CN116861179A - 轨道多源动态检测数据里程对齐方法及装置 - Google Patents
轨道多源动态检测数据里程对齐方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116861179A CN116861179A CN202310686345.6A CN202310686345A CN116861179A CN 116861179 A CN116861179 A CN 116861179A CN 202310686345 A CN202310686345 A CN 202310686345A CN 116861179 A CN116861179 A CN 116861179A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mileage
- calibrated
- section
- data
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 108
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 90
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 558
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 471
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 186
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 187
- 238000012952 Resampling Methods 0.000 claims description 129
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 45
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 39
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 14
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 13
- 230000009191 jumping Effects 0.000 claims description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 9
- OIGNJSKKLXVSLS-VWUMJDOOSA-N prednisolone Chemical compound O=C1C=C[C@]2(C)[C@H]3[C@@H](O)C[C@](C)([C@@](CC4)(O)C(=O)CO)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 OIGNJSKKLXVSLS-VWUMJDOOSA-N 0.000 claims description 8
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 5
- 230000007480 spreading Effects 0.000 claims description 4
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims description 4
- 101100134058 Caenorhabditis elegans nth-1 gene Proteins 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000012668 chain scission Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000013441 quality evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F18/00—Pattern recognition
- G06F18/20—Analysing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C22/00—Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C25/00—Manufacturing, calibrating, cleaning, or repairing instruments or devices referred to in the other groups of this subclass
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F18/00—Pattern recognition
- G06F18/20—Analysing
- G06F18/22—Matching criteria, e.g. proximity measures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Evolutionary Biology (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Measurement Of Distances Traversed On The Ground (AREA)
Abstract
本发明公开了一种轨道多源动态检测数据里程对齐方法及装置,涉及轨道交通技术领域;其中该方法包括:根据标准数据的标准里程数据、采样间隔、起始采样点里程、线路断链台账信息,对标准里程数据去除断链,得到标准顺展里程、断链位置信息;根据列车运行速度数据、待校准数据的采样频率、起始采样点里程,对待校准里程数据进行里程积分重置,得到待校准顺展里程;配置校准参数;根据校准参数、第一车体加速度数据、第二车体加速度数据、标准顺展里程,对待校准顺展里程逐段校准,得到待校准顺展里程对应的校准顺展里程;根据断链位置信息对校准顺展里程进行断链修正,得到待校准里程数据里程对齐后的校准里程数据。本发明可以提里程对齐准确性。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域,尤其涉及轨道多源动态检测数据里程对齐方法及装置。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
轨道平顺性状态直接关系到车辆运行的安全性和舒适性,为使轨道平顺性长期处于稳定良好的状态,铁路工务养护维修等相关部门投入了大量的人力、物力、财力,轨道维护成本占整个轨道生命周期成本的70%以上,因此需要借助特定轨道质量评价指标实现对轨道状态量化评价和预测分析,实现轨道养护维修作业优化安排、设置优先次序进而提高维修效率降低维修成本的目的。目前存在多套轨道状态检测系统,以达到全方位多角度评价轨道平顺性状态的目的,其中包括:轨道几何不平顺检测系统、车辆动态响应检测系统、轮轨力检测系统等,同时配备安装于高速综合检测列车,并配置一套基于全球导航卫星系统GNSS、射频标签RFID、光电编码器信息等多源里程信息融合的空间定位综合系统,用于对上述检测系统间歇性发送综合里程信息,对应采集到不同检测系统检测里程。然而,轨道几何不平顺检测系统采用等距离采样检测模式采集轨道动态几何不平顺及其他附属信息等检测数据,其检测里程可以由编码器脉冲数量累积计算求得,同时接收综合系统提供的精确里程定位校准GNSS和RFID里程信息;而车辆动态响应检测系统、轮轨力检测系统则采用等时间采样检测的模式采集轴箱、构架、车体加速度、轮轨横向、垂向力及速度等数据,其检测里程则是直接按照特定里程接收频率不间断地从里程综合系统接收里程信息,但由于上述两个检测采样频率高于里程接收频率以及里程因保留位数受限而截断等情况,导致上述两个检测系统里程存在大量“多个检测数据点对应里程完全一致”的情况。因此,虽然上述三个轨道状态检测系统接收同一个里程综合系统的里程信息,但由于数据采样模式、综合里程接收触发机制存在差异,最终导致同一综合检测列车上不同检测系统检测里程存在偏移的情况。该项误差的存在严重影响检测病害现场定位、基于长期检测数据的轨道状态演变规律分析预测等轨道平顺状态评价工作。
现有的解决方案是:同一辆检测车配备有不同检测系统并同时检测同一条线路轨道状态,基于上述多源检测数据中的速度曲线间相似度来实现里程的近似对齐,匹配结果较为粗糙,其原因有两点:受到车辆实际运行“多匀速少变速”特点的制约,该方法仅能够实现对变速区段速度曲线进行对齐,进而间接调整匀速区段里程,并且校准过程中采用的子区段长度不宜过短,否则容易出现波形畸变的情况;此外,由于车辆动态响应、轮轨力等检测系统采样频率高,速度取整采样,对应的速度数据‘锯齿状’波动明显,在一定程度上影响对应区段速度波形的相似度匹配。
发明内容
本发明实施例提供一种轨道多源动态检测数据里程对齐方法,用以提高轨道多源检测数据里程对齐的准确性和第二检测系统里程的可靠性,该方法包括:
获取待校准数据、以及标准数据;其中,待校准数据与标准数据为同一列车上不同检测系统在同次列车运行过程中采集的数据,标准数据为校准后的数据;标准数据中包含标准里程数据、以及标准里程数据对应的第一车体加速度数据,待校准数据中包含待校准里程数据、以及待校准里程数据对应的第二车体加速度数据、待校准里程数据对应的列车运行速度数据;
