CN113836733B - 车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定方法及装置 - Google Patents

车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定方法及装置 Download PDF

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CN113836733B CN202111148778.3A CN202111148778A CN113836733B CN 113836733 B CN113836733 B CN 113836733B CN 202111148778 A CN202111148778 A CN 202111148778A CN 113836733 B CN113836733 B CN 113836733B
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Abstract

本申请涉及一种车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：统计铁道车辆及线路现场运用数据中各目标位置出现的频次，并将第一目标函数的极大值所对应的目标位置确定为第一待选位置；根据各目标位置的列车动力学及车辆动力学试验数据计算与各目标位置对应的第一曲线通过性能参数，并将第二目标函数的极大值所对应的目标位置确定为第二待选位置；根据各第一待选位置和各第二待选位置中各目标位置出现的次数，对各目标位置进行排序，并根据排序结果确定车辆曲线通过性能监测设备的布局位置；采用本方法能够提高了车辆曲线通过性能监测设备的布局位置的合理性。

Description

车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定方法及装置
技术领域
本申请涉及铁道车辆曲线通过性能监测技术领域，特别是涉及一种车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
铁道车辆是一种典型的机械系统，在小半径曲线区段行驶时，会加剧车轮和钢轨的磨耗，且容易因曲线通过性能不足而导致铁道车辆脱轨事件的发生。因此，曲线通过性能的评估对铁道货车的运行安全、设计、制造、检修周期以及标准制定具有重要意义。传统技术中，主要利用在个别车辆上安装车载传感器的方式测试和评估车辆的曲线通过性能；同时，在曲线线路轨道上布置传感器测试轮轨动态响应时也主要是基于人为经验进行选点。所以，既有技术方法无法实现对服役过程中铁道车辆的曲线通过性能进行准确评估。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定方法、装置、计算机设备和存储介质，可以使车辆曲线通过性能地面监测设备采集的曲线通过性能数据精度和可靠性提高，提高了对铁道车辆曲线通过性能评估的准确度。
第一方面，提供了一种车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定方法，所述方法包括：
获取铁道车辆及线路现场运用数据和列车动力学及车辆动力学试验数据；铁道车辆及线路现场运用数据包括车辆脱轨位置数据、曲线线路高频换轨位置数据和曲线线路高频打磨位置数据；列车动力学及车辆动力学试验数据包括横向车钩力试验数据、纵向车钩力试验数据、脱轨系数试验数据、轮重减载率试验数据以及轮轴横向力试验数据；
统计铁道车辆及线路现场运用数据中各目标位置出现的频次，且根据各目标位置和频次的对应关系生成第一目标函数，并将第一目标函数的极大值所对应的目标位置确定为车辆曲线通过性能监测设备布局的第一待选位置；目标位置是指铁路小半径曲线路段上的位置；
根据各目标位置的列车动力学及车辆动力学试验数据计算与各目标位置对应的第一曲线通过性能参数，且根据各目标位置和第一曲线通过性能参数的对应关系生成第二目标函数，并将第二目标函数的极大值所对应的目标位置确定为车辆曲线通过性能监测传感器的第二待选位置；第一目标曲线通过性能参数用于反映列车动力学及车辆动力学试验中车辆曲线通过性能的薄弱程度；
