CN105891756A - 接触网动态检测系统的精度验证方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接触网动态检测系统的精度验证方法，用于验证接触网动态检测系统的精度是否满足生产技术要求，其包括如下步骤：对动态检测系统的稳定性检测；现场精度验证；检测系统结果判断：如果以上对动态检测系统的稳定性检测和现场精度验证都通过，则表示接触网动态检测系统合格，否则，不合格。采用本发明所述的接触网动态检测系统的精度验证方法，具有验证合理、科学的特点。

Description

接触网动态检测系统的精度验证方法

技术领域

本发明属于地铁基础网检测技术领域，具体涉及一种接触网动态检测系统的精度验证方法。

背景技术

地铁接触网动态检测系统是一种车载检测装置，其安装在综合检测车(或其他运行车辆上)，在综合检测车辆行驶时连续检测接触网悬挂的性能、参数，分析、处理数据，以正确评价接触网接触悬挂与受电弓、受流质量的好坏。

由于接触网检测在地铁运用时间不长，该方法是如何校验接触网动态检测系统与实际测量值之间的差异，验证地铁接触网动态检测系统精度是否满足生产技术需求，亟待解决。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的提供一种接触网动态检测系统的精度验证方法，具有验证合理、科学的特点。

为实现上述目的，本发明按以下技术方案予以实现的：

本发明所述接触网动态检测系统的精度验证方法，用于验证接触网动态检测系统的精度是否满足生产技术要求，其包括如下步骤：

对动态检测系统的稳定性检测；

现场精度验证；

检测系统结果判断：如果以上对动态检测系统的稳定性检测和现场精度验证都通过，则表示接触网动态检测系统合格，否则，不合格。

进一步地，所述对动态检测系统的稳定性检测步骤，具体为：被检测车辆处于静止状态下，打开接触网检测系统，热机后，标定零点，打开模拟速度，观察各项参数的变化，比较检测值是否在规定的精度要求范围之内，如果变化超出精度要求，则不能进行下一步的现场精度验证。

进一步地，所述模拟速度为30～120km/h；所述各项参数包括导高值、拉出值、硬点值、压力值。

进一步地，所述现场精度验证步骤，具体包括四个阶段的验证：

静态时的定位点参数检测验证；

动态时的定位点参数检测验证；

数据重复性对比校验；

检出率的测定。

进一步地，所述静态时的定位点参数检测验证，具体为：

选择待测的接触网线路；

选择定位点，进行对标测试；

其中，所述定位点是在该区段上随机抽取的，其数量不少于整个测量定位点总数的8％的，所述测量定位点则是在待测的接触网线路段上每隔5-10米设置的定位点。

进一步地，所述静态时的对标测试具体为：

在静态检测情况下，检测系统以模拟速度模拟综合检测车运行状态，车顶检测装置正对接触线定位点进行检测，检测车系统检测出来的接触线检测值L车测与实际人工仪器测量接触网定位点测量的几何参数L实测对比，是否在允许误差范围内；

其中，L包括导高值H和拉出值a，所述合格条件具体为：

H_车测i－H_实测i≤±a，(i＝1,2,3,4……n)

a_车测i－a_实测i≤±b。(i＝1,2,3,4……n)

H_车测：检测车系统检测出来的导高值；

H_实测：人工仪器测量出来的导高值；

a_车测：检测车系统检测出来的拉出值；

a_实测：人工仪器测量出来的拉出值；

a、b：检测车系统要求的精度。

进一步地，所述动态时的定位点参数检测验证，具体为：

选择被测试接触网线路，在该区段上重复运行，该被测试区段应与静态定位检测对应的区段保持一致；

选择定位点，进行对标测试；

其中，所述定位点是在该区段上随机抽取不少于整体测量定位点总数的20％，进行对标测试；

所述定位点的选择可随机抽取，也可连续一段抽取；

所述测量定位点则是待测的接触网线路段上每隔5-10米设置的定位点。

进一步地，所述动态时的对标测试具体为：

在动态检测情况下，检测系统以模拟速度模拟综合检测车运行状态，车顶检测装置正对接触线定位点进行检测，检测车系统检测出来的接触线检测值L’车测与实际人工仪器测量接触网定位点测量的几何参数L’实测对比，是否在允许误差范围内；

