一种车载地铁限界检测方法及其检测系统.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CN109532937A(43)申请公布日2019.03.29(21)申请号201811386614.2(51)Int.Cl.(22)申请日2018.11.20B61K9/02(2006.01)(66)本国优先权数据201811355637.72018.11.14CN(71)申请人成都天佑路航轨道交通科技有限公司地址610000四川省成都市双流区西南航空港经济开发区工业集中区六期西南交通大学研究院内(72)发明人林建辉陈春俊陈双喜屈国庆杨岗张敏(74)专利代理机构成都顶峰专利事务所(普通合伙)51224代理人杨军权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种车载地铁限界检测方法及其检测系统(57)摘要本发明公开了一种车载地铁限界检测方法及其检测系统，属于轨道交通的技术领域，在车辆实际运行工况下精确测量车轮相对于轨道平面的动态偏移量、转向架系统相对于轮对的偏移量、车体相对于转向架的偏移量，通过位移、倾角叠加算法推算一系弹簧、二系弹簧上的偏移量，并将所述位移和倾角偏移量作为参数，计算在同一坐标系下车辆限界坐标值，并在基准坐标系下输出车辆限界轮廓线，实现了基于实测偏移量数据的车辆动态限界检测，无需模拟及仿真；还可实现车载检测，优于限界标准中的静态限界，对于车辆动态限界的检测更加精准。CN109532937ACN109532937A权利要求书1/2页1.一种车载地铁限界检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)定义基准坐标系：基准坐标系用以定义车辆检测断面的车辆限界位置坐标，绘制动态限界轮廓；(2)检测偏移量：分别检测车辆的轮对相对于轨道平面的动态偏移量、转向架相对于轮对的偏移量、转向架相对于车体偏移量和车体偏移量；(3)检测倾角方向：检测车体和转向架的倾角方向；(4)获取车辆限界轮廓线：计算同一坐标系下车辆动态限界坐标值，在建立的基准坐标系下输出车辆限界轮廓线。2.根据权利要求1所述的车载地铁限界检测方法，其特征在于，所述步骤(1)中的基准坐标系设为垂直于轨道平面的二维平面直角坐标系，该二维平面直角坐标系的横坐标为X轴且相切于轨道的顶部平面，纵坐标为Y轴且垂直于轨道的顶部平面，原点为轨距中心点。3.根据权利要求1所述的车载地铁限界检测方法，其特征在于，所述步骤(2)中车体偏移量采用如下检测方法：a1)在车头安装第一激光相位扫描仪并扫描轨道的顶部平面；a2)在静态条件下对所述第一激光相位扫描仪进行标定，并建立第一坐标系；a3)在动态条件下的每个点的数据均是以基准坐标系为参考，在车体动态运行过程中，通过第一激光相位扫描仪所得坐标数据，获取车体偏移量。4.根据权利要求1所述的车载地铁限界检测方法，其特征在于，所述步骤(2)中转向架相对于车体偏移量采用如下检测方法：b1)在车体上分别装有第一拉线位移传感器和第二拉线位移传感器；b2)第一拉线位移传感器的拉线测量端连接于转向架上且拉线测量端的测量方向与轨道的顶部平面相垂直；第二拉线位移传感器的拉线测量端连接于转向架上且拉线测量端的测量方向与轨道的顶部平面相平行；b3)第一拉线位移传感器测量转向架相对于车体的垂向偏移量，第二拉线位移传感器测量转向架相对于车体的横向偏移量。5.根据权利要求1所述的车载地铁限界检测方法，其特征在于，所述步骤(2)中轮对相对于转向架的偏移量采用如下检测方法：c1)在转向架上装有第三拉线位移传感器和激光位移传感器；c2)第三拉线位移传感器的拉线测量端连接于轮对上且拉线测量端的测量方向与轨道的顶部平面相垂直；激光位移传感器的安装方向为水平方向；c3)第三拉线位移传感器测量轮对相对于转向架的垂向偏移量，激光位移传感器测量轮对相对于转向架的横向偏移量。6.根据权利要求5所述的车载地铁限界检测方法，其特征在于，所述步骤(2)中采用间接测量法测量轮对相对于轨道平面的动态偏移量，该间接测量法具体步骤如下：d1)在转向架上安装第二激光相位扫描仪测量转向架相对于轨道平面的横向偏移量Lbrt，与转向架相对于轨面的垂向偏移量Lbrv；d2)通过激光位移传感器获取转向架相对于轮对的横向偏移量Lbwt，通过第三拉线位移传感器获取转向架相对于轮对的垂向偏移量Lbwv；d3)通过转向架相对于轨道平面、转向架相对于轮对的偏移量间接检测到轮对相对于2CN109532937A权利要求书2/2页轨道平面的横向位移量Lwrt，轮对相对于轨道平面的垂向位移量Lwrv，其推导公式如下式所示：Lwrt＝Lbrt-LbwtLwrv＝Lbrv-Lbwv。7.根据权利要求1所述的车载地铁限界检测方法，其特征在于，所述步骤(3)的具体步骤如下：3.1)在转向架和车体上分别安装有与车体前进方向相平行的第一倾角传感器和第二倾角传感器；3.2)通过