CN114754962B - 一种确定落轴高度的方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种确定落轴高度的方法、装置、电子设备和存储介质，包括：将目标轨道路段的至少一个轨道参数的和值确定为第一TQI；确定至少一个轨道不平顺谱中每个所述轨道不平顺谱的第二TQI；将与第一TQI之间的差值满足预设要求的第二TQI对应的轨道不平顺谱确定为目标轨道不平顺谱；根据目标轨道不平顺谱确定目标轨道路段的冲击力，并根据冲击力、行驶车辆在目标轨道路段的车辆运行参数、动力学公式，确定行驶车辆的车轮对目标轨道路段的车轨的冲击速度；根据冲击速度、能量守恒定律，确定用于在模拟路段进行落轴试验的落轴高度。本申请实施例通过上述方法，有助于解决由于落轴高度任意设置造成的落轴试验结果不准确的问题。

Description

一种确定落轴高度的方法、装置、电子设备和存储介质

技术领域

本申请涉及轨道减振技术领域，具体而言，涉及一种确定落轴高度的方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

在日常生活中,人们常会遭受来自周围环境的各类振动对工作及生活的影响,比如各类施工设备以及工业设备运转振动的影响。最近几十年,随着我国交通事业的迅猛发展,城市轨道交通、铁路交通等各类交通车辆不可避免地要临近、通过、甚至下穿建筑物，由此带来的环境振动问题也越来越突出。相比施工设备以及固定位置工业设备振动的影响,轨道交通车辆运行所带来的影响涉及的范围更加广泛,因此控制轨道交通振动是改善乘客舒适性和环境保护的重要课题。

目前轨道交通的减振降噪改造有很多种方式，例如更换弹性扣件、铺设道砟垫、更换弹性轨枕等，这些改造都会有进行现场或室内试验来验证改造效果。室内试验通常采用落轴试验来验证改造效果，落轴试验在铺设前可获得与实际运营相接近的减振效果，从而通过落轴试验得到的减震效果确定减振是否有效，而落轴试验中的落轴高度直接影响落轴试验的结果。

发明人在研究中发现，由于不同的轨道路段的道路以及在不同道路上安装的轨道、在轨道上行驶的车辆均是不同的，而落轴高度与轨道路段的轨道情况、车辆行驶参数息息相关，简单来说，轨道越不平顺，车轮对钢轨的冲击速度也就越大，所以根据能量守恒计算得到的落轴高度越大，那么轨道和车辆振动也就越大，从而导致振动噪音变大。因此落轴高度与真实轨道路段中落轴高度的值越接近，根据该落轴高度进行落轴试验得到的噪音或振动情况确定的减振结果也就越接近真实的减振效果。现有技术中不对轨道路段的轨道情况、行驶车辆以及车辆在该路段行驶的参数进行分析，在不确定该轨道路段的轨道不平顺情况下任意设置落轴高度的方法，容易造成落轴试验得到的结果不准确的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种确定落轴高度的方法、装置、电子设备和存储介质，有助于解决由于落轴高度任意设置造成的落轴试验结果不准确的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种确定落轴高度的方法，所述方法包括：

将目标轨道路段的至少一个轨道参数的和值确定为用于表示所述目标轨道路段的轨道不平顺情况的第一轨道不平顺质量指数TQI；

确定至少一个轨道不平顺谱中每个所述轨道不平顺谱的第二TQI；

将与所述第一TQI之间的差值满足预设要求的第二TQI对应的轨道不平顺谱确定为所述目标轨道路段的目标轨道不平顺谱；

根据所述目标轨道不平顺谱确定所述目标轨道路段的冲击力，并根据所述冲击力、行驶车辆在该目标轨道路段的车辆运行参数以及动力学公式，确定所述行驶车辆的车轮对所述目标轨道路段安装的车轨的冲击速度；

根据所述冲击速度以及能量守恒定律，确定用于在模拟路段进行落轴试验的落轴高度，以基于所述落轴高度进行所述落轴试验，并根据所述落轴试验的结果完成对所述目标轨道路段的减振改造；所述模拟路段为用于还原所述目标轨道路段的真实情况的部分路段。

