CN108426557A - 一种轨道平顺检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明给出一种轨道平顺检测方法及装置，所述方法包括：设置车载水平保向测量平台；调整车载水平保向测量平台姿态使之稳定在基准状态;获取轨道平顺状态参数，使用基准状态下的车载水平保向测量平台获取两行驶轨间高度差、行驶轨间距和轨道弯曲度中的至少一种轨道平顺状态参数。可以抑制承载平台对检测过程的干扰，可以获得有效的轨道平顺状态参数，效率高，结果可靠，具有实用性。
Description
技术领域
本发明涉及自动检测控制领域，尤其涉及一种轨道平顺检测方法及装置。
背景技术
随着轨道交通建设和运营规模的扩大，如何提高轨道平顺检测效率和检测精度成为业界关注的问题。
对新建轨道和运营轨道的检测项目包括：两行驶轨间高度差、行驶轨间距、轨道弯曲度。这些检测项目也归结为两个轨道间的轨距平顺、方向平顺、垂向平顺和高低平顺检测，这四项平顺性中的每一项可进一步包括平顺的短波特性、中波特性及长波特性。
通常，对上述两个轨道间的四项平顺性采用轨道间或轨道上波长区间内的相对误差进行描述。
对轨道中线平顺性，通常采用相对于测量参照点CPIII的绝对距离进行描述。
现有轨道平顺相对误差测量技术包括申请号为CN201110082835,发明名称为“一种多测点浮动定位表面不平顺测量方法”，该项技术包括：在安装基准上安装多个测量机构，测量机构之间具有确定的相对位置关系，每个测量机构上安装有位移测量传感器，通过多个测点与被测物体表面的相对位置关系而获得被测体的基本不平顺数据并进行推算得出不同波长的被测体表面不平顺数据。
现有自动检测技术存在受承载平台晃动的干扰大、成本高、难以在运营列车上对轨道检测、难以获得高精度轨道平顺参数的缺点。
发明内容
本发明给出一种轨道平顺检测方法及装置，用于克服现有自动检测技术存在的受承载平台晃动的干扰大、成本高、难以在运营列车上对轨道检测、难以获得高精度轨道平顺参数的缺点中的至少一种。
本发明给出一种轨道平顺检测方法，该方法包括如下步骤：
设置车载水平保向测量平台，包括：设置磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种用于调整水平保向测量平台姿态；在所述水平保向测量平台上设置第一和第二测距传感器，分别用于测量第一和第二行驶轨上表面至该测量平台上第一和第二测距参照点的距离；在所述水平保向测量平台上设置姿态传感器；在所述水平保向测量平台上设置第一和二成像传感器，分别用于对第一和二行驶轨上表面定位和/或定向；
调整车载水平保向测量平台姿态使之稳定在基准状态，包括：使用姿态传感器获取所述水平保向测量平台当前所在方向与水平基准方向间的水平角度偏差；使用磁浮线圈或伺服电机调整磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的水平保向测量平台的方向，使所述水平角度偏差小于预定水平面误差或俯仰角度误差门限；
获取轨道平顺状态参数，包括：使用基准状态下的车载水平保向测量平台获取两行驶轨间高度差、行驶轨间距和轨道弯曲度中的至少一种轨道平顺状态参数；
其中，所述车载水平保向测量平台由可在轨道上行驶的车辆承载；
所述水平保向测量平台当前所在方向包括一维或二维参照线指向；
所述水平基准方向包括一维或二维基准线指向；
所述水平基准方向与水平方向相同或与水平方向成角度值已知的倾角；
所述一、二维参照线分别对应于一、二维基准线；
所述使水平角度偏差小于预定水平面误差或俯仰角度误差门限，包括使第一维参照线与第一维基准线间的角度偏差小于第一预定水平面误差或俯仰角度误差门限，或者使第一和二维参照线与其在第一和二维基准线中对应项间的角度偏差分别小于第一维预定水平面误差门限/俯仰角度误差门限和第二维预定水平面误差门限/俯仰角度误差门限中的对应项。
本发明该给出一种轨道平顺检测装置，包括：
水平保向测量平台模块，磁悬浮式或单轴/多轴式伺服模块，平台姿态调整模块，轨道平顺状态参数获取模块；其中，
水平保向测量平台模块，用于水平线或水平面方向保持和承载测量传感器，包括：平台支架，安装在平台支架上的用于测量第一和二行驶轨上表面至该测量平台上第一和第二测距参照点的距离的第一和二测距传感器、姿态传感器、第一和二成像传感器，分别用于对第一和二行驶轨上表面定位和/或定向；
所述磁悬浮伺服模块，用于调整水平保向测量平台姿态使之动态保持水平方向，包括：磁浮线圈，磁铁，水平保向测量平台模块的悬挂模块；
所述单轴/多轴式伺服模块，用于调整水平保向测量平台姿态使之动态保持水平方向，包括：伺服电机，旋转轴，移动轴，水平保向测量平台模块的支撑模块；
所述平台姿态调整模块，用于调整车载水平保向测量平台姿态使之稳定在基准状态，包括：水平角度偏差获取子模块，磁浮线圈或伺服电机控制子模块，水平角度偏差比较子模块；该平台姿态调整模块执行如下操作步骤：使用姿态传感器获取所述水平保向测量平台当前所在方向与水平基准方向间的水平角度偏差；使用磁浮线圈或伺服电机调整磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的水平保向测量平台的方向，使所述水平角度偏差小于预定水平面误差或俯仰角度误差门限；
所述轨道平顺状态参数获取模块，用于使用基准状态下的车载水平保向测量平台获取两行驶轨间高度差、行驶轨间距和轨道弯曲度中的至少一种轨道平顺状态参数，包括两行驶轨间高度差获取子模块、行驶轨间距获取子模块和轨道弯曲度获取子模块中的至少一种；
其中，所述车载水平保向测量平台模块由可在轨道上行驶的车辆承载；
所述水平保向测量平台模块当前所在方向包括一维或二维参照线指向；
所述水平基准方向包括一维或二维基准线指向；
所述水平基准方向与水平方向相同或与水平方向成角度值已知的倾角；
所述一、二维参照线分别对应于一、二维基准线；
所述使水平角度偏差小于预定水平面误差或俯仰角度误差门限，包括使第一维参照线与第一维基准线间的角度偏差小于第一预定水平面误差或俯仰角度误差门限，或者使第一和二维参照线与其在第一和二维基准线中对应项间的角度偏差分别小于第一维预定水平面误差门限/俯仰角度误差门限和第二维预定水平面误差门限/俯仰角度误差门限中的对应项。
本发明实施例给出的方法及装置，可以抑制承载平台对检测过程的干扰，可以在运营列车上对轨道检测，可以获得有效的轨道平顺状态参数，效率高，结果可靠，具有实用性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。
附图说明
图1为本发明实施例给出的一种轨道平顺检测方法流程图；
图2为本发明实施例给出的一种轨道平顺检测装置组成示意图；
图3为本发明实施例给出的轨道平顺检测装置水平保向测量平台结构示意图。
实施例
