CN114719812B - 一种用于主动径向控制的线路曲率实时检测系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于主动径向控制的线路曲率实时检测系统及其方法，该系统包括布置于转向架上的角速度传感器、测速传感器、倾角传感器以及曲率运算单元。曲率运算单元一方面通过转向架二维平面运行轨迹获取模块得到转向架在二维水平面上的行驶轨迹，并计算线路曲率拟合值；另一方面通过转向架侧倾姿态轨迹获取模块得到转向架侧倾姿态轨迹，并计算转向架倾角拟合值；还通过数据融合模块获取轨道线路倾角和曲率之间稳定的比例系数运算值，以将转向架倾角拟合值间接折算为线路曲率值，从而得到线路曲率检测结果。与现有技术相比，本发明能够实时、准确地检测得到线路曲率，系统布局简单、易于实现，对不同形式的轨道车辆适应性好。

Description

一种用于主动径向控制的线路曲率实时检测系统及其方法

技术领域

本发明涉及轨道线路曲率检测技术领域，尤其是涉及一种用于主动径向控制的线路曲率实时检测系统及其方法。

背景技术

对轨道车辆主动控制系统而言，轨道线路曲率半径是其中重要的控制参量，精确的曲率半径探测将直接影响最终的控制效果。由于轨道车辆通常是沿着既定轨道行驶，因此在轨道车辆行驶过程中，车辆系统的运行姿态、尤其是车体和转向架的姿态必然会包含一定的线路信息。中国专利CN202294869U公开了一种轨道动态监测曲率的监测装置，但该方案无法实现在线实时测量，也就无法为主动控制系统提供有效的控制参量；

中国专利CN106570214A公开了一种基于二系回转角的轨道线路曲率在线实时测量系统及方法，该方案虽然能够在线实时测量线路曲率半径，但其二系回转角测量难度较大，需设计特定的机械接口安装角度传感器，且仅适用于转向架和车体间存在固定回转中心的车辆，对车辆结构的适应性欠佳；

此外，“王雪梅、倪文波、李芾.基于陀螺平台的摆式列车线路信息检测系统研究.《中国铁道科学》.2004.”提出了一种基于单轴陀螺平台的摆式列车线路信息检测系统，理论上可测量出列车过曲线时线路的超高值和曲线的曲率值，但该系统的传感器布置于车体，车体的几何惯性将会降低线路信息测量的实时性，从而不得不舍弃头车的控制性能。

综上可知，上述现有技术均难以实时、准确、简便地检测得到轨道线路曲率数据。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于主动径向控制的线路曲率实时检测系统及其方法，以提高轨道线路曲率探测的实时性和准确性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于主动径向控制的线路曲率实时检测系统，包括布置于转向架上的角速度传感器、测速传感器和倾角传感器，所述角速度传感器、测速传感器和倾角传感器分别连接至曲率运算单元，所述角速度传感器用于采集转向架偏航角速度，所述测速传感器用于采集转向架运行速度，所述倾角传感器用于采集转向架侧倾角，所述曲率运算单元根据转向架偏航角速度、转向架运行速度以及转向架侧倾角数据，通过数据处理计算，得到对应的线路曲率检测结果。

进一步地，所述曲率运算单元包括转向架二维平面运行轨迹获取模块、转向架侧倾姿态轨迹获取模块以及数据融合模块，所述转向架二维平面运行轨迹获取模块、转向架侧倾姿态轨迹获取模块分别与数据融合模块连接，所述转向架二维平面运行轨迹获取模块分别与角速度传感器、测速传感器相连接，以根据转向架偏航角速度和转向架运行速度，分析得到转向架在二维水平面上的行驶轨迹点，通过拟合各轨迹点，得到转向架的平面运行轨迹，并根据平面运行轨迹计算得到线路曲率拟合值；

所述转向架侧倾姿态轨迹获取模块分别与测速传感器、倾角传感器相连接，以转向架侧倾角和转向架运行速度，分析得到转向架的侧倾姿态轨迹，并根据侧倾姿态轨迹运算得到转向架倾角拟合值；