其中，所述L’包括导高值H’和拉出值a’，所述合格条件具体为：

H’_车测i－H’_实测i≤±c mm，(i＝1,2,3,4……n)

a’_车测i－a’_实测i≤±d mm,(i＝1,2,3,4……n)

H’_车测：检测车系统检测出来的导高值；

H’_实测：人工仪器测量出来的导高值；

a’_车测：检测车系统检测出来的拉出值；

a’_实测：人工仪器测量出来的拉出值；

c、d：检测车系统要求的精度。

进一步地，所述数据重复性比较，具体为：

选择被测试接触网线路；

比较测量值，对每次的采集数据做精确同步分析。

进一步地，所述精确同步分析具体步骤包括：在每一组采集的数据之间，计算测量值之间的差异：△i＝﹛N1-N2；N1-N3；……；N3-N4﹜

误差分布分析：采用高斯误差分布，其分布概率完全由平均值(μ)和标准偏差(σ)定义，并且可信度采用±2σ，采用每次检测所获取的数据之间的误差分布来评估每一项参数，误差分布的95％-99％可信度应在所给的精度范围之内。

进一步地，所述检出率的测定，具体为：

选择被测试接触网线路；

现场根据检测项目在接触网线路上设置的几何参数进行检测；

其中，所述几何参数包括导高值、拉出值、动态参数各等级缺陷；

所述拉出值1级缺陷是指超出设计值±a₁mm；

所述拉出值2级缺陷是指超出设计值±a₂mm；

所述拉出值3级缺陷是指超出设计±a₃mm；

所述导高值1级缺陷是指超出设计±h₁mm；

所述导高值2级缺陷是指超出设计±h₂mm；

所述导高值3级缺陷是指超出设计±h₃mm；

所述动态参数现场不设等级；

所述具体合格标准：误判率＜a”％。

即合格条件：导高值{(N1－n1)/N1}×100％＜a”％

拉出值{(N2－n2)/N2}×100％＜a”％

动态参数{(N3－n3)/N3}×100％＜a”％,

其中，a”表示检测车系统要求的精度；

N1表示导高值的预设数量；n1表示导高值检测出的数量；

N2表示拉出值的预设数量；n2表示拉出值检测出的数量；

N3表示硬点的预设数量；n3表示硬点检测出的数量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述的接触网动态检测系统的精度验证方法，通过对动态检测系统的稳定性检测，能够快速的获得整个系统的稳定性是否合格，如果合格，则再进入下一环节的现场精度验证，否则，无需进行下一步就直接得出该接触网动态检测系统不合格的结论。于此同时，所述现场精度验证则是通过检测主要的检测参数的精度来验证系统的精度。整个验证过程中，有条不紊，并且每一步的检测都是体现精度是否达标的环节，科学合理。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的接触网动态检测系统的精度验证方法的流程示意图；

图2是本发明的接触网动态检测系统的精度验证方法中现场精度验证的框架图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明所述的接触网动态检测系统的精度验证方法，包括三个步骤：

S1：检测系统的稳定性检测；

S2：现场精度验证；

S3：检测系统结果验证。

其中，对于步骤S1和步骤S2而言，都是在为整个接触网动态检测系统的精度做各自的验证，步骤S3则是根据步骤S1和步骤S2的验证结果进行判断，是否合格。整个过程中，如果步骤S1对动态检测系统的稳定性检测不合格，则无需进行步骤S2的验证，即可直接判断所述接触网动态检测系统的精度不合格。

其中，所述步骤S1具体为：

被检测车辆处于静止状态下，打开接触网检测系统，热机后，标定零点，打开模拟速度(该模拟速度从30～120km/h)，观察各项参数(包括导高值、拉出值、硬点值、压力值等)的变化，比较检测值是否在规定的精度要求范围之内，如果变化超出精度要求，则无需进行下一步的现场精度验证。