根据各第一待选位置和各第二待选位置中各目标位置出现的次数，对各目标位置进行排序，并根据排序结果确定车辆曲线通过性能监测设备的布局位置。
在其中一个实施例中，上述方法还包括：获取车辆动力学性能仿真计算数据；车辆动力学性能仿真计算数据包括脱轨系数仿真数据、轮重减载率仿真数据以及轮轴横向力仿真数据；根据各目标位置的车辆动力学性能仿真计算数据计算与各目标位置对应的第二曲线通过性能参数，且根据各目标位置和第二曲线通过性能参数的对应关系生成第三目标函数，并将第三目标函数的极大值所对应的目标位置确定为目标检验位置；第三目标曲线通过性能参数用于反映车辆动力学仿真分析中车辆曲线通过性能的薄弱程度；目标检验位置用于检验车辆曲线通过性能监测设备的布局位置的合理性；若布局位置的集合是目标检验位置的集合的子集，则记录布局位置具有合理性；否则，记录布局位置具有不合理性。
在其中一个实施例中，获取车辆动力学性能仿真计算数据的步骤包括：根据车辆结构和车辆特性参数，建立车辆仿真模型；根据缓和曲线长度、曲线半径、曲率变化率以及曲线外轨超高，建立曲线线路仿真模型；根据车辆仿真模型和曲线线路仿真模型进行车辆动力学仿真计算，得到车辆动力学性能仿真计算数据。
在其中一个实施例中，根据排序结果确定车辆曲线通过性能监测设备的布局位置的步骤包括：选取排序结果中的排序前两位对应的目标位置和铁路最小曲线半径路段上的圆曲线中点位置作为车辆曲线通过性能监测设备的布局位置。
在其中一个实施例中，根据各目标位置的列车动力学及车辆动力学试验数据计算与各目标位置对应的第一曲线通过性能参数的步骤，包括：
基于以下表达式得到第一曲线通过性能参数：
f1(x)＝b1α1(x)+b2β1(x)+b3δ1(x)+b4φ1(x)+b5ξ1(x)
其中，f1(x)为第一曲线通过性能参数；b1为第一预设比例系数；b2为第二预设比例系数；b3为第三预设比例系数；b4为第四预设比例系数；b5为第五预设比例系数；α1(x)为横向车钩力试验数据；β1(x)为纵向车钩力试验数据；δ1(x)为脱轨系数试验数据；φ1(x)为轮重减载率试验数据；ξ1(x)为轮轴横向力试验数据；x为目标位置。
在其中一个实施例中，根据各目标位置的车辆动力学性能仿真计算数据计算与各目标位置对应的第二曲线通过性能参数的步骤，包括：
基于以下表达式得到第二曲线通过性能参数：
f2(x)＝b6δ2(x)+b7φ2(x)+b8ξ3(x)
其中，f2(x)为第二曲线通过性能参数；b6为第六预设比例系数；b7为第七预设比例系数；b8为第八预设比例系数；δ2(x)为脱轨系数仿真数据；φ1(x)为轮重减载率仿真数据；ξ1(x)为轮轴横向力仿真数据；x为目标位置。
第二方面，提供了一种车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定装置，该装置包括数据获取模块、第一待选位置确定模块、第二待选位置确定模块以及布局位置确定模块。
其中，数据获取模块用于获取铁道车辆及线路现场运用数据和列车动力学及车辆动力学试验数据；铁道车辆及线路现场运用数据包括车辆脱轨位置数据、曲线线路高频换轨位置数据和曲线线路高频打磨位置数据；列车动力学及车辆动力学试验数据包括横向车钩力试验数据、纵向车钩力试验数据、脱轨系数试验数据、轮重减载率试验数据以及轮轴横向力试验数据；第一待选位置确定模块用于统计铁道车辆及线路现场运用数据中各目标位置出现的频次，且根据各目标位置和频次的对应关系生成第一目标函数，并将第一目标函数的极大值所对应的目标位置确定为车辆曲线通过性能监测设备的第一待选位置；目标位置是指铁路小半径曲线路段上的位置；第二待选位置确定模块用于根据各目标位置的列车动力学及车辆动力学试验数据计算与各目标位置对应的第一曲线通过性能参数，且根据各目标位置和第一曲线通过性能参数的对应关系生成第二目标函数，并将第二目标函数的极大值所对应的目标位置确定为车辆曲线通过性能监测设备布局的第二待选位置；第一目标曲线通过性能参数用于反映列车动力学及车辆动力学试验中车辆曲线通过性能的薄弱程度；布局位置确定模块用于根据各第一待选位置和各第二待选位置中各目标位置出现的次数，对各目标位置进行排序，并根据排序结果确定车辆曲线通过性能监测设备的布局位置。