本发明给出一种轨道平顺检测方法及装置，用于克服现有自动检测技术存在的受承载平台晃动的干扰大、成本高、难以在运营列车上对轨道检测、难以获得高精度轨道平顺参数的缺点中的至少一种。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
下面结合附图，对本发明提供的轨道平顺检测方法举例、轨道平顺检测装置举例加以说明。
实施例一，一种轨道平顺检测方法举例
参见图1所示，本发明提供的一种轨道平顺检测方法实施例,包括如下步骤：
步骤S110，设置车载水平保向测量平台，包括：设置磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种用于调整水平保向测量平台姿态；在所述水平保向测量平台上设置第一和第二测距传感器，分别用于测量第一和第二行驶轨上表面至该测量平台上第一和第二测距参照点的距离；在所述水平保向测量平台上设置姿态传感器；在所述水平保向测量平台上设置第一和二成像传感器，分别用于对第一和二行驶轨上表面定位和/或定向；
步骤S120，调整车载水平保向测量平台姿态使之稳定在基准状态，包括：使用姿态传感器获取所述水平保向测量平台当前所在方向与水平基准方向间的水平角度偏差；使用磁浮线圈或伺服电机调整磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的水平保向测量平台的方向，使所述水平角度偏差小于预定水平面误差或俯仰角度误差门限；
步骤S130，获取轨道平顺状态参数，包括：使用基准状态下的车载水平保向测量平台获取两行驶轨间高度差、行驶轨间距和轨道弯曲度中的至少一种轨道平顺状态参数；
其中，所述车载水平保向测量平台由可在轨道上行驶的车辆承载；
所述水平保向测量平台当前所在方向包括一维或二维参照线指向；
所述水平基准方向包括一维或二维基准线指向；
所述水平基准方向与水平方向相同或与水平方向成角度值已知的倾角；
所述一、二维参照线分别对应于一、二维基准线；
所述使水平角度偏差小于预定水平面误差或俯仰角度误差门限，包括使第一维参照线与第一维基准线间的角度偏差小于第一预定水平面误差或俯仰角度误差门限，或者使第一和二维参照线与其在第一和二维基准线中对应项间的角度偏差分别小于第一维预定水平面误差门限/俯仰角度误差门限和第二维预定水平面误差门限/俯仰角度误差门限中的对应项。
本实施例中，所述姿态传感器包括惯性姿传感器、电子水平仪中的至少一种；所述惯性姿传感器包括惯性线加速度传感器、惯性角速度传感器（陀螺）、惯性倾角传感器和振动传感器中的至少一种。
本实施例中，所述第一维预定水平面误差或俯仰角度误差门限在60秒至10秒范围内取值；
所述第二维预定水平面误差或俯仰角度误差门限在60秒至10秒范围内取值；
以标准轨距1435毫米为例，偏移角度为1分时对应的偏移距离大约是0.4毫米，偏移角度为1秒时对应的偏移距离大约是0.007毫米。
光纤陀螺仪精度为5×10^-4度/小时，大约为1.8秒/小时。
本实施例给出的方法，其中，
所述使用磁浮线圈或伺服电机调整磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的水平保向测量平台的方向，使所述水平角度偏差小于预定水平面误差或俯仰角度误差门限的方法，包括基于水平基准方向的调整和/或基于平台伺服模块支撑体晃动的调整；
所述基于水平基准方向的调整的方法，包括如下步骤：
获取水平保向测量平台承载的姿态传感器包含的俯仰角传感器处于水平基准方向时的一维或二维基准线指向参数；
获取水平保向测量平台承载的姿态传感器包含的俯仰角传感器当前所在方向的一维或二维参照线指向参数；
获取第一维参照线与第一维基准线间的角度偏差值及偏差方向，或者获取第一和第二维参照线与第一和第二维基准线中对应项间的角度偏差值及偏差方向；如果所述角度偏差值小于或等于第一和第二维预定水平面误差或俯仰角度误差门限，则不对水平保向测量平台的水平面/俯仰角度进行调整；如果所述角度偏差值大于第一和第二维预定水平面误差或俯仰角度误差门限，则按照如下方式对水平保向测量平台的水平面/俯仰角度进行调整：驱动磁浮线圈或伺服电机使磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的水平保向测量平台的第一和第二维参照线中至少一项与其在第一第二维基准线中的对应项间的角度偏差值小于第一和第二维预定水平面误差或俯仰角度误差门限；
所述基于平台伺服模块支撑体晃动的调整的方法，包括如下步骤：
获取磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种的平台伺服模块支撑体的俯仰和/或方位角加速度和加速度方向；
驱动磁浮线圈或伺服电机使磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的水平保向测量平台产生与所述平台伺服模块支撑体的俯仰和/或方位角加速度方向相反的加速度。
本实施例给出的方法，其中，
所述使用基准状态下的车载水平保向测量平台获取两行驶轨间高度差的方法，包括：
调整水平保向测量平台相对于行驶轨的位置，该步骤包括：使用水平保向测量平台上第一和二成像传感器，分别用于对第一和二行驶轨上表面定位和/或定向中获取第一和二行驶轨中至少一项的上表面的图像；使用第一和第二行驶轨上表面的图像中至少一项获取第一和第二行驶轨中对应项的上表面的边缘线和/或中心线；调整水平保向测量平台的方位角使第一与第二测距参照点所成直线或所在平面与所述第一行驶轨的边缘线和/或中心线之间成垂直和已知特定角度中的至少一种状态，并且，参见图2所示，调整水平保向测量平台上的第一行驶轨跟踪参照点216使该跟踪参照点在水平面上的投影点跟踪所述第一行驶轨上表面的边缘线、与边缘线平行位于两个边缘线之间的设定线或两个边缘线的中间线；
测量水平保向测量平台相对于第一和第二行驶轨的距离，该步骤包括：使用水平保向测量平台上的第一测距传感器沿所述第一垂线方向向第一行驶轨上表面的两个边缘线之间或两个边缘线的中间线上发送第一测距信号并获取第一距离值；使用水平保向测量平台上的第二测距传感器沿穿过第二测距参考点的第二垂线方向向第二行驶轨上表面的两个边缘线之间发送第二测距信号并获取第二距离值；
获取第一行驶轨与第二行驶轨间的高度差，该步骤包括：对应于水平基准方向与水平方向相同，将所述第一距离值与第二距离值之间的差值作为第一行驶轨与第二行驶轨间的高度差的测量值，将该测量值进行滤波处理得到所述高度差；对应于水平基准方向与水平方向成角度值已知的倾角，将所述第一距离值与第二距离值之间的差值作为第一行驶轨与第二行驶轨间的高度差的测量值，使用所述角度值已知的倾角和第一与第二测距参照点间的距离获取由水平保向测量平台引入的测距偏差，从所述测量值中去除所述测距偏差得到所述高度差的矫正值，将该矫正值进行滤波处理得到所述高度差；