根据标准数据的采样间隔、标准数据的起始采样点里程、标准数据对应的断链台账信息,对标准里程数据进行去除断链处理,得到标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息;
根据列车运行速度数据、以及待校准数据的采样频率、待校准数据的起始采样点里程,对待校准里程数据进行里程积分重置,得到初始待校准顺展里程,将初始待校准顺展里程赋值给待校准顺展里程;
配置校准参数,其中校准参数包括:预设相似度阈值、第一初始待校准区段长度、第二初始待校准区段长度、第一初始区段里程平移修正阈值、第二初始区段里程平移修正阈值,区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值、初始待校准区段延长次数、区段延长次数阈值、相似度计算中里程数据重采样间隔;
根据校准参数、第一车体加速度数据、第二车体加速度数据、标准顺展里程,对待校准顺展里程进行逐段提取校准,全线逐段校准完成后,得到待校准顺展里程对应的校准顺展里程;
根据标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息,对校准顺展里程进行断链修正,得到待校准里程数据里程对齐后的校准里程数据。
本发明实施例还提供一种轨道多源动态检测数据里程对齐装置,用以提高轨道多源检测数据里程对齐的准确性和第二检测系统里程的可靠性,该装置包括:
获取模块,用于获取待校准数据、以及标准数据;其中,待校准数据与标准数据为同一列车上不同检测系统在同次列车运行过程中采集的数据,标准数据为校准后的数据;标准数据中包含标准里程数据、以及标准里程数据对应的第一车体加速度数据,待校准数据中包含待校准里程数据、以及待校准里程数据对应的第二车体加速度数据、待校准里程数据对应的列车运行速度数据;
第一处理模块,用于根据标准数据的采样间隔、标准数据的起始采样点里程、标准数据对应的断链台账信息,对标准里程数据进行去除断链处理,得到标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息;
第二处理模块,用于根据列车运行速度数据、以及待校准数据的采样频率、待校准数据的起始采样点里程,对待校准里程数据进行里程积分重置,得到初始待校准顺展里程,将初始待校准顺展里程赋值给待校准顺展里程;
参数配置模块,用于配置校准参数,其中校准参数包括:预设相似度阈值、第一初始待校准区段长度、第二初始待校准区段长度、第一初始区段里程平移修正阈值、第二初始区段里程平移修正阈值,区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值、初始待校准区段延长次数、区段延长次数阈值、相似度计算中里程数据重采样间隔;
第三处理模块,用于根据校准参数、第一车体加速度数据、第二车体加速度数据、标准顺展里程,对待校准顺展里程进行逐段提取校准,全线逐段校准完成后,得到待校准顺展里程对应的校准顺展里程;
第四处理模块,用于根据标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息,对校准顺展里程进行断链修正,得到待校准里程数据里程对齐后的校准里程数据。
本发明实施例还提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述轨道多源动态检测数据里程对齐方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述轨道多源动态检测数据里程对齐方法。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述轨道多源动态检测数据里程对齐方法。
本发明实施例中,获取待校准数据、以及标准数据;其中,待校准数据与标准数据为同一列车上不同检测系统在同次列车运行过程中采集的数据,标准数据为校准后的数据;标准数据中包含标准里程数据、以及标准里程数据对应的第一车体加速度数据,待校准数据中包含待校准里程数据、以及待校准里程数据对应的第二车体加速度数据、待校准里程数据对应的列车运行速度数据;根据标准数据的采样间隔、标准数据的起始采样点里程、标准数据对应的断链台账信息,对标准里程数据进行去除断链处理,得到标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息;根据列车运行速度数据、以及待校准数据的采样频率、待校准数据的起始采样点里程,对待校准里程数据进行里程积分重置,得到初始待校准顺展里程,将初始待校准顺展里程赋值给待校准顺展里程;配置校准参数,其中校准参数包括:预设相似度阈值、第一初始待校准区段长度、第二初始待校准区段长度、第一初始区段里程平移修正阈值、第二初始区段里程平移修正阈值,区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值、初始待校准区段延长次数、区段延长次数阈值、相似度计算中里程数据重采样间隔;根据校准参数、第一车体加速度数据、第二车体加速度数据、标准顺展里程,对待校准顺展里程进行逐段提取校准,全线逐段校准完成后,得到待校准顺展里程对应的校准顺展里程;根据标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息,对校准顺展里程进行断链修正,得到待校准里程数据里程对齐后的校准里程数据。这样,将不同检测系统中车体加速度波形作为里程同步对齐参照通道,辅以列车运行速度数据序列对时间积分进行里程连续化重构,根据标准数据与待校准数据,逐段进行里程校准实现里程对齐处理。实现了对多源检测数据里程进行自动、高效、准确的自动对齐处理,对于校准区段的适用性强,提高轨道多源检测数据里程对齐的准确性和第二检测系统里程的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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的附图。在附图中:
图1为本发明实施例中提供的一种轨道多源动态检测数据里程对齐方法的流程图;
图2为本发明实施例中提供的一种根据校准参数、第一车体加速度数据、第二车体加速度数据、标准顺展里程,对待校准顺展里程进行逐段提取校准,全线逐段校准完成后,得到待校准顺展里程对应的校准顺展里程的方法流程图;
图3为本发明实施例中提供的一种根据区段里程平移修正阈值、区段采样频率修正阈值、区段里程修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值与采样频率修正值的组合的方法流程图的方法流程图;
图4为本发明实施例中提供的一种轨道多源动态检测数据里程对齐装置的示意图;
图5为本发明实施例中提供的一种计算机设备的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合法律法规的相关规定。
本文中术语“和/或”,仅仅是描述一种关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合,例如,包括A、B、C中的至少一种,可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
在本说明书的描述中,所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施,其中的步骤顺序不作限定,可根据需要作适当调整。
经研究发现,现有的里程对齐方法是:同一辆检测车配备有不同检测系统并同时检测同一条线路轨道状态,基于上述多源检测数据中的速度曲线间相似度来实现里程的近似对齐,匹配结果较为粗糙,其原因有两点:受到车辆实际运行“多匀速少变速”特点的制约,该方法仅能够实现对变速区段速度曲线进行对齐,进而间接调整匀速区段里程,并且校准过程中采用的子区段长度不宜过短,否则容易出现波形畸变的情况;此外,由于车辆动态响应、轮轨力等检测系统采样频率高,速度取整采样,对应的速度数据‘锯齿状’波动明显,在一定程度上影响对应区段速度波形的相似度匹配。
针对上述研究,本发明实施例提供一种轨道多源动态检测数据里程对齐方法,如图1所示,包括:
S101:获取待校准数据、以及标准数据;其中,待校准数据与标准数据为同一列车上不同检测系统在同次列车运行过程中采集的数据,标准数据为校准后的数据;标准数据中包含标准里程数据、以及标准里程数据对应的第一车体加速度数据,待校准数据中包含待校准里程数据、以及待校准里程数据对应的第二车体加速度数据、待校准里程数据对应的列车运行速度数据;
S102:根据标准数据的采样间隔、标准数据的起始采样点里程、标准数据对应的断链台账信息,对标准里程数据进行去除断链处理,得到标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息;
S103:根据列车运行速度数据、以及待校准数据的采样频率、待校准数据的起始采样点里程,对待校准里程数据进行里程积分重置,得到初始待校准顺展里程,将初始待校准顺展里程赋值给待校准顺展里程;
S104:配置校准参数,其中校准参数包括:预设相似度阈值、第一初始待校准区段长度、第二初始待校准区段长度、第一初始区段里程平移修正阈值、第二初始区段里程平移修正阈值,区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值、初始待校准区段延长次数、区段延长次数阈值、相似度计算中里程数据重采样间隔;
S105:根据校准参数、第一车体加速度数据、第二车体加速度数据、标准顺展里程,对待校准顺展里程进行逐段提取校准,全线逐段校准完成后,得到待校准顺展里程对应的校准顺展里程;