在其中一个实施例中，装置还包括目标检验位置确定模块和位置合理性判断模块。
其中，数据获取模块用于获取车辆动力学性能仿真计算数据；车辆动力学性能仿真计算数据包括脱轨系数仿真数据、轮重减载率仿真数据以及轮轴横向力仿真数据；目标检验位置确定模块用于根据各目标位置的车辆动力学性能仿真计算数据计算与各目标位置对应的第二曲线通过性能参数，且根据各目标位置和第二曲线通过性能参数的对应关系生成第三目标函数，并将第三目标函数的极大值所对应的目标位置确定为目标检验位置；第三目标曲线通过性能参数用于反映车辆动力学仿真分析中车辆曲线通过性能的薄弱程度；目标检验位置用于检验车辆曲线通过性能监测设备的布局位置的合理性；位置合理性判断模块用于在布局位置的集合是目标检验位置的集合的子集时，则记录布局位置具有合理性；否则，记录布局位置具有不合理性。
第三方面，提供了一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行所述计算机程序时实现上述方法实施例中任一方法的步骤。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例中任一方法的步骤。
上述车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定方法、装置、计算机设备和存储介质中，通过获取铁道车辆及线路现场运用数据和列车动力学及车辆动力学试验数据；而后，统计铁道车辆及线路现场运用数据中各目标位置出现的频次，且根据各目标位置和频次的对应关系生成第一目标函数，并将第一目标函数的极大值所对应的目标位置确定为车辆曲线通过性能监测设备的第一待选位置；接着，根据各目标位置的列车动力学及车辆动力学试验数据计算与各目标位置对应的第一曲线通过性能参数，且根据各目标位置和第一曲线通过性能参数的对应关系生成第二目标函数，并将第二目标函数的极大值所对应的目标位置确定为车辆曲线通过性能监测设备的第二待选位置；然后，根据各第一待选位置和各第二待选位置中各目标位置出现的次数，对各目标位置进行排序，并根据排序结果确定车辆曲线通过性能监测设备的布局位置；也就提高了车辆曲线通过性能监测设备的布局位置的合理性，从而提高了监测到的车辆曲线通过性能地面监测数据精度和可靠性，提高了铁道车辆曲线通过性能可靠性评估的准确度。
附图说明
图1为一个实施例中车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定方法的第一流程示意图；
图2为另一个实施例中车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定方法的第二流程示意图；
图3为一个实施例中获取车辆动力学性能仿真计算数据的步骤的流程示意图；
图4为一个实施例中车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定装置的第一结构框图；
图5为另一个实施例中车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定装置的第二结构框图；
图6为一个实施例中数据获取模块的结构框图；
图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明。本实施例中，该方法包括以下步骤202至步骤208。
步骤202，获取铁道车辆及线路现场运用数据和列车动力学及车辆动力学试验数据。
其中，铁道车辆及线路现场运用数据包括车辆脱轨位置数据、曲线线路高频换轨位置数据和曲线线路高频打磨位置数据；列车动力学及车辆动力学试验数据包括横向车钩力试验数据、纵向车钩力试验数据、脱轨系数试验数据、轮重减载率试验数据以及轮轴横向力试验数据。
在一个具体示例中，铁道车辆及线路现场运用数据可以但不限于存储于铁道车辆及线路现场运用数据库中，列车动力学及车辆动力学试验数据可以但不限于存储于列车动力学及车辆动力学试验数据库中，终端可以分别通过铁道车辆及线路现场运用数据库和列车动力学及车辆动力学试验数据库获取铁道车辆及线路现场运用数据和列车动力学及车辆动力学试验数据；实际应用中可以根据需求而灵活设置，在此不进行限制。