在一个可行的实施方案中，所述动力学公式为：

MA+CV+KX＝P；

其中，V为所述冲击速度、M为耦合系统的质量、A为所述耦合系统的垂向加速度、C为所述耦合系统的阻尼、K为所述耦合系统的刚度矩阵、X为所述耦合系统的垂向位移、P为所述冲击力。

在一个可行的实施方案中，所述能量守恒定律的公式为：

其中，h为所述落轴高度、V为所述冲击速度、g为重力加速度。

在一个可行的实施方案中，所述轨道不平顺谱包括：

为所述目标轨道路段绘制的轨道不平顺谱、按照不同标准规范设置的标准轨道不平顺谱。

在一个可行的实施方案中，确定至少一个轨道不平顺谱中每个所述轨道不平顺谱的第二TQI，包括：

针对每个所述轨道不平顺谱，根据所述目标轨道路段的线路设计速度等级，确定预设波长长度范围内所述轨道不平顺谱在所述线路设计速度等级下规定的至少一个所述轨道参数的标准值；所述轨道参数包括：左高低、右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平和三角坑；所述预设波长长度范围为：1.5～42m；

将所述至少一个轨道参数的标准值的和值确定为所述轨道不平顺谱的第二TQI。

在一个可行的实施方案中，将与所述第一TQI之间的差值满足预设要求的第二TQI对应的轨道不平顺谱确定为所述目标轨道路段的目标轨道不平顺谱，包括：

确定小于或等于所述第一TQI的至少一个目标第二TQI；

计算所述第一TQI与每个所述目标第二TQI之间的第一差值；

将得到目标差值的第二TQI对应的轨道不平顺谱确定为所述目标轨道路段的目标轨道不平顺谱；所述目标差值为至少一个所述第一差值中数值最小的第一差值。

第二方面，本申请实施例还提供了一种确定落轴高度的装置，所述装置包括：

第一计算单元，用于将目标轨道路段的至少一个轨道参数的和值确定为用于表示所述目标轨道路段的轨道不平顺情况的第一轨道不平顺质量指数TQI；

第二计算单元，用于确定至少一个轨道不平顺谱中每个所述轨道不平顺谱的第二TQI；

第一确定单元，用于将与所述第一TQI之间的差值满足预设要求的第二TQI对应的轨道不平顺谱确定为所述目标轨道路段的目标轨道不平顺谱；

第二确定单元，用于根据所述目标轨道不平顺谱确定所述目标轨道路段的冲击力，并根据所述冲击力、行驶车辆在该目标轨道路段的车辆运行参数以及动力学公式，确定所述行驶车辆的车轮对所述目标轨道路段安装的车轨的冲击速度；

第三确定单元，用于根据所述冲击速度以及能量守恒定律，确定用于在模拟路段进行落轴试验的落轴高度，以基于所述落轴高度进行所述落轴试验，并根据所述落轴试验的结果完成对所述目标轨道路段的减振改造；所述模拟路段为用于还原所述目标轨道路段的真实情况的部分路段。

在一个可行的实施方案中，所述动力学公式为：

MA+CV+KX＝P；

其中，V为所述冲击速度、M为耦合系统的质量、A为所述耦合系统的垂向加速度、C为所述耦合系统的阻尼、K为所述耦合系统的刚度矩阵、X为所述耦合系统的垂向位移、P为所述冲击力。

在一个可行的实施方案中，所述能量守恒定律的公式为：

其中，h为所述落轴高度、V为所述冲击速度、g为重力加速度。

在一个可行的实施方案中，所述轨道不平顺谱包括：

为所述目标轨道路段绘制的轨道不平顺谱、按照不同标准规范设置的标准轨道不平顺谱。

在一个可行的实施方案中，所述第二计算单元用于：

针对每个所述轨道不平顺谱，根据所述目标轨道路段的线路设计速度等级，确定预设波长长度范围内所述轨道不平顺谱在所述线路设计速度等级下规定的至少一个所述轨道参数的标准值；所述轨道参数包括：左高低、右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平和三角坑；所述预设波长长度范围为：1.5～42m；

