CN116680931A - 捣固车起拨道仿真系统、仿真方法、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了捣固车起拨道仿真系统、仿真方法、电子设备及存储介质，所述仿真系统包括：线路生成模块，用于根据输入的参数生成目标铁路线路；前端轨道几何参数引导模块，用于根据目标铁路线路，按里程生成捣固车所需要的作业参数的理论值；传感器模拟模块，用于接收测试人员在仿真训练时模拟出的车辆传感器指标数据；起拨道仿真作业模块，用于根据车辆传感器指标数据和作业参数的理论值，计算捣固车作业过程中起、拨道量，根据起、拨道量仿真车辆进行线路起拨道作业；线路显示模块，用于显示起拨道作业仿真过程；具有能够模拟捣固车起拨道作业，快速提升测试人员业务技能的有益效果，适用于起拨道仿真技术领域。
Description
技术领域
本申请涉及起拨道仿真技术领域，具体涉及捣固车起拨道仿真系统、仿真方法、电子设备及存储介质。
背景技术
捣固车作为铁路建设和运维作业的主要设备，在铁路发展过程中发挥着至关重要的作用；捣固车的捣固作业能够提高枕底道砟的密实度，并能够与起拨道装置相配合，消除轨道的高低不平，增强轨道的稳定性；上述机械化作业需要专业且熟练的技术人员去完成。
一般地，在捣固车作业时，无法预知线路作业情况，只能在捣固车作业之后测量，进行作业效果的反馈；使得对于作业不达标情况，不能简单、直观地分析原因。
基于此，有必要提供一种能够模拟捣固车起拨道作业的系统，对相关技术人员进行培训，加快相关技术人员作业的熟练度。
在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。
发明内容
为了解决上述技术缺陷之一，本申请实施例提供了捣固车起拨道仿真系统、仿真方法、电子设备及存储介质，能够模拟捣固车起拨道作业，快速提升测试人员业务技能。
根据本申请实施例的第一个方面，捣固车起拨道仿真系统，所述仿真系统包括：
线路生成模块，用于根据输入的参数生成目标铁路线路；
前端轨道几何参数引导模块，用于根据目标铁路线路，按里程生成捣固车所需要的作业参数的理论值，并将作业参数的理论值发送给起拨道仿真作业模块和线路显示模块；
传感器模拟模块，用于接收测试人员在仿真训练时模拟出的车辆传感器指标数据，并将车辆传感器指标数据发送给起拨道仿真作业模块和线路显示模块；
起拨道仿真作业模块，用于根据车辆传感器指标数据和作业参数的理论值，计算捣固车作业过程中起、拨道量，根据起、拨道量仿真车辆进行线路起拨道作业；
线路显示模块，用于显示起拨道作业仿真过程。
优选地，捣固车起拨道仿真系统，还包括：
作业效果预测模块，用于对捣固车起拨道仿真作业过程中的作业参数变化趋势和作业后的线路质量进行预测；以及根据作业线路质量预测结果，给出作业参数改进和调整建议。
所述线路显示模块，还用于显示预测的作业参数变化趋势和作业后的线路质量。
优选地，捣固车起拨道仿真系统，还包括：
线路优化模块，用于根据作业参数改进和调整建议，对前端轨道几何参数引导模块中的作业参数的理论值进行优化更新。
优选地，所述车辆传感器包括：电子摆传感器、左抄平传感器、右抄平传感器和正矢传感器；
所述的作业参数包括：所述的捣固车起拨道仿真系统，其特征在于，所述车辆传感器包括：前横平量、中横平量、后横平量、前端补偿量和正矢量。
根据本申请实施例的第二个方面，提供了捣固车起拨道仿真方法，包括：
根据输入的参数生成目标铁路线路；
根据目标铁路线路，按里程生成捣固车所需要的作业参数的理论值；
接收测试人员在仿真训练时模拟出的车辆传感器指标数据；
根据车辆传感器指标数据和作业参数的理论值，计算捣固车作业过程中起、拨道量，根据起、拨道量仿真车辆进行线路起拨道作业并显示。
优选地，所述仿真方法还包括：
对捣固车起拨道仿真作业过程中的作业参数变化趋势和作业后的线路质量进行预测并显示；以及根据作业线路质量预测结果，给出作业参数改进和调整建议。
优选地，所述仿真方法还包括：
根据作业参数改进和调整建议，对作业参数的理论值进行优化更新。