步骤204，统计铁道车辆及线路现场运用数据中各目标位置出现的频次，且根据各目标位置和频次的对应关系生成第一目标函数，并将第一目标函数的极大值所对应的目标位置确定为车辆曲线通过性能监测设备的第一待选位置。
其中，目标位置是指铁路小半径曲线路段上的位置；铁路小半径曲线根据铁路线级别和时速等级确定。终端根据获取得到的铁道车辆及线路现场运用数据，统计铁道车辆及线路现场运用数据中车辆脱轨位置数据、曲线线路高频换轨位置数据和曲线线路高频打磨位置数据的各目标位置出现的频次；而后，终端根据各目标位置和在铁道车辆及线路现场运用数据中各目标位置出现的频次的对应关系生成第一目标函数；然后，终端可以将第一目标函数的极大值所对应的目标位置确定为车辆曲线通过性能监测设备的第一待选位置。
在一个具体示例中，目标位置可以利用与对应铁路小半径曲线路段的起点距离进行表示，还可以利用对应铁路曲线半径路段上所建立的坐标系中的坐标进行表示，实际应用中可以根据需求而灵活设置，在此不进行限制。
步骤206，根据各目标位置的列车动力学及车辆动力学试验数据计算与各目标位置对应的第一曲线通过性能参数，且根据各目标位置和第一曲线通过性能参数的对应关系生成第二目标函数，并将第二目标函数的极大值所对应的目标位置确定为车辆曲线通过性能监测设备布局的第二待选位置。
其中，第一目标曲线通过性能参数用于反映车辆动力学试验中车辆曲线通过性能的薄弱程度。终端根据各目标位置的列车动力学及车辆动力学试验数据中的横向车钩力试验数据、纵向车钩力试验数据、脱轨系数试验数据、轮重减载率试验数据以及轮轴横向力试验数据进行计算，得到与各目标位置对应的第一曲线通过性能参数；而后，终端可以根据各目标位置和第一曲线通过性能参数的对应关系生成第二目标函数；然后，选出第二目标函数的极大值所对应的目标位置，并将该目标位置确定为车辆曲线通过性能监测设备布局的第二待选位置。
在其中一个实施例中，根据各目标位置的列车动力学及车辆动力学试验数据计算与各目标位置对应的第一曲线通过性能参数的步骤，包括：
基于以下表达式得到第一曲线通过性能参数：
f1(x)＝b1α1(x)+b2β1(x)+b3δ1(x)+b4φ1(x)+b5ξ1(x)
其中，f1(x)为第一曲线通过性能参数；b1为第一预设比例系数；b2为第二预设比例系数；b3为第三预设比例系数；b4为第四预设比例系数；b5为第五预设比例系数；α1(x)为横向车钩力试验数据；β1(x)为纵向车钩力试验数据；δ1(x)为脱轨系数试验数据；φ1(x)为轮重减载率试验数据；ξ1(x)为轮轴横向力试验数据；x为目标位置。
步骤208，根据各第一待选位置和各第二待选位置中各目标位置出现的次数，对各目标位置进行排序，并根据排序结果确定车辆曲线通过性能监测设备的布局位置。
终端根据各个车辆曲线通过性能监测设备的第一待选位置和各个车辆曲线通过性能监测设备的第二待选位置中各所述目标位置出现的次数，对各目标位置进行排序，从而根据排序结果即可确定车辆曲线通过性能监测设备的布局位置。
上述车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定方法中，通过获取铁道车辆及线路现场运用数据和列车动力学及车辆动力学试验数据；而后，统计铁道车辆及线路现场运用数据中各目标位置出现的频次，且根据各目标位置和频次的对应关系生成第一目标函数，并将第一目标函数的极大值所对应的目标位置确定为车辆曲线通过性能监测设备的第一待选位置；接着，根据各目标位置的列车动力学及车辆动力学试验数据计算与各目标位置对应的第一曲线通过性能参数，且根据各目标位置和第一曲线通过性能参数的对应关系生成第二目标函数，并将第二目标函数的极大值所对应的目标位置确定为车辆曲线通过性能监测设备的第二待选位置；然后，根据各第一待选位置和各第二待选位置中各目标位置出现的次数，对各目标位置进行排序，并根据排序结果确定车辆曲线通过性能监测设备的布局位置；也就提高了车辆曲线通过性能监测设备的布局位置的合理性，从而提高了监测到的车辆曲线通过性能地面监测数据精度和可靠性，提高了铁道车辆曲线通过性能可靠性评估的准确度。