将所述至少一个轨道参数的标准值的和值确定为所述轨道不平顺谱的第二TQI。

在一个可行的实施方案中，所述第一确定单元用于：

确定小于或等于所述第一TQI的至少一个目标第二TQI；

计算所述第一TQI与每个所述目标第二TQI之间的第一差值；

将得到目标差值的第二TQI对应的轨道不平顺谱确定为所述目标轨道路段的目标轨道不平顺谱；所述目标差值为至少一个所述第一差值中数值最小的第一差值。

第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如第一方面中任一项所述的方法的步骤。

第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如第一方面中任一项所述的方法的步骤。

本申请实施例提供的一种确定落轴高度的方法、装置、电子设备和存储介质，通过计算目标轨道路段的第一TQI和每个轨道不平顺谱的第二TQI，根据第一TQI与第二TQI之间的关系，确定出目标轨道路段的目标轨道不平顺谱，从而根据目标轨道不平顺谱确定出该目标轨道路段的冲击力，根据力和速度的关系，确定出目标轨道路段和行驶车辆在该冲击力下的冲击速度，并根据能量守恒定律中高度和速度之间的关系，确定目标轨道路段的落轴高度，以根据该落轴高度进行落轴试验。通过上述方法，根据轨道路段实际情况(轨道不平顺谱)与冲击力之间的关系、冲击力与冲击速度之间的关系以及冲击速度与落轴高度之间的关系，能够确定出针对该目标轨道路段的落轴高度，从而根据该落轴高度进行落轴试验得到的结果更贴合该轨道路段的实际情况，与现有技术中不对轨道路段的轨道情况、行驶车辆以及车辆在该路段行驶的参数进行分析，在不确定该轨道路段的轨道不平顺情况下任意设置落轴高度的方法相比，本申请实施例有助于解决由于落轴高度任意设置造成的落轴试验结果不准确的问题。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的一种确定落轴高度的方法的流程图。

图2示出了本申请实施例所提供的一种确定目标轨道不平顺谱的方法的流程图。

图3示出了本申请实施例所提供的一种确定落轴高度的装置的结构示意图。

图4示出了本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。

另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要提前说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。

需要提前说明的是，本申请实施例涉及到的装置或电子设备等可以执行在单个服务器上，也可以执行在服务器组。服务器组可以是集中式的，也可以是分布式的。在一些实施例中，服务器相对于终端，可以是本地的，也可以是远程的。例如，服务器可以经由网络访问存储在服务请求方终端、服务提供方终端、或数据库、或其任意组合中的信息和/或数据。作为另一示例，服务器可以直接连接到服务请求方终端、服务提供方终端和数据库中至少一个，以访问存储的信息和/或数据。在一些实施例中，服务器可以在云平台上实现；仅作为示例，云平台可以包括私有云、公有云、混合云、社区云(community cloud)、分布式云、跨云(inter-cloud)、多云(multi-cloud)等，或者它们的任意组合。

图1示出了本申请实施例所提供的一种确定落轴高度的方法的流程图，如图1所示，所述方法通过以下步骤实现：

步骤101，将目标轨道路段的至少一个轨道参数的和值确定为用于表示所述目标轨道路段的轨道不平顺情况的第一TQI(Track Quality Index，轨道不平顺质量指数)。

具体的，目标轨道路段是包含交通轨道的路段，轨道参数用于表示该目标轨道路段的轨道建设情况，轨道参数包括但不限于：左高低、右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平和三角坑。其中，高低是由于左右车轨顶面垂向偏移引起轨道中心线的垂向偏移、轨向是指轨道中心线在水平面上的平顺性；左高低是指左股车轨相对于车轨顶面基准线的垂向偏移、右高低是指右股车轨相对于车轨顶面基准线的垂向偏移、左轨向是指左股车轨相对于车轨顶面基准线的水平偏移、右轨向是指右股车轨相对于车轨顶面基准线的水平偏移、轨距是指铁路轨道两条铁轨(车轨)之间的距离、水平是指线路上左右两股车轨顶面的高度差、三角坑是指在规定距离范围内两股车轨交替出现的水平差超过规定值的轨面变形状态。目标轨道路段的至少一个轨道参数可以是直接对目标轨道路段进行测量得到的，也可以是根据建设该目标轨道路段时所依据的建设标准得到的。轨道不平顺是指轨道几何形状、尺寸和空间位置的偏差。在本申请实施例中，第一TQI是对该目标轨道路段的左高低、右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平和三角坑的数值共同求和得到的，用该第一TQI表示该目标轨道路段的实际轨道不平顺情况。