S106:根据标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息,对校准顺展里程进行断链修正,得到待校准里程数据里程对齐后的校准里程数据。
获取待校准数据、以及标准数据;其中,待校准数据与标准数据为同一列车上不同检测系统在同次列车运行过程中采集的数据,标准数据为校准后的数据;标准数据中包含标准里程数据、以及标准里程数据对应的第一车体加速度数据,待校准数据中包含待校准里程数据、以及待校准里程数据对应的第二车体加速度数据、待校准里程数据对应的列车运行速度数据;根据标准数据的采样间隔、标准数据的起始采样点里程、标准数据对应的断链台账信息,对标准里程数据进行去除断链处理,得到标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息;根据列车运行速度数据、以及待校准数据的采样频率、待校准数据的起始采样点里程,对待校准里程数据进行里程积分重置,得到初始待校准顺展里程,将初始待校准顺展里程赋值给待校准顺展里程;配置校准参数,其中校准参数包括:预设相似度阈值、第一初始待校准区段长度、第二初始待校准区段长度、第一初始区段里程平移修正阈值、第二初始区段里程平移修正阈值,区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值、初始待校准区段延长次数、区段延长次数阈值、相似度计算中里程数据重采样间隔;根据校准参数、第一车体加速度数据、第二车体加速度数据、标准顺展里程,对待校准顺展里程进行逐段提取校准,全线逐段校准完成后,得到待校准顺展里程对应的校准顺展里程;根据标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息,对校准顺展里程进行断链修正,得到待校准里程数据里程对齐后的校准里程数据。这样,将不同检测系统中车体加速度波形作为里程同步对齐参照通道,辅以列车运行速度数据序列对时间积分进行里程连续化重构,根据标准数据与待校准数据,逐段进行里程校准实现里程对齐处理。实现了对多源检测数据里程进行自动、高效、准确的自动对齐处理,对于校准区段的适用性强,提高轨道多源检测数据里程对齐的准确性和第二检测系统里程的可靠性。
下面对上述轨道多源动态检测数据里程对齐方法加以详细介绍。
针对上述S101,待校准数据与标准数据为同一列车上不同检测系统在同次列车运行过程中采集的数据。例如,采集标准数据的为列车上的第一检测系统,采集待校准数据的为列车上的第二检测系统。
此处,第一检测系统例如包括:轨道几何检测系统,第二检测系统例如包括:车辆动态响应检测系统、轮轨力检测系统等。
具体的,标准数据为事先借助其他方法校准后的数据,因此可以参考标准数据对待校准数据进行校准。本发明一实施例中,标准数据中包含标准里程数据、以及标准里程数据对应的第一车体加速度数据,待校准数据中包含待校准里程数据、以及待校准里程数据对应的第二车体加速度数据、待校准里程数据对应的列车运行速度数据。
其中,第一车体加速度数据、第二车体加速度数据例如包括横向车体加速度数据、以及垂向车体加速度数据,二者可任选其一作为校准参照。
针对上述S102,本发明一实施例中,根据标准数据的采样间隔、标准数据的起始采样点里程、标准数据对应的断链台账信息,对标准里程数据进行去除断链处理,得到标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息,包括:
根据标准数据的采样间隔、标准数据的起始采样点里程,采用下述公式对标准里程数据进行去除断链处理,得到标准里程数据对应的标准顺展里程:
其中m1st(1)为标准数据的起始采样点里程;dLsamp为标准数据的采样间隔;
为进行去除断链处理后得到的标准顺展里程;i为标准数据的索引值,取值范围为i=1,2,...,P,其中P为标准数据中的标准里程数据的数量;
根据断链台账信息中的断链类型、断链的起点里程、断链的终点里程,遍历标准里程数据,确定断链的起点里程在标准里程数据中的索引值、以及断链的终点里程在标准里程数据中的索引值,将断链的起点里程的索引值、断链的终点里程的索引值、以及断链的起点里程的索引值对应标准里程、断链的起点里程的索引值对应标准顺展里程,断链的终点里程的索引值对应标准里程、断链的终点里程的索引值对应标准顺展里程作为断链位置信息。例如,如下表1所示,为本发明实施例提供的一种断链台账信息表,表2为本发明实施例提供的一种参照断链台账信息标注标准里程数据中断链位置的对应关系表。
表1断链台账信息表
表2
首先进行断链标记处理:循环遍历表1各条断链台账信息对表2标准里程标注断链位置信息。例如,对于查询表1第一行断链信息,此断链类型为短链,起点里程为0.01km、终点里程为0.011km,检索表2中的标准里程列,分别查询到标准里程列第4、5个标准里程数据分别与此断链起点里程、终点里程相对应一致,在次位置处标记断链信息为短链(即数值-1)。接下来,查询第二行断链信息,此断链类型为长链,起点里程为0.0125km、终点里程为0.0130km,检索表2中的标准里程列,分别查询到标准里程列第13、14个标准里程数据分别与此断链终点里程、起点里程相对应一致,在断链位置处标记断链信息为短链(即数值1)。如后续仍有断链信息,让参照上述规则进行检索,直至遍历所有台账信息。
接下来进行去除断链处理:参照标准里程的起始采样点里程和采样间隔,对标准里程进行顺展,得到的标准顺展里程参照表3的“标准顺展里程”列。
表3
针对上述S103,根据列车运行速度数据、以及第二检测系统采集的待校准数据的采样频率以及起始采样点里程,对待校准里程数据进行里程积分重置,得到待校准顺展里程,例如包括:利用待校准数据的采样频率、待校准数据的起始采样点里程、以及列车运行速度数据,采用下述公式对待校准里程数据进行里程积分重置,得到初始待校准顺展里程:
其中,m2nd(1)为待校准数据的起始采样点里程;F0为待校准数据的采样频率;V2nd为列车运行速度数据;为待校准里程数据进行里程积分重置后得到的初始待校准顺展里程;j为待校准数据的索引值,取值范围为j=1,2,...,Q,其中Q为待校准数据中待校准里程数据的数量。
采用下述公式将初始待校准顺展里程赋值给待校准顺展里程:
其中,为待校准顺展里程。
例如表4所示,为本发明实施例提供的一种对待校准顺展里程进行里程积分重置,得到初始待校准顺展里程的示例表:
表4
针对上述S104,校准参数例如包括:预设相似度阈值、第一初始待校准区段长度、第二初始待校准区段长度、第一初始区段里程平移修正阈值、第二初始区段里程平移修正阈值,区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值、初始待校准区段延长次数、区段延长次数阈值、相似度计算中里程数据重采样间隔。
其中,预设相似度阈值用于在对待校准顺展里程进行逐段校准时,衡量每段待校准顺展里程的第二车体加速度数据与对应标准顺展里程的第一车体加速度数据是否匹配。第一初始待校准区段长度、第二初始待校准区段长度用于在对待校准顺展里程进行逐段校准时,根据前一待校准区段的不同校准情况确定下一个待校准区段的数据范围。,第一初始区段里程平移修正阈值、第二初始区段里程平移修正阈值用于对待校准顺展里程进行逐段校准时,根据前一待校准区段的不同校准情况确定下一个待校准区段的区段里程平移修正的范围。区段里程平移修正阈值的采样步长阈值指在根据区段里程平移修正的范围确定多个区段里程平移修正值处理步骤中所能用到的最小采样步长。区段采样频率修正阈值用于对待校准顺展里程进行逐段校准时,根据前一待校准区段的不同校准情况确定下一个待校准区段的区段采样频率修正的范围。区段采样频率修正阈值的采样步长阈值指在根据区段采样频率修正的范围确定多个区段采样频率修正值处理步骤中所能用到的最小采样步长。初始待校准区段延长次数用于在对待校准顺展里程进行逐段校准过程中,当更换待校准区段重置当前待校准区段延长次数用到的数值。区段延长次数阈值用于在对待校准顺展里程进行逐段校准时,确定是重新提取一段新的待校准顺展里程进行后续校准步骤,还是把当前段的待校准顺展里程延长后进行后续校准步骤。相似度计算中里程数据重采样间隔指在待校准顺展里程进行逐段校准过程中对每一区段平移修正值和采样频率修正值下计算的当前待校准区段的修正顺展里程对应的第二车体加速度和标准顺展里程对应的第一车体加速度数据进行等间隔重采样时所用到的采样步长。每一校准参数的作用具体可参见下述对待校准顺展里程进行逐段校准的详细介绍。
其中,每一校准参数的具体数值可以结合实际的应用场景进行设置,此处不做限制。
针对上述S105,如图2所示,为本发明实施例提供的一种根据校准参数、第一车体加速度数据、第二车体加速度数据、标准顺展里程,对待校准顺展里程进行逐段提取校准,全线逐段校准完成后,得到待校准顺展里程对应的校准顺展里程的方法流程图,包括:根据校准参数、第一车体加速度、第二车体加速度、标准顺展里程执行下述步骤得到待校准顺展里程对应的校准顺展里程:
步骤1:根据待校准顺展里程、以及标准顺展里程,确定待校准顺展里程与标准顺展里程的公共里程区段的起始点里程,将待校准顺展里程与标准顺展里程的公共里程区段的起始点里程赋值给待校准区段起点顺展里程,将第一初始待校准区段长度赋值给待校准区段长度。
例如,标准顺展里程为5m~25m,待校准顺展里程为3m~20m,则标准顺展里程与待校准顺展里程的公共里程区段为5m~20m,里程起始点为5m。
步骤2:根据待校准区段起点顺展里程、待校准区段长度、以及待校准顺展里程,确定对应的待校准区段,将待校准区段对应的数据作为待校准区段数据,待校准区段数据包括:待校准区段起点的索引值、待校准区段终点的索引值、待校准区段的待校准顺展里程、以及待校准区段的第二车体加速度数据、待校准区段的列车运行速度数据。
例如,第一初始待校准区段长度为5m,则首次提取待校准顺展里程5m到10m的区段作为待校准区段。