在其中一个实施例中，如图2所示，上述方法还包括：
步骤210，获取车辆动力学性能仿真计算数据。
其中，车辆动力学性能仿真计算数据包括脱轨系数仿真数据、轮重减载率仿真数据以及轮轴横向力仿真数据。在一个具体示例中，车辆动力学性能仿真计算数据可以但不限于存储于车辆动力学性能仿真计算数据库中，终端可以通过车辆动力学性能仿真计算数据库获取车辆动力学仿真数据；实际应用中可以根据需求而灵活设置，在此不进行限制。
在其中一个实施例中，如图3所示，获取车辆动力学性能仿真计算数据的步骤包括：
步骤301，根据车辆结构和车辆特性参数，建立车辆仿真模型；
步骤302，根据缓和曲线长度、曲线半径、曲率变化率以及曲线外轨超高，建立曲线线路仿真模型；
步骤303，根据车辆仿真模型和曲线线路仿真模型进行车辆动力学仿真计算，得到车辆动力学性能仿真计算数据。
其中，终端可以根据车辆结构和车辆特性参数建立相应的车辆仿真模型；而后，终端可以根据铁路的曲线半径、曲线变化率以及曲线外轨超高建立相应的曲线线路仿真模型；接着，终端可以根据车辆仿真模型和曲线线路仿真模型进行车辆动力学仿真计算得到相应的车辆动力学性能仿真计算数据；因此，本实施例通过建立的车辆仿真模型和曲线线路仿真模型进行动力学仿真计算即可得到相应的车辆动力学性能仿真计算数据，提高了车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定过程的便利性和准确度。
步骤212，根据各目标位置的车辆动力学性能仿真计算数据计算与各目标位置对应的第二曲线通过性能参数，且根据各目标位置和第二曲线通过性能参数的对应关系生成第三目标函数，并将第三目标函数的极大值所对应的目标位置确定为目标检验位置。
其中，第三目标曲线通过性能参数用于反映车辆动力学仿真分析中车辆曲线通过性能的薄弱程度；目标检验位置用于检验车辆曲线通过性能监测设备的布局位置的合理性。终端根据各目标位置的车辆动力学性能仿真计算数据中的脱轨系数仿真数据、轮重减载率仿真数据以及轮轴横向力仿真数据，计算与各目标位置对应的第二曲线通过性能参数；而后，终端根据各目标位置和第二曲线通过性能参数的对应关系生成第三目标函数；然后，选出第三目标函数的极大值所对应的目标位置，并将该目标位置确定为目标检验位置。
在其中一个实施例中，根据各目标位置的车辆动力学性能仿真计算数据计算与各目标位置对应的第二曲线通过性能参数的步骤，包括：
基于以下表达式得到第二曲线通过性能参数：
f2(x)＝b6δ2(x)+b7φ2(x)+b8ξ3(x)
其中，f2(x)为第二曲线通过性能参数；b6为第六预设比例系数；b7为第七预设比例系数；b8为第八预设比例系数；δ2(x)为脱轨系数仿真数据；φ1(x)为轮重减载率仿真数据；ξ1(x)为轮轴横向力仿真数据；x为目标位置。
步骤214，若布局位置的集合是目标检验位置的集合的子集，则记录布局位置具有合理性；否则，记录布局位置具有不合理性。
其中，在车辆曲线通过性能监测设备的布局位置的集合是目标检验位置的集合的子集，也就是说所有车辆曲线通过性能监测设备的布局位置均属于目标检验位置的集合，终端即可记录车辆曲线通过性能监测设备的布局位置具有合理性；然而，在车辆曲线通过性能监测设备的布局位置的集合不是目标检验位置的集合的子集，也就是说至少存在一个车辆曲线通过性能监测设备的布局位置不属于目标检验位置的集合，终端即可记录车辆曲线通过性能监测设备的布局位置具有不合理性。
在本实施例中，通过目标检验位置的集合验证车辆曲线通过性能监测设备的布局位置是否具有合理性，从而提高了车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定过程的便利性和准确度。
在其中一个实施例中，根据排序结果确定车辆曲线通过性能监测设备的布局位置的步骤包括：
选取排序结果中的排序前两位对应的目标位置和铁路曲线半径路段上的圆曲线中点位置作为车辆曲线通过性能监测设备的布局位置。
