重载铁路弯梁的轨道移位预测方法、监测装置及电子设备与流程

本申请属于轨道移位预测，更具体地说，是涉及一种重载铁路弯梁的轨道移位预测方法、监测装置及电子设备。

背景技术：

1、重载铁路承担大宗货物运输任务，具有列车轴重大、编组长、行车密度高以及循环荷载作用频繁等特点。其中，有砟弯梁轨道区段因曲线线形、桥梁挠曲变形、道床碎石离散性大或者轮轨横向作用力显著等因素，相较于直线轨道更易产生横向偏移、纵向爬行、垂向不均匀沉降等结构性移位病害。轨道持续移位会直接改变轮轨几何接触关系与车辆系统动力学响应，引发安全隐患。

2、传统的轨道监测通常为单维度沉降监测，难以全面评估有砟弯梁轨道形变情况，监测的覆盖度不足，导致有砟弯梁轨道形变监测可靠性低。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种重载铁路弯梁的轨道移位预测方法、监测装置及电子设备，以提升有砟弯梁轨道形变监测的可靠性。

2、本申请实施例的第一方面，提供了一种重载铁路弯梁的轨道移位预测方法，包括：

3、获取有砟弯梁轨道的原始三维位移数据集，原始三维位移数据集包括横向位移数据、纵向位移数据和垂向位移数据；

4、对原始三维位移数据集进行预处理，得到标准三维位移数据集；

5、基于标准三维位移数据集对有砟弯梁轨道的安全指标进行预测，得到多个安全指标的预测值；

6、基于多个安全指标的预测值对有砟弯梁轨道进行风险预警。

7、本申请实施例的第二方面，提供了一种重载铁路弯梁的轨道移位监测装置，包括：

8、数据获取模块，用于获取有砟弯梁轨道的原始三维位移数据集，原始三维位移数据集包括横向位移数据、纵向位移数据和垂向位移数据；

9、数据处理模块，用于对原始三维位移数据集进行预处理，得到标准三维位移数据集；

10、指标预测模块，用于基于标准三维位移数据集对有砟弯梁轨道的安全指标进行预测，得到多个安全指标的预测值；

11、风险预警模块，用于基于多个安全指标的预测值对有砟弯梁轨道进行风险预警。

12、本申请实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的重载铁路弯梁的轨道移位预测方法的步骤。

13、本申请实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的重载铁路弯梁的轨道移位预测方法的步骤。

14、本申请实施例提供的重载铁路弯梁的轨道移位预测方法、监测装置及电子设备的有益效果在于：首先通过采集横向、纵向、垂向三维位移数据，相较于单维度监测，可以全面覆盖弯梁轨道移位特征，保障数据完整性。再对原始数据预处理消除噪声与异常值，提升基础数据质量；最后基于标准化数据预测多维度安全指标，通过多指标综合预警及时提示风险，有效降低重载铁路弯梁区段的运行安全隐患，提高有砟弯梁轨道形变监测的可靠性。

1.一种重载铁路弯梁的轨道移位预测方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的重载铁路弯梁的轨道移位预测方法，其特征在于，所述对所述原始三维位移数据集进行预处理，得到标准三维位移数据集，包括：

3.如权利要求2所述的重载铁路弯梁的轨道移位预测方法，其特征在于，在基于预先确定的聚类中心对所述清洗后的三维位移数据集进行聚类之前，还包括：

4.如权利要求2所述的重载铁路弯梁的轨道移位预测方法，其特征在于，所述对所述多簇三维数据进行数据填补，得到所述标准三维位移数据集，包括：

5.如权利要求1所述的重载铁路弯梁的轨道移位预测方法，其特征在于，所述基于所述标准三维位移数据集对所述有砟弯梁轨道的安全指标进行预测，得到多个安全指标的预测值，包括：

6.如权利要求5所述的重载铁路弯梁的轨道移位预测方法，其特征在于，在将所述标准三维位移数据集输入预先训练好的随机森林模型之前，还包括：

7.如权利要求1所述的重载铁路弯梁的轨道移位预测方法，其特征在于，所述多个安全指标包括脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力和倾覆系数。

8.一种重载铁路弯梁的轨道移位监测装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。