所述步骤S2具体有包括四个阶段的验证：

S21：静态时的定位点参数检测验证；

选择待测的接触网线路：所述待测的接触网线路，具体长度可根据实际情况确定，常规按1公里设置；

选择定位点，进行对标测试；

其中，所述定位点是在该区段上随机抽取的，其数量不少于整个测量定位点总数的8％的，所述测量定位点则是在待测的接触网线路段上每隔5-10米设置的定位点；

所述对标测试具体为：

在静态检测情况下，即在停车降弓的情况下，检测系统以模拟速度(采用低速和高速或线路设计速度)模拟综合检测车运行状态，车顶检测装置正对接触线定位点进行检测，检测车系统检测出来的接触线检测值L车测与实际人工仪器测量(仪器已经过标定)接触网定位点测量的几何参数L实测对比，是否在允许误差范围内；

其中，L包括导高值H和拉出值a，所述合格条件具体为：

H_车测i－H_实测i≤±a，(i＝1,2,3,4……n)

a_车测i－a_实测i≤±b。(i＝1,2,3,4……n)

H_车测：检测车系统检测出来的导高值；

H_实测：人工仪器测量出来的导高值；

a_车测：检测车系统检测出来的拉出值；

a_实测：人工仪器测量出来的拉出值；

a、b：检测车系统要求的精度，在本实施例中，a的精度为1.0mm，b的精度为2.0mm。

S22：动态时的定位点参数检测验证；

选择被测试接触网线路，所述待测的接触网线路，具体长度可根据实际情况确定，常规按1公里设置，在该区段上重复运行；

选择定位点，进行对标测试；

其中，所述定位点是在该区段上随机抽取不少于整体测量定位点总数的20％，进行对标测试；

所述定位点的选择可随机抽取，也可连续一段抽取；

所述测量定位点则是待测的接触网线路段上每隔5-10米设置的定位点，优选为8米设置。

所述动态时的对标测试具体为：

在动态检测情况下，即在停车降弓的情况下，检测系统以模拟速度(采用低速和高速或线路设计速度)模拟综合检测车运行状态，车顶检测装置正对接触线定位点进行检测，检测车系统检测出来的接触线检测值L’车测与实际人工仪器测量(仪器已经过标定)接触网定位点测量的几何参数L’实测对比，是否在允许误差范围内；其中，检测项目具体如下表一所示：

检测项目	检测值	实测值	方向	速度
					导高值	H车测i	H实测i	任何方向	30km/h低速
拉出值	a车测i	a实测i	任何方向	80km/h高速(或设计速度)

表一 检测项目

所述L’包括导高值H’和拉出值a’，所述合格条件具体为：

H’_车测i－H’_实测i≤±c mm，(i＝1,2,3,4……n)

a’_车测i－a’_实测i≤±d mm,(i＝1,2,3,4……n)

H’_车测：检测车系统检测出来的导高值；H’_实测：人工仪器测量出来的导高值；

a’_车测：检测车系统检测出来的拉出值；a’_实测：人工仪器测量出来的拉出值；

c、d：检测车系统要求的精度。在本实施例中c和d的精度都为1.0mm。

S23：数据重复性对比校验；

选择被测试接触网线路：所述待测的接触网线路，具体长度可根据实际情况确定，常规按1公里设置；

比较测量值，对每次的采集数据做精确同步分析。

在该区段上重复运行若干次，进行测试，也可以考虑在短一些的区段上进行试验，但应保证该区段包含直线段和连续曲线段(不同曲线半径组成的曲线)。列车应在同一区段至少2种不同速度运行。其中，采用的具体检测方式具体如表二所示：

检测方式序号	运行方式	运行方向	速度
				1	由A点到B点	正向	30km/h
2	由B点到A点	反向	30km/h
				3	由A点到B点	正向	80km/h(设计速度)*
4	由B点到A点	反向	80km/h(设计速度)*

表二 检测方式

该表二中，*或采用线路允许最高运行速度检测数据应该两两对比。将检测后是数据按表三要求进行对比。

分析类型	检测对比
		重复性	1-2，1-3，1-4，2-3，2-4，3-4

表三 结果对比方式

其中，所述精确同步分析具体步骤包括：

在每一组采集的数据之间，计算测量值之间的差异：△i＝﹛N1-N2；N1-N3；……；N3-N4﹜

误差分布分析：采用高斯误差分布，其分布概率完全由平均值(μ)和标准偏差(σ)定义，并且可信度采用±2σ，采用每次检测所获取的数据之间的误差分布来评估每一项参数，误差分布的95％-99％可信度应在表四所给的精度范围之内。