其中，铁路小半径曲线路段上的圆曲线中点位置在传统动力学中具有代表性，也就将铁路小半径曲线路段上的圆曲线中点位置作为车辆曲线通过性能监测设备的布局位置的补充。终端根据各个车辆曲线通过性能监测设备的第一待选位置和各个车辆曲线通过性能监测设备的第二待选位置中各所述目标位置出现的次数，对各目标位置进行排序，选取铁路小半径曲线路段上的圆曲线中点位置和排序结果中的排序前两位对应的目标位置即在各第一待选位置和各第二待选位置中出现次数前两位的目标位置作为车辆曲线通过性能监测设备的布局位置。因此，通过选取排序结果中的排序前两位对应的目标位置和铁路曲线半径路段上的圆曲线中点位置作为车辆曲线通过性能监测设备的布局位置，提高了车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定过程的便利性和准确度。
应该理解的是，虽然图1-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-3中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定装置，该装置包括数据获取模块410、第一待选位置确定模块420、第二待选位置确定模块430以及布局位置确定模块440。
其中，数据获取模块410用于获取铁道车辆及线路现场运用数据和列车动力学及车辆动力学试验数据；铁道车辆及线路现场运用数据包括车辆脱轨位置数据、曲线线路高频换轨位置数据和曲线线路高频打磨位置数据；列车动力学及车辆动力学试验数据包括横向车钩力试验数据、纵向车钩力试验数据、脱轨系数试验数据、轮重减载率试验数据以及轮轴横向力试验数据；第一待选位置确定模块420用于统计铁道车辆及线路现场运用数据中各目标位置出现的频次，且根据各目标位置和频次的对应关系生成第一目标函数，并将第一目标函数的极大值所对应的目标位置确定为车辆曲线通过性能监测设备布局的第一待选位置；目标位置是指铁路小半径曲线路段上的位置；第二待选位置确定模块430用于根据各目标位置的列车动力学及车辆动力学试验数据计算与各目标位置对应的第一曲线通过性能参数，且根据各目标位置和第一曲线通过性能参数的对应关系生成第二目标函数，并将第二目标函数的极大值所对应的目标位置确定为车辆曲线通过性能监测设备布局的第二待选位置；第一目标曲线通过性能参数用于反映列车动力学及车辆动力学试验中车辆曲线通过性能的薄弱程度；布局位置确定模块440用于根据各第一待选位置和各第二待选位置中各目标位置出现的次数，对各目标位置进行排序，并根据排序结果确定车辆曲线通过性能监测设备的布局位置。
在其中一个实施例中，如图5所示，上述装置还包括目标检验位置确定模块450和位置合理性判断模块460。
其中，数据获取模块410用于获取车辆动力学性能仿真计算数据；车辆动力学性能仿真计算数据包括脱轨系数仿真数据、轮重减载率仿真数据以及轮轴横向力仿真数据；目标检验位置确定模块450用于根据各目标位置的车辆动力学性能仿真计算数据计算与各目标位置对应的第二曲线通过性能参数，且根据各目标位置和第二曲线通过性能参数的对应关系生成第三目标函数，并将第三目标函数的极大值所对应的目标位置确定为目标检验位置；第三目标曲线通过性能参数用于反映车辆动力学仿真分析中车辆曲线通过性能的薄弱程度；目标检验位置用于检验车辆曲线通过性能监测设备的布局位置的合理性；位置合理性判断模块460用于若布局位置的集合是目标检验位置的集合的子集，则记录布局位置具有合理性；否则，记录布局位置具有不合理性。
在其中一个实施例中，如图6所示，数据获取模块410包括车辆仿真模型建立单元610、线路仿真模型建立单元620以及动力学性能仿真计算单元630。
其中，车辆仿真模型建立单元610用于根据车辆结构和车辆特性参数，建立车辆仿真模型；线路仿真模型建立单元620用于根据缓和曲线长度、曲线半径、曲率变化率以及曲线外轨超高，建立曲线线路仿真模型；动力学性能仿真计算单元630用于根据车辆仿真模型和曲线线路仿真模型进行动力学仿真计算，得到车辆动力学性能仿真计算数据。
在其中一个实施例中，布局位置确定模块440包括布局位置确定单元。
其中，布局位置确定单元440用于选取排序结果中的排序前两位对应的目标位置和铁路小半径曲线路段上的圆曲线中点位置作为车辆曲线通过性能监测设备的布局位置。