本发明一实施例中,根据待校准区段起点顺展里程、待校准区段长度、以及待校准顺展里程,确定对应的待校准区段,将待校准区段对应的数据作为待校准区段数据,例如包括:在当前待校准顺展里程中检索距离当前待校准区段起点顺展里程偏差最小且里程偏差不大于里程数据重采样间隔的第一里程点索引值,将所述第一里程点索引值作为待校准区段起点的索引值;确定当前待校准区段起点顺展里程与当前待校准区段长之和是否大于待校准顺展里程的全线终点顺展里程;如果是,将全线终点索引值作为待校准区段终点的索引值;如果否,在当前待校准顺展里程中检索距离当前待校准区段起点顺展里程与待校准区段长度之和偏差最小且里程偏差不大于里程数据重采样间隔的第二里程点索引值,将第二里程点索引值作为待校准区段终点的索引值;根据待校准区段起点的索引值和待校准区段终点的索引值,提取待校准区段起点的索引值和待校准区段终点的索引值之间的待校准顺展里程、第二车体加速度数据、以及列车运行速度数据。
步骤3:确定当前待校准区段是否为初次执行校准计算,如果是,则执行步骤5,如果否,则执行步骤4。
步骤4:确定当前待校准区段之前是否存在未校准区段,如果是,则执行步骤5,如果否则执行步骤8;
步骤5:确定当前待校准区段之前是否存在已校准区段,如果否,则执行步骤6,如果是,则执行步骤7;
步骤6:确定区段采样频率修正阈值为初始区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值为第一初始区段里程平移修正阈值、第三初始待校准区段长度为第一初始待校准区段长度,跳转至步骤9。
步骤7:确定区段采样频率修正阈值为初始区段采样频率修正阈值,确定当前待校准区段起点顺展里程、前一个已校准区段终点顺展里程之间的第一差值;根据区段采样频率修正阈值,对前一个已校准区段终点到当前待校准区段起点范围内的列车运行速度数据进行里程积分,得到第一积分值;将第一差值、第一积分值中最小的值确定为当前待校准区段里程平移修正阈值,确定第三初始待校准区段长度为第二初始待校准区段长度,跳转至步骤9。
其中,第一差值为当前待校准区段起点的待校准顺展里程、前一个已校准区段终点的待校准顺展里程之间的里程差绝对值。
步骤8:确定区段采样频率修正阈值为初始区段采样频率修正阈值,确定区段里程平移修正阈值为第二初始区段里程平移修正阈值,确定第三初始待校准区段长度为第二初始待校准区段长度。
步骤9:根据区段里程平移修正阈值、区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值与采样频率修正值的组合;其中,每个组合中包含一个区段里程平移修正值与一个区段采样频率修正值。
步骤10:计算每一组合下当前待校准区段的修正顺展里程;计算每一组合下待校准区段的修正顺展里程对应的第二车体加速度数据与标准顺展里程对应的第一车体加速度数据之间的相似度;从各组合对应的相似度中筛选出最大相似度、以及最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值。
如图3所示,为本发明实施例提供的一种根据区段里程平移修正阈值、区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值与采样频率修正值的组合的方法流程图,包括:
S301:根据区段里程平移修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值。
本发明一实施例中,根据区段里程平移修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值,包括:
采用下述公式根据区段里程平移修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值:
ΔL(m)=[m-(ceil(D_L/Thr_d_D_L)+1)]×Thr_d_D_L
其中,D_L为区段里程平移修正阈值,Thr_d_D_L为区段里程平移修正阈值的采样步长阈值;m为区段里程平移修正值可取值的个数,取值范围为m=1,2,...,2×ceil(D_L/Thr_d_D_L)+1,ceil()表示向上取整计算;ΔL(m)为待校准区段的待校准顺展里程的第m个区段里程平移修正值。
S302:根据区段采样频率修正阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段采样频率修正值。
本发明一实施例中,根据区段采样频率修正阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段采样频率修正值,包括:
采用下述公式根据区段采样频率修正阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段采样频率修正值:
ΔF(n)=[n-(ceil(D_f/Thr_d_D_f)+1)]×Thr_d_D_f
其中,D_f为区段采样频率修正阈值,Thr_d_D_f为区段采样频率修正阈值的采样步长阈值;n为区段采样频率修正值可取值的个数,取值范围为n=1,2,...,2×ceil(D_f/Thr_d_D_f)+1;ceil()表示向上取整计算;ΔF(n)为待校准区段的待校准顺展里程的第n个区段采样频率修正值。
S303:将多个区段里程平移修正值与多个区段采样频率修正值排列组合,得到多个区段里程平移修正值与采样频率修正值的组合,每个组合中包含一个区段里程平移修正值与一个区段采样频率修正值。
另外,本发明一实施例中,计算每一组合下当前待校准区段的修正顺展里程包括:
针对每一组合,采用下述公式,计算当前待校准区段的修正顺展里程:
其中,为当前待校准区段起点顺展里程;为根据第m个区段里程平移修正值和第n个区段采样频率修正值修正得到的当前待校准区段的第(m,n)组修正顺展里程;V2nd为列车运行速度数据;F0为待校准数据的采样频率;j为待校准数据的索引值,取值范围为m和n的取值范围分别为:m=1,2,...,2×ceil(D_L/Thr_d_D_L)+1,n=1,2,...,2×ceil(D_f/Thr_d_D_f)+1;为待校准区段起点的索引值;为待校准区段终点的索引值;N+代表正整数集合。
本发明一实施例中,计算每一组合下待校准区段的修正顺展里程对应的第二车体加速度数据与标准顺展里程对应的第一车体加速度数据之间的相似度,包括:根据相似度计算中里程数据重采样间隔,循环对每一区段里程平移修正值和区段采样频率修正值组合对应的当前待校准区段的修正顺展里程提取重采样等间隔里程点序列;针对标准顺展里程、以及标准顺展里程对应的第一车体加速度数据,根据每一组合对应的重采样等间隔里程点序列进行重采样,得到多个第一车体加速度重采样序列;针对每一组合下当前待校准区段的修正顺展里程、以及修正顺展里程对应的第二车体加速度数据,根据每一组合对应的重采样等间隔里程点序列进行重采样,得到多个第二车体加速度重采样序列;
根据多个第一车体加速度重采样序列、以及多个第二车体加速度重采样序列,采用下述相似度公式计算当前待校准区段的第二车体加速度重采样序列与第一车体加速度重采样序列之间的第一相似度:
其中,为根据第(m,n)个[ΔL(m),ΔF(n)]组合获取的重采样等间隔里程点序列进行重采样得到的第一车体加速度重采样序列;为根据第(m,n)个[ΔL(m),ΔF(n)]组合获取的重采样等间隔里程点序列进行重采样得到的第二车体加速度重采样序列;p(s1)为根据第(m,n)个[ΔL(m),ΔF(n)]组合获取的第一车体加速度重采样序列与第二车体加速度重采样序列之间的相关系数,代表第一车体加速度重采样序列与第二车体加速度重采样序列之间的相似度;W(m,n)'为第一车体加速度重采样序列中的采样点数量,第一、第二车体加速度重采样序列中的采样点数量相同;s1为不同[ΔL(m),ΔF(n)]组合对应的顺序编号,s1取值范围为s1=1,2,...,(2×ceil(D_L/Thr_d_D_L)+1)×(2×ceil(D_f/Thr_d_D_f)+1)。从各组合对应的相似度中筛选出最大相似度、以及最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值,包括:从各组合对应的第一相似度中筛选出最大第一相似度、以及最大第一相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值。
此外,为了更快的得到适合的区段里程平移修正值与区段采样频率修正值组合,减少计算量,本发明另一实施例中,根据区段里程平移修正阈值、区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值与采样频率修正值的组合,计算每一组合下当前待校准区段的修正顺展里程;计算每一组合下待校准区段的修正顺展里程对应的第二车体加速度数据与标准顺展里程对应的第一车体加速度数据之间的相似度;从各组合对应的相似度中筛选出最大相似度、以及最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值,包括:将待校准顺展里程赋值给循环修正记录里程;将待校准数据的采样频率赋值给循环记录采样频率;将第二预设比例的区段里程平移修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值中的最大值,确定为区段里程平移修正阈值的采样步长,采用下述公式,得到多个里程平移修正值:
ΔL(m1)=[m1-(ceil(D_L/d_D_L)+1)]×d_D_L;
其中,D_L为区段里程平移修正阈值,d_D_L为区段里程平移修正阈值的采样步长;m1为区段里程平移修正值可取值的个数,取值范围为m1=1,2,...,2×ceil(D_L/d_D_L)+1,ceil()表示向上取整计算;ΔL(m1)为待校准区段的待校准顺展里程的第m1个区段里程平移修正值;