优选地，所述车辆传感器包括：电子摆传感器、左抄平传感器、右抄平传感器和正矢传感器；所述的作业参数包括：前横平量、中横平量、后横平量、前端补偿量和正矢量。
根据本申请实施例的第三个方面，提供了一种电子设备，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如上所述的方法。
根据本申请实施例的第四个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行以实现如上所述的方法。
本申请实施例由于采用以上技术方案，具有以下技术效果：
本申请捣固车起拨道仿真系统、仿真方法、电子设备及存储介质，通过线路生成模块生成目标铁路路线，并通过前端轨道几何参数引导模块根据目标铁路线路，按里程生成捣固车所需要的作业参数的理论值；测试人员在仿真时，按照仿真所需要的车辆传感器进行操作，起拨道仿真作业模块根据车辆传感器指标数据和作业参数的理论值，计算捣固车作业过程中起、拨道量，根据起、拨道量仿真车辆进行线路起拨道作业，本申请通过上述模块的构建，将捣固车起拨道作业场景真实复现出来，使得测试人员（作业人员\相关技术人员）可以在实验室环境下完成起拨道作业训练，以提高作业人员、相关技术人员专业水平，实用性极强。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例一提供的捣固车起拨道仿真系统的结构示意图；
图2为本申请实施例中起拨道仿真作业时拨道传感器的模拟图；
图3为本申请实施例中起拨道仿真作业前纵向线路示意图；
图4为本申请实施例中起拨道仿真作业后纵向线路示意图；
图5为本申请实施例二提供的捣固车起拨道仿真系统的结构示意图；
图6为本申请实施例三提供的捣固车起拨道仿真系统的结构示意图；
图7为本申请实施例一提供的捣固车起拨道仿真方法的流程示意图；
图8为本申请实施例二提供的捣固车起拨道仿真方法的流程示意图；
图9为本申请实施例三提供的捣固车起拨道仿真方法的流程示意图；
附图标记：
10为线路生成模块，20为前端轨道几何参数引导模块，30为传感器模拟模块，40为起拨道仿真作业模块，50为线路显示模块，60为作业效果预测模块，70为线路优化模块。
具体实施方式
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。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组合。
实施例一
如图1所示，本申请实施例的捣固车起拨道仿真系统，所述仿真系统包括：
线路生成模块10，用于根据输入的参数生成目标铁路线路；
前端轨道几何参数引导模块20，用于根据目标铁路线路，按里程生成捣固车所需要的作业参数的理论值，并将作业参数的理论值发送给起拨道仿真作业模块40和线路显示模块50；
传感器模拟模块30，用于接收测试人员在仿真训练时模拟出的车辆传感器指标数据，并将车辆传感器指标数据发送给起拨道仿真作业模块40和线路显示模块50；
起拨道仿真作业模块40，用于根据车辆传感器指标数据和作业参数的理论值，计算捣固车作业过程中起、拨道量，根据起、拨道量仿真车辆进行线路起拨道作业；
线路显示模块50，用于显示起拨道作业仿真过程。
具体地，所述车辆传感器包括：电子摆传感器、左抄平传感器、右抄平传感器和正矢传感器；所述的作业参数包括：前横平量、中横平量、后横平量、前端补偿量和正矢量。
本实施例中，所述根据输入的参数生成目标铁路线路中，所述的输入参数包括：铁路线路的正矢量、超高量、前端偏移量、以及两根铁轨的坐标参数。
此外，本申请中的线路生成模块10还可通过导入实际线路的精确测量数据，生成目标铁路线路。
本实施例中，所述的电子摆传感器用于测量线路横向水平偏差，所述的左抄平传感器、右抄平传感器分别用于测量线路纵向水平的左偏差和右偏差，所述的正矢传感器用于测量线路方向偏差。
具体地，实施例中根据起、拨道量仿真车辆进行线路起拨道作业时，可采用三点法拨道检测原理对目标铁路线路进行作业仿真，如图2所示，三点的坐标分别为：B点,C点/>, D点/>；
直线方程为：
C点到直线距离为：
三点法拨道作业时，拨道传感器的绝对值就是C点到直线距离，其值正负取决于C点在直线/>左侧还是右侧。