其中，所述滤波处理包括取平均值、最小二乘估计、平滑滤波和维纳/卡尔曼滤波中的至少一种。
本实施例给出的方法，其中，
所述使用基准状态下的车载水平保向测量平台获取行驶轨间距的方法，包括单轨跟踪法或双轨测偏法；其中，
单轨跟踪法，包括：
调整水平保向测量平台相对于行驶轨的位置，该步骤包括：使用水平保向测量平台上用于对第一行驶轨上表面定位和/或定向的第一成像传感器获取第一行驶轨上表面的图像，该第一成像传感器的视轴与水平保向测量平台的第一维水平轴垂直；使用第一行驶轨上表面的图像获取第一行驶轨上表面的内边缘线和/或中心线；调整水平保向测量平台的方位角使第一与第二测距参照点所成直线或所在平面与所述第一行驶轨的内边缘线和/或中心线之间成垂直和已知特定角度中的至少一种状态，并且，调整水平保向测量平台上的第一行驶轨跟踪参照点216相对于第一行驶轨上表面边缘线的位置，使跟踪参照点在水平面上的投影点跟踪所述第一行驶轨上表面的边缘线或跟踪第一行驶轨上表面的两个边缘线的中间线；然后，
使用第二成像传感器获取第二行驶轨上表面的图像，从该图像获取第二行驶轨上表面的内边缘线和/或中心线，并获取第二成像传感器视轴在第二行驶轨上表面所在平面内的落点在该平面内至第二行驶轨上表面的内边缘线和/或中心线的投影点，以及获取所述落点与所述投影点之间的夹角；使用所述第二测距传感器获取第二行驶轨上表面至所述第二测距参照点的距离，使用该距离和所述夹角获取第二行驶轨上表面的内边缘线/中心线在第一维水平轴上的投影点至第二测距参照点的投影距离；使用所述投影距离，以及第一与第二测距参照点间距，获取第一行驶轨上表面的内边缘线与第二行驶轨上表面的内边缘线之间的距离，或获取第一行驶轨上表面的中心线与第二行驶轨上表面的中心线之间的距离，将该距离作为第一行驶轨与第二行驶轨间距的测量值；
双轨测偏法，包括：
使用第一和第二成像传感器中至少一项获取其在第一和第二行驶轨中对应项的上表面的图像，从该图像获取第一和第二行驶轨上表面的内边缘线和/或中心线，并获取第一和第二成像传感器中至少一项的视轴在第一和第二行驶轨中对应项的上表面所在平面内的落点在该平面内至第一和第二行驶轨上表面的内边缘线和/或中心线的投影点，以及获取所述落点与所述投影点之间的夹角；使用所述第一测距传感器获取第一行驶轨上表面至所述第一测距参照点的距离，使用所述第二测距传感器获取第二行驶轨上表面至所述第二测距参照点的距离，使用该距离和所述夹角获取第一和二行驶轨上表面的内边缘线/中心线在第一维水平轴上的投影点至第一和二测距参照点中至少一项的投影距离；使用所述投影点至第一和二测距参照点中至少一项的投影距离，以及第一与第二测距参照点间距，获取第一行驶轨上表面的内边缘线与第二行驶轨上表面的内边缘线之间的距离，或获取第一行驶轨上表面的中心线与第二行驶轨上表面的中心线之间的距离，将该距离作为第一行驶轨与第二行驶轨间距的测量值；
在所述单轨跟踪法和双轨测偏法中，对第一行驶轨与第二行驶轨间距的测量值进行滤波，得到行驶轨间距；
其中，所述滤波处理包括取平均值、最小二乘估计、平滑滤波和维纳/卡尔曼滤波中的至少一种。
本实施例给出的方法，其中，
所述使用基准状态下的车载水平保向测量平台获取轨道弯曲度的方法，包括：
调整水平保向测量平台相对于行驶轨的位置，该步骤包括：使用水平保向测量平台上第一和二成像传感器，分别用于对第一和二行驶轨上表面定位和/或定向中获取第一和二行驶轨中至少一项的上表面的图像；使用第一和第二行驶轨上表面的图像中至少一项获取第一和第二行驶轨中对应项的上表面的边缘线和/或中心线；调整水平保向测量平台的方位角使第一与第二测距参照点所成直线或所在平面与所述第一行驶轨的边缘线和/或中心线之间成垂直和已知特定角度中的至少一种状态，并且，执行如下任一子步骤：调整水平保向测量平台上的第一行驶轨跟踪参照点216使该跟踪参照点在水平面上的投影点跟踪所述第一行驶轨上表面的边缘线、与边缘线平行位于两个边缘线之间的设定线或两个边缘线的中间线；以及，调整水平保向测量平台上的一行驶轨跟踪参照点216使穿过该行驶轨跟踪参照点的第一轨道跟踪垂线落在所述第一行驶轨上表面的一条边缘线上、第一行驶轨上表面的边缘线的平行线上或两个边缘线的中间线上；
使用水平保向测量平台承载的姿态传感器获取该水平保向测量平台的如下至少一种瞬时偏移量：
在水平面内的方位角加速度；
在水平面内的方位角偏移量；
在水平面内垂直于第一行驶轨延伸方向的位移加速度；
在水平面内垂直于第一行驶轨延伸方向的位移量；
将第一时间区间内的上述任一瞬时偏移量进行累积，获得第一时间区间内的相应的水平位置偏移量；
对包括第一时间区间在内的一组时间区间所对应的一组所述水平位置偏移量进行滤波，得到该组时间区间内的轨道弯曲度或轨道走向变化；
其中，所述滤波处理包括取平均值、最小二乘估计、平滑滤波和维纳/卡尔曼滤波中的至少一种。
本实施例给出的上述方法，还包括：
使水平保向测量平台的第一测距参照点与第一行驶轨上表面保持第一设定距离值；
使用水平保向测量平台承载的姿态传感器获取沿轨道延伸方向垂直/水平面内的加速度值/位移量和加速度方向/位移方向；
对一组沿轨道延伸方向垂直/水平面内的加速度值/位移量和加速度方向/位移方向进行时间累积和滤波处理，得到第一行驶轨在垂直/水平面内的波动参数；
优选地，
从第一行驶轨在垂直面内的波动参数中滤除第二行驶轨相对于第一行驶轨的高度差值，得到第二行驶轨在垂直/水平面内的波动参数；或者，
从第一行驶轨在水平面内的波动参数中滤除第二行驶轨相对于第一行驶轨的距离偏移量，得到第二行驶轨在水平面内的波动参数；
其中，所述滤波处理包括取平均值、最小二乘估计、平滑滤波和维纳/卡尔曼滤波中的至少一种。
本实施例中，所述第一设定距离值在1厘米至100厘米范围内取值。
本实施例给出的使用磁浮线圈或伺服电机调整磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的水平保向测量平台的方向，使所述水平角度偏差小于预定水平面误差或俯仰角度误差门限的方法，还包括车载水平保向测量平台两级稳定方法，该方法包括：
将包含所述水平保向测量平台、平台伺服模块和平台伺服模块支撑体的水平保向模组搭载到初级稳定伺服模组上；
所述初级稳定伺服模组，使用磁浮线圈或伺服电机调整所述平台伺服模块支撑体的姿态，使所述平台伺服模块支撑体的水平角度偏差小于预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限，包括基于平台伺服模块支撑体的水平基准方向的调整和/或基于初级稳定伺服模组支撑体晃动的调整；
所述基于平台伺服模块支撑体的水平基准方向的调整的方法，包括如下步骤：
获取平台伺服模块支撑体承载的姿态传感器包含的俯仰角传感器处于平台伺服模块支撑体的水平基准方向时的一维或二维基准线指向参数；