参数	重复性的95％可信度
		导高	≤±1.0mm
拉出值	≤±1.0mm
		硬点	≤±2g
压力	≤±5N

表四 重复性的预期值

S24：检出率的测定：

选择被测试接触网线路：所述待测的接触网线路，具体长度可根据实际情况确定，常规按1公里设置；

现场根据检测项目在接触网线路上设置的几何参数进行检测；

其中，所述几何参数包括导高值、拉出值、动态参数(硬点)各等级缺陷；所示各等级的缺陷如表五所示：

检测项目	设置缺陷等级	预设数量	检测出的数量	方向	速度
						导高值	1级、2级、3级	N1	n1	任何方向	30km/h、80km/h*(设计速度)
拉出值	1级、2级、3级	N2	n2	任何方向	30km/h、80km/h*(设计速度)
						硬点	现场设置不平顺	N3	n3	行车方向	80km/h*(设计速度)

表五 缺陷设置内容

所述拉出值1级缺陷是指超出设计值±30mm；所述拉出值2级缺陷是指超出设计值±50mm；所述拉出值3级缺陷是指超出设计±100mm；所述导高值1级缺陷是指超出设计±5mm；所述导高值2级缺陷是指超出设计±10mm；所述导高值3级缺陷是指超出设计±15mm；所述动态参数现场不设等级；

所述具体合格标准：误判率(现场未查出的超限个数/现场复核超限个数×100％)＜2％。

即合格条件：导高值{(N1－n1)/N1}×100％＜2％

拉出值{(N2－n2)/N2}×100％＜2％

动态参数{(N3－n3)/N3}×100％＜2％,

其中，a”表示检测车系统要求的精度；

N1表示导高值的预设数量；n1表示导高值检测出的数量；

N2表示拉出值的预设数量；n2表示拉出值检测出的数量；

N3表示硬点的预设数量；n3表示硬点检测出的数量。

与此同时，以上的精度标准，还可以做适当性调整，比如a1还可以是35mm或者40mm、a2还可以是55mm或者60mm、a3还可以是90mm或者95mm、h1还可以是4mm或者6mm、h2还可以是9mm或者12mm、h3还可以是13mm或者16mm。

当几何参数(导高值、拉出值)的4项验证均通过，则表示检测系统检测项目合格，精度到达要求；动态参数(硬点)验证经后2项验证通过，压力验证需进行以下第3项验证。则表示检测系统该检测项目合格。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种接触网动态检测系统的精度验证方法，用于验证接触网动态检测系统的精度是否满足生产技术要求，其特征在于，其包括如下步骤：

对动态检测系统的稳定性检测；

现场精度验证；

检测系统结果判断：如果以上对动态检测系统的稳定性检测和现场精度验证都通过，则表示接触网动态检测系统合格，否则，不合格。

2.根据权利要求1所述的接触网动态检测系统的精度验证方法，其特征在于：

所述对动态检测系统的稳定性检测步骤，具体为：

被检测车辆处于静止状态下，比较检测值是否在规定的精度要求范围之内，如果变化超出精度要求，则无需进行下一步的现场精度验证。

3.根据权利要求1所述的接触网动态检测系统的精度验证方法，其特征在于：

所述现场精度验证步骤，具体包括四个阶段的验证：

静态时的定位点参数检测验证；

动态时的定位点参数检测验证；

数据重复性对比校验；

检出率的测定。

4.根据权利要求3所述的接触网动态检测系统的精度验证方法，其特征在于：

所述静态时的定位点参数检测验证，具体为：

选择待测的接触网线路；

选择定位点，进行对标测试；

其中，所述定位点是在该区段上随机抽取的，其数量不少于整个测量定位点总数的8％的，所述测量定位点则是在待测的接触网线路段上每隔5-10米设置的定位点。

5.根据权利要求4所述的接触网动态检测系统的精度验证方法，其特征在于：

所述静态时的对标测试具体为：

在静态检测情况下，检测系统以模拟速度模拟综合检测车运行状态，车顶检测装置正对接触线定位点进行检测，检测车系统检测出来的接触线检测值L车测与实际人工仪器测量接触网定位点测量的几何参数L实测对比，是否在允许误差范围内；

