(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211070821.3 (22)申请日 2022.09.02 (71)申请人 中国铁道科 学研究院集团有限公司 地址 100081 北京市海淀区大柳树路2号 申请人 中国铁道科 学研究院集团有限公司 基础设施检测研究所 　 北京铁科英迈技 术有限公司 (72)发明人 李国龙　高芒芒　杨飞　杨静静　 魏子龙　孙宪夫　尤明熙　 (74)专利代理 机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 专利代理师 郝博　沈珍珠 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/23(2020.01)G06F 119/02(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 高速铁路大跨度桥梁轨道平顺性评价方法 及装置 (57)摘要 本发明公开了一种高速铁路大跨度桥梁轨 道平顺性评价方法及装置， 该方法包括： 确定高 速铁路大跨度桥梁轨道平顺性的控制弦长； 建立 车辆—无砟轨道空间耦合动力模 型； 分别针对高 低和轨向不平顺， 构造多条不同波长的余弦波， 并通过调整幅值达到控制弦长下的多个不同的 预设弦测值， 叠加实测轨道随机不平顺波； 选取 多条实测轨道随机不平顺波， 并通过调整幅值达 到控制弦长下的多个不同的预设弦测值； 进行动 力仿真计算， 分别获得高低不平 顺和轨向不平顺 对应的行车性能指标； 从多个预设弦测值中确定 控制弦长下的高速铁路大跨度桥梁轨道平顺性 评价限值。 本发 明可以实现高速铁路大跨度桥梁 轨道静态长波不平顺控制标准， 准确性高。 权利要求书3页 说明书16页 附图9页 CN 115525944 A 2022.12.27 CN 115525944 A 1.一种高速 铁路大跨度桥梁轨道 平顺性评价方法， 其特 征在于， 包括： 确定高速 铁路大跨度桥梁轨道 平顺性的控制弦长； 建立车辆— 无砟轨道空间耦合动力模型； 分别针对高低和轨向不平顺， 构造多条不同波长的余弦波， 并通过调整幅值使所述余 弦波达到控制弦长下 的多个不同的预设弦测值， 同时叠加实测轨道随机不平顺波， 获得叠 加后的余弦波； 分别针对高低和轨向不平顺， 选取多条实测轨道随机不平顺波， 并通过调整幅值使所 述实测轨道随机不平顺波达到控制弦长下的多个不同的预设弦测值， 获得调幅后的实测轨 道随机不平顺波； 分别针对高低和轨向不平顺， 基于车辆—无砟轨道空间耦合动力模型， 对叠加后的余 弦波和调幅后的实测轨道随机不平顺波进 行动力仿 真计算， 分别获得高低不平顺和轨向不 平顺对应的行 车性能指标； 基于高低不平顺和轨向不平顺对应的行车性 能指标和对应的验收标准， 从多个预设弦 测值中确定控制弦长下的高速 铁路大跨度桥梁轨道 平顺性评价限值。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述高速铁路为适用于400km/h高速列车的 高速铁路； 所述实测轨道随机不平顺波为CRTS Ⅲ板式无砟轨道 的高速铁路路基区段实测轨道随 机不平顺波。 3.如权利要求2所述的方法， 其特征在于， 确定 高速铁路大跨度桥梁轨道平顺性的控制 弦长， 包括： 根据高速列车的速度， 确定适用于40 0km/h高速列车的垂向敏感波长和横向敏感波长； 根据高速列 车的垂向敏感波长和横向敏感波长， 结合高速综合检测列 车轨道最大检测 波长的限值， 并兼顾当前平顺性评价标准， 确定400km/h高速铁路大跨度桥梁轨道平顺性的 控制弦长 。 4.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述车辆—无砟 轨道空间耦合动力模型包括 车辆动力学系统和轨道动力学模型。 5.