获取平台伺服模块支撑体承载的姿态传感器包含的俯仰角传感器当前所在方向的一维或二维参照线指向参数；
获取第一维参照线与第一维基准线间的角度偏差值及偏差方向，或者获取第一和第二维参照线与第一和第二维基准线中对应项间的角度偏差值及偏差方向；如果所述角度偏差值小于或等于第一维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限和第二维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限中的至少一项，则不对平台伺服模块支撑体的水平面/俯仰角度进行调整；如果所述角度偏差值大于第一维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限和第二维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限中的至少一项，则按照如下方式对平台伺服模块支撑体的水平面/俯仰角度进行调整：通过磁浮线圈或伺服电机使磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的平台伺服模块支撑体的第一和第二维参照线中至少一项与其在第一第二维基准线中的对应项间的角度偏差值小于第一维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限和第二维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限中的至少一项；
所述基于初级稳定伺服模组晃动的调整的方法，包括如下步骤：
获取初级稳定伺服模组包含的磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种的支撑体的俯仰和/或方位角加速度和加速度方向；
驱动磁浮线圈或伺服电机使磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的水平保向测量平台产生与所述支撑体的俯仰和/或方位角加速度方向相反的加速度。
本实施例给出的上述方法，还包括承载车辆的行驶状态参数测量方法，该方法包括：
在承载所述水平保向测量平台的车辆上安装震动传感器/惯性传感器中的至少一种，使用所述传感器获取车辆的运行姿态和震动波形。
本实施例给出的上述方法，还包括测量点定位方法，该方法包括：
使用轨道侧布设的无线电定位天线阵列/声学定位阵列、在行驶轨上表面或侧面滚动的行程计量轮、卫星定位系统和地面架设的无线电定位系统中的至少一种方法对两行驶轨间高度差、行驶轨间距或轨道弯曲度测量点进行定位。
本实施例给出的方法，还包括轨道平顺状态参数存储或发送方法，该方法包括：
使用车载存储器存储或使用车载无线电数据传输装置发送两行驶轨间高度差、行驶轨间距或轨道弯曲度检测数据；
优选地，使用布设在轨道侧的天线阵列发送所述检测数据。
本实施例给出的方法，还包括轨道平顺状态评估方法，该方法包括：
车载轨道状态评估装置使用两行驶轨间高度差、行驶轨间距或轨道弯曲度检测数据与轨道设计数据进行如下至少一种对比：
轨距平顺对比；
方向平顺对比；
垂向平顺对比；以及
高低平顺对比；
具体对比方法包括：获取轨道的实测平顺曲线与轨道的设计平顺曲线间的平顺误差曲线，将构成平顺误差曲线的平顺误差值与预定的平顺误差门限值进行比较；若小于或等于预定的平顺误差门限，则判被测轨道处于正常平顺状态，若大于预定的平顺误差门限，则判被测轨道处于异常平顺状态。
本实施例给出的轨道平顺状态评估方法，还包括轨道平顺度矫正引导方法，该方法包括：
获取轨道延伸方向上第一轨道长度区间内的包含异常平顺状态的所述平顺误差曲线；
在第一轨道长度区间内确定异常平顺状态所在的第一行驶轨和/或第二行驶轨长度子区间的位置；
使用所述第一和第二行驶轨中至少一项的长度子区间的位置和该区间内的平顺误差值确定对该行驶轨的调整点位置和与该调整点对应的轨道调整量/调整方向；或
使用所述第一和第二行驶轨长度子区间的位置和该区间内的平顺误差值确定对第一和/或第二行驶轨的调整点位置和与该调整点对应的轨道调整量/调整方向。
实施例二，一种轨道平顺检测装置举例
本实施例给出的装置，参见图2所示，包括：
水平保向测量平台模块200，磁悬浮式或单轴/多轴式伺服模块220，平台姿态调整模块230，轨道平顺状态参数获取模块260；其中，
水平保向测量平台模块200，用于水平线或水平面方向保持和承载测量传感器，包括：平台支架210，安装在平台支架上的用于测量第一/二行驶轨上表面至该测量平台上第一/第二测距参照点217/212的距离的第一/二测距传感器218/211、姿态传感器214、第一和二成像传感器，分别用于对第一和二行驶轨上表面定位和/或定向215/213；
所述磁悬浮伺服模块220，用于调整水平保向测量平台姿态使之动态保持水平方向，包括：磁浮线圈，磁铁，水平保向测量平台模块的悬挂模块；
所述单轴/多轴式伺服模块220，用于调整水平保向测量平台姿态使之动态保持水平方向，包括：伺服电机，旋转轴，移动轴，水平保向测量平台模块的支撑模块；
所述平台姿态调整模块230，用于调整车载水平保向测量平台姿态使之稳定在基准状态，包括：水平角度偏差获取子模块，磁浮线圈或伺服电机控制子模块，水平角度偏差比较子模块；该平台姿态调整模块执行如下操作步骤：使用姿态传感器获取所述水平保向测量平台当前所在方向与水平基准方向间的水平角度偏差；使用磁浮线圈或伺服电机调整磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的水平保向测量平台的方向，使所述水平角度偏差小于预定水平面误差或俯仰角度误差门限；
所述轨道平顺状态参数获取模块260，用于使用基准状态下的车载水平保向测量平台获取两行驶轨间高度差、行驶轨间距和轨道弯曲度中的至少一种轨道平顺状态参数，包括两行驶轨间高度差获取子模块、行驶轨间距获取子模块和轨道弯曲度获取子模块中的至少一种；
其中，所述车载水平保向测量平台模块由可在轨道上行驶的车辆承载；
所述水平保向测量平台模块当前所在方向包括一维或二维参照线指向；
所述水平基准方向包括一维或二维基准线指向；
所述水平基准方向与水平方向相同或与水平方向成角度值已知的倾角；
所述一、二维参照线分别对应于一、二维基准线；
所述使水平角度偏差小于预定水平面误差或俯仰角度误差门限，包括使第一维参照线与第一维基准线间的角度偏差小于第一预定水平面误差或俯仰角度误差门限，或者使第一和二维参照线与其在第一和二维基准线中对应项间的角度偏差分别小于第一维预定水平面误差门限/俯仰角度误差门限和第二维预定水平面误差门限/俯仰角度误差门限中的对应项。
本实施例给出的装置，还包括：
测量点定位模块263，用于确定采集到的行驶轨平顺数据与行驶轨的对应位置，包括：无线电/声学定位信号发送天线、行程计量轮、卫星定位信号接收天线、向/从地面定位系统发送/接收无线电信号的天线中的至少一种模块；该测量点定位模块执行如下操作：