所述数据融合模块根据原始曲率信号、转向架侧倾角、转向架倾角拟合值，通过数据分析计算，得到比例系数运算值以及折算线路曲率；

所述比例系数运算值若未收敛，则以线路曲率拟合值作为线路曲率检测结果；

所述比例系数运算值若收敛进入稳定区间，则以折算线路曲率作为线路曲率检测结果。

一种用于主动径向控制的线路曲率实时检测方法，包括以下步骤：

S1、角速度传感器、测速传感器、倾角传感器分别采集转向架偏航角速度、转向架运行速度、转向架侧倾角，并将采集的数据传输至曲率运算单元；

S2、根据转向架偏航角速度以及转向架运行速度，获取得到转向架的平面运行轨迹，并根据平面运行轨迹计算得到线路曲率拟合值；

S3、根据转向架运行速度以及转向架侧倾角，获取得到转向架的侧倾姿态轨迹，并根据侧倾姿态轨迹计算得到转向架倾角拟合值；

S4、根据转向架偏航角速度、转向架运行速度、转向架侧倾角，通过数据处理计算，得到比例系数运算值以及折算线路曲率；

S5、判断比例系数运算值是否收敛进入稳定区间，若判断为是，则将折算线路曲率输出作为线路曲率检测结果；

否则将线路曲率拟合值输出作为线路曲率检测结果。

进一步地，所述步骤S2具体包括以下步骤：

S21、根据转向架偏航角速度以及转向架运行速度，结合转向架偏航角，确定出转向架在二维平面上的各个行驶轨迹点；

S22、通过拟合各个行驶轨迹点，得到转向架的平面运行轨迹；

S23、根据转向架的平面运行轨迹，进一步计算得到线路曲率拟合值。

进一步地，所述转向架在二维平面上的行驶轨迹点具体为：

其中，x、y分别为当前转向架所处平面位置的横坐标和纵坐标点集，x₀为上一时刻的转向架所处平面位置的横坐标，y₀为上一时刻的转向架所处平面位置的纵坐标，为当前转向架偏航角，/>为上一时刻的转向架偏航角，Δt为积分时间常数，ω为转向架偏航角速度，v为转向架运行速度。

进一步地，所述步骤S22具体是将一段里程范围内获取的转向架平面位置点集(x,y)采用三次函数进行最小二乘拟合，以得到转向架的平面运行轨迹：

y＝F_k(x)＝a₃x³+a₂x²+a₁x+a₀

其中，F_k(x)为拟合所得转向架行驶轨迹函数，a₃、a₂、a₁、a₀分别为待拟合系数。

进一步地，所述线路曲率拟合值的计算公式为：

其中，k₀为线路曲率拟合值，x_n为转向架当前位置在大地坐标系下的横坐标。

进一步地，所述步骤S3具体包括以下步骤：

S31、根据转向架运行速度，得到转向架的行驶里程位置，结合转向架侧倾角，确定出转向架的轨道平面各个侧倾角数据点；

S32、通过拟合各个侧倾角数据点，得到转向架的侧倾姿态轨迹；

S33、根据转向架的侧倾姿态轨迹，进一步计算得到转向架倾角拟合值。

进一步地，所述步骤S32具体是将一段里程范围内获取的轨道平面侧倾角数据点(s,α)采用一次函数进行最小二乘拟合，以得到转向架的侧倾姿态轨迹：

α＝F_α(s)＝b₁s+b₀

s＝s₀+vΔt

其中，α为转向架侧倾角数据点集，s为转向架行驶里程数据点集，F_α(s)为拟合所得轨道平面侧倾姿态函数，b₁、b₀为待拟合系数，s₀为上一时刻的转向架的行驶里程位置，v为转向架运行速度，Δt为积分时间常数。