步骤102，确定至少一个轨道不平顺谱中每个所述轨道不平顺谱的第二TQI。

具体的，轨道不平顺是引起列车振动、轮轨动作用力增大的主要根源。对行车平稳舒适和行车安全都有重要影响，是轨道方面直接限制行车速度的主要因素。轨道不平顺谱是在实际线路上存在的各种轨道不平顺是由不同波长、不同相位和不同幅值的随机不平顺波叠加而成的，是与线路里程有关的复杂随机过程。功率谱密度函数是表述作为平稳随机过程的轨道不平顺的最重要和最常用的统计函数，由此得到轨道不平顺谱。工程中常用功率谱图来描述谱密度对频率的函数变化。轨道不平顺的功率谱图可以清楚地表示不平顺的大小随频率的变化关系。包括但不限于：美国6级轨道谱、德国铁路高干扰谱、德国铁路低干扰谱、中国提速干线谱、城市轨道交通轨道不平顺谱等标准谱，还包括为特定轨道测绘得到的该轨道的轨道不平顺谱。针对每个轨道不平顺谱，根据该轨道不平顺谱中规范规定的轨道参数，计算该轨道不平顺谱的第二TQI，第二TQI与第一TQI的计算方法相同。

步骤103，将与所述第一TQI之间的差值满足预设要求的第二TQI对应的轨道不平顺谱确定为所述目标轨道路段的目标轨道不平顺谱。

具体的，根据步骤102中为每个轨道不平顺谱计算的第二TQI，确定每个第二TQI与第一TQI之间的差值是否预设要求，当其中一个TQI满足预设要求时，将得到该第二TQI的轨道不平顺谱确定为该目标轨道路段的目标轨道不平顺谱。其中，预设要求是指小于第一TQI的至少一个TQI中，最接近该第一TQI的第二TQI。当第二TQI小于第一TQI时，第二TQI与该第一TQI越接近，说明该第二TQI对应的轨道不平顺谱越接近该目标轨道路段的真实情况。从而通过该轨道不平顺谱表示该目标轨道路段中除了TQI之外的其他参数和特性。

步骤104，根据所述目标轨道不平顺谱确定所述目标轨道路段的冲击力，并根据所述冲击力、行驶车辆在该目标轨道路段的车辆运行参数以及动力学公式，确定所述行驶车辆的车轮对所述目标轨道路段安装的车轨的冲击速度。

具体的，车辆运行参数包括：车辆运行加速度、车辆冲击速度、车辆的位移、车辆质量、车辆阻尼、系统刚度矩阵；其中，系统刚度矩阵表示了系统的刚度，系统包括行驶车辆和目标轨道路段中的轨道，根据步骤103确定出目标轨道路段的目标轨道不平顺谱之后，根据目标轨道不平顺谱与冲击力之间的关系，确定出目标轨道路段对车轮的冲击力，其中，目标轨道不平顺谱与冲击力正相关，目标轨道不平顺谱的第二TQI越大，该冲击力的值越大。根据预先设置的轨道不平顺谱与冲击力之间的计算模型，根据目标轨道不平顺谱计算出冲击力，并根据轨道对车轮的冲击力，行驶车辆的车辆运行参数以及动力学公式，计算该行驶车辆的车轮对轨道的冲击速度。

步骤105，根据所述冲击速度以及能量守恒定律，确定用于在模拟路段进行落轴试验的落轴高度，以基于所述落轴高度进行所述落轴试验，并根据所述落轴试验的结果完成对所述目标轨道路段的减振改造；所述模拟路段为用于还原所述目标轨道路段的真实情况的部分路段。

