高鐵無砟軌道曲線主點提取算法研究.pdf

1、高速鐵路軌道的高平順性是列車安全平穩(wěn)運行的基本保障。為保證行車的安全性及平穩(wěn)性，需要通過靜態(tài)檢測軌道幾何線形，驗收評價高鐵的建設(shè)質(zhì)量，為軌道的高平順性維護奠定基礎(chǔ)。評價軌道線路的首要任務是對檢測到的軌道數(shù)據(jù)準確分段，提取出軌道曲線的主點，主點的提取精度將對軌道靜態(tài)幾何狀態(tài)評價的準確性產(chǎn)生直接的影響。現(xiàn)有軌道線形分段算法均是針對普通有砟軌道檢測數(shù)據(jù)提出，普遍存在精度差、效率低的缺點;同時，由于檢測方法的不同，無砟軌道檢測數(shù)據(jù)的密度和數(shù)據(jù)量

2、通常是普通有砟軌道檢測數(shù)據(jù)的數(shù)十倍，使用現(xiàn)有的分段點提取算法往往難以奏效。此外，由于施工誤差等因素使得線路超高變坡點并不是平面曲線的主點位置，左右軌發(fā)生扭曲，對軌道平順性產(chǎn)生不利影響。
　　為解決上述問題，首先根據(jù)實測數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)線路的超高和坡度隨里程的變化趨勢，相比于正矢、曲率等其他線路特征量更能較好的反映出軌道幾何線形的變化。根據(jù)該變化趨勢為一條連續(xù)平順的數(shù)字折線這一特點，提出一種新的數(shù)字折線轉(zhuǎn)折點提取算法（稱為交點法），根

3、據(jù)超高和坡度數(shù)據(jù)實現(xiàn)超高變坡點的精確提取和軌道平面線形與縱斷面線形的近似分段。實驗數(shù)據(jù)顯示新算法的計算模型準確可行，基于超高和坡度數(shù)據(jù)的交點法軌道線形分段結(jié)果與設(shè)計值差值較小，可作為軌道線形精確分段算法的迭代初始值。
　　然后，采用穩(wěn)健正交最小二乘方法進行軌道平面和縱斷面幾何線形精確擬合，根據(jù)軌道幾何線形參數(shù)與線路分段點里程之間的嚴密數(shù)學模型，通過迭代的方式實現(xiàn)軌道平面線形和縱斷面線形的精確分段。實驗數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)健正交最小二乘線形擬