将第二预设比例的区段采样频率修正阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值中的最大值,确定为区段采样频率修正阈值的采样步长,采用下述公式,得到多个采样频率修正值:
ΔF(n1)=[n1-(ceil(D_f/d_D_f)+1)]×d_D_f
其中,D_f为区段采样频率修正阈值,d_D_f为区段采样频率修正阈值的采样步长;n1为区段采样频率修正值可取值的个数,取值范围为n1=1,2,...,2×ceil(D_f/d_D_f)+1;ceil()表示向上取整计算;ΔF(n1)为待校准区段的待校准顺展里程的第n1个区段采样频率修正值;
将多个里程平移修正值与多个采样频率修正值排列组合,其中,每个组合中包含一个区段起点里程平移修正值与一个区段采样频率修正值;采用下述公式计算每一组合下当前待校准区段的修正顺展里程:
其中,为当前待校准区段的循环修正记录里程的起点里程;为根据第m1个区段里程平移修正值和第n1个区段采样频率修正值修正得到的当前待校准区段的第(m1,n1)组修正顺展里程;V2nd为列车运行速度数据;F为循环记录采样频率;j为待校准数据的索引值,取值范围为m1和n1的取值范围分别为:m1=1,2,...,2×ceil(D_L/d_D_L)+1,n1=1,2,...,2×ceil(D_f/d_D_f)+1;为待校准区段起点的索引值;为待校准区段终点的索引值;N+代表正整数集合;
根据相似度计算中里程数据重采样间隔,循环对每一区段里程平移修正值和区段采样频率修正值组合对应的当前待校准区段的修正顺展里程提取重采样等间隔里程点序列;针对标准顺展里程、以及标准顺展里程对应的第一车体加速度数据,根据每一组合对应的重采样等间隔里程点序列进行重采样,得到多个第一车体加速度重采样序列;针对每一组合下当前待校准区段的修正顺展里程、以及修正顺展里程对应的第二车体加速度数据,根据每一组合对应的重采样等间隔里程点序列进行重采样,得到多个第二车体加速度重采样序列;根据多个第一车体加速度重采样序列、以及多个第二车体加速度重采样序列,采相似度公式计算当前待校准区段的第二车体加速度重采样序列与第一车体加速度重采样序列之间的第二相似度;筛选最大第二相似度、以及最大第二相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值组合;采用下述公式,利用最大第二相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值对当前待校准区段的循环修正记录里程进行一次修正;
其中,为当前待校准区段的循环修正记录里程的起点里程;为根据最大第二相似度对应的区段起点里程平移修正值、区段采样频率修正值进行一次修正得到的当前待校准区段的循环修正记录里程;V2nd为列车运行速度数据,F为循环记录采样频率;j为待校准数据的索引值,取值分别为 为当前待校准区段起点的索引值;M1和N1分别为最大第二相似度对应的区段起点里程平移修正值、区段采样频率修正值对应的排列组合序号,即[ΔL(M1),ΔF(N1)];N+代表正整数集合;
将区段循环记录采样频率累加对应最大第二相似度对应的区段采样频率修正值;确定是否区段里程平移修正阈值的采样步长不大于区段里程修正阈值的采样步长阈值,且区段频率修正阈值的采样步长不大于区段频率修正阈值的采样步长阈值;如果是,记录最大第二相似度、以及计算重置最大第二相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值;其中,最大第二相似度对应的区段里程平移修正值等于当前待校准区段循环修正记录里程的起点里程与当前待校准区段起点顺展里程的差值,最大第二相似度对应的区段采样频率修正值等于区段循环记录采样频率与待校准数据的采样频率的差值;如果否,修改区段里程平移修正阈值为预设倍数的当前区段里程平移修正阈值采样步长;修改区段采样频率修正阈值为预设倍数的当前区段采样频率修正阈值采样步长,返回将第二预设比例的区段里程平移修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值中的最大值,确定为区段里程平移修正阈值的采样步长的步骤。
步骤11:确定最大的相似度是否大于预设相似度阈值,若果是,则执行步骤12,如果否,则执行步骤20。
步骤12:待校准区段延长次数重置为初始待校准区段延长次数。
步骤13:利用最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值,对当前待校准区段的待校准顺展里程进行一次修正。
本发明一实施例中,利用最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值,对当前待校准区段的待校准顺展里程进行一次修正,包括:采用下述公式利用最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值,对当前待校准区段的待校准顺展里程进行一次修正:
其中,为当前待校准区段起点顺展里程;为根据最大相似度对应的区段起点里程平移修正值、区段采样频率修正值进行一次修正得到的当前待校准区段的待校准顺展里程;V2nd为列车运行速度数据,F0为待校准数据的采样频率;j为待校准数据的索引值,取值分别为 为待校准区段起点的索引值;ΔLoptm和ΔFoptm分别为最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值;N+代表正整数集合。
步骤14:确定当前待校准区段之前是否存在未校准区段,如果是,则执行步骤15,如果否,则执行步骤16。
步骤15:修正当前待校准区段之前尚未校准区段的待校准顺展里程。
本发明一实施例中,修正当前待校准区段之前尚未校准区段的待校准顺展里程,包括:确定当前待校准区段之前是否存在已校准区段;如果是,采用下述首段平移修正公式对当前待校准区段之前尚未校准区段的待校准顺展里程进行修正:
其中,为待校准里程数据进行里程积分重置后得到的初始待校准顺展里程;为待校准顺展里程;j为待校准数据的索引值,取值范围为 为当前待校准区段起点的索引值;N+代表正整数集合;
如果否,使用下述线性变换修正公式对当前待校准区段之前尚未校准区段的待校准顺展里程进行修正;
其中,为待校准里程数据进行里程积分重置后得到的初始待校准顺展里程;为待校准顺展里程;为前一个已校准区段终点的索引值;为当前校准区段起点的索引值;j为待校准数据的索引值,其取值范围为N+代表正整数集合。
步骤16:使用末段平移修正公式,修正当前待校准区段终点至全线终点之间未校准区段的待校准顺展里程。
本发明一实施例中,使用末段平移修正公式,修正当前待校准区段终点至全线终点之间未校准区段的待校准顺展里程,包括:采用下述末段平移修正公式,修正当前待校准区段终点至全线终点之间未校准区段的待校准顺展里程:
其中,为待校准里程数据进行里程积分重置后得到的初始待校准顺展里程;为待校准顺展里程;j为待校准数据的索引值,取值范围为其中Q为待校准数据中待校准里程数据的数量;为当前待校准区段终点的索引值;N+代表正整数集合。
步骤17:确定当前待校准区段终点是否为全线终点,如果是,跳转至步骤19,如果否,则执行步骤18。
步骤18:重置待校准区段起点顺展里程为当前待校准区段终点顺展里程,重置待校准区段长度为第二初始待校准区段长度,返回步骤2。
步骤19:将循环计算更新得到的待校准顺展里程赋值给校准顺展里程,结束执行。
步骤20:确定当前待校准区段终点是否为全线终点,如果是,则执行步骤19,如果否,则执行步骤21。
步骤21:待校准区段起点顺展里程保持不变,将待校准区段长度累加第一预设比例的第三初始待校准区段长度,待校准区段延长次数累加1次。
步骤22:确定待校准区段延长次数是否大于区段延长次数阈值,如果是,则执行步骤23,如果否,则返回步骤2。
步骤23:将待校准区段起点顺展里程向后移动第一预设比例的的第三初始待校准区段长度;将第三初始待校准区段长度赋值给待校准区段长度,待校准区段延长次数重置为初始待校准区段延长次数,返回步骤2。
针对上述S106,在得到标准里程数据对应的标准顺展里程后,根据标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息,对校准顺展里程进行断链修正,得到待校准里程数据里程对齐后的校准里程数据。
此外,本发明一实施例中,为了提高数据对齐的准确性,校准参数还包括:车体加速度低通滤波截止频率;根据校准参数、第一车体加速度数据、第二车体加速度数据、标准顺展里程,对待校准顺展里程进行逐段提取校准之前,还包括:对初始第一车体加速度数据、以及初始第二车体加速度数据进行截止频率为车体加速度低通滤波截止频率的低通滤波,获取第一车体加速度数据和第二车体加速度数据。
本发明实施例中还提供了一种轨道多源动态检测数据里程对齐装置,如下面的实施例所述。由于该装置解决问题的原理与轨道多源动态检测数据里程对齐方法相似,因此该装置的实施可以参见轨道多源动态检测数据里程对齐方法的实施,重复之处不再赘述。
如图4所示,为本发明实施例提供的一种轨道多源动态检测数据里程对齐装置的示意图,包括:
获取模块401,用于获取待校准数据、以及标准数据;其中,待校准数据与标准数据为同一列车上不同检测系统在同次列车运行过程中采集的数据,标准数据为校准后的数据;标准数据中包含标准里程数据、以及标准里程数据对应的第一车体加速度数据,待校准数据中包含待校准里程数据、以及待校准里程数据对应的第二车体加速度数据、待校准里程数据对应的列车运行速度数据;