进一步地，所述转向架倾角拟合值的计算公式为：

α₀＝F_α(s_b)＝b₁s_b+b₀

其中，α₀为转向架倾角拟合值，s_b为当前的转向架的行驶里程位置，s_b的值等于转向架行驶里程数据点集s中最新的数据点。

进一步地，所述步骤S4具体包括以下步骤：

S41、根据转向架偏航角速度和转向架运行速度，计算得到原始曲率信号，所述原始曲率信号具体为转向架偏航角速度与转向架运行速度的比值；

S42、分别对原始曲率信号以及转向架侧倾角数据进行平滑处理，将平滑处理后的原始曲率信号与平滑处理后的转向架侧倾角进行比值运算，得到轨道线路倾角和曲率之间的比例系数运算值；

S43、将比例系数运算值与转向架倾角拟合值进行相乘运算，得到折算线路曲率。

与现有技术相比，本发明通过在转向架上布置角速度传感器、测速传感器以及倾角传感器，并将角速度传感器、测速传感器以及倾角传感器分别连接至曲率运算单元，利用曲率运算单元对实时采集的转向架偏航角速度、运行速度以及侧倾角数据进行实时的分析计算，基于一段确定线路上轨道线路平面的倾角与轨道曲率之比为定值这一规律，将转向架侧倾姿态角等效换算为线路曲率，以实时确定出线路曲率检测结果，由此提高了轨道线路曲率检测结果的实时性和准确性，从而可为各类轨道车辆主动控制系统提供更加准确的控制目标参量。

本发明利用转向架偏航角速度以及运行速度，确定出转向架二维平面运行轨迹；利用转向架运行速度以及侧倾角，确定出转向架侧倾姿态轨迹，由此能够提取出运行轨迹线中包含的宏观线路特征，有效滤除高频噪声，进一步保证线路曲率检测的准确性。

本发明的系统结构简单，便于安装布置，能够很好地适用于不同形式的轨道车辆。

附图说明

图1为本发明的系统架构及方法流程示意图；

图2为实施例中转向架二维平面运行轨迹获取模块计算所得曲率拟合值；

图3为实施例中侧倾姿态轨迹获取模块计算所得倾角拟合值；

图4为实施例中传感器的原始测量信号；

图5为实施例中数据融合模块计算所得的比例系数；

图6为实施例中曲率检测结果图；

图中标记说明：1、角速度传感器，2、测速传感器，3、倾角传感器，4、曲率运算单元，5、转向架二维平面运行轨迹获取模块，6、转向架侧倾姿态轨迹获取模块，7、数据融合模块，8、转向架倾角拟合值，9、轨道线路倾角和曲率之间的比例系数运算值，10、线路曲率拟合值，11、原始曲率信号，12、转向架倾角测量值，13、线路曲率检测结果输出值，14、实施例中轨道线路真实曲率，15、实施例中传统滤波方法所得曲率探测值。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种用于主动径向控制的线路曲率实时检测系统，包括布置于转向架上的角速度传感器1、测速传感器2和倾角传感器3，角速度传感器1、测速传感器2和倾角传感器3分别连接至曲率运算单元4，角速度传感器1用于采集转向架偏航角速度，测速传感器2用于采集转向架运行速度，倾角传感器3用于采集转向架侧倾角，曲率运算单元4根据转向架偏航角速度、转向架运行速度以及转向架侧倾角数据，通过数据处理计算，得到对应的线路曲率检测结果。

其中，曲率运算单元4包括转向架二维平面运行轨迹获取模块5、转向架侧倾姿态轨迹获取模块6以及数据融合模块7，转向架二维平面运行轨迹获取模块5、转向架侧倾姿态轨迹获取模块6分别与数据融合模块7连接，转向架二维平面运行轨迹获取模块5分别与角速度传感器1、测速传感器2相连接，以根据转向架偏航角速度和转向架运行速度，分析得到转向架在二维水平面上的行驶轨迹点，通过拟合各轨迹点，得到转向架的平面运行轨迹，并根据平面运行轨迹计算得到线路曲率拟合值10；

