(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211409110.4 (22)申请日 2022.11.11 (71)申请人 成都西交轨道交通 技术服务有限公 司 地址 610031 四川省成 都市金牛区长青路 88号1栋2单 元9层907号 (72)发明人 李俊　王竹林　白祥　邓君　 庹茹君　 (74)专利代理 机构 成都正德明志知识产权代理 有限公司 513 60 专利代理师 万雪松 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/00(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种钢轨波磨评价及维修管 理方法、 系统及 电子设备 (57)摘要 本发明公开了一种钢轨波磨评价及维修管 理方法、 系统及电子设备， 本发明采用了钢轨波 磨波深影响量值、 表面粗糙度水平影 响量值与车 辆轨道动力响应影响量值相结合的方式来综合 评价钢轨波磨的状态， 反映出了车辆通过该段钢 轨时车辆 ‑轨道的动力响应是否符合动力学标 准， 对钢轨表面不平顺的要求更加严格， 提升了 安全系数， 波磨评价结果也更加符合铁路运输部 门的需要； 同时结合车辆轨道结构参数， 基于钢 轨磨耗发展预测模型， 能够快速、 准确的计算出 钢轨波磨综合评价指标超限的预估时间， 极大的 方便了轨道养护部门确定下一次轨道检测和钢 轨养护的时间、 方式， 提高了工作效率， 具有显著 的经济效益。 权利要求书3页 说明书9页 附图4页 CN 115455747 A 2022.12.09 CN 115455747 A 1.一种钢轨波磨评价及维修管理方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 通过检测线路上钢轨纵向表面的不平顺 值， 获取钢轨波磨数据； S2、 根据钢轨波磨数据获取波深影响量值、 表面粗糙度水平影响量值和车辆轨道响应 影响量值， 并建立波磨综合评价指标； S3、 通过波磨综合评价指标识别钢轨波磨状态， 若钢轨波磨超限， 则将磨耗累积时间T 记为0， 进入步骤S5； 否则进入步骤S4； S4、 构建磨耗发展预测模型， 获取磨耗累积时间T； S5、 判断当前的T是否为0， 若是则给 出立即对钢轨进行修复评价； 否则进入步骤S6； S6、 判断当前的T是否小于等于打磨时间间隔td， 若是则给出进行预防性 打磨评价； 否则 给出在T‑td的时间后安 排下一次波磨检测的评价。 2.根据权利要求1所述的钢轨波磨评价及维修管理方法， 其特征在于， 步骤S1的具体方 法为： 通过钢轨波磨测量仪对线路上钢轨纵向表面的不平顺 值进行检测并记为R0。 3.根据权利要求1所述的钢轨波磨评价及维修管理方法， 其特征在于， 步骤S2的具体方 法包括以下子步骤为： S2‑1、 对钢轨波磨数据进行尺寸计算， 得到波长 和波深值 d； 判断波深值 d是否大于 0.5， 若是则将波深影响量 值D记为1， 否则将波深影响量 值D记为0； S2‑2、 将钢轨纵向表面的不平顺值经过统计平均计算获取1/3倍频程谱， 判断1/3倍频 程谱中是否有单频带超过限值6db或者是否有3个连续频带超过限值3db， 若有则将表面粗 糙度水平影响量 值R记为1， 否则将表面 粗糙度水平影响量 值R记为0； S2‑3、 在多体动力学仿真软件中建立由车辆模型、 无砟轨道模型构成的车辆轨道耦合 动力学模型； S2‑4、 将钢轨纵向表面的不平顺值带入车辆轨道耦合动力学模型， 通过仿真得到对应 的车辆运行安全性评 定指标、 车辆运行品质评 定指标和车辆运行平稳性评 定指标； S2‑5、 根据公式： 将步骤S2 ‑4中三个指标的最大值共同作为元素构建向量 v； 其中 为车辆运行安全性 评定指标的最大值； 为车辆运行品质评定指标的最大值； 为车辆运行平稳性评定 指标的最大值； S2‑6、 判断向量 v中所有元素所否均未超出标准限值， 若是则将车辆轨道响应影响量值 V记为0， 否则将车辆 轨道响应 影响量值V记为1； S2‑7、 根据公式： 建立波磨综合评价指标Z； 其中 表示取最大值。 4.根据权利要求1所述的钢轨波磨评价及维修管理方法， 其特征在于， 步骤S3的具体方 法为： 若Z=0， 则判定钢轨波磨未超限， 进入步骤S4； 若Z=1， 则判定钢轨波磨超限， 进入步骤 S5。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115455747 A 25.根据权利要求3所述的钢轨波磨评价及维修管理方法， 其特征在于， 步骤S4的具体方 法包括以下子步骤： S4‑1、 根据公式： 以钢轨波磨对应通过次数的全部历史数据为基础， 利用多项式函数拟合波深的历史数 据， 获取权重参数 、 权重参数 和偏置参数 b， 得到波深与通过次数的拟合函数； 其中 为波深的历史数据； 为通过次数的历史数据； S4‑2、 根据公式： 获取当前波磨预测值 ； 其中A为波深特征； π为圆周率； 为车辆运行速度； t为时间； 为钢轨波磨的波长； L为波磨段钢轨 长度； S4‑3、 将当前波磨预测值 带入车辆轨道耦合动力学模型， 通过仿真得到对应的车辆 轨道响应 影响量预测值 ； S4‑4、 判断当前的车辆轨道响应影响量预测值是否为1， 若是则输出磨耗发展累计预测 次数， 进入步骤S4 ‑6； 否则进入步骤S4 ‑5； S4‑5、 将磨耗发展累计预测次数加1， 并返回步骤S4 ‑2； S4‑6、 将磨耗发展累计预测次数与通过次数间隔时长的乘积作为总通过次数， 根据总 通过次数与线路开行计划关系换算得到磨耗累积时间T。 6.一种钢轨波磨评价及维修管理系统， 其特 征在于， 包括： 钢轨波磨数据获取模块， 用于通过检测线路上钢轨纵向表面的不平顺 值； 波磨综合评价指标建立模块， 用于根据钢轨波磨数据获取波深影响量值、 表面粗糙度 水平影响量 值和车辆 轨道响应 影响量值， 并建立波磨综合评价指标； 钢轨波磨状态识别模块， 用于通过波磨综合评价指标识别钢轨波磨状态； 当钢轨波磨 超限时， 将磨耗累积时间T记为0； 磨耗发展预测模型构建模块， 用于构建磨耗发展预测模型， 并通过磨耗发展预测模型 获取钢轨波磨未超限对应的磨耗累积时间T； 评价模块， 用于在当前的磨耗累积时间T为0时， 给出立即对钢轨进行修复的评价； 在 当 前的磨耗累 积时间T小于等于打磨时间间隔td时， 给出进行预防性打磨的评价； 在当前的磨 耗累积时间T大于打磨时间 间隔td时， 给出在T‑td的时间后安 排下一次波磨检测的评价。 7.根据权利要求6所述的钢轨波磨评价及维修管理系统， 其特征在于， 构建磨耗发展预 测模型， 并通过磨耗发展预测模型获取钢轨波磨未超限对应的磨耗累积时间T的具体方法 包括以下子步骤： S4‑1、 根据公式： 以钢轨波磨对应通过次数的全部历史数据为基础， 利用多项式函数拟合波深的历史数权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115455747 A 3