【技術實現步驟摘要】
本申請涉及軌道列車輪軌，具體涉及一種軌道列車輪軌黏著實時感知方法及系統。
技術介紹
1、根據uic541-05-2016標準，列車粘著計算方法有兩種，分別為
2、方法一：
3、，
4、其中，x為初始滑行時前后0.2s內車輛的平均減速值；
5、方法二：
6、，
7、。
8、上述兩種方法均未考慮角加速度的存在對計算結果的影響，因此準確性較低。
9、且當前在軌道列車上是通過安裝在軸端的軸速脈沖傳感器測量輪對的轉速，對于輪對角加(減)速度并未配備直接測量的直接手段。
技術實現思路
1、為了有助于解決上述技術問題，本申請提供一種軌道列車輪軌黏著實時感知方法及系統。
2、第一方面，本申請提供一種軌道列車輪軌黏著實時感知方法，采用如下的技術方案：
3、一種軌道列車輪軌黏著實時感知方法，其中，所述方法包括：
4、步驟s1：通過以下方式計算列車輪軌利用黏著系數評估值：
5、式一：
6、?；
7、步驟s2：通過以下方式對利用黏著力進行估計：
8、式二：
9、，
10、對式二進行拉氏變換得到：
11、式三：
12、，
13、p為拉普拉斯算子，對式三的右側部分進行一階低通濾波處理，為所述一階低通濾波中的截止頻率，進而變形得到：
14、式四：
15
16、其中定義為：
17、式五：
18、?，
19、對式五取拉氏反變換得：
20、式六：
21、，
22、其中，
23、；
24、對式六所示微分方程進行求解即可得到，進而可得利用黏著力的觀測值為：
25、式七：
26、，
27、進一步可得式八：
28、；
29、步驟s3：當列車的輪對初始滑行時，這時輪對的利用黏著系數可當做此輪對輪軌黏著系數估計值μ；
30、步驟s4：將所有滑行輪對輪軌黏著系數估計值累加，i為列車的輪對的編號，然后取平均值得到列車初始黏著評估值，具體為式九：
31、；
32、步驟s5：獲得列車制動過程中m個軸的輪軌黏著系數隨速度變化曲線，m為大于等于1的正整數；
33、其中，為車輪的轉動慣量，vt為列車車速，為車輪角速度，為車輪半徑，k為壓緊力，為利用黏著力，fb為制動盤或車輪所受閘片或閘瓦對它的摩擦作用力，為閘瓦摩擦系數， r為閘片或閘瓦摩擦半徑；
34、為制動缸壓力，a為活塞面積，為制動缸彈簧背壓，為制動摩擦副名義摩擦系數，為杠桿倍率，為機械效率，為軸重。
35、優選的，在所述步驟s1中，通過以下方式得到所述式一：
36、式十：
37、；
38、進一步得到式十一：
39、；
40、進一步得到所述式二：
41、，
42、其中，
43、；
44、又因為式十二：
45、；
46、因此式十三：
47、?；
48、將式十三帶入式十一中得到，式十四：
49、?，
50、最終得到式一：。
51、優選的，在所述步驟s5中，對一根軸來說，從列車速度v0開始制動直至速度為0過程中會出現n個滑行周期，n為大于等于1的正整數，每個滑行周期內利用黏著系數會存在最大值，將n個滑行周期的利用黏著系數最大值繪制為列車制動過程中此軸所處位置輪軌黏著系數隨速度變化的曲線。
52、優選的，在所述步驟s5中，在制動過程中，若有m根軸出現了滑行，則根據所述此軸所處位置輪軌黏著系數隨速度變化的曲線得到m根軸所處位置輪軌黏著系數隨速度變化的曲線。
53、第二方面，本申請提供一種軌道列車輪軌黏著實時感知系統，采用如下的技術方案：
54、一種軌道列車輪軌黏著實時感知系統，其中，所述實時感知系統使用如前述第一方面中任一項所述的實時感知方法，所述實時感知系統包括輪軌黏著在線實時感知機箱，所述輪軌黏著在線實時感知機箱包括順序連接的電源板、故障診斷板、信號輸入輸出板、中央處理器板和通信板，所述輪軌黏著在線實時感知機箱接收輸入信號并發送輸出信號。
