高鐵無(wú)砟軌道曲線主點(diǎn)提取算法研究.pdf

1、高速鐵路軌道的高平順性是列車(chē)安全平穩(wěn)運(yùn)行的基本保障。為保證行車(chē)的安全性及平穩(wěn)性，需要通過(guò)靜態(tài)檢測(cè)軌道幾何線形，驗(yàn)收評(píng)價(jià)高鐵的建設(shè)質(zhì)量，為軌道的高平順性維護(hù)奠定基礎(chǔ)。評(píng)價(jià)軌道線路的首要任務(wù)是對(duì)檢測(cè)到的軌道數(shù)據(jù)準(zhǔn)確分段，提取出軌道曲線的主點(diǎn)，主點(diǎn)的提取精度將對(duì)軌道靜態(tài)幾何狀態(tài)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生直接的影響?，F(xiàn)有軌道線形分段算法均是針對(duì)普通有砟軌道檢測(cè)數(shù)據(jù)提出，普遍存在精度差、效率低的缺點(diǎn);同時(shí)，由于檢測(cè)方法的不同，無(wú)砟軌道檢測(cè)數(shù)據(jù)的密度和數(shù)據(jù)量

2、通常是普通有砟軌道檢測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)十倍，使用現(xiàn)有的分段點(diǎn)提取算法往往難以奏效。此外，由于施工誤差等因素使得線路超高變坡點(diǎn)并不是平面曲線的主點(diǎn)位置，左右軌發(fā)生扭曲，對(duì)軌道平順性產(chǎn)生不利影響。
　　為解決上述問(wèn)題，首先根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)線路的超高和坡度隨里程的變化趨勢(shì)，相比于正矢、曲率等其他線路特征量更能較好的反映出軌道幾何線形的變化。根據(jù)該變化趨勢(shì)為一條連續(xù)平順的數(shù)字折線這一特點(diǎn)，提出一種新的數(shù)字折線轉(zhuǎn)折點(diǎn)提取算法（稱(chēng)為交點(diǎn)法），根

3、據(jù)超高和坡度數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)超高變坡點(diǎn)的精確提取和軌道平面線形與縱斷面線形的近似分段。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示新算法的計(jì)算模型準(zhǔn)確可行，基于超高和坡度數(shù)據(jù)的交點(diǎn)法軌道線形分段結(jié)果與設(shè)計(jì)值差值較小，可作為軌道線形精確分段算法的迭代初始值。
　　然后，采用穩(wěn)健正交最小二乘方法進(jìn)行軌道平面和縱斷面幾何線形精確擬合，根據(jù)軌道幾何線形參數(shù)與線路分段點(diǎn)里程之間的嚴(yán)密數(shù)學(xué)模型，通過(guò)迭代的方式實(shí)現(xiàn)軌道平面線形和縱斷面線形的精確分段。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)健正交最小二乘線形擬