具体的，落轴高度为车轮踏面最低处距离轨道中车轨顶部之间的距离。室内试验通常采用落轴试验来验证改造效果，落轴试验在铺设前可获得与实际运营相接近的减振效果，一方面具有可重复性，另一方面可以避免铺设后，效果不达标所造成的成本问题。落轴试验的落轴高度直接影响试验结果，因此如何确定出一个更接近现场真实情况的落轴高度，决定了对该目标轨道路段进行减振改造的效果是否达到预期。本申请实施例在根据步骤104得到冲击速度之后，根据能量守恒定律中速度与高度之间的关系，计算在该冲击速度下的落轴高度。

本申请实施例提供的一种确定落轴高度的方法，通过计算目标轨道路段的第一TQI和每个轨道不平顺谱的第二TQI，根据第一TQI与第二TQI之间的关系，确定出目标轨道路段的目标轨道不平顺谱，从而根据目标轨道不平顺谱确定出该目标轨道路段的冲击力，根据力和速度的关系，确定出目标轨道路段和行驶车辆在该冲击力下的冲击速度，并根据能量守恒定律中高度和速度之间的关系，确定目标轨道路段的落轴高度，以根据该落轴高度进行落轴试验。通过上述方法，根据轨道路段实际情况(轨道不平顺谱)与冲击力之间的关系、冲击力与冲击速度之间的关系以及冲击速度与落轴高度之间的关系，能够确定出针对该目标轨道路段的落轴高度，从而根据该落轴高度进行落轴试验得到的结果更贴合该轨道路段的实际情况，与现有技术中不对轨道路段的轨道情况、行驶车辆以及车辆在该路段行驶的参数进行分析，在不确定该轨道路段的轨道不平顺情况下任意设置落轴高度的方法相比，本申请实施例有助于解决由于落轴高度任意设置造成的落轴试验结果不准确的问题。

在一个可行的实施方案中，所述动力学公式为：

MA+CV+KX＝P；

其中，V为所述冲击速度、M为耦合系统的质量、A为所述耦合系统的垂向加速度、C为所述耦合系统的阻尼、K为所述耦合系统的刚度矩阵、X为所述耦合系统的垂向位移、P为所述冲击力。

具体的，该动力学公式表示了行驶车辆与车轨之间力的变换关系，耦合系统是指列车在目标轨道路段的车轨(钢轨)上行驶的过程中，列车、车轨与地基共同构成的，也可以称为车辆-轨道垂向耦合模型，三者相互作用构成一个耦合系统。耦合系统的质量M、耦合系统的阻尼C以及刚度矩阵K是根据该耦合系统和该目标轨道路段中轨道(车轨或钢轨)的参数预先设置的，耦合系统的垂向位移X、耦合系统的垂向加速度A是可以根据行驶车辆在该目标轨道路段上的行驶参数，以及行驶车辆对目标轨道路段中的轨道的冲击力、冲击速度得到的，也可以是测量得到的。因此在耦合系统的质量M、所述耦合系统的阻尼C、所述耦合系统的刚度矩阵K、所述耦合系统的垂向位移X、所述耦合系统的垂向加速度A已知的情况下，根据步骤103确定出目标轨道不平顺谱之后，根据目标轨道不平顺谱的第二TQI，能够确定出该目标轨道路段的轨道不平顺质量指数，该轨道不平顺质量指数越大，则代表该目标轨道路段越不平顺，则该目标轨道路段的车轨与行驶车辆的车轮之间的冲击力也就越大，根据冲击力与轨道不平顺质量指数(TQI)之间的预设关系，确定当前目标轨道不平顺谱的第二TQI对应的冲击力P的值，从而代入上述动力学公式，得到当前行驶车辆在所述目标轨道路段的冲击速度V。

在一个可行的实施方案中，所述能量守恒定律的公式为：

其中，h为所述落轴高度、V为所述冲击速度、g为重力加速度。

具体的，根据能量守恒定律中高度、速度以及重力加速度之间的关系，在根据步骤104确定出所述冲击速度V之后，根据已知的重力加速度g，可以求得所述落轴高度h。

在一个可行的实施方案中，所述轨道不平顺谱包括：为所述目标轨道路段绘制的轨道不平顺谱、按照不同标准规范设置的标准轨道不平顺谱。

在一个可行的实施方案中，确定至少一个轨道不平顺谱中每个所述轨道不平顺谱的第二TQI，包括以下步骤：

针对每个所述轨道不平顺谱，根据所述目标轨道路段的线路设计速度等级，确定预设波长长度范围内所述轨道不平顺谱在所述线路设计速度等级下规定的至少一个所述轨道参数的标准值；所述轨道参数包括：左高低、右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平和三角坑；所述预设波长长度范围为：1.5～42m；将所述至少一个轨道参数的标准值的和值确定为所述轨道不平顺谱的第二TQI。