其中，L包括导高值H和拉出值a，所述合格条件具体为：

H_车测i－H_实测i≤±a；(i＝1,2,3,4……n)

a_车测i－a_实测i≤±b；(i＝1,2,3,4……n)

H_车测：检测车系统检测出来的导高值；

H_实测：人工仪器测量出来的导高值；

a_车测：检测车系统检测出来的拉出值；

a_实测：人工仪器测量出来的拉出值；

a、b：检测车系统要求的精度。

6.根据权利要求3所述的接触网动态检测系统的精度验证方法，其特征在于：

所述动态时的定位点参数检测验证，具体为：

选择被测试接触网线路，在该区段上重复运行，该被测试区段应与静态定位检测对应的区段保持一致；

选择定位点，进行对标测试；

其中，所述定位点是在该区段上随机抽取不少于整体测量定位点总数的20％，进行对标测试；

所述定位点的选择可随机抽取，也可连续一段抽取；

所述测量定位点则是待测的接触网线路段上每隔5-10米设置的定位点。

7.根据权利要求6所述的接触网动态检测系统的精度验证方法，其特征在于：

所述动态时的对标测试具体为：

在动态检测情况下，检测系统以模拟速度模拟综合检测车运行状态，车顶检测装置正对接触线定位点进行检测，检测车系统检测出来的接触线检测值L’车测与实际人工仪器测量接触网定位点测量的几何参数L’实测对比，是否在允许误差范围内；

其中，所述L’包括导高值H’和拉出值a’，所述合格条件具体为：

H’_车测i－H’_实测i≤±c mm，(i＝1,2,3,4……n)

a’_车测i－a’_实测i≤±d mm,(i＝1,2,3,4……n)

H’_车测：检测车系统检测出来的导高值；

H’_实测：人工仪器测量出来的导高值；

a’_车测：检测车系统检测出来的拉出值；

a’_实测：人工仪器测量出来的拉出值；

c、d：检测车系统要求的精度。

8.根据权利要求3所述的接触网动态检测系统的精度验证方法，其特征在于：

所述数据重复性比较，具体为：

选择被测试接触网线路；

比较测量值，对每次的采集数据做精确同步分析。

9.根据权利要求8所述的接触网动态检测系统的精度验证方法，其特征在于：

所述精确同步分析具体步骤包括：

在每一组采集的数据之间，计算测量值之间的差异：△i＝﹛N1-N2；N1-N3；……；N3-N4﹜

误差分布分析：采用高斯误差分布，其分布概率完全由平均值(μ)和标准偏差(σ)定义，并且可信度采用±2σ，采用每次检测所获取的数据之间的误差分布来评估每一项参数，误差分布的95％-99％可信度应在所给的精度范围之内。

10.根据权利要求3所述的接触网动态检测系统的精度验证方法，其特征在于：

所述检出率的测定，具体为：

选择被测试接触网线路；

现场根据检测项目在接触网线路上设置的几何参数进行检测；

其中，所述几何参数包括导高值、拉出值、动态参数各等级缺陷；

所述拉出值1级缺陷是指超出设计值±a₁mm；

所述拉出值2级缺陷是指超出设计值±a₂mm；

所述拉出值3级缺陷是指超出设计±a₃mm；

所述导高值1级缺陷是指超出设计±h₁mm；

所述导高值2级缺陷是指超出设计±h₂mm；

所述导高值3级缺陷是指超出设计±h₃mm；

所述动态参数现场不设等级；

所述具体合格标准：误判率＜a”％。

即合格条件：导高值{(N1－n1)/N1}×100％＜a”％

拉出值{(N2－n2)/N2}×100％＜a”％

动态参数{(N3－n3)/N3}×100％＜a”％,

其中，a”表示检测车系统要求的精度；

N1表示导高值的预设数量；n1表示导高值检测出的数量；

N2表示拉出值的预设数量；n2表示拉出值检测出的数量；

N3表示硬点的预设数量；n3表示硬点检测出的数量。