使用轨道侧布设的无线电定位天线阵列/声学定位阵列、在行驶轨上表面或侧面滚动的行程计量轮、卫星定位系统和地面架设的无线电定位系统中的至少一种方法对两行驶轨间高度差、行驶轨间距或轨道弯曲度测量点进行定位。
本实施例给出的装置，还包括：
承载车辆的行驶状态参数测量模块270，用于采集承载水平保向测量平台模块的车辆的行驶状态参数，包括：震动传感器和/或惯性传感器；该承载车辆的行驶状态参数测量模块用于执行如下操作：
在承载所述水平保向测量平台的车辆上安装震动传感器/惯性传感器中的至少一种，使用所述传感器获取车辆的运行姿态和震动波形。
本实施例给出的装置，还包括：
轨道平顺状态参数存储或发送模块262，用于存储或发送由水平保向测量平台模块测量得到的行驶轨的平顺参数，包括：存储器或无线电收发模块；
该轨道平顺状态参数存储或发送模块用于执行如下操作：
使用车载存储器存储或使用车载无线电数据传输装置发送两行驶轨间高度差、行驶轨间距或轨道弯曲度检测数据；
优选地，使用布设在轨道侧的天线阵列发送所述检测数据。
本实施例给出的装置，还包括：
初级稳定伺服模组240，用于承载包含水平保向测量平台200、平台伺服模块220和平台伺服模块支撑体221的水平保向模组，使该水平保向模组处于初级稳定状态，包括：所述初级磁悬浮伺服模块或初级单轴和多轴式伺服模块中任一种；
所述初级磁悬浮伺服模块240，由初级平台姿态调整模块250进行控制，用于调整平台伺服模块支撑体221姿态使之动态保持水平方向，包括：磁浮线圈，磁铁，平台伺服模块支撑体的悬挂模块；
所述初级单轴/多轴式伺服模块，用于调整平台伺服模块支撑体姿态使之动态保持水平方向，包括：伺服电机，旋转轴，移动轴，平台伺服模块支撑体的支撑模块；
该初级稳定伺服模组，使用磁浮线圈或伺服电机调整所述平台伺服模块支撑体的姿态，使所述平台伺服模块支撑体的水平角度偏差小于预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限，包括基于平台伺服模块支撑体的水平基准方向的调整和/或基于初级稳定伺服模组支撑体晃动的调整；
该初级稳定伺服模组，用于执行基于平台伺服模块支撑体的水平基准方向的调整和/或基于初级稳定伺服模组支撑体晃动的调整；其中，
所述基于平台伺服模块支撑体的水平基准方向的调整，包括如下步骤：
获取平台伺服模块支撑体承载的姿态传感器包含的俯仰角传感器处于平台伺服模块支撑体的水平基准方向时的一维或二维基准线指向参数；
获取平台伺服模块支撑体承载的姿态传感器包含的俯仰角传感器当前所在方向的一维或二维参照线指向参数；
获取第一维参照线与第一维基准线间的角度偏差值及偏差方向，或者获取第一和第二维参照线与第一和第二维基准线中对应项间的角度偏差值及偏差方向；如果所述角度偏差值小于或等于第一维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限和第二维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限中的至少一项，则不对平台伺服模块支撑体的水平面/俯仰角度进行调整；如果所述角度偏差值大于第一维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限和第二维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限中的至少一项，则按照如下方式对平台伺服模块支撑体的水平面/俯仰角度进行调整：通过磁浮线圈或伺服电机使磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的平台伺服模块支撑体的第一和第二维参照线中至少一项与其在第一第二维基准线中的对应项间的角度偏差值小于第一维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限和第二维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限中的至少一项；
所述基于初级稳定伺服模组晃动的调整的方法，包括如下步骤：
获取初级稳定伺服模组包含的磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种的支撑体的俯仰和/或方位角加速度和加速度方向；
驱动磁浮线圈或伺服电机使磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的水平保向测量平台产生与所述支撑体的俯仰和/或方位角加速度方向相反的加速度。
本实施例给出的装置，还包括：
轨道平顺状态评估模块264，用于设计曲线与实测曲线之间的对比，包括：轨距平顺对比、方向平顺对比、垂向平顺对比以及高低平顺对比子模块中的至少一种；
轨道平顺状态评估模块执行如下操作步骤：
车载轨道状态评估装置使用两行驶轨间高度差、行驶轨间距或轨道弯曲度检测数据与轨道设计数据进行如下至少一种对比：
轨距平顺对比；
方向平顺对比；
垂向平顺对比；以及
高低平顺对比；
具体对比方法包括：获取轨道的实测平顺曲线与轨道的设计平顺曲线间的平顺误差曲线，将构成平顺误差曲线的平顺误差值与预定的平顺误差门限值进行比较；若小于或等于预定的平顺误差门限，则判被测轨道处于正常平顺状态，若大于预定的平顺误差门限，则判被测轨道处于异常平顺状态。
本实施例给出的装置，其中，
所述轨道平顺状态评估模块还包括轨道平顺度矫正引导模块261；
该轨道平顺度矫正引导模块261，用于确定行驶轨平顺调整的调整点、调整量和调整方向，包括：平顺误差曲线获取子模块，异常平顺状态区间位置确定子模块，调整点、调整量和调整方向确定子模块；
该轨道平顺度矫正引导模块261，用于执行如下操作：
获取轨道延伸方向上第一轨道长度区间内的包含异常平顺状态的所述平顺误差曲线；
在第一轨道长度区间内确定异常平顺状态所在的第一行驶轨和/或第二行驶轨长度子区间的位置；
使用所述第一和第二行驶轨中至少一项的长度子区间的位置和该区间内的平顺误差值确定对该行驶轨的调整点位置和与该调整点对应的轨道调整量/调整方向；或
使用所述第一和第二行驶轨长度子区间的位置和该区间内的平顺误差值确定对第一和/或第二行驶轨的调整点位置和与该调整点对应的轨道调整量/调整方向。
本实施例下面结合图3对轨道平顺检测装置水平保向测量平台结构进行说明。
在图3中，平台支架210上承载有第一/二测距传感器218/211、第一/二成像传感器215/213、姿态传感器214和加速度传感器320，该姿态传感器214用于保持水平基准方向，该加速度传感器320用于获取平台支架210的加速度信息，该加速度信息用于对平台支架210做反向加速度调整；
