分组数为矩阵G按行去重后的行数；步骤13：对上一步中的分组结果进行合并操作，得到最终的廓形分组结果；首先，将各分组按廓形数量由多到少排序，并根据偏差矩阵D得到每个分组的实际偏差范围；然后，从第一个分组开始，检测后续分组是否能够与当前分组合并，当两分组各横坐标位置的偏差范围合并后仍不超过分组容差时，将两个分组的廓形合并为一个分组；步骤14：分组合并完成后，即得到最终的廓形分组结果，在各分组中分别选择一个居中的廓形作为代表廓形，用于进行后续的廓形分析处理、打磨方案设计等操作。

全文数据：

权利要求：

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