(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 202210726951.1 (22)申请日 2022.06.23 (71)申请人 西南交通大 学 地址 610000 四川省成 都市二环路北一段 申请人 中铁二院工程 集团有限责任公司 (72)发明人 安博洋　田春香　王平　张洪吉　 李粮余　莫宏愿　孙耀亮　宋娟　 杨春凯　陈嵘　徐井芒　 (74)专利代理 机构 北京云嘉 湃富知识产权代理 有限公司 1 1678 专利代理师 刘新桐 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06N 3/12(2006.01) (54)发明名称 一种实测轮 轨蠕滑曲线 模拟方法 (57)摘要 本发明涉及铁道工程领域， 尤其涉及一种实 测轮轨蠕滑曲线模拟方法。 本发 明引入四个修正 参数μs、 A、 B和f， 对F aStrip算法进行修正， 使其 可考虑实测蠕滑曲线； 提出拟合参数初值的计算 方法， 利用遗传算法获得与实测数据相吻合的拟 合参数， 使拟合蠕滑曲线与实测数据之间的误差 降到最小， 得到的拟合曲线能达到很好的拟合效 果， 能输出较为准确的切向接触解， 提高了计算 精度和拟合稳定性， 减小了拟合参数的误差， 且 通用性强。 另外， 此方法与原FaStrip算法对比， 局部接触解更准确， 更能反应出实测线路的黏 着‑蠕滑特性。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 115329529 A 2022.11.11 CN 115329529 A 1.一种实测轮轨蠕滑曲线模拟方法， 其特征在于， 该方法通过引入修正参数改进 FaStrip算法， 基于 遗传算法实现对实测蠕滑曲线的模拟， 步骤如下： S1、 处理实测数据， 获取待拟合曲线的折减系数控制区间和摩擦参数控制区间； S2、 引入四个修 正参数 μs、 A、 B和f， 确定参数的取值范围： S21、 斜率因子f的取值范围： 根据实测试验确定Kalker系数c11， 接触椭圆长半轴长度a， 轮轨材料剪切模量G， 第三介质层的厚度h(3)， 第三介质层剪切模量G(3)的数值； 将上述参数 值代入公式 得到f的数值； 将f的初步拟合数值的 ±10％作为遗传算法寻优 的取值范围； S22、 变摩擦 参数 μs、 A、 B的取值范围： 提取摩擦系数控制区间的数据点； 依据变摩擦公式 μ＝ μs((1‑A)e‑Bω+A)对摩擦系数控制区间的数据点进行非线性拟合； 对拟合公式进行参数 辨识， 获得 μs、 A、 B的初步拟合 数值； 将 μs、 A、 B的初步拟合数值的 ±10％作为遗传算法寻优的 取值范围； S3、 基于遗传算法进行参数拟合： S31、 确定目标函数； S32、 参数拟合： 按照一定规则将参数即种群的个体转换为计算机可识别的数据串； 随 后计算目标函数， 得到种群每个个体的适应度值， 由适应度值选择个体， 被选的个体会发生 类似于自然界中染色体上的交叉和变异的现象； S33、 经过上述步骤完成一次进化， 得到一个新的更符合要求的种群， 然后再不断重复 该过程， 直到 遗传代数达 到设定值， 精度达 到要求时停止拟合过程。 2.根据权利要求1所述的一种实测轮轨蠕滑曲线模拟方法， 其特征在于， 变摩擦公式中 μs为最大摩擦系数， A和B为摩擦调节参数， ω是滑 移速度矢量。 3.根据权利要求2所述的一种实测轮轨蠕滑曲线模拟方法， 其特征在于， 忽略自旋， ω 可以表示 为 其中， V为机车速度， m/s； ξ、 η分别为纵向和横向蠕滑率。 4.根据权利要求1所述的一种实测轮轨蠕滑曲线模拟方法， 其特征在于， S1中需对实测 数据进行分段取实测蠕滑曲线的峰值作为分界点， 对应蠕滑率称为滑行临界蠕滑率， 小于 滑行临界蠕滑率的部分数据在拟合时主要由折减系 数控制， 称为折减系 数控制区间； 大于 滑行临界蠕滑率的部分数据在拟合时主 要有摩擦参数控制， 称为摩擦参数控制区间。 5.根据权利要求1所述的一种实测轮轨蠕滑曲线模拟方法， 其特征在于， 在S31中目标 函数为 其中 μreal, μfit分别代表拟合蠕滑曲线上的黏着系数和 实测黏着系数， 实验数据点的个数为 n个。 6.根据权利要求5所述的一种实测轮轨蠕滑曲线模拟方法， 其特征在于， 在拟合蠕滑曲 线上取与实测数据的点相同蠕滑率处的对应黏着系数， 两者的差值Ri即反应在该点上拟合 曲线与实测数据的误差大小； 此目标函数把每个点的误差平 方相加得到整 条曲线总的误差 值R。 7.根据权利要求1所述的一种实测轮轨蠕滑曲线模拟方法， 其特征在于， 在S32中， 交叉权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115329529 A 2是参数之间的部分数据交换， 变异是改变 个体即参数编码数据串上某一 位或某些位的值。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115329529 A 3