一种轨道车辆运行状态识别方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113928375A(43)申请公布日2022.01.14(21)申请号202111259606.3(22)申请日2021.10.28(71)申请人中车长春轨道客车股份有限公司地址130062吉林省长春市青荫路435号(72)发明人段亮宋春元崔利通李晓峰刘闯(74)专利代理机构长春众邦菁华知识产权代理有限公司22214代理人田春梅(51)Int.Cl.B61L27/00(2022.01)G01P15/00(2006.01)B61L15/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种轨道车辆运行状态识别方法及系统(57)摘要一种轨道车辆运行状态识别方法及系统，涉及轨道交通车辆领域，本发明的目的是提供一种轨道车辆运行状态识别方法，该方法可以高效地利用既有车载设备进行运行状态的识别，提高车辆运行安全和旅客舒适性；本发明的另一目的是提供一种轨道车辆运行状态识别系统。该系统包括设置在车体上的加速度传感系统和与所述加速度传感系统连接的状态识别单元；加速度传感系统用于采集车体前端和后端两处的横向和垂向振动加速度；状态识别单元用于接收所述加速度传感系统采集的车体振动数据并进行处理分析，实现车体运行状态的识别。本发明将识别结果通过网络通讯模块传输到司机室监控中心和远程监控中心，保证车辆运行安全和提高旅客舒适性。CN113928375ACN113928375A权利要求书1/2页1.一种轨道车辆运行状态识别方法，其特征是：该方法由以下步骤实现：步骤一、采用加速度传感系统采集车体前端和后端两处的横向和垂向振动加速度数据，在t时刻的实时采样数据分别为：车体前端垂向加速度数据aFZ(t)、车体前端横向加速度数据aFY(t)、车体后端垂向加速度数据aRZ(t)以及车体后端横向加速度数据aRY(t)；F和R分别为车体前端和后端测点位置，Z和Y分别为垂向和横向，并对实时采样数据进行预处理，获得预处理后的数据；具体过程为：步骤一一、每间隔1秒进行一次数据处理，实现t‑5时刻至t时刻之间长度为5秒的加速度数据，分别为：aFZ_5s、aFY_5s、aRZ_5s和aRY_5s；步骤一二、采用第一带通滤波器对步骤一获得的加速度数据aFZ_5s、aFY_5s、aRZ_5s和aRY_5s进行滤波，得到滤波后的加速度数据为aFZ_5s_bp1、aFY_5s_bp1、aRZ_5s_bp1和aRY_5s_bp1；采用第二带通滤波器对步骤一获得的加速度数据aFZ_5s、aFY_5s、aRZ_5s和aRY_5s进行滤波，获得滤波后的加速度数据为aFZ_5s_bp2、aFY_5s_bp2、aRZ_5s_bp2和aRY_5s_bp2；采用第三带通滤波器对步骤一获得的加速度数据aFZ_5s、aFY_5s、aRZ_5s和aRY_5s进行滤波，获得滤波后的加速度数据为aFZ_5s_bp3、aFY_5s_bp3、aRZ_5s_bp3和aRY_5s_bp3；步骤一三、分别对步骤一二中采用第一带通滤波器、第二带通滤波器以及第三带通滤波器滤波后的加速度数据计算加速度均方根，获得均方根值分别为：rmsFZ_bp1、rmsFY_bp1、rmsRZ_bp1和rmsRY_bp1；rmsFZ_bp2、rmsFY_bp2、rmsRZ_bp2和rmsRY_bp2以及rmsFZ_bp3、rmsFY_bp3、rmsRZ_bp3和rmsRY_bp3；步骤二、采用平稳性指标计算方法对步骤一一获得的加速度数据aFZ_5s、aFY_5s、aRZ_5s和aRY_5s进行分析，获得车体前端和后端的平稳性指标，分别为：WFZ、WFY、WRZ和WRY；步骤三、将所述车辆运行状态分为车辆晃动、车辆抖动、车辆抗蛇行减振器故障、车辆其他悬挂部件故障、车辆正常五个类别，并根据步骤一的预处理数据和步骤二的平稳性指标对各个类别进行判断，获得车辆的运行状态；根据步骤一的预处理结果及步骤二的平稳指标，判断车辆的运行状态；所述车辆晃动的判断依据为：当rmsFY_bp1和rmsRY_bp1任一处连续10次超过0.03g，g＝29.81m/s，同时WFY和WRY均连续10次超过3.0；所述车辆抖动的判断依据为：当rmsFZ_bp3、rmsFY_bp3、rmsRZ_bp3和rmsRY_bp3任一处连续10次超过0.02g，同时WFY和WRY均连续10次超过2.75；所述辆抗蛇行减振器故障的判断依据为：当rmsFZ_bp2、rmsFY_bp2、rmsRZ_bp2和rmsRY_bp2任一处连续10次超过0.02g，同时WFZ、WFY、WRZ和WRY任一处连续10次超过2.5；所述车辆其他悬挂部件故障的判断依据为：当rmsFZ_bp1、rmsFY_bp1、rm