关于车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定装置的具体限定可以参见上文中对于车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定方法的限定，在此不再赘述。上述车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行所述计算机程序时实现上述方法实施例中任一方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例中任一方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(StaticRandomAccessMemory，SRAM)或动态随机存取存储器(DynamicRandomAccessMemory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种车辆曲线通过性能监测设备布局位置的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取铁道车辆及线路的现场运用数据和列车动力学及车辆动力学试验数据；所述铁道车辆及线路现场运用数据包括车辆脱轨位置数据、曲线线路高频换轨位置数据和曲线线路高频打磨位置数据；所述列车动力学及车辆动力学试验数据包括横向车钩力试验数据、纵向车钩力试验数据、脱轨系数试验数据、轮重减载率试验数据以及轮轴横向力试验数据；
统计所述铁道车辆及线路现场运用数据中各目标位置出现的频次，且根据各所述目标位置和所述频次的对应关系生成第一目标函数，并将所述第一目标函数的极大值所对应的所述目标位置确定为车辆曲线通过性能监测设备布局的第一待选位置；所述目标位置是指铁路小半径曲线路段上的位置；
根据各所述目标位置的所述列车动力学及车辆动力学试验数据计算与各所述目标位置对应的第一曲线通过性能参数，且根据各所述目标位置和所述第一曲线通过性能参数的对应关系生成第二目标函数，并将所述第二目标函数的极大值所对应的所述目标位置确定为车辆曲线通过性能监测设备布局的第二待选位置；第一目标曲线通过性能参数用于反映列车动力学及车辆动力学试验中车辆曲线通过性能的薄弱程度；
根据各所述第一待选位置和各所述第二待选位置中各所述目标位置出现的次数，对各所述目标位置进行排序，并根据排序结果确定所述车辆曲线通过性能监测设备的布局位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取车辆动力学性能仿真计算数据；所述车辆动力学性能仿真计算数据包括脱轨系数仿真数据、轮重减载率仿真数据以及轮轴横向力仿真数据；
根据各所述目标位置的所述车辆动力学性能仿真计算数据计算与各目标位置对应的第二曲线通过性能参数，且根据各所述目标位置和所述第二曲线通过性能参数的对应关系生成第三目标函数，并将所述第三目标函数的极大值所对应的所述目标位置确定为目标检验位置；第三目标曲线通过性能参数用于反映车辆动力学仿真分析中车辆曲线通过性能的薄弱程度；所述目标检验位置用于检验车辆曲线通过性能监测设备布局位置的合理性；
若所述布局位置的集合是所述目标检验位置的集合的子集，则记录所述布局位置具有合理性；否则，记录所述布局位置具有不合理性。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取车辆动力学性能仿真计算数据的步骤包括：
根据车辆结构和车辆特性参数，建立车辆仿真模型；
根据缓和曲线长度、曲线半径、曲率变化率以及曲线外轨超高，建立曲线线路仿真模型；
根据所述车辆仿真模型和所述曲线线路仿真模型进行车辆动力学仿真计算，得到所述车辆动力学性能仿真计算数据。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据排序结果确定所述车辆曲线通过性能监测设备的布局位置的步骤包括：
选取排序结果中的排序前两位对应的目标位置和所述铁路小半径曲线路段上的圆曲线中点位置作为所述车辆曲线通过性能监测设备的布局位置。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各所述目标位置的所述列车动力学及车辆动力学试验数据计算与各所述目标位置对应的第一曲线通过性能参数的步骤，包括：
