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基于GWO-CNN-LSTM的铁路轨道高低不平值反演模型研究
2024年
为利用列车的车体振动加速度来准确反演铁路的轨道高低不平值,提出一种基于灰狼优化算法(GWO)、卷积神经网络(CNN)和长短期记忆网络(LSTM)构建车体振动加速度与轨道高低不平值的关系模型(GWO-CNN-LSTM)。首先,将轨检车的实测数据根据轨道检测数据特点,采用莱因达准则进行异常值剔除的预处理;然后,利用处理后的数据以车体振动加速度作为模型的输入,以轨道高低不平值作为模型的输出,利用CNN学习车体振动加速度的波形信息,将CNN学习到的特征输入LSTM;最后,再用GWO优化LSTM模型的关键参数,进而反演出轨道高低不平值,为突出该模型的适应性,又随机选取了其他区段进行了反演。文中采用3个性能指标来评价模型,并与其他经典的方法进行对比分析。结果表明,GWO-CNN-LSTM模型的均方根误差、平均绝对误差和拟合优度分别为0.141、0.107和0.977,与单一的LSTM相比,GWO-CNN结合LSTM可以使拟合优度提高20.1%;与循环神经网络、BP神经网络和支持向量回归相比,所提出的GWO-CNN-LSTM模型其均方根误差降低68.1%~79.1%,平均绝对误差降低60.4%~68.3%,拟合优度提高27.7%~44.9%,验证了GWO-CNN-LSTM模型用于轨道高低不平值反演的有效性。GWO-CNN-LSTM模型为铁路轨道高低不平反演研究提供了新的思路。
石小双金容鑫杨钢锋尹海涛毛汉领李欣欣
关键词:铁路轨道轨道高低不平顺反演
基于数据驱动的轨道高低不平检测研究
铁道工程作为我国基础设施建设的核心领域之一,对国家的整体发展至关重要。轨道结构是维系高速铁路轮轨系统安全、稳定、高效运行的基础,是高速铁路系统的关键子系统之一。在经过长期的轮轨相互撞击、外部环境变化等因素的影响下,钢轨与...
李佳婕
关键词:轨道不平顺
一种基于零相位滤波的轨道高低不平测量方法
本发明提供了一种基于零相位滤波的轨道高低不平测量方法,包括:基于里程计的脉冲数据确定轨检车的运动状态;在轨检车静止的情况下,基于轨道在游移坐标系下上一时刻的垂向位置获取轨道在游移坐标系下当前时刻的垂向位置;在轨检车行进...
裴新凯郭玉胜庄广琛王海军
一种轨道高低不平检测装置及相关标定方法和系统
本发明公开一种轨道高低不平检测装置及相关标定方法和系统,该装置包括:壳体,设置于壳体内的加速度计组件、拉线位移计组件和信号采集处理电路;加速度计组件、拉线位移计组件分别与信号采集处理电路电连接;信号采集处理电路包括:位...
赵延峰程朝阳李颖李海浪侯智雄任盛伟王昊王发灯王琰夏承亮甄宇峰尹峰
具有强化补偿能力的铁路轨道高低不平诊断方法及系统
本发明公开一种具有强化补偿能力的铁路轨道高低不平诊断方法及系统。本发明利用基于数据驱动的神经网络算法对大量故障数据进行特征提取并建立诊断模型,然后基于数据驱动方法的诊断模型对于轨道高低不平幅值二级及以上故障判断误差较...