转向架侧倾姿态轨迹获取模块6分别与测速传感器2、倾角传感器3相连接，以转向架侧倾角和转向架运行速度，分析得到转向架的侧倾姿态轨迹，并根据侧倾姿态轨迹运算得到转向架倾角拟合值8；

数据融合模块7则根据原始曲率信号11、转向架侧倾角12、转向架倾角拟合值8，通过数据分析计算，得到比例系数运算值9以及折算线路曲率；

比例系数运算值9若未收敛，则以线路曲率拟合值10作为线路曲率检测结果；

比例系数运算值9若收敛进入稳定区间，则以折算线路曲率作为线路曲率检测结果。

基于上述系统架构，以实现一种用于主动径向控制的线路曲率实时检测方法，包括以下步骤：

S1、角速度传感器、测速传感器、倾角传感器分别采集转向架偏航角速度、转向架运行速度、转向架侧倾角，并将采集的数据传输至曲率运算单元；

S2、根据转向架偏航角速度以及转向架运行速度，获取得到转向架的平面运行轨迹，并根据平面运行轨迹计算得到线路曲率拟合值，具体的：

首先根据转向架偏航角速度以及转向架运行速度，结合转向架偏航角，确定出转向架在二维平面上的各个行驶轨迹点：

其中，x、y分别为当前转向架所处平面位置的横坐标和纵坐标点集，x₀为上一时刻的转向架所处平面位置的横坐标，y₀为上一时刻的转向架所处平面位置的纵坐标，为当前转向架偏航角，/>为上一时刻的转向架偏航角，Δt为积分时间常数，ω为转向架偏航角速度，v为转向架运行速度；

之后通过拟合各个行驶轨迹点，得到转向架的平面运行轨迹，本实施例将一段里程范围内获取的转向架平面位置点集(x,y)采用三次函数进行最小二乘拟合，以得到转向架的平面运行轨迹：

y＝F_k(x)＝a₃x³+a₂x²+a₁x+a₀

其中，F_k(x)为拟合所得转向架行驶轨迹函数，a₃、a₂、a₁、a₀分别为待拟合系数；

再根据转向架的平面运行轨迹，进一步计算得到线路曲率拟合值：

其中，k₀为线路曲率拟合值，x_n为转向架当前位置在大地坐标系下的横坐标；

S3、根据转向架运行速度以及转向架侧倾角，获取得到转向架的侧倾姿态轨迹，并根据侧倾姿态轨迹计算得到转向架倾角拟合值，具体的：

首先根据转向架运行速度，得到转向架的行驶里程位置，结合转向架侧倾角，确定出转向架的轨道平面各个侧倾角数据点；

之后通过拟合各个侧倾角数据点，得到转向架的侧倾姿态轨迹，本实施例将一段里程范围内获取的轨道平面侧倾角数据点(s,α)采用一次函数进行最小二乘拟合，以得到转向架的侧倾姿态轨迹：

α＝F_α(s)＝b₁s+b₀

s＝s₀+vΔt

其中，α为转向架侧倾角数据点集，s为转向架行驶里程数据点集，F_α(s)为拟合所得轨道平面侧倾姿态函数，b₁、b₀为待拟合系数，s₀为上一时刻的转向架的行驶里程位置，v为转向架运行速度，Δt为积分时间常数；

再根据转向架的侧倾姿态轨迹，进一步计算得到转向架倾角拟合值：

α₀＝F_α(s_b)＝b₁s_b+b₀

其中，α₀为转向架倾角拟合值，s_b为当前的转向架的行驶里程位置，s_b的值等于转向架行驶里程数据点集s中最新的数据点。

S4、根据转向架偏航角速度、转向架运行速度、转向架侧倾角，通过数据处理计算，得到比例系数运算值以及折算线路曲率，具体的：

首先根据转向架偏航角速度和转向架运行速度，计算得到原始曲率信号，原始曲率信号具体为转向架偏航角速度与转向架运行速度的比值；

之后分别对原始曲率信号以及转向架侧倾角数据进行平滑处理，将平滑处理后的原始曲率信号与平滑处理后的转向架侧倾角进行比值运算，得到轨道线路倾角和曲率之间的比例系数运算值；