具体的，线路设计速度等级是按照行业内的规范进行划分的，包括但不限于以下等级：第一等级：速度为160km/h；第二等级：速度处于闭区间[160km/h，200km/h]范围内；第三等级：速度处于闭区间[200km/h，250km/h]范围内；第四等级：速度处于闭区间[250km/h,350km/h]范围内。轨道不平顺的波长范围很宽，0.01m～200m的波长均常见，不同波长对应的不同的轨道不平顺允许偏差，也对应着不同的规范标准。在本申请实施例中预设波长长度范围为1.5m～42m。在选择的预设波长长度范围和已知目标轨道路段的线路设计速度等级的情况下，根据选择的目标轨道不平顺谱，能够唯一的确定出第二TQI。其中，第二TQI是上述各轨道参数的标准值相加得到的和值。

需要注意的是，当每个轨道参数的标准值为一个数值区间时，得到的第二TQI也是一个数值区间。当第二TQI为数值区间时，在步骤103确定目标轨道不平顺谱时，用该第二TQI的数值区间中的区间边界值与所述第一TQI进行比较。

在一个可行的实施方案中，图2示出了本申请实施例所提供的一种确定目标轨道不平顺谱的方法的流程图，所述方法在执行步骤103将与所述第一TQI之间的差值满足预设要求的第二TQI对应的轨道不平顺谱确定为所述目标轨道路段的目标轨道不平顺谱，如图2所示，所述方法还包括以下步骤：

步骤201，确定小于或等于所述第一TQI的至少一个目标第二TQI。

具体的，针对为每个目标轨道不平顺谱计算的第二TQI，从每个第二TQI中确定出小于或等于该第一TQI的目标第二TQI。

步骤202，计算所述第一TQI与每个所述目标第二TQI之间的第一差值。

具体的，在根据步骤201确定出至少一个目标第二TQI时，需要从至少一个目标第二TQI中确定出最接近第一TQI的第二TQI，因此需要计算第一TQI与每个目标第二TQI之间的第一差值。

步骤203，将得到目标差值的第二TQI对应的轨道不平顺谱确定为所述目标轨道路段的目标轨道不平顺谱；所述目标差值为至少一个所述第一差值中数值最小的第一差值。

具体的，在根据步骤202确定出第一TQI与每个目标第二TQI之间的第一差值之后，对所有的第一差值进行比较，得到至少一个第一差值中数值最小的第一差值，则该数值最小的第一差值(目标差值)对应的第二TQI与第一TQI最接近。将得到该目标差值的第二TQI对应的轨道不平顺谱确定为所述目标轨道路段的目标轨道不平顺谱。

图3示出了本申请实施例所提供的一种确定落轴高度的装置的结构示意图，如图3所示，所述装置包括：第一计算单元301，第二计算单元302，第一确定单元303，第二确定单元304，第三确定单元305。

第一计算单元301，将目标轨道路段的至少一个轨道参数的和值确定为用于表示所述目标轨道路段的轨道不平顺情况的第一轨道不平顺质量指数TQI。

第二计算单元302，确定至少一个轨道不平顺谱中每个所述轨道不平顺谱的第二TQI。

第一确定单元303，将与所述第一TQI之间的差值满足预设要求的第二TQI对应的轨道不平顺谱确定为所述目标轨道路段的目标轨道不平顺谱。

第二确定单元304，用于根据所述目标轨道不平顺谱确定所述目标轨道路段的冲击力，并根据所述冲击力、行驶车辆在该目标轨道路段的车辆运行参数以及动力学公式，确定所述行驶车辆的车轮对所述目标轨道路段安装的车轨的冲击速度。

