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申请/专利权人：中国铁道科学研究院集团有限公司城市轨道交通中心;铁科院(北京)工程咨询有限公司;中国铁道科学研究院集团有限公司

摘要：本发明公开了一种基于轴箱振动加速度互谱分析的钢轨波磨识别方法，结合轴箱振动加速度与地铁波磨的相关性，从能量的角度刻画地铁波磨所引起轴箱垂向振动加速度的高频特性，设置合适的波磨指数阈值，以及根据同一转向架前后轴轴箱加速度信号相似的特性，计算两种加速度信号的互谱密度以及相干系数从而提取时频能量脊线，当确定存在波磨，则结合实际车速转化为波磨的特征波数及特征波长；并对实时采集的车辆转向架前轴轴箱振动加速度信号，进行小波阈值降噪、经验模态分解以及加速度二次积分处理，检测获得波磨幅值参数。该发明可实时快速地识别钢轨波磨区段，并对波磨特征波长、幅值大小、波形进行检测，进而有助于对轨道工务管理提供指导。

主权项：1.一种基于轴箱振动加速度互谱分析的钢轨波磨识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、通过计算固定窗长内轴箱垂向振动加速度有效值，以及全部加速度有效值的平均值，确定轨道波磨指数；S20、根据所述轨道波磨指数与预设波磨指数阈值的比较结果，相应计算出有效时长内采集的实时轴箱振动加速度有效值连续超限所对应的列车行驶距离；S30、根据所述列车行驶距离与超限距离阈值，初步判断是否存在钢轨波磨区段；S40、当初步判断存在钢轨波磨区段，通过实时采集车速、车辆同一转向架前后轴轴箱振动加速度信号，计算车辆同一转向架前后轴轴箱振动加速度两种信号的互谱密度以及相干系数，提取波磨对应能量脊线，确定波磨区段；并结合实际车速转化为波磨的特征波数及特征波长；S50、通过对步骤S40实时采集的车辆转向架前轴轴箱振动加速度信号，进行小波阈值降噪、经验模态分解以及加速度二次积分处理，检测获得波磨幅值参数；其中，所述步骤S20包括：在一个采样周期内，对轴箱振动加速度、列车运行速度、行驶里程进行实时检测；从采样起始时间开始实时计算前轴的各采样点波磨指数；当前轴波磨指数大于预设波磨指数阈值时，则前轴的轴箱振动加速度有效值所对应的时间点作为初始时间t’n；继续循环比对直至前轴波磨指数小于所述预设波磨指数阈值时，则此时前轴的轴箱振动加速度有效值对应的时间点作为结束时间t’n’；在t’n～t’n’的持续时间内，计算得出列车行驶距离；所述步骤S30包括：当ΔS＞N车辆编组数+2×l单节车长，初步判断存在钢轨波磨区段；当ΔS＜N车辆编组数+2×l单节车长，初步判断不存在钢轨波磨区段；ΔS为在t’n～t’n’的持续时间内计算得出列车行驶距离；N车辆编组数+2×l单节车长为超限距离阈值；N为车辆编组数；l为单节车辆的长度。

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