基于既有轮廓线的轮对踏面轮廓曲线补合方法.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CN107246850A(43)申请公布日2017.10.13(21)申请号201710390245.3(22)申请日2017.05.27(71)申请人广州地铁集团有限公司地址510330广东省广州市海珠区新港东路1238号万胜广场A塔(72)发明人苏钊颐朱士友(74)专利代理机构广州新诺专利商标事务所有限公司44100代理人罗毅萍王丽(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)权利要求书3页说明书6页附图2页(54)发明名称基于既有轮廓线的轮对踏面轮廓曲线补合方法(57)摘要本发明公开了一种基于既有轮廓线的轮对踏面轮廓曲线补合方法，步骤如下：确定轮对踏面轮廓曲线L1缺失段的位置；计算所述缺失段两端延伸曲线的斜率；在既有轮廓踏面曲线L2上选取补合数据点；根据所述补合数据点计算补合曲线斜率；比较所述延伸曲线的斜率与补合曲线斜率，确定重合区域；根据所述重合区域的斜率差，对缺失段曲线进行拼接；重复以上步骤，以对所有踏面离散点进行分段拟合，获得完整的轮廓踏面曲线。采用本发明，其方法操作简单，且补合后的曲线与实际踏面曲线相符合，曲线较光滑，轮对参数计算更准确。CN107246850ACN107246850A权利要求书1/3页1.一种基于既有轮廓线的轮对踏面轮廓曲线补合方法，其特征在于，包括如下步骤：确定轮对踏面轮廓曲线L1缺失段的位置；计算所述缺失段两端延伸曲线的斜率；在既有轮廓踏面曲线L2上选取补合数据点；根据所述补合数据点计算补合曲线斜率；比较所述延伸曲线的斜率与补合曲线斜率，确定重合区域；根据所述重合区域的斜率差，对缺失段曲线进行拼接；重复以上步骤，以对所有踏面离散点进行分段拟合，获得完整的轮廓踏面曲线。2.根据权利要求1所述的基于既有轮廓线的轮对踏面轮廓曲线补合方法，其特征在于：所述确定轮对踏面轮廓曲线缺失段的位置步骤，具体如下：根据激光位移传感器采集轮对踏面轮廓线，判断相邻两点间的X轴方向的距离差以确定缺失段曲线的位置；其中，每段缺失段的长度为Mj，j＝1,…n-1，n为两点间横向距离超过阈值的数据点总个数。3.根据权利要求2所述的基于既有轮廓线的轮对踏面轮廓曲线补合方法，其特征在于：提取轮对踏面右端面，激光位移传感器采集得到的有效踏面数据点为(xi,yi)，i＝1,…m，提取满足如下公式(1)的点：|xi-xi-1|<δ(1)式中xi为采集到的数据点的横坐标，δ为传感器在X轴方向上的分辨率；对满足条件的横坐标值求平均值作为踏面右端面的横坐标X1；根据如下公式(2)判断曲线缺失段的个数：|xi-xi-1|>ε(2)式中ε为相邻数据点之间距离的阈值；假设满足公式(2)的点为xk，k＝1,…n，n为满足式(2)的点的总个数，则共有n-1段缺失的曲线，记缺失段曲线Sj的长度为Mj，j＝1,…n-1。4.根据权利要求3所述的基于既有轮廓线的轮对踏面轮廓曲线补合方法，其特征在于：所述计算所述缺失段两端延伸曲线的斜率的步骤，具体如下：将所述缺失段曲线Sj分别向左右两端延伸距离为d的长度，得到两端有效延伸曲线，其中，d的范围为1～3mm；对两端延伸曲线上的有效数据点进行曲线拟合并计算每个数据点处的斜率。5.根据权利要求4所述的基于既有轮廓线的轮对踏面轮廓曲线补合方法，其特征在于：所述两端延伸曲线上的有效数据点的横坐标范围分别为：(xk-Mj-d,xk-Mj)，(xk,xk+d)。6.根据权利要求5所述的基于既有轮廓线的轮对踏面轮廓曲线补合方法，其特征在于：所述两端延伸曲线上的有效数据点进行曲线拟合并计算每个数据点处的斜率的步骤，具体如下：将所述两端延伸曲线上的有效数据段进行四阶曲线拟合得到拟合方程，并对拟合曲线方程求一阶导数，将区间内的有效点带入一阶导数方程得到有效点处的斜率Ka，其中a＝1,…l1，l1为两段延伸数据段中激光位移传感器采集到的数据点数。7.根据权利要求6所述的基于既有轮廓线的轮对踏面轮廓曲线补合方法，其特征在于：2CN107246850A权利要求书2/3页所述在既有轮廓踏面曲线上选取补合数据点的步骤，具体如下：选取同一车轮以往已检测到的完整踏面轮廓点拟合得到的轮廓曲线作为既有轮廓踏面曲线L2；根据缺失曲线位置，在既有轮廓踏面曲线L2上选取对应位置的曲线段，并左右延伸dmm作为补合曲线，该补合曲线Tj的长度Nj为2d+Mj其中Nj＝Mj+2d，j＝1,…n-1。8.根据权利要求7所述的基于既有轮廓线的轮对踏面轮廓曲线补合方法，其特征在于：根据公式(1)计算得到轮对踏面轮廓曲线L1的踏面右端面横坐标X1；根据公式(1)计算得到既有轮廓踏面曲线L2的踏面右端面的横坐标值为X2，则补合曲线Tj的横坐标范围为(X2-X1+xk+d-Nj,X2-X