再将比例系数运算值与转向架倾角拟合值进行相乘运算，得到折算线路曲率；

S5、判断比例系数运算值是否收敛进入稳定区间，若判断为是，则将折算线路曲率输出作为线路曲率检测结果；

否则将线路曲率拟合值输出作为线路曲率检测结果。

综上可知，本技术方案提出一种用于主动径向控制的线路曲率实时检测系统，该系统由布置于转向架上的角速度传感器1、测速传感器2、倾角传感器3以及曲率运算单元4构成。

曲率运算单元4包含转向架二维平面运行轨迹获取模块5、转向架侧倾姿态轨迹获取模块6和数据融合模块7。

转向架二维平面运行轨迹获取模块5通过测量的转向架偏航角速度ω和转向架运行速度v，以获取转向架在二维水平面上的行驶轨迹点，通过拟合各轨迹点得到转向架的平面运行轨迹，并根据平面运行轨迹计算线路曲率拟合值10。计算过程具体为如下步骤，本实施例的线路曲率拟合值计算结果如图2所示：

1、系统由布置于转向架的角速度传感器测得转向架偏航角速度ω；由车载测速传感器测得车辆运行速度v(即转向架运行速度)；

2、由下式计算转向架偏航角

式中，为上一时刻的转向架偏航角；Δt为积分时间常数。

3、由下式计算转向架行驶轨迹的平面二维坐标：

式中，x₀为上一时刻的转向架所处平面位置的横坐标；y₀为上一时刻的转向架所处平面位置的纵坐标。

4、将一段里程范围内获取的转向架平面位置点集(x,y)用三次函数进行最小二乘拟合，可表示为下式：

y＝F_k(x)＝a₃x³+a₂x²+a₁x+a₀

式中，F_k(x)为拟合所得转向架行驶轨迹函数；a₃、a₂、a₁、a₀为待拟合系数。

5、根据拟合所得轨迹方程，线路曲率拟合值10可由下式计算：

式中，x_n为转向架当前位置在大地坐标系下的横坐标。

转向架侧倾姿态轨迹获取模块6则通过测量的转向架侧倾角α和转向架运行速度v，获取转向架的侧倾姿态轨迹，并根据侧倾姿态轨迹运算得到转向架倾角拟合值8。计算过程具体为如下步骤，本实施例的转向架倾角拟合值计算结果如图3所示：

1、系统由布置于转向架的倾角传感器测得转向架侧倾角α，由车载测速传感器测得车辆运行速度v；

2、由下式计算转向架行驶里程s：

s＝s₀+vΔt

式中，s₀为上一时刻的转向架的行驶里程位置，Δt为积分时间常数。

3、将一段里程范围内获取的轨道平面侧倾角数据点(s,α)用一次函数进行最小二乘拟合，可表示为下式：

α＝F_α(s)＝b₁s+b₀

式中，α为转向架侧倾角数据点集，s为转向架行驶里程数据点集，F_α(s)为拟合所得轨道平面侧倾姿态函数；b₁、b₀为待拟合系数；

4、根据拟合所得侧倾姿态方程，转向架倾角拟合值8可由下式计算：

α₀＝F_α(s_b)＝b₁s_b+b₀

式中，α₀为转向架倾角拟合值，s_b为当前的转向架的行驶里程位置，s_b的值等于转向架行驶里程数据点集s中最新的数据点。

数据融合模块7首先对原始曲率信号11和转向架倾角测量值12进行平滑处理，再取以上两路平滑处理后信号的比值，以获取轨道线路倾角和曲率之间的比例系数运算值9。计算过程具体为如下步骤，本实施例的计算结果分别如图4、图5所示：