第一处理模块402,用于根据标准数据的采样间隔、标准数据的起始采样点里程、标准数据对应的断链台账信息,对标准里程数据进行去除断链处理,得到标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息;
第二处理模块403,用于根据列车运行速度数据、以及待校准数据的采样频率、待校准数据的起始采样点里程,对待校准里程数据进行里程积分重置,得到初始待校准顺展里程,将初始待校准顺展里程赋值给待校准顺展里程;
参数配置模块404,用于配置校准参数,其中校准参数包括:预设相似度阈值、第一初始待校准区段长度、第二初始待校准区段长度、第一初始区段里程平移修正阈值、第二初始区段里程平移修正阈值,区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值、初始待校准区段延长次数、区段延长次数阈值、相似度计算中里程数据重采样间隔;
第三处理模块405,用于根据校准参数、第一车体加速度数据、第二车体加速度数据、标准顺展里程,对待校准顺展里程进行逐段提取校准,全线逐段校准完成后,得到待校准顺展里程对应的校准顺展里程;
第四处理模块406,用于根据标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息,对校准顺展里程进行断链修正,得到待校准里程数据里程对齐后的校准里程数据。
在一种可能的实施方式中,第一处理模块,具体用于根据标准数据的采样间隔、标准数据的起始采样点里程,采用下述公式对标准里程数据进行去除断链处理,得到标准里程数据对应的标准顺展里程:
其中m1st(1)为标准数据的起始采样点里程;dLsamp为标准数据的采样间隔;
为进行去除断链处理后得到的标准顺展里程;i为标准数据的索引值,取值范围为i=1,2,...,P,其中P为标准数据中的标准里程数据的数量;
根据断链台账信息中的断链类型、断链的起点里程、断链的终点里程,遍历标准里程数据,确定断链的起点里程在标准里程数据中的索引值、以及断链的终点里程在标准里程数据中的索引值,将断链的起点里程的索引值、断链的终点里程的索引值、以及断链的起点里程的索引值对应标准里程、断链的起点里程的索引值对应标准顺展里程,断链的终点里程的索引值对应标准里程、断链的终点里程的索引值对应标准顺展里程作为断链位置信息。
在一种可能的实施方式中,第二处理模块,具体用于利用待校准数据的采样频率、待校准数据的起始采样点里程、以及列车运行速度数据,采用下述公式对待校准里程数据进行里程积分重置,得到初始待校准顺展里程:
其中,m2nd(1)为待校准数据的起始采样点里程;F0为待校准数据的采样频率;V2nd为列车运行速度数据;为待校准里程数据进行里程积分重置后得到的初始待校准顺展里程;j为待校准数据的索引值,取值范围为j=1,2,...,Q,其中Q为待校准数据中待校准里程数据的数量;
采用下述公式将初始待校准顺展里程赋值给待校准顺展里程:
其中,为待校准顺展里程。
在一种可能的实施方式中,第三处理模块,具体用于根据校准参数、第一车体加速度、第二车体加速度、标准顺展里程执行下述步骤得到待校准顺展里程对应的校准顺展里程:步骤1:根据待校准顺展里程、以及标准顺展里程,确定待校准顺展里程与标准顺展里程的公共里程区段的起始点里程,将待校准顺展里程与标准顺展里程的公共里程区段的起始点里程赋值给待校准区段起点顺展里程,将第一初始待校准区段长度赋值给待校准区段长度;步骤2:根据待校准区段起点顺展里程、待校准区段长度、以及待校准顺展里程,确定对应的待校准区段,将待校准区段对应的数据作为待校准区段数据,待校准区段数据包括:待校准区段起点的索引值、待校准区段终点的索引值、待校准区段的待校准顺展里程、以及待校准区段的第二车体加速度数据、待校准区段的列车运行速度数据;步骤3:确定当前待校准区段是否为初次执行校准计算,如果是,则执行步骤5,如果否,则执行步骤4;步骤4:确定当前待校准区段之前是否存在未校准区段,如果是,则执行步骤5,如果否则执行步骤8;步骤5:确定当前待校准区段之前是否存在已校准区段,如果否,则执行步骤6,如果是,则执行步骤7;步骤6:确定区段采样频率修正阈值为初始区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值为第一初始区段里程平移修正阈值、第三初始待校准区段长度为第一初始待校准区段长度,跳转至步骤9;步骤7:确定区段采样频率修正阈值为初始区段采样频率修正阈值,确定当前待校准区段起点顺展里程、前一个已校准区段终点顺展里程之间的第一差值;根据区段采样频率修正阈值,对前一个已校准区段终点到当前待校准区段起点范围内的列车运行速度数据进行里程积分,得到第一积分值;将第一差值、第一积分值中最小的值确定为当前待校准区段里程平移修正阈值,确定第三初始待校准区段长度为第二初始待校准区段长度,跳转至步骤8;步骤8:确定区段采样频率修正阈值为初始区段采样频率修正阈值,确定区段里程平移修正阈值为第二初始区段里程平移修正阈值,确定第三初始待校准区段长度为第二初始待校准区段长度;步骤9:根据区段里程平移修正阈值、区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值与采样频率修正值的组合;其中,每个组合中包含一个区段里程平移修正值与一个区段采样频率修正值;步骤10:计算每一组合下当前待校准区段的修正顺展里程;计算每一组合下待校准区段的修正顺展里程对应的第二车体加速度数据与标准顺展里程对应的第一车体加速度数据之间的相似度;从各组合对应的相似度中筛选出最大相似度、以及最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值;步骤11:确定最大的相似度是否大于预设相似度阈值,若果是,则执行步骤12,如果否,则执行步骤20;步骤12:待校准区段延长次数重置为初始待校准区段延长次数;步骤13:利用最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值,对当前待校准区段的待校准顺展里程进行一次修正;步骤14:确定当前待校准区段之前是否存在未校准区段,如果是,则执行步骤15,如果否,则执行步骤16;步骤15:修正当前待校准区段之前尚未校准区段的待校准顺展里程;步骤16:使用末段平移修正公式,修正当前待校准区段终点至全线终点之间未校准区段的待校准顺展里程;步骤17:确定当前待校准区段终点是否为全线终点,如果是,跳转至步骤1,如果否,则执行步骤18;步骤18:重置待校准区段起点顺展里程为当前待校准区段终点顺展里程,重置待校准区段长度为第二初始待校准区段长度,返回步骤2;步骤19:将循环计算更新得到的待校准顺展里程赋值给校准顺展里程,结束执行;步骤20:确定当前待校准区段终点是否为全线终点,如果是,则执行步骤19,如果否,则执行步骤21;步骤21:待校准区段起点顺展里程保持不变,将待校准区段长度累加第一预设比例的第三初始待校准区段长度,待校准区段延长次数累加1次;步骤22:确定待校准区段延长次数是否大于区段延长次数阈值,如果是,则执行步骤23,如果否,则返回步骤2;步骤23:将待校准区段起点顺展里程向后移动第一预设比例的的第三初始待校准区段长度;将第三初始待校准区段长度赋值给待校准区段长度,待校准区段延长次数重置为初始待校准区段延长次数,返回步骤2。
在一种可能的实施方式中,第三处理模块,具体用于在当前待校准顺展里程中检索距离当前待校准区段起点顺展里程偏差最小且里程偏差不大于里程数据重采样间隔的第一里程点索引值,将所述第一里程点索引值作为待校准区段起点的索引值;
确定当前待校准区段起点顺展里程与当前待校准区段长之和是否大于待校准顺展里程的全线终点顺展里程;如果是,将全线终点索引值作为待校准区段终点的索引值;如果否,在当前待校准顺展里程中检索距离当前待校准区段起点顺展里程与待校准区段长度之和偏差最小且里程偏差不大于里程数据重采样间隔的第二里程点索引值,将第二里程点索引值作为待校准区段终点的索引值;根据待校准区段起点的索引值和待校准区段终点的索引值,提取待校准区段起点的索引值和待校准区段终点的索引值之间的待校准顺展里程、第二车体加速度数据、以及列车运行速度数据。
在一种可能的实施方式中,第三处理模块,具体用于根据区段里程平移修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值;根据区段采样频率修正阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段采样频率修正值;将多个区段里程平移修正值与多个区段采样频率修正值排列组合,得到多个区段里程平移修正值与采样频率修正值的组合,每个组合中包含一个区段里程平移修正值与一个区段采样频率修正值。
在一种可能的实施方式中,第三处理模块,具体用于采用下述公式根据区段里程平移修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值:
ΔL(m)=[m-(ceil(D_L/Thr_d_D_L)+1)]×Thr_d_D_L
其中,D_L为区段里程平移修正阈值,Thr_d_D_L为区段里程平移修正阈值的采样步长阈值;m为区段里程平移修正值可取值的个数,取值范围为m=1,2,...,2×ceil(D_L/Thr_d_D_L)+1,ceil()表示向上取整计算;ΔL(m)为待校准区段的待校准顺展里程的第m个区段里程平移修正值。
在一种可能的实施方式中,第三处理模块,具体用于
采用下述公式根据区段采样频率修正阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段采样频率修正值:
ΔF(n)=[n-(ceil(D_f/Thr_d_D_f)+1)]×Thr_d_D_f