第三确定单元305，用于根据所述冲击速度以及能量守恒定律，确定用于在模拟路段进行落轴试验的落轴高度，以基于所述落轴高度进行所述落轴试验，并根据所述落轴试验的结果完成对所述目标轨道路段的减振改造；所述模拟路段为用于还原所述目标轨道路段的真实情况的部分路段。

在一个可行的实施方案中，所述动力学公式为：

MA+CV+KX＝P；

其中，V为所述冲击速度、M为耦合系统的质量、A为所述耦合系统的垂向加速度、C为所述耦合系统的阻尼、K为所述耦合系统的刚度矩阵、X为所述耦合系统的垂向位移、P为所述冲击力。

在一个可行的实施方案中，所述能量守恒定律的公式为：

其中，h为所述落轴高度、V为所述冲击速度、g为重力加速度。

在一个可行的实施方案中，所述轨道不平顺谱包括：

为所述目标轨道路段绘制的轨道不平顺谱、按照不同标准规范设置的标准轨道不平顺谱。

在一个可行的实施方案中，所述第二计算单元用于：

针对每个所述轨道不平顺谱，根据所述目标轨道路段的线路设计速度等级，确定预设波长长度范围内所述轨道不平顺谱在所述线路设计速度等级下规定的至少一个所述轨道参数的标准值；所述轨道参数包括：左高低、右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平和三角坑；所述预设波长长度范围为：1.5～42m。

将所述至少一个轨道参数的标准值的和值确定为所述轨道不平顺谱的第二TQI。

在一个可行的实施方案中，所述第一确定单元用于：

确定小于或等于所述第一TQI的至少一个目标第二TQI。

计算所述第一TQI与每个所述目标第二TQI之间的第一差值。

将得到目标差值的第二TQI对应的轨道不平顺谱确定为所述目标轨道路段的目标轨道不平顺谱；所述目标差值为至少一个所述第一差值中数值最小的第一差值。

本申请实施例提供的一种确定落轴高度的装置，通过计算目标轨道路段的第一TQI和每个轨道不平顺谱的第二TQI，根据第一TQI与第二TQI之间的关系，确定出目标轨道路段的目标轨道不平顺谱，从而根据目标轨道不平顺谱确定出该目标轨道路段的冲击力，根据力和速度的关系，确定出目标轨道路段和行驶车辆在该冲击力下的冲击速度，并根据能量守恒定律中高度和速度之间的关系，确定目标轨道路段的落轴高度，以根据该落轴高度进行落轴试验。通过上述装置，根据轨道路段实际情况(轨道不平顺谱)与冲击力之间的关系、冲击力与冲击速度之间的关系以及冲击速度与落轴高度之间的关系，能够确定出针对该目标轨道路段的落轴高度，从而根据该落轴高度进行落轴试验得到的结果更贴合该轨道路段的实际情况，与现有技术中不对轨道路段的轨道情况、行驶车辆以及车辆在该路段行驶的参数进行分析，在不确定该轨道路段的轨道不平顺情况下任意设置落轴高度的方法相比，本申请实施例有助于解决由于落轴高度任意设置造成的落轴试验结果不准确的问题。

图4示出了本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图，包括：处理器401、存储介质402和总线403，所述存储介质402存储有所述处理器401可执行的机器可读指令，当电子设备运行如实施例中的一种确定落轴高度的方法时，所述处理器401与所述存储介质402之间通过总线403通信，所述处理器401执行所述机器可读指令，以执行如实施例中的步骤。

在实施例中，所述存储介质402还可以执行其它机器可读指令，以执行如实施例中其它所述的方法，关于具体执行的方法步骤和原理参见实施例的说明，在此不再详细赘述。

本申请实施例还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，该计算机程序被处理器运行时执行，以执行如实施例中的步骤。

在本申请实施例中，该计算机程序被处理器运行时还可以执行其它机器可读指令，以执行如实施例中其它所述的方法，关于具体执行的方法步骤和原理参见实施例的说明，在此不再详细赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种确定落轴高度的方法，其特征在于，所述方法包括：