1、系统由布置于转向架的角速度传感器测得转向架偏航角速度ω；由车载测速传感器测得车辆运行速度v；由布置于转向架的倾角传感器测得转向架倾角α测量值12；

2、通过传感器读数实时计算转向架偏航角速度ω与运行速度v的比值，得到原始曲率信号11，即带有高频噪声的线路曲率信号；

3、将原始曲率信号11与转向架倾角测量值12进行在线平滑处理；

4、将以上两路经过平滑处理后的信号作比，二者比值即为轨道线路倾角和曲率之间的比例系数运算值9，如图5所示。

曲率运算单元4将转向架倾角拟合值8与稳定的比例系数运算值9相乘，由此间接折算线路曲率。计算过程具体为如下步骤，本实施例的计算结果如图6所示：

1、判断比例系数运算值9结果是否进入稳定区间，如果比例系数运算值9结果尚未收敛，以线路曲率拟合值10作为曲率探测输出值13；

2、如果比例系数运算值9结果趋于稳定，则以转向架倾角拟合值8和比例系数运算值9之积作为曲率探测输出值13；

图6为本实施例经过上述过程所得实时线路曲率探测结果以及采用传统滤波方法得到的曲率探测结果，由图6可知，采用本技术方案得到的曲率探测输出值13显著地滤除了原始曲率信号11中包含的高频噪声；且与传统滤波方法所得曲率探测值15相比，曲率探测结果的准确度和实时性均有明显提高。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于主动径向控制的线路曲率实时检测系统，其特征在于，包括布置于转向架上的角速度传感器(1)、测速传感器(2)和倾角传感器(3)，所述角速度传感器(1)、测速传感器(2)和倾角传感器(3)分别连接至曲率运算单元(4)，所述角速度传感器(1)用于采集转向架偏航角速度，所述测速传感器(2)用于采集转向架运行速度，所述倾角传感器(3)用于采集转向架侧倾角，所述曲率运算单元(4)根据转向架偏航角速度、转向架运行速度以及转向架侧倾角数据，通过数据处理计算，得到对应的线路曲率检测结果；

所述曲率运算单元(4)包括转向架二维平面运行轨迹获取模块(5)、转向架侧倾姿态轨迹获取模块(6)以及数据融合模块(7)，所述转向架二维平面运行轨迹获取模块(5)、转向架侧倾姿态轨迹获取模块(6)分别与数据融合模块(7)连接，所述转向架二维平面运行轨迹获取模块(5)分别与角速度传感器(1)、测速传感器(2)相连接，以根据转向架偏航角速度和转向架运行速度，分析得到转向架在二维水平面上的行驶轨迹点，通过拟合各轨迹点，得到转向架的平面运行轨迹，并根据平面运行轨迹计算得到线路曲率拟合值；

所述转向架侧倾姿态轨迹获取模块(6)分别与测速传感器(2)、倾角传感器(3)相连接，以转向架侧倾角和转向架运行速度，分析得到转向架的侧倾姿态轨迹，并根据侧倾姿态轨迹运算得到转向架倾角拟合值；

所述数据融合模块(7)根据原始曲率信号、转向架侧倾角、转向架倾角拟合值，通过数据分析计算，得到比例系数运算值以及折算线路曲率；

所述比例系数运算值若未收敛，则以线路曲率拟合值作为线路曲率检测结果；

所述比例系数运算值若收敛进入稳定区间，则以折算线路曲率作为线路曲率检测结果。

2.一种用于主动径向控制的线路曲率实时检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、角速度传感器、测速传感器、倾角传感器分别采集转向架偏航角速度、转向架运行速度、转向架侧倾角，并将采集的数据传输至曲率运算单元；

