一种多参数的轨检数据里程定位方法

1.本发明涉及轨道检测领域，特别是涉及一种多参数的轨检数据里程定位方法。


背景技术：

2.依据《高速铁路无砟轨道线路维修规则(试行)》(tg/gw115-2012)与《高速铁路有砟轨道线路维修规则(试行)》(tg/gw116-2013)，高速铁路线路维修应“严检慎修”，即要求做到精确检测、全面分析、精细修理。严检慎修涉及到的一个关键技术问题，就是从轨检数据中对所关注的径路设备与线路病害进行精确定位。
3.为得到所关注处所的里程的精确估计，申请号为201510632161.7的中国发明专利提出一种基于正矢图和角图的曲线参数识别算法，该算法综合运用霍夫变换、稳健估计和迭代法处理轨检数据所构造的正矢图和角图，能够智能识别曲线主点里程。申请号为202110167669.x和202110167697.1的中国发明专利则利用dtw与稳健估计，对动、静态轨检数据的里程进行修正。
4.然而，轨检数据一般包括左(右)高低、左(右)轨向、左(右)正矢、水平(超高)、轨距、扭曲、轨距变化率等几何参数与对应的里程信息，采用单一几何参数估计里程，其估计精度有限且稳健性较差。


技术实现要素：

5.鉴于上述状况，有必要针对现有技术中采用单一几何参数估计里程导致关注处所里程定位的精度有限且稳健性较差的问题，提供一种多参数的轨检数据里程定位方法。
6.一种多参数的轨检数据里程定位方法，包括：
7.输入第一预设长度的含有里程信息的多几何参数的轨道状态数据，并依据轨道状态数据估计所关注处所的里程参数；
8.选择若干几何参数的里程估计参数，依据估计的标准差计算各几何参数的权重；
9.计算里程定位的加权算术平均值作为该关注处所里程的最优估计，得到更高精度的里程定位。
10.进一步的，上述多参数的轨检数据里程定位方法，其中，所述多几何参数的轨道状态数据包括左/右高低、左/右轨向、左/右正矢、水平/超高、轨距、扭曲、轨距变化率等几何参数与对应的里程信息。将轨道状态数据记tgm(i|i＝1,2,
…
,m)，其中m≥2，tgm(1)为里程信息。其中，左/右高低、左/右轨向、左/右正矢、水平/超高等几何参数包含线形信息，可估计曲线主点的里程及其标准差；左/右高低、左/右轨向、左/右正矢、水平/超高、轨距、扭曲、轨距变化率等几何参数包含相似性的信息，可估计里程修正值的里程及其标准差。
11.进一步的，上述多参数的轨检数据里程定位方法，其中，所述依据估计的标准差计算各几何参数的权重的步骤包括：
12.从m个几何参数中选择n个几何参数tgm(i|i＝1,2,
…
,n)的估计里程t(i)与估计的标准差σ(i)，按下式分别计算各几何参数的权重p(i)：
[0013][0014]
其中系数k为一常数。
[0015]
进一步的，上述多参数的轨检数据里程定位方法，其中，所述的计算里程定位的加权算术平均值作为该关注处所里程的最优估计，计算里程定位的加权算术平均值的方法如下式：
[0016][0017]
其中为里程定位的最优估计。
[0018]
进一步的，上述多参数的轨检数据里程定位方法，其中，所述轨检状态数据通过综合检测列车与轨道检查仪采集得到。
[0019]
本发明在已有轨检数据基础上，充分利用多个轨道几何参数来估计关注处所的里程，通过加权获得更优的里程定位精度，具有定位精度高、估计稳健性好等优点，能够提高轨道检查与分析的准确性。
附图说明
[0020]
图1为本发明一实施例中的多参数的轨检数据里程定位方法的流程图；
[0021]
图2为本发明一实施例中轨检数据样本的示意图。
具体实施方式
[0022]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0023]
参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0024]
请参阅图1，为本发明一实施例中的多参数的轨检数据里程定位方法，通过轨检历史数据的多参数的里程修正，实现多组历史数据的精确对齐。该轨检数据里程定位方法包括步骤s11～s13。
[0025]
步骤s11，输入第一预设长度的含有里程信息的多几何参数的轨道状态数据，并依据轨道状态数据估计所关注处所的里程参数。
[0026]
高速铁路运用综合检测列车或轨道检查仪定期对轨道几何参数进行高频次地采集，要对不同时间采集的历史数据进行全面分析，首先应当按第一预设长度，将需比较的两
组轨检数据就所关注处所的里程进行修正。具体的，该第一预设长度可综合考虑方便单元管理和保证定位精度进行设置，如1000m。如附图2，为某高铁名义里程k443 800-k444 800在2021年1月至7月间采集的轨距、水平、右高低与右轨向数据。其中，轨检数据可通过现有的轨检设备进行采集，该轨检设备包括但不限于综合检测列车或轨道检查仪。
[0027]
具体的，里程信息包括该几何参数下估计的里程修正值的均值及标准差。可以理解的，该均值及标准差可采用现有的回归或平差方法进行计算，此处不予赘述。
[0028]
步骤s12，选择若干几何参数的里程估计参数，依据估计的标准差计算各几何参数的权重。
[0029]
考虑到不同几何参数间可能存在函数关系，应选择具有正交性的几何参数以保证几何参数之间的独立性。本实施例中选择第一预设长度的右高低与右轨向的里程估计参数。将2021年5月右高低与右轨向数据与7月右高低与右轨向数据比较，5月右高低与右轨向里程修正值的均值t(1)、t(2)分别为-1.337m与-2.004m，标准差σ(1)、σ(2)分别为0.0252m与0.0398m。由下式计算分别计算右高低与右轨向里程修正值的权重p(i)
[0030][0031]
可得，右高低权重p(1)＝0.9282，右轨向权重p(2)＝0.3721。
[0032]
可以理解的，为了提高里程修正值估计精度，也可选择更多几何参数的里程估计参数，以计算各几何参数的权重。
[0033]
步骤s13，计算里程定位的加权算术平均值作为该关注处所里程的最优估计，得到更高精度的里程定位。
[0034]
本实施例中，5月份轨检数据里程修正值的最优估计按下式
[0035][0036]
可得即应将某高铁5月份k443 798.472-k444 798.472轨检数据与7月份k443 800-k444 800轨检数据进行比较分析。
[0037]
本发明实施例在已有轨检数据基础上，充分利用多个轨道几何参数来估计关注处所的里程，通过加权获得更优的里程定位精度，具有定位精度高、估计稳健性好等优点，能够提高轨道检查与分析的准确性。
[0038]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0039]
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并
不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。