将目标轨道路段的至少一个轨道参数的和值确定为用于表示所述目标轨道路段的轨道不平顺情况的第一轨道不平顺质量指数TQI；

确定至少一个轨道不平顺谱中每个所述轨道不平顺谱的第二TQI；

将与所述第一TQI之间的差值满足预设要求的第二TQI对应的轨道不平顺谱确定为所述目标轨道路段的目标轨道不平顺谱；

根据所述目标轨道不平顺谱确定所述目标轨道路段的冲击力，并根据所述冲击力、行驶车辆在该目标轨道路段的车辆运行参数以及动力学公式，确定所述行驶车辆的车轮对所述目标轨道路段安装的车轨的冲击速度；

根据所述冲击速度以及能量守恒定律，确定用于在模拟路段进行落轴试验的落轴高度，以基于所述落轴高度进行所述落轴试验，并根据所述落轴试验的结果完成对所述目标轨道路段的减振改造；所述模拟路段为用于还原所述目标轨道路段的真实情况的部分路段；

将与所述第一TQI之间的差值满足预设要求的第二TQI对应的轨道不平顺谱确定为所述目标轨道路段的目标轨道不平顺谱，包括：

确定小于或等于所述第一TQI的至少一个目标第二TQI；

计算所述第一TQI与每个所述目标第二TQI之间的第一差值；

将得到目标差值的第二TQI对应的轨道不平顺谱确定为所述目标轨道路段的目标轨道不平顺谱；所述目标差值为至少一个所述第一差值中数值最小的第一差值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动力学公式为：

MA+CV+KX＝P；

其中，V为所述冲击速度、M为耦合系统的质量、A为所述耦合系统的垂向加速度、C为所述耦合系统的阻尼、K为所述耦合系统的刚度矩阵、X为所述耦合系统的垂向位移、P为所述冲击力。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述能量守恒定律的公式为：

其中，h为所述落轴高度、V为所述冲击速度、g为重力加速度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轨道不平顺谱包括：

为所述目标轨道路段绘制的轨道不平顺谱、按照不同标准规范设置的标准轨道不平顺谱。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定至少一个轨道不平顺谱中每个所述轨道不平顺谱的第二TQI，包括：

针对每个所述轨道不平顺谱，根据所述目标轨道路段的线路设计速度等级，确定预设波长长度范围内所述轨道不平顺谱在所述线路设计速度等级下规定的至少一个所述轨道参数的标准值；所述轨道参数包括：左高低、右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平和三角坑；所述预设波长长度范围为：1.5～42m；

将所述至少一个轨道参数的标准值的和值确定为所述轨道不平顺谱的第二TQI。

6.一种确定落轴高度的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一计算单元，用于将目标轨道路段的至少一个轨道参数的和值确定为用于表示所述目标轨道路段的轨道不平顺情况的第一轨道不平顺质量指数TQI；

第二计算单元，用于确定至少一个轨道不平顺谱中每个所述轨道不平顺谱的第二TQI；

第一确定单元，用于将与所述第一TQI之间的差值满足预设要求的第二TQI对应的轨道不平顺谱确定为所述目标轨道路段的目标轨道不平顺谱；

第二确定单元，用于根据所述目标轨道不平顺谱确定所述目标轨道路段的冲击力，并根据所述冲击力、行驶车辆在该目标轨道路段的车辆运行参数以及动力学公式，确定所述行驶车辆的车轮对所述目标轨道路段安装的车轨的冲击速度；

第三确定单元，用于根据所述冲击速度以及能量守恒定律，确定用于在模拟路段进行落轴试验的落轴高度，以基于所述落轴高度进行所述落轴试验，并根据所述落轴试验的结果完成对所述目标轨道路段的减振改造；所述模拟路段为用于还原所述目标轨道路段的真实情况的部分路段；

所述第一确定单元，用于：

确定小于或等于所述第一TQI的至少一个目标第二TQI；

计算所述第一TQI与每个所述目标第二TQI之间的第一差值；

将得到目标差值的第二TQI对应的轨道不平顺谱确定为所述目标轨道路段的目标轨道不平顺谱；所述目标差值为至少一个所述第一差值中数值最小的第一差值。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储介质之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如权利要求1至5中任一项所述确定落轴高度的方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1至5中任一项所述确定落轴高度的方法的步骤。

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