S2、根据转向架偏航角速度以及转向架运行速度，获取得到转向架的平面运行轨迹，并根据平面运行轨迹计算得到线路曲率拟合值；

S3、根据转向架运行速度以及转向架侧倾角，获取得到转向架的侧倾姿态轨迹，并根据侧倾姿态轨迹计算得到转向架倾角拟合值；

S4、根据转向架偏航角速度、转向架运行速度、转向架侧倾角，通过数据处理计算，得到比例系数运算值以及折算线路曲率；

S5、判断比例系数运算值是否收敛进入稳定区间，若判断为是，则将折算线路曲率输出作为线路曲率检测结果；

否则将线路曲率拟合值输出作为线路曲率检测结果；

所述步骤S2具体包括以下步骤：

S21、根据转向架偏航角速度以及转向架运行速度，结合转向架偏航角，确定出转向架在二维平面上的各个行驶轨迹点；

S22、通过拟合各个行驶轨迹点，得到转向架的平面运行轨迹；

S23、根据转向架的平面运行轨迹，进一步计算得到线路曲率拟合值；

所述转向架在二维平面上的行驶轨迹点具体为：

其中，x、y分别为当前转向架所处平面位置的横坐标和纵坐标点集，x₀为上一时刻的转向架所处平面位置的横坐标，y₀为上一时刻的转向架所处平面位置的纵坐标，为当前转向架偏航角，/>为上一时刻的转向架偏航角，Δt为积分时间常数，ω为转向架偏航角速度，v为转向架运行速度；

所述步骤S22具体是将一段里程范围内获取的转向架平面位置点集(x,y)采用三次函数进行最小二乘拟合，以得到转向架的平面运行轨迹：

y＝F_k(x)＝a₃x³+a₂x²+a₁x+a₀

其中，F_k(x)为拟合所得转向架行驶轨迹函数，a₃、a₂、a₁、a₀分别为待拟合系数；

所述线路曲率拟合值的计算公式为：

其中，k₀为线路曲率拟合值，x_n为转向架当前位置在大地坐标系下的横坐标；

所述步骤S3具体包括以下步骤：

S31、根据转向架运行速度，得到转向架的行驶里程位置，结合转向架侧倾角，确定出转向架的轨道平面各个侧倾角数据点；

S32、通过拟合各个侧倾角数据点，得到转向架的侧倾姿态轨迹；

S33、根据转向架的侧倾姿态轨迹，进一步计算得到转向架倾角拟合值。

3.根据权利要求2所述的一种用于主动径向控制的线路曲率实时检测方法，其特征在于，所述步骤S32具体是将一段里程范围内获取的轨道平面侧倾角数据点(s,α)采用一次函数进行最小二乘拟合，以得到转向架的侧倾姿态轨迹：

α＝F_α(s)＝b₁s+b₀

s＝s₀+vΔt

其中，α为转向架侧倾角数据点集，s为转向架行驶里程数据点集，F_α(s)为拟合所得轨道平面侧倾姿态函数，b₁、b₀为待拟合系数，s₀为上一时刻的转向架的行驶里程位置，v为转向架运行速度，Δt为积分时间常数。

4.根据权利要求3所述的一种用于主动径向控制的线路曲率实时检测方法，其特征在于，所述转向架倾角拟合值的计算公式为：

α₀＝F_α(s_b)＝b₁s_b+b₀

其中，α₀为转向架倾角拟合值，s_b为当前的转向架的行驶里程位置，s_b的值等于转向架行驶里程数据点集s中最新的数据点。

5.根据权利要求1所述的一种用于主动径向控制的线路曲率实时检测方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括以下步骤：

S41、根据转向架偏航角速度和转向架运行速度，计算得到原始曲率信号，所述原始曲率信号具体为转向架偏航角速度与转向架运行速度的比值；

S42、分别对原始曲率信号以及转向架侧倾角数据进行平滑处理，将平滑处理后的原始曲率信号与平滑处理后的转向架侧倾角进行比值运算，得到轨道线路倾角和曲率之间的比例系数运算值；

S43、将比例系数运算值与转向架倾角拟合值进行相乘运算，得到折算线路曲率。