所述平台支架210由支撑部件318支撑，该支撑部件318与平台支架210之间以转轴相连，该转轴的轴向为310；音圈电机312通过可转动支点311驱动平台支架210绕轴向310转动，音圈电机312和支撑部件318与滑板315相连接，并随滑板315的移动二移动；
滑板315按装在滑轨316上，音圈电机313驱动滑板315使之相对于滑轨316移动，该项移动用于平台支架210上的第一测距传感器218、第一像传感器215对第一行驶轨360的跟踪；
音圈电机314驱动滑板315和滑轨316绕轴向317转动，该项转动用于调整平台支架210与第一行驶轨360走向间的夹角，通常该夹角保持在90度；
音圈电机314安装在平台伺服模块支撑体221上，音圈电机314驱动滑板315和滑轨316绕轴向317转动时也相对于平台伺服模块支撑体221移动；
上述由平台伺服模块支撑体221承载的各模块和部件构成了水平保向测量平台模块和磁悬浮式伺服模块，该实施例中给出的磁悬浮式伺服模块中的驱动部件是由音圈电机实现的；也可以用磁悬浮线圈取代所述音圈电机或者用磁悬浮线圈取代所述音圈电机和所述可转动支点311/310。
进一步地，所述平台伺服模块支撑体221搭载在初级支撑体330上，平台伺服模块支撑体221可以在初级支撑体330上的滑轨内移动；
在所述初级支撑体330上还搭载有初级姿态传感器331和探测初级支撑体330的加速度的加速度传感器332；
所述初级支撑体330可以绕轴向333、334和337中的一个或多个转动；
上/下位移伺服模块姿态336驱动轴335实现初级支撑体330沿轴向337移动；
横梁340对初级支撑体330提供承载，在横梁340安装有加速度传感器341，加速度传感器341获取横梁340加速度的方向和大小值，横梁340加速度的方向和大小值被用于抑制初级支撑体330的晃动；
横梁340搭载在可在轨道上行驶的车辆上，本实施例中为商业运营的高铁车厢或轨道平顺检测车，图3中的部件350和351为可在轨道上行驶的车辆上的承载部件。
本实施例中，参见图3，平台支架210上承载的第一/二测距传感器218/211、第一/二成像传感器215/213分别对第一/二行驶轨360/361进行测距和成像；
本实施例中，轨道平顺状态参数发送模块262通过轨道侧的通信/定位用天线阵列380将轨道平顺状态参数发送给地面网络；
本实施例中，测量点定位模块263通过轨道侧的通信/定位用天线阵列380对测量位置或车辆行驶位置进行定位。
本发明实施例给出的方法及装置,可以搭载在正常商业运营的列车上对轨道平顺性检测。
本发明实施例给出的方法及装置，可以抑制承载平台对检测过程的干扰，可以在运营列车上对轨道检测，可以获得有效的轨道平顺状态参数，效率高，结果可靠，具有实用性。
本发明实施例提供的方法及装置可以全部或者部分地使用电子技术、光电测距技术和自动控制技术实现；本发明实施例提供的方法，可以全部或者部分地通过软件指令和/或者硬件电路来实现；本发明实施例提供的装置包含的模块或单元，可以采用电子元器件、光-电/电-磁转换器件、驱动/拖动电机实现。
以上所述，只是本发明的较佳实施方案而已，并非用来限定本发明的保护范围。任何本发明所述领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的保护范围以所附权利要求的界定范围为准。
Claims (10)
1.一种轨道平顺检测方法，包括如下步骤：
设置车载水平保向测量平台，包括：设置磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种用于调整水平保向测量平台姿态；在所述水平保向测量平台上设置第一和第二测距传感器，分别用于测量第一和第二行驶轨上表面至该测量平台上第一和第二测距参照点的距离；在所述水平保向测量平台上设置姿态传感器；在所述水平保向测量平台上设置第一和二成像传感器，分别用于对第一和二行驶轨上表面定位和/或定向；
调整车载水平保向测量平台姿态使之稳定在基准状态，包括：使用姿态传感器获取所述水平保向测量平台当前所在方向与水平基准方向间的水平角度偏差；使用磁浮线圈或伺服电机调整磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的水平保向测量平台的方向，使所述水平角度偏差小于预定水平面误差或俯仰角度误差门限；
获取轨道平顺状态参数，包括：使用基准状态下的车载水平保向测量平台获取两行驶轨间高度差、行驶轨间距和轨道弯曲度中的至少一种轨道平顺状态参数；
其中，所述车载水平保向测量平台由可在轨道上行驶的车辆承载；
所述水平保向测量平台当前所在方向包括一维或二维参照线指向；
所述水平基准方向包括一维或二维基准线指向；
所述水平基准方向与水平方向相同或与水平方向成角度值已知的倾角；
所述一、二维参照线分别对应于一、二维基准线；
所述使水平角度偏差小于预定水平面误差或俯仰角度误差门限，包括使第一维参照线与第一维基准线间的角度偏差小于第一预定水平面误差或俯仰角度误差门限，或者使第一和二维参照线与其在第一和二维基准线中对应项间的角度偏差分别小于第一维预定水平面误差门限/俯仰角度误差门限和第二维预定水平面误差门限/俯仰角度误差门限中的对应项。
2.如权利要求1所述的方法，其中，
所述使用磁浮线圈或伺服电机调整磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的水平保向测量平台的方向，使所述水平角度偏差小于预定水平面误差或俯仰角度误差门限的方法，包括基于水平基准方向的调整和/或基于平台伺服模块支撑体晃动的调整；
所述基于水平基准方向的调整的方法，包括如下步骤：
获取水平保向测量平台承载的姿态传感器包含的俯仰角传感器处于水平基准方向时的一维或二维基准线指向参数；
获取水平保向测量平台承载的姿态传感器包含的俯仰角传感器当前所在方向的一维或二维参照线指向参数；
获取第一维参照线与第一维基准线间的角度偏差值及偏差方向，或者获取第一和第二维参照线与第一和第二维基准线中对应项间的角度偏差值及偏差方向；如果所述角度偏差值小于或等于第一和第二维预定水平面误差或俯仰角度误差门限，则不对水平保向测量平台的水平面/俯仰角度进行调整；如果所述角度偏差值大于第一和第二维预定水平面误差或俯仰角度误差门限，则按照如下方式对水平保向测量平台的水平面/俯仰角度进行调整：驱动磁浮线圈或伺服电机使磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的水平保向测量平台的第一和第二维参照线中至少一项与其在第一第二维基准线中的对应项间的角度偏差值小于第一和第二维预定水平面误差或俯仰角度误差门限；
所述基于平台伺服模块支撑体晃动的调整的方法，包括如下步骤：