基于以下表达式得到所述第一曲线通过性能参数：
f1(x)＝b1α1(x)+b2β1(x)+b3δ1(x)+b4φ1(x)+b5ξ1(x)
其中，f1(x)为所述第一曲线通过性能参数；b1为第一预设比例系数；b2为第二预设比例系数；b3为第三预设比例系数；b4为第四预设比例系数；b5为第五预设比例系数；α1(x)为所述横向车钩力试验数据；β1(x)为所述纵向车钩力试验数据；δ1(x)为所述脱轨系数试验数据；φ1(x)为所述轮重减载率试验数据；ξ1(x)为所述轮轴横向力试验数据；x为所述目标位置。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据各所述目标位置的所述车辆动力学性能仿真计算数据计算与各目标位置对应的所述第二曲线通过性能参数的步骤，包括：
基于以下表达式得到所述第二曲线通过性能参数：
f2(x)＝b6δ2(x)+b7φ2(x)+b8ξ3(x)
其中，f2(x)为第二曲线通过性能参数；b6为第六预设比例系数；b7为第七预设比例系数；b8为第八预设比例系数；δ2(x)为所述脱轨系数仿真数据；φ1(x)为所述轮重减载率仿真数据；ξ1(x)为所述轮轴横向力仿真数据；x为所述目标位置。
7.一种车辆曲线通过性能监测设备的布局位置确定装置，其特征在于，所述装置包括：
数据获取模块，用于获取铁道车辆及线路现场运用数据和列车动力学及车辆动力学试验数据；所述铁道车辆及线路现场运用数据包括车辆脱轨位置数据、曲线线路高频换轨位置数据和曲线线路高频打磨位置数据；所述列车动力学及车辆动力学试验数据包括横向车钩力试验数据、纵向车钩力试验数据、脱轨系数试验数据、轮重减载率试验数据以及轮轴横向力试验数据；
第一待选位置确定模块，用于统计所述铁道车辆及线路现场运用数据中各目标位置出现的频次，且根据各所述目标位置和所述频次的对应关系生成第一目标函数，并将所述第一目标函数的极大值所对应的所述目标位置确定为车辆曲线通过性能监测设备的第一待选位置；所述目标位置是指铁路小半径曲线路段上的位置；
第二待选位置确定模块，用于根据各所述目标位置的所述列车动力学及车辆动力学试验数据计算与各所述目标位置对应的第一曲线通过性能参数，且根据各所述目标位置和所述第一曲线通过性能参数的对应关系生成第二目标函数，并将所述第二目标函数的极大值所对应的所述目标位置确定为车辆曲线通过性能监测设备的第二待选位置；第一目标曲线通过性能参数用于反映列车动力学及车辆动力学试验中车辆曲线通过性能的薄弱程度；
布局位置确定模块，用于根据各所述第一待选位置和各所述第二待选位置中各所述目标位置出现的次数，对各所述目标位置进行排序，并根据排序结果确定所述车辆曲线通过性能监测设备的布局位置。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括目标检验位置确定模块和位置合理性判断模块；
所述数据获取模块，用于获取车辆动力学性能仿真计算数据；所述车辆动力学性能仿真计算数据包括脱轨系数仿真数据、轮重减载率仿真数据以及轮轴横向力仿真数据；
所述目标检验位置确定模块，用于根据各所述目标位置的所述车辆动力学性能仿真计算数据计算与各目标位置对应的第二曲线通过性能参数，且根据各所述目标位置和所述第二曲线通过性能参数的对应关系生成第三目标函数，并将所述第三目标函数的极大值所对应的所述目标位置确定为目标检验位置；第三目标曲线通过性能参数用于反映车辆动力学仿真分析中车辆曲线通过性能的薄弱程度；所述目标检验位置用于检验车辆曲线通过性能监测设备的布局位置的合理性；
所述位置合理性判断模块，用于在所述布局位置的集合是所述目标检验位置的集合的子集时，则记录所述布局位置具有合理性；否则，记录所述布局位置具有不合理性。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
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