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述行车性能指标包括行车安全性和指标行 车舒适性指标； 所述行车安全性指标包 含脱轨系数、 轮重减载率和轮轴横向力； 所述行车舒适性指标包 含车体振动加速度和平稳性指标； 所述车体振动加速度包括车体垂向加速度和车体横向加速度。 6.如权利要求5所述的方法， 其特征在于， 基于 高低不平顺和轨向不平顺对应的行车性 能指标和对应的验收标准， 从多个预设弦测值中确定控制弦长下的高速铁路大跨度桥梁轨 道平顺性评价限值， 包括： 分别针对高低不平顺和轨向不平顺， 对于每种预设弦测值， 进行以下判断： 对车体垂向振动加速度叠加桥梁竖曲线对车体垂向振动加速度的影响值， 获得叠加后 的车体垂向振动加速度； 判断叠加后的车体垂向振动加速度 是否超过车体垂向振动加速度对应的验收标准， 获 得第一判断结果；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115525944 A 2判断该预设弦测值下多种不平顺对车体横向振动加速度的影响值是否超过车体横向 振动加速度对应的验收标准， 获得第二判断结果； 据列车平稳性指标值， 判断列车动力学响应平稳性是否达到列 车动力学响应平稳性验 收标准， 获得第三判断结果； 判断脱轨系数 是否达到脱轨系数对应的验收标准， 获得第四判断结果； 判断轮重减载率是否 达到轮重减载率对应的验收标准， 获得第五判断结果； 判断轮轴横向力是否 达到轮轴横向力对应的验收标准， 获得第六判断结果； 根据第一判断结果、 第二判断结果、 第三判断结果、 第 四判断结果、 第五判断结果和第 六判断结果， 判断该预设弦测值是否能够为用于高速铁路大跨度桥梁轨道平顺性评价限 值。 7.一种高速 铁路大跨度桥梁轨道 平顺性评价装置， 其特 征在于， 包括： 控制弦长确定模块， 用于确定高速 铁路大跨度桥梁轨道 平顺性的控制弦长； 模型建立模块， 用于建立车辆— 无砟轨道空间耦合动力模型； 叠加余弦波构造模块， 用于分别针对高低和轨向不平顺， 构造多条不同波长的余弦波， 并通过调整幅值使所述余弦波达到控制弦长下的多个不同的预设弦测值， 同时叠加实测轨 道随机不平顺波， 获得叠加后的余弦波； 调幅实测轨道随机不平顺波构造模块， 用于分别针对高低和轨向不平顺， 选取多条实 测轨道随机不平顺波， 并通过调整幅值使 所述实测轨道随机不平顺波达到控制弦长下的多 个不同的预设弦测值， 获得调幅后的实测轨道随机不平顺波； 动力仿真计算模块， 用于分别针对高低和轨向不平顺， 基于车辆—无砟轨道空间耦合 动力模型， 对叠加后的余弦波和调幅后的实测轨道随机不平顺波进行动力仿真计算， 分别 获得高低不平顺和轨向不平顺对应的行 车性能指标； 平顺性评价限值确定模块， 用于基于高低 不平顺和轨向不平顺对应的行车性 能指标和 对应的验收标准， 从多个预设弦测值中确定控制弦长下的高速铁路大跨度桥梁轨道平顺性 评价限值。 8.如权利要求7所述的装置， 其特征在于， 所述高速铁路为适用于400km/h高速列车的 高速铁路； 所述实测轨道随机不平顺波为CRTS Ⅲ板式无砟轨道 的高速铁路路基区段实测轨道随 机不平顺波。 9.如权利要求8所述的装置， 其特 征在于， 控制弦长确定模块具体用于： 根据高速列车的速度， 确定适用于40 0km/h高速列车的垂向敏感波长和横向敏感波长； 根据高速列 车的垂向敏感波长和横向敏感波长， 结合高速综合检测列 车轨道最大检测 波长的限值， 并兼顾当前平顺性验收标准， 确定400km/h高速铁路大跨度桥梁轨道平顺性的 控制弦长 。 10.如权利要求7所述的装置， 其特征在于， 车辆—无砟轨道空间耦合动力模型包括车 辆动力学系统和轨道动力学模型。 11.如权利要求7所述的装置， 其特征在于， 所述行车性能指标包括行车安全性和指标 行车舒适性指标； 所述行车安全性指标包 含脱轨系数、 轮重减载率和轮轴横向力；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115525944 A 3