55、優選的，所述輸入信號包括列車車速、各軸軸速、制動缸壓力、轉動慣量、車輪半徑和軸重，所述輸出信號包括黏著系數、滑移率和黏著力。
56、優選的，所述輸入信號的輸入方式包括mvb信號輸入、以太網傳輸和傳感器采集，所述輸入信號還包括活塞面積，制動缸彈簧背壓，制動缸直徑，摩擦系數，杠桿倍率和機械效率。
57、綜上所述，本申請的方法通過對角加速度的精確處理，實現了對軌道列車輪軌黏著狀態的動態、實時、高精度監測，顯著提升了列車運行的安全性和運營效率。
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1.一種軌道列車輪軌黏著實時感知方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的軌道列車輪軌黏著實時感知方法，其特征在于，在所述步驟S1中，通過以下方式得到所述式一：
3.根據權利要求1所述的軌道列車輪軌黏著實時感知方法，其特征在于，在所述步驟S5中，對一根軸來說，從列車速度v0開始制動直至速度為0過程中會出現n個滑行周期，n為大于等于1的正整數，每個滑行周期內利用黏著系數會存在最大值，將n個滑行周期的利用黏著系數最大值繪制為列車制動過程中此軸所處位置輪軌黏著系數隨速度變化的曲線。
4.根據權利要求3所述的軌道列車輪軌黏著實時感知方法，其特征在于，在所述步驟S5中，在制動過程中，若有m根軸出現了滑行，則根據所述此軸所處位置輪軌黏著系數隨速度變化的曲線得到m根軸所處位置輪軌黏著系數隨速度變化的曲線。
5.一種軌道列車輪軌黏著實時感知系統，其特征在于，所述實時感知系統使用如權利要求1至4中任一項所述的實時感知方法，所述實時感知系統包括輪軌黏著在線實時感知機箱，所述輪軌黏著在線實時感知機箱包括順序連接的電源板、故障診斷板、信號輸
6.根據權利要求5所述的實時感知系統，其特征在于，所述輸入信號包括列車車速、各軸軸速、制動缸壓力、轉動慣量、車輪半徑和軸重，所述輸出信號包括黏著系數、滑移率和黏著力。
7.根據權利要求6所述的實時感知系統，其特征在于，所述輸入信號的輸入方式包括MVB信號輸入、以太網傳輸和傳感器采集，所述輸入信號還包括活塞面積，制動缸彈簧背壓，制動缸直徑，摩擦系數，杠桿倍率和機械效率。
...【技術特征摘要】
1.一種軌道列車輪軌黏著實時感知方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的軌道列車輪軌黏著實時感知方法，其特征在于，在所述步驟s1中，通過以下方式得到所述式一：
3.根據權利要求1所述的軌道列車輪軌黏著實時感知方法，其特征在于，在所述步驟s5中，對一根軸來說，從列車速度v0開始制動直至速度為0過程中會出現n個滑行周期，n為大于等于1的正整數，每個滑行周期內利用黏著系數會存在最大值，將n個滑行周期的利用黏著系數最大值繪制為列車制動過程中此軸所處位置輪軌黏著系數隨速度變化的曲線。
4.根據權利要求3所述的軌道列車輪軌黏著實時感知方法，其特征在于，在所述步驟s5中，在制動過程中，若有m根軸出現了滑行，則根據所述此軸所處位置輪軌黏著系數隨速度變化的曲線得到m根軸所處位置輪軌黏著系數隨速度...
【專利技術屬性】
技術研發人員：田春，翟耕慰，周嘉俊，劉子璇，李耀杰，黃威，吳萌嶺，
申請(專利權)人：同濟大學，
類型：發明
國別省市：
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