其中,D_f为区段采样频率修正阈值,Thr_d_D_f为区段采样频率修正阈值的采样步长阈值;n为区段采样频率修正值可取值的个数,取值范围为n=1,2,...,2×ceil(D_f/Thr_d_D_f)+1;ceil()表示向上取整计算;ΔF(n)为待校准区段的待校准顺展里程的第n个区段采样频率修正值。
在一种可能的实施方式中,第三处理模块,具体用于针对每一组合,采用下述公式,计算当前待校准区段的修正顺展里程:
其中,为当前待校准区段起点顺展里程;为根据第m个区段里程平移修正值和第n个区段采样频率修正值修正得到的当前待校准区段的第(m,n)组修正顺展里程;V2nd为列车运行速度数据;F0为待校准数据的采样频率;j为待校准数据的索引值,取值范围为m和n的取值范围分别为:m=1,2,...,2×ceil(D_L/Thr_d_D_L)+1,n=1,2,...,2×ceil(D_f/Thr_d_D_f)+1;为待校准区段起点的索引值;为待校准区段终点的索引值;N+代表正整数集合。
在一种可能的实施方式中,第三处理模块,具体用于根据相似度计算中里程数据重采样间隔,循环对每一区段里程平移修正值和区段采样频率修正值组合对应的当前待校准区段的修正顺展里程提取重采样等间隔里程点序列;
针对标准顺展里程、以及标准顺展里程对应的第一车体加速度数据,根据每一组合对应的重采样等间隔里程点序列进行重采样,得到多个第一车体加速度重采样序列;
针对每一组合下当前待校准区段的修正顺展里程、以及修正顺展里程对应的第二车体加速度数据,根据每一组合对应的重采样等间隔里程点序列进行重采样,得到多个第二车体加速度重采样序列;
根据多个第一车体加速度重采样序列、以及多个第二车体加速度重采样序列,采用下述相似度公式计算当前待校准区段的第二车体加速度重采样序列与第一车体加速度重采样序列之间的第一相似度:
其中,为根据第(m,n)个[ΔL(m),ΔF(n)]组合获取的重采样等间隔里程点序列进行重采样得到的第一车体加速度重采样序列;为根据第(m,n)个[ΔL(m),ΔF(n)]组合获取的重采样等间隔里程点序列进行重采样得到的第二车体加速度重采样序列;p(s1)为根据第(m,n)个[ΔL(m),ΔF(n)]组合获取的第一车体加速度重采样序列与第二车体加速度重采样序列之间的相关系数,代表第一车体加速度重采样序列与第二车体加速度重采样序列之间的相似度;W(m,n)'为第一车体加速度重采样序列中的采样点数量,第一、第二车体加速度重采样序列中的采样点数量相同;s1为不同[ΔL(m),ΔF(n)]组合对应的顺序编号,s1取值范围为s1=1,2,...,(2×ceil(D_L/Thr_d_D_L)+1)×(2×ceil(D_f/Thr_d_D_f)+1);从各组合对应的第一相似度中筛选出最大第一相似度、以及最大第一相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值。
在一种可能的实施方式中,第三处理模块,具体用于将待校准顺展里程赋值给循环修正记录里程;将待校准数据的采样频率赋值给循环记录采样频率;将第二预设比例的区段里程平移修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值中的最大值,确定为区段里程平移修正阈值的采样步长,采用下述公式,得到多个里程平移修正值:
ΔL(m1)=[m1-(ceil(D_L/d_D_L)+1)]×d_D_L;
其中,D_L为区段里程平移修正阈值,d_D_L为区段里程平移修正阈值的采样步长;m1为区段里程平移修正值可取值的个数,取值范围为m1=1,2,...,2×ceil(D_L/d_D_L)+1,ceil()表示向上取整计算;ΔL(m1)为待校准区段的待校准顺展里程的第m1个区段里程平移修正值;
将第二预设比例的区段采样频率修正阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值中的最大值,确定为区段采样频率修正阈值的采样步长,采用下述公式,得到多个采样频率修正值:
ΔF(n1)=[n1-(ceil(D_f/d_D_f)+1)]×d_D_f
其中,D_f为区段采样频率修正阈值,d_D_f为区段采样频率修正阈值的采样步长;n1为区段采样频率修正值可取值的个数,取值范围为n1=1,2,...,2×ceil(D_f/d_D_f)+1;ceil()表示向上取整计算;ΔF(n1)为待校准区段的待校准顺展里程的第n1个区段采样频率修正值;
将多个里程平移修正值与多个采样频率修正值排列组合,其中,每个组合中包含一个区段起点里程平移修正值与一个区段采样频率修正值;采用下述公式计算每一组合下当前待校准区段的修正顺展里程:
其中,为当前待校准区段的循环修正记录里程的起点里程;为根据第m1个区段里程平移修正值和第n1个区段采样频率修正值修正得到的当前待校准区段的第(m1,n1)组修正顺展里程;V2nd为列车运行速度数据;F为循环记录采样频率;j为待校准数据的索引值,取值范围为m1和n1的取值范围分别为:m1=1,2,...,2×ceil(D_L/d_D_L)+1,n1=1,2,...,2×ceil(D_f/d_D_f)+1;为待校准区段起点的索引值;为待校准区段终点的索引值;N+代表正整数集合;
根据相似度计算中里程数据重采样间隔,循环对每一区段里程平移修正值和区段采样频率修正值组合对应的当前待校准区段的修正顺展里程提取重采样等间隔里程点序列;针对标准顺展里程、以及标准顺展里程对应的第一车体加速度数据,根据每一组合对应的重采样等间隔里程点序列进行重采样,得到多个第一车体加速度重采样序列;针对每一组合下当前待校准区段的修正顺展里程、以及修正顺展里程对应的第二车体加速度数据,根据每一组合对应的重采样等间隔里程点序列进行重采样,得到多个第二车体加速度重采样序列;根据多个第一车体加速度重采样序列、以及多个第二车体加速度重采样序列,采相似度公式计算当前待校准区段的第二车体加速度重采样序列与第一车体加速度重采样序列之间的第二相似度;筛选最大第二相似度、以及最大第二相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值组合;采用下述公式,利用最大第二相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值对当前待校准区段的循环修正记录里程进行一次修正;
其中,为当前待校准区段的循环修正记录里程的起点里程;为根据最大第二相似度对应的区段起点里程平移修正值、区段采样频率修正值进行一次修正得到的当前待校准区段的循环修正记录里程;V2nd为列车运行速度数据,F为循环记录采样频率;j为待校准数据的索引值,取值分别为 为当前待校准区段起点的索引值;M1和N1分别为最大第二相似度对应的区段起点里程平移修正值、区段采样频率修正值对应的排列组合序号,即[ΔL(M1),ΔF(N1)];N+代表正整数集合;将区段循环记录采样频率累加对应最大第二相似度对应的区段采样频率修正值;确定是否区段里程平移修正阈值的采样步长不大于区段里程修正阈值的采样步长阈值,且区段频率修正阈值的采样步长不大于区段频率修正阈值的采样步长阈值;如果是,记录最大第二相似度、以及计算重置最大第二相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值;其中,最大第二相似度对应的区段里程平移修正值等于当前待校准区段循环修正记录里程的起点里程与当前待校准区段起点顺展里程的差值,最大第二相似度对应的区段采样频率修正值等于区段循环记录采样频率与待校准数据的采样频率的差值;如果否,修改区段里程平移修正阈值为预设倍数的当前区段里程平移修正阈值采样步长;修改区段采样频率修正阈值为预设倍数的当前区段采样频率修正阈值采样步长,返回将第二预设比例的区段里程平移修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值中的最大值,确定为区段里程平移修正阈值的采样步长的步骤。
在一种可能的实施方式中,第三处理模块,具体用于采用下述公式利用最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值,对当前待校准区段的待校准顺展里程进行一次修正:
其中,为当前待校准区段起点顺展里程;为根据最大相似度对应的区段起点里程平移修正值、区段采样频率修正值进行一次修正得到的当前待校准区段的待校准顺展里程;V2nd为列车运行速度数据,F0为待校准数据的采样频率;j为待校准数据的索引值,取值分别为 为待校准区段起点的索引值;ΔLoptm和ΔFoptm分别为最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值;N+代表正整数集合。
在一种可能的实施方式中,第三处理模块,具体用于确定当前待校准区段之前是否存在已校准区段;如果是,采用下述首段平移修正公式对当前待校准区段之前尚未校准区段的待校准顺展里程进行修正:
其中,为待校准里程数据进行里程积分重置后得到的初始待校准顺展里程;为待校准顺展里程;j为待校准数据的索引值,取值范围为 为当前待校准区段起点的索引值;N+代表正整数集合;
如果否,使用下述线性变换修正公式对当前待校准区段之前尚未校准区段的待校准顺展里程进行修正;
其中,为待校准里程数据进行里程积分重置后得到的初始待校准顺展里程;为待校准顺展里程;为前一个已校准区段终点的索引值;为当前校准区段起点的索引值;j为待校准数据的索引值,其取值范围为 代表正整数集合。
在一种可能的实施方式中,第三处理模块,具体用于采用下述末段平移修正公式,修正当前待校准区段终点至全线终点之间未校准区段的待校准顺展里程:
其中,为待校准里程数据进行里程积分重置后得到的初始待校准顺展里程;为待校准顺展里程;j为待校准数据的索引值,取值范围为其中Q为待校准数据中待校准里程数据的数量;为当前待校准区段终点的索引值;N+代表正整数集合。