图3、图4是线路显示模块中测试人员在仿真时的界面示意图，通过该界面可以显示线路的具体情况以及对应参数情况。
本申请提供了捣固车起拨道仿真系统，通过线路生成模块生成目标铁路路线，并通过前端轨道几何参数引导模块根据目标铁路线路，按里程生成捣固车所需要的作业参数的理论值；测试人员在仿真时，按照仿真所需要的车辆传感器进行操作，起拨道仿真作业模块根据车辆传感器指标数据和作业参数的理论值，计算捣固车作业过程中起、拨道量，根据起、拨道量仿真车辆进行线路起拨道作业，本申请通过上述模块的构建，将捣固车起拨道作业场景真实复现出来，使得测试人员（作业人员\相关技术人员）可以在实验室环境下完成起拨道作业训练，以提高作业人员、相关技术人员专业水平，实用性极强。
实施例二
如图5所示，在实施例一的基础上，本申请捣固车起拨道仿真系统，还包括：
作业效果预测模块60，用于对捣固车起拨道作业过程中的作业参数变化和作业后的线路质量进行预测；以及根据作业线路质量预测结果，给出作业参数改进和调整建议。
本申请提供了捣固车起拨道仿真系统，通过线路生成模块生成目标铁路路线，并通过前端轨道几何参数引导模块根据目标铁路线路，按里程生成捣固车所需要的作业参数的理论值。
测试人员在仿真时，按照仿真所需要的车辆传感器进行操作，起拨道仿真作业模块根据车辆传感器指标数据和作业参数的理论值，计算捣固车作业过程中起、拨道量，根据起、拨道量仿真车辆进行线路起拨道作业，等仿真作业完成，输出仿真结果。
作业效果预测模块用于对起拨道仿真作业模块输出的仿真结果进行比较、判断和分析，并给出分析结果。例如：作业效果预测模块内预设相应的标准模型或标准比较，将仿真结果与标准模型或标准阈值进行比较，若与标准模型或标准阈值之间的差距在可接受范围内，视为仿真结果满足要求；若与标准模型或标准阈值之间的差距不在可接受范围内，视为仿真结果不满足要求。
并且在仿真结果不满足要求时，作业效果预测模块还能够输出与标准模型或标准阈值之间的差距，作为作业参数调整意见对操作人员进行提示。
例如：作业效果预测模块能自动给出仿真作业质量结果，如仿真作业前后10米等弦长的正矢、抄平、间隔1米的超高差、平顺性指标TQI等，如若仿真结果不满足时候，给出作业参数调整意见。
本申请通过上述模块的构建，提前使得作业人员可在作业之前通过起拨道仿真作业模块和作业效果预测模块进行预先仿真，对输入参数（如：车辆传感器指标数据）等进行验证，预测在该组作业参数及作业数据作业之后的结果。当作业不达标时，作业人员根据预测结果调整作业参数及作业数据，快速定位问题，提高作业精度，减少作业次数。
所述线路显示模块50，还用于显示预测的作业参数变化趋势和作业后的线路质量。
实施例三
如图6所示，在实施例二的基础上，本申请捣固车起拨道仿真系统，还包括：
线路优化模块70，用于根据作业参数改进和调整建议，对前端轨道几何参数引导模块20中的作业参数的理论值进行优化更新。
具体的，根据线路速度等级，补偿值阈值设定等，在无需输入线路设计线形等线路参数的条件下，将待优化线路划分为多个待处理线路段，分别对每个待处理线路段进行拟合处理，获得每个待处理线路段对应的拟合线路段；对拟合线路段进行平滑处理，获得平滑优化线路；判断优化线路是否符合预设条件，若平滑优化线路不符合预设条件，则将平滑优化线路替换为待优化线路，重复执行上述操作，直至平滑优化线路符合预设条件。并自动给出优化后前端轨道几何参数引导模块20所需要线路作业理论参数，也可以直接用于引导捣固车作业。
本实施例中，通过线路优化模块能够对待作业的目标铁路线路进行作业参数的优化处理，生成可以引导捣固车作业所需作业参数，引导捣固车作业。
本申请还提供了捣固车起拨道仿真方法。
如图7所示，捣固车起拨道仿真方法，所述仿真方法包括：
根据输入的参数生成目标铁路线路；
根据目标铁路线路，按里程生成捣固车所需要的作业参数的理论值；
接收测试人员在仿真训练时模拟出的车辆传感器指标数据；
根据车辆传感器指标数据和作业参数的理论值，计算捣固车作业过程中起、拨道量，根据起、拨道量仿真车辆进行线路起拨道作业并显示。
如图8所示，所述仿真方法还包括：