获取磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种的平台伺服模块支撑体的俯仰和/或方位角加速度和加速度方向；
驱动磁浮线圈或伺服电机使磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的水平保向测量平台产生与所述平台伺服模块支撑体的俯仰和/或方位角加速度方向相反的加速度。
3.如权利要求1所述的方法，其中，
所述使用基准状态下的车载水平保向测量平台获取两行驶轨间高度差的方法，包括：
调整水平保向测量平台相对于行驶轨的位置，该步骤包括：使用水平保向测量平台上第一和二成像传感器，分别用于对第一和二行驶轨上表面定位和/或定向中获取第一和二行驶轨中至少一项的上表面的图像；使用第一和第二行驶轨上表面的图像中至少一项获取第一和第二行驶轨中对应项的上表面的边缘线和/或中心线；调整水平保向测量平台的方位角使第一与第二测距参照点所成直线或所在平面与所述第一行驶轨的边缘线和/或中心线之间成垂直和已知特定角度中的至少一种状态，并且，调整水平保向测量平台上的第一行驶轨跟踪参照点使该跟踪参照点在水平面上的投影点跟踪所述第一行驶轨上表面的边缘线、与边缘线平行位于两个边缘线之间的设定线或两个边缘线的中间线；
测量水平保向测量平台相对于第一和第二行驶轨的距离，该步骤包括：使用水平保向测量平台上的第一测距传感器沿所述第一垂线方向向第一行驶轨上表面的两个边缘线之间或两个边缘线的中间线上发送第一测距信号并获取第一距离值；使用水平保向测量平台上的第二测距传感器沿穿过第二测距参考点的第二垂线方向向第二行驶轨上表面的两个边缘线之间发送第二测距信号并获取第二距离值；
获取第一行驶轨与第二行驶轨间的高度差，该步骤包括：对应于水平基准方向与水平方向相同，将所述第一距离值与第二距离值之间的差值作为第一行驶轨与第二行驶轨间的高度差的测量值，将该测量值进行滤波处理得到所述高度差；对应于水平基准方向与水平方向成角度值已知的倾角，将所述第一距离值与第二距离值之间的差值作为第一行驶轨与第二行驶轨间的高度差的测量值，使用所述角度值已知的倾角和第一与第二测距参照点间的距离获取由水平保向测量平台引入的测距偏差，从所述测量值中去除所述测距偏差得到所述高度差的矫正值，将该矫正值进行滤波处理得到所述高度差；
其中，所述滤波处理包括取平均值、最小二乘估计、平滑滤波和维纳/卡尔曼滤波中的至少一种。
4.如权利要求1所述的方法，其中，
所述使用基准状态下的车载水平保向测量平台获取行驶轨间距的方法，包括单轨跟踪法或双轨测偏法；其中，
单轨跟踪法，包括：
调整水平保向测量平台相对于行驶轨的位置，该步骤包括：使用水平保向测量平台上用于对第一行驶轨上表面定位和/或定向的第一成像传感器获取第一行驶轨上表面的图像，该第一成像传感器的视轴与水平保向测量平台的第一维水平轴垂直；使用第一行驶轨上表面的图像获取第一行驶轨上表面的内边缘线和/或中心线；调整水平保向测量平台的方位角使第一与第二测距参照点所成直线或所在平面与所述第一行驶轨的内边缘线和/或中心线之间成垂直和已知特定角度中的至少一种状态，并且，调整水平保向测量平台上的第一行驶轨跟踪参照点相对于第一行驶轨上表面边缘线的位置，使跟踪参照点在水平面上的投影点跟踪所述第一行驶轨上表面的边缘线或跟踪第一行驶轨上表面的两个边缘线的中间线；然后，
使用第二成像传感器获取第二行驶轨上表面的图像，从该图像获取第二行驶轨上表面的内边缘线和/或中心线，并获取第二成像传感器视轴在第二行驶轨上表面所在平面内的落点在该平面内至第二行驶轨上表面的内边缘线和/或中心线的投影点，以及获取所述落点与所述投影点之间的夹角；使用所述第二测距传感器获取第二行驶轨上表面至所述第二测距参照点的距离，使用该距离和所述夹角获取第二行驶轨上表面的内边缘线/中心线在第一维水平轴上的投影点至第二测距参照点的投影距离；使用所述投影距离，以及第一与第二测距参照点间距，获取第一行驶轨上表面的内边缘线与第二行驶轨上表面的内边缘线之间的距离，或获取第一行驶轨上表面的中心线与第二行驶轨上表面的中心线之间的距离，将该距离作为第一行驶轨与第二行驶轨间距的测量值；
双轨测偏法，包括：
使用第一和第二成像传感器中至少一项获取其在第一和第二行驶轨中对应项的上表面的图像，从该图像获取第一和第二行驶轨上表面的内边缘线和/或中心线，并获取第一和第二成像传感器中至少一项的视轴在第一和第二行驶轨中对应项的上表面所在平面内的落点在该平面内至第一和第二行驶轨上表面的内边缘线和/或中心线的投影点，以及获取所述落点与所述投影点之间的夹角；使用所述第一测距传感器获取第一行驶轨上表面至所述第一测距参照点的距离，使用所述第二测距传感器获取第二行驶轨上表面至所述第二测距参照点的距离，使用该距离和所述夹角获取第一和二行驶轨上表面的内边缘线/中心线在第一维水平轴上的投影点至第一和二测距参照点中至少一项的投影距离；使用所述投影点至第一和二测距参照点中至少一项的投影距离，以及第一与第二测距参照点间距，获取第一行驶轨上表面的内边缘线与第二行驶轨上表面的内边缘线之间的距离，或获取第一行驶轨上表面的中心线与第二行驶轨上表面的中心线之间的距离，将该距离作为第一行驶轨与第二行驶轨间距的测量值；
在所述单轨跟踪法和双轨测偏法中，对第一行驶轨与第二行驶轨间距的测量值进行滤波，得到行驶轨间距；
其中，所述滤波处理包括取平均值、最小二乘估计、平滑滤波和维纳/卡尔曼滤波中的至少一种。
5.如权利要求1至4任一项所述的方法，还包括：
使水平保向测量平台的第一测距参照点与第一行驶轨上表面保持第一设定距离值；
使用水平保向测量平台承载的姿态传感器获取沿轨道延伸方向垂直/水平面内的加速度值/位移量和加速度方向/位移方向；
对一组沿轨道延伸方向垂直/水平面内的加速度值/位移量和加速度方向/位移方向进行时间累积和滤波处理，得到第一行驶轨在垂直/水平面内的波动参数；
优选地，
从第一行驶轨在垂直面内的波动参数中滤除第二行驶轨相对于第一行驶轨的高度差值，得到第二行驶轨在垂直/水平面内的波动参数；或者，
从第一行驶轨在水平面内的波动参数中滤除第二行驶轨相对于第一行驶轨的距离偏移量，得到第二行驶轨在水平面内的波动参数；
其中，所述滤波处理包括取平均值、最小二乘估计、平滑滤波和维纳/卡尔曼滤波中的至少一种。
6.如权利要求1至4任一项所述的方法，还包括轨道平顺状态评估方法，该方法包括：
车载轨道状态评估装置使用两行驶轨间高度差、行驶轨间距或轨道弯曲度检测数据与轨道设计数据进行如下至少一种对比：
轨距平顺对比；
方向平顺对比；
垂向平顺对比；以及
高低平顺对比；
具体对比方法包括：获取轨道的实测平顺曲线与轨道的设计平顺曲线间的平顺误差曲线，将构成平顺误差曲线的平顺误差值与预定的平顺误差门限值进行比较；若小于或等于预定的平顺误差门限，则判被测轨道处于正常平顺状态，若大于预定的平顺误差门限，则判被测轨道处于异常平顺状态。