李正辉张娜王喜燕金光马帅刘光辉
高速铁路CRTSⅡ型板式轨道高低不平敏感波长的分布特征及影响因素
2023年
目的:部分轨道不平波对高速铁路车辆系统的振动有较大的影响,需要从轨道结构振动控制的角度,对无砟轨道不平敏感波长的分布特征及影响因素进行研究,以降低轨道结构振动,延长轨道结构寿命。方法:介绍了车辆-CRTSⅡ型板式轨道耦合系统的动力学算法,列出车辆-CRTSⅡ型板式轨道耦合系统的运动方程,计算得到了轨道不平敏感波长。在分析CRTSⅡ型板式轨道敏感波长的分布特征的基础上,选取列车运行速度、扣件、CA(水泥沥青)砂浆、路基等4种影响因素,选取各影响因素不同工况的计算参数,分析计算各影响因素不同参数取值对轨道高低不平敏感波长的影响。结果及结论:轨道高低不平敏感波长总体上随列车运行速度增大而增大,但并不是严格的单调变化;扣件各参数主要影响低阶(前5阶)敏感波长,与扣件垂向阻尼相比,扣件垂向刚度对敏感波长的影响更大;CA砂浆各参数对轨道高低不平敏感波长几乎无影响;路基各参数对高低不平敏感波长的影响与扣件相似。
王有能徐金辉孙劲松冯青松王永华
关键词:高速铁路高低不平顺幅频特性
长大隧道施工中有轨运输轨道高低不平估计
2023年
针对长大隧道施工中有轨快速运输轨道高低不平检测方法缺乏便捷高效性问题,通过轴箱垂向加速度和轨道高低不平之间的关联关系,并结合长短记忆神经网络(LSTM)和门控循环单元神经网络(GRU),建立LSTM与GRU融合的轨道高低不平估计模型。结果表明:利用LSTM-GRU模型估计的高低不平幅值和对比值变化趋势基本相同;估计值和对比值的差值最大为1.38 mm,占最大幅值的8.84%;其中差值在15%(1.02 mm)以内的数量占样本总数的86.4%。LSTM-GRU模型相对LSTM模型,训练时间下降37.51%;相对于GRU模型,高低不平均方根误差下降30.77%。针对长大隧道施工过程中的有轨运输,LSTM-GRU模型不仅能保证估计精度,还能明显降低估计时间,对长大隧道施工有指导意义。
崔泽毅王建西王晓曼郭庆邢文佳
关键词:铁路线路工程长大隧道
一种高铁无砟轨道高低不平谱百分位数确定方法
本发明公开了一种高铁无砟轨道高低不平谱百分位数确定方法,考虑了高铁无砟轨道不平频域统计特征,能够确定目标路段轨道性相应的轨道不平谱百分位数α,克服了规范中高速铁路无砟轨道性管理值只考虑特定弦长、难以全面反映...
罗强谢宏伟王腾飞叶庆志付航冯桂帅张良蒋良潍
长大隧道施工中有轨运输轨道高低不平估计研究
随着铁路建设向中西部山区推进,长大隧道的建设越来越多。提高长大隧道TBM施工物料有轨运输的速度,将对轨道性有更高的要求,因此需要加强轨道几何不平的检测。但在长大隧道施工中,对有轨运输的轨道不平采用人工检测,不仅费...
崔泽毅
关键词:长大隧道高低不平顺
基于轴箱加速度的轨道高低不平检测
铁路运输作为国家交通运输领域的重要组成部分,维护其运行的安全性及平稳性尤为重要。轨道不平激励是导致列车振动的根本原因,不仅会对列车的运行状态造成干扰,也会使列车的平稳度及舒适度大幅下降。因此实现对轨道不平状态的监测是...
张杰
关键词:铁路轨道

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徐晓滨
作品数:266被引量:359H指数:12
供职机构:杭州电子科技大学
研究主题:信度 规则库 故障诊断 故障特征 信息融合
朱艳
作品数:35被引量:135H指数:7
供职机构:西南交通大学
研究主题:虚拟激励法 轨道不平顺 车辆 高速铁路 车桥系统
李小珍
作品数:381被引量:2,445H指数:28
供职机构:西南交通大学土木工程学院
研究主题:高速铁路 斜拉桥 结构噪声 桥梁 列车
侯平智
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研究主题:信度 规则库 控制性能 报警 批次
王平
作品数:525被引量:2,504H指数:24
供职机构:西南交通大学土木工程学院
研究主题:道岔 无缝线路 钢轨 无砟轨道 桥上无缝线路