对捣固车起拨道仿真作业过程中的作业参数变化趋势和作业后的线路质量进行预测并显示；以及根据作业线路质量预测结果，给出作业参数改进和调整建议。
如图9所示，所述仿真方法还包括：
根据作业参数改进和调整建议，对作业参数的理论值进行优化更新。
本申请中，所述车辆传感器包括：电子摆传感器、左抄平传感器、右抄平传感器和正矢传感器；所述的作业参数包括：前横平量、中横平量、后横平量、前端补偿量和正矢量。
本申请中，方法和系统是基于同一发明构思的，由于方法及系统解决问题的原理相似，因此方法与系统的实施可以相互参见，重复之处不再赘述。
本申请还提供了一种电子设备，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如上所述的方法。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行以实现如上所述的方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.捣固车起拨道仿真系统，其特征在于，所述仿真系统包括：
线路生成模块（10），用于根据输入的参数生成目标铁路线路；
前端轨道几何参数引导模块（20），用于根据目标铁路线路，按里程生成捣固车所需要的作业参数的理论值，并将作业参数的理论值发送给起拨道仿真作业模块（40）和线路显示模块（50）；
传感器模拟模块（30），用于接收测试人员在仿真训练时模拟出的车辆传感器指标数据，并将车辆传感器指标数据发送给起拨道仿真作业模块（40）和线路显示模块（50）；
起拨道仿真作业模块（40），用于根据车辆传感器指标数据和作业参数的理论值，计算捣固车作业过程中起、拨道量，根据起、拨道量仿真车辆进行线路起拨道作业；
线路显示模块（50），用于显示起拨道作业仿真过程。
2.根据权利要求1所述的捣固车起拨道仿真系统，其特征在于，所述仿真系统还包括：
作业效果预测模块（60），用于对捣固车起拨道作业过程中的作业参数变化趋势和作业后的线路质量进行预测；以及根据作业线路质量预测结果，给出作业参数改进和调整建议；
所述线路显示模块（50），还用于显示预测的作业参数变化趋势和作业后的线路质量。
3.根据权利要求2所述的捣固车起拨道仿真系统，其特征在于，所述仿真系统还包括：
线路优化模块（70），用于根据作业参数改进和调整建议，对前端轨道几何参数引导模块（20）中的作业参数的理论值进行优化更新。
4.根据权利要求1所述的捣固车起拨道仿真系统，其特征在于，所述车辆传感器包括：电子摆传感器、左抄平传感器、右抄平传感器和正矢传感器；
所述的作业参数包括：前横平量、中横平量、后横平量、前端补偿量和正矢量。
5.一种捣固车起拨道仿真方法，其特征在于，所述仿真方法包括：
根据输入的参数生成目标铁路线路；
根据目标铁路线路，按里程生成捣固车所需要的作业参数的理论值；
接收测试人员在仿真训练时模拟出的车辆传感器指标数据；
根据车辆传感器指标数据和作业参数的理论值，计算捣固车作业过程中起、拨道量，根据起、拨道量仿真车辆进行线路起拨道作业并显示。
6.根据权利要求5所述的捣固车起拨道仿真方法，其特征在于，所述仿真方法还包括：
对捣固车起拨道仿真作业过程中的作业参数变化趋势和作业后的线路质量进行预测并显示；以及根据作业线路质量预测结果，给出作业参数改进和调整建议。
7.根据权利要求6所述的捣固车起拨道仿真方法，其特征在于，所述仿真方法还包括：
根据作业参数改进和调整建议，对作业参数的理论值进行优化更新。
8.根据权利要求5所述的捣固车起拨道仿真方法，其特征在于，所述车辆传感器包括：电子摆传感器、左抄平传感器、右抄平传感器和正矢传感器；
所述的作业参数包括：前横平量、中横平量、后横平量、前端补偿量和正矢量。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求5至8任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求5至8任一项所述的方法。
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