7.如权利要求6所述的方法，还包括轨道平顺度矫正引导方法，该方法包括：
获取轨道延伸方向上第一轨道长度区间内的包含异常平顺状态的所述平顺误差曲线；
在第一轨道长度区间内确定异常平顺状态所在的第一行驶轨和/或第二行驶轨长度子区间的位置；
使用所述第一和第二行驶轨中至少一项的长度子区间的位置和该区间内的平顺误差值确定对该行驶轨的调整点位置和与该调整点对应的轨道调整量/调整方向；或
使用所述第一和第二行驶轨长度子区间的位置和该区间内的平顺误差值确定对第一和/或第二行驶轨的调整点位置和与该调整点对应的轨道调整量/调整方向。
8.一种轨道平顺检测装置，包括：
水平保向测量平台模块，磁悬浮式或单轴/多轴式伺服模块，平台姿态调整模块，轨道平顺状态参数获取模块；其中，
水平保向测量平台模块，用于水平线或水平面方向保持和承载测量传感器，包括：平台支架，安装在平台支架上的用于测量第一和二行驶轨上表面至该测量平台上第一和第二测距参照点的距离的第一和二测距传感器、姿态传感器、第一和二成像传感器，分别用于对第一和二行驶轨上表面定位和/或定向；
所述磁悬浮伺服模块，用于调整水平保向测量平台姿态使之动态保持水平方向，包括：磁浮线圈，磁铁，水平保向测量平台模块的悬挂模块；
所述单轴/多轴式伺服模块，用于调整水平保向测量平台姿态使之动态保持水平方向，包括：伺服电机，旋转轴，移动轴，水平保向测量平台模块的支撑模块；
所述平台姿态调整模块，用于调整车载水平保向测量平台姿态使之稳定在基准状态，包括：水平角度偏差获取子模块，磁浮线圈或伺服电机控制子模块，水平角度偏差比较子模块；该平台姿态调整模块执行如下操作步骤：使用姿态传感器获取所述水平保向测量平台当前所在方向与水平基准方向间的水平角度偏差；使用磁浮线圈或伺服电机调整磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的水平保向测量平台的方向，使所述水平角度偏差小于预定水平面误差或俯仰角度误差门限；
所述轨道平顺状态参数获取模块，用于使用基准状态下的车载水平保向测量平台获取两行驶轨间高度差、行驶轨间距和轨道弯曲度中的至少一种轨道平顺状态参数，包括两行驶轨间高度差获取子模块、行驶轨间距获取子模块和轨道弯曲度获取子模块中的至少一种；
其中，所述车载水平保向测量平台模块由可在轨道上行驶的车辆承载；
所述水平保向测量平台模块当前所在方向包括一维或二维参照线指向；
所述水平基准方向包括一维或二维基准线指向；
所述水平基准方向与水平方向相同或与水平方向成角度值已知的倾角；
所述一、二维参照线分别对应于一、二维基准线；
所述使水平角度偏差小于预定水平面误差或俯仰角度误差门限，包括使第一维参照线与第一维基准线间的角度偏差小于第一预定水平面误差或俯仰角度误差门限，或者使第一和二维参照线与其在第一和二维基准线中对应项间的角度偏差分别小于第一维预定水平面误差门限/俯仰角度误差门限和第二维预定水平面误差门限/俯仰角度误差门限中的对应项。
9.根据权利要求13所述的装置，还包括：
承载车辆的行驶状态参数测量模块，用于采集承载水平保向测量平台模块的车辆的行驶状态参数，包括：震动传感器和/或惯性传感器；该承载车辆的行驶状态参数测量模块用于执行如下操作：
在承载所述水平保向测量平台的车辆上安装震动传感器/惯性传感器中的至少一种，使用所述传感器获取车辆的运行姿态和震动波形。
10.根据权利要求8所述的装置，还包括：
初级稳定伺服模组，用于承载包含水平保向测量平台、平台伺服模块和平台伺服模块支撑体的水平保向模组，使该水平保向模组处于初级稳定状态，包括：所述初级磁悬浮伺服模块或初级单轴和多轴式伺服模块中任一种；
所述初级磁悬浮伺服模块，由初级平台姿态调整模块进行控制，用于调整平台伺服模块支撑体姿态使之动态保持水平方向，包括：磁浮线圈，磁铁，平台伺服模块支撑体的悬挂模块；
所述初级单轴/多轴式伺服模块，用于调整平台伺服模块支撑体姿态使之动态保持水平方向，包括：伺服电机，旋转轴，移动轴，平台伺服模块支撑体的支撑模块；
该初级稳定伺服模组，使用磁浮线圈或伺服电机调整所述平台伺服模块支撑体的姿态，使所述平台伺服模块支撑体的水平角度偏差小于预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限，包括基于平台伺服模块支撑体的水平基准方向的调整和/或基于初级稳定伺服模组支撑体晃动的调整；
该初级稳定伺服模组，用于执行基于平台伺服模块支撑体的水平基准方向的调整和/或基于初级稳定伺服模组支撑体晃动的调整；其中，
所述基于平台伺服模块支撑体的水平基准方向的调整，包括如下步骤：
获取平台伺服模块支撑体承载的姿态传感器包含的俯仰角传感器处于平台伺服模块支撑体的水平基准方向时的一维或二维基准线指向参数；
获取平台伺服模块支撑体承载的姿态传感器包含的俯仰角传感器当前所在方向的一维或二维参照线指向参数；
获取第一维参照线与第一维基准线间的角度偏差值及偏差方向，或者获取第一和第二维参照线与第一和第二维基准线中对应项间的角度偏差值及偏差方向；如果所述角度偏差值小于或等于第一维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限和第二维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限中的至少一项，则不对平台伺服模块支撑体的水平面/俯仰角度进行调整；如果所述角度偏差值大于第一维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限和第二维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限中的至少一项，则按照如下方式对平台伺服模块支撑体的水平面/俯仰角度进行调整：通过磁浮线圈或伺服电机使磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的平台伺服模块支撑体的第一和第二维参照线中至少一项与其在第一第二维基准线中的对应项间的角度偏差值小于第一维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限和第二维预定的水平面初级误差/俯仰角度初级误差门限中的至少一项；
所述基于初级稳定伺服模组晃动的调整的方法，包括如下步骤：
获取初级稳定伺服模组包含的磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种的支撑体的俯仰和/或方位角加速度和加速度方向；
驱动磁浮线圈或伺服电机使磁悬浮式、单轴式伺服机构和多轴式伺服机构中的任一种驱动的水平保向测量平台产生与所述支撑体的俯仰和/或方位角加速度方向相反的加速度。
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