在一种可能的实施方式中,校准参数还包括:车体加速度低通滤波截止频率;还包括:第五处理模块,用于对初始第一车体加速度数据、以及初始第二车体加速度数据进行截止频率为车体加速度低通滤波截止频率的低通滤波,获取第一车体加速度数据和第二车体加速度数据。
基于前述发明构思,如图5所示,本发明还提出了一种计算机设备500,包括存储器510、处理器520及存储在存储器510上并可在处理器520上运行的计算机程序530,所述处理器520执行所述计算机程序530时实现前述轨道多源动态检测数据里程对齐方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现轨道多源动态检测数据里程对齐方法。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述轨道多源动态检测数据里程对齐方法。
本发明实施例中,获取待校准数据、以及标准数据;其中,待校准数据与标准数据为同一列车上不同检测系统在同次列车运行过程中采集的数据,标准数据为校准后的数据;标准数据中包含标准里程数据、以及标准里程数据对应的第一车体加速度数据,待校准数据中包含待校准里程数据、以及待校准里程数据对应的第二车体加速度数据、待校准里程数据对应的列车运行速度数据;根据标准数据的采样间隔、标准数据的起始采样点里程、标准数据对应的断链台账信息,对标准里程数据进行去除断链处理,得到标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息;根据列车运行速度数据、以及待校准数据的采样频率、待校准数据的起始采样点里程,对待校准里程数据进行里程积分重置,得到初始待校准顺展里程,将初始待校准顺展里程赋值给待校准顺展里程;配置校准参数,其中校准参数包括:预设相似度阈值、第一初始待校准区段长度、第二初始待校准区段长度、第一初始区段里程平移修正阈值、第二初始区段里程平移修正阈值,区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值、初始待校准区段延长次数、区段延长次数阈值、相似度计算中里程数据重采样间隔;根据校准参数、第一车体加速度数据、第二车体加速度数据、标准顺展里程,对待校准顺展里程进行逐段提取校准,全线逐段校准完成后,得到待校准顺展里程对应的校准顺展里程;根据标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息,对校准顺展里程进行断链修正,得到待校准里程数据里程对齐后的校准里程数据。这样,将不同检测系统中车体加速度波形作为里程同步对齐参照通道,辅以列车运行速度数据序列对时间积分进行里程连续化重构,根据标准数据与待校准数据,逐段进行里程校准实现里程对齐处理。实现了对多源检测数据里程进行自动、高效、准确的自动对齐处理,对于校准区段的适用性强,提高轨道多源检测数据里程对齐的准确性和第二检测系统里程的可靠性。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明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,本发明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。
本发明是标准根据本发明实施例的方法、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。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (25)
1.一种轨道多源动态检测数据里程对齐方法,其特征在于,包括:
获取待校准数据、以及标准数据;其中,待校准数据与标准数据为同一列车上不同检测系统在同次列车运行过程中采集的数据,标准数据为校准后的数据;标准数据中包含标准里程数据、以及标准里程数据对应的第一车体加速度数据,待校准数据中包含待校准里程数据、以及待校准里程数据对应的第二车体加速度数据、待校准里程数据对应的列车运行速度数据;
根据标准数据的采样间隔、标准数据的起始采样点里程、标准数据对应的断链台账信息,对标准里程数据进行去除断链处理,得到标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息;
根据列车运行速度数据、以及待校准数据的采样频率、待校准数据的起始采样点里程,对待校准里程数据进行里程积分重置,得到初始待校准顺展里程,将初始待校准顺展里程赋值给待校准顺展里程;
配置校准参数,其中校准参数包括:预设相似度阈值、第一初始待校准区段长度、第二初始待校准区段长度、第一初始区段里程平移修正阈值、第二初始区段里程平移修正阈值,区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值、初始待校准区段延长次数、区段延长次数阈值、相似度计算中里程数据重采样间隔;
根据校准参数、第一车体加速度数据、第二车体加速度数据、标准顺展里程,对待校准顺展里程进行逐段提取校准,全线逐段校准完成后,得到待校准顺展里程对应的校准顺展里程;
根据标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息,对校准顺展里程进行断链修正,得到待校准里程数据里程对齐后的校准里程数据。
2.如权利要求1所述的轨道多源动态检测数据里程对齐方法,其特征在于,根据标准数据的采样间隔、标准数据的起始采样点里程、标准数据对应的断链台账信息,对标准里程数据进行去除断链处理,得到标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息,包括:
根据标准数据的采样间隔、标准数据的起始采样点里程,采用下述公式对标准里程数据进行去除断链处理,得到标准里程数据对应的标准顺展里程:
其中m1st(1)为标准数据的起始采样点里程;dLsamp为标准数据的采样间隔;为进行去除断链处理后得到的标准顺展里程;i为标准数据的索引值,取值范围为i=1,2,...,P,其中P为标准数据中的标准里程数据的数量;
根据断链台账信息中的断链类型、断链的起点里程、断链的终点里程,遍历标准里程数据,确定断链的起点里程在标准里程数据中的索引值、以及断链的终点里程在标准里程数据中的索引值,将断链的起点里程的索引值、断链的终点里程的索引值、以及断链的起点里程的索引值对应标准里程、断链的起点里程的索引值对应标准顺展里程,断链的终点里程的索引值对应标准里程、断链的终点里程的索引值对应标准顺展里程作为断链位置信息。
3.如权利要求1所述的轨道多源动态检测数据里程对齐方法,其特征在于,根据列车运行速度数据、以及待校准数据的采样频率、待校准数据的起始采样点里程,对待校准里程数据进行里程积分重置,得到初始待校准顺展里程,将初始待校准顺展里程赋值给待校准顺展里程,包括:
利用待校准数据的采样频率、待校准数据的起始采样点里程、以及列车运行速度数据,采用下述公式对待校准里程数据进行里程积分重置,得到初始待校准顺展里程:
其中,m2nd(1)为待校准数据的起始采样点里程;F0为待校准数据的采样频率;V2nd为列车运行速度数据;为待校准里程数据进行里程积分重置后得到的初始待校准顺展里程;j为待校准数据的索引值,取值范围为j=1,2,...,Q,其中Q为待校准数据中待校准里程数据的数量;
采用下述公式将初始待校准顺展里程赋值给待校准顺展里程:
其中,为待校准顺展里程。
4.如权利要求1所述的轨道多源动态检测数据里程对齐方法,其特征在于,根据校准参数、第一车体加速度数据、第二车体加速度数据、标准顺展里程,对待校准顺展里程进行逐段提取校准,全线逐段校准完成后,得到待校准顺展里程对应的校准顺展里程,包括:
根据校准参数、第一车体加速度、第二车体加速度、标准顺展里程执行下述步骤得到待校准顺展里程对应的校准顺展里程:
步骤1:根据待校准顺展里程、以及标准顺展里程,确定待校准顺展里程与标准顺展里程的公共里程区段的起始点里程,将待校准顺展里程与标准顺展里程的公共里程区段的起始点里程赋值给待校准区段起点顺展里程,将第一初始待校准区段长度赋值给待校准区段长度;
步骤2:根据待校准区段起点顺展里程、待校准区段长度、以及待校准顺展里程,确定对应的待校准区段,将待校准区段对应的数据作为待校准区段数据,待校准区段数据包括:待校准区段起点的索引值、待校准区段终点的索引值、待校准区段的待校准顺展里程、以及待校准区段的第二车体加速度数据、待校准区段的列车运行速度数据;
步骤3:确定当前待校准区段是否为初次执行校准计算,如果是,则执行步骤5,如果否,则执行步骤4;
步骤4:确定当前待校准区段之前是否存在未校准区段,如果是,则执行步骤5,如果否,则执行步骤8;
步骤5:确定当前待校准区段之前是否存在已校准区段,如果否,则执行步骤6,如果是,则执行步骤7;
步骤6:确定区段采样频率修正阈值为初始区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值为第一初始区段里程平移修正阈值、第三初始待校准区段长度为第一初始待校准区段长度,跳转至步骤9;
步骤7:确定区段采样频率修正阈值为初始区段采样频率修正阈值,确定当前待校准区段起点顺展里程、前一个已校准区段终点顺展里程之间的第一差值;根据区段采样频率修正阈值,对前一个已校准区段终点到当前待校准区段起点范围内的列车运行速度数据进行里程积分,得到第一积分值;将第一差值、第一积分值中最小的值确定为当前待校准区段里程平移修正阈值,确定第三初始待校准区段长度为第二初始待校准区段长度,跳转至步骤9;
步骤8:确定区段采样频率修正阈值为初始区段采样频率修正阈值,确定区段里程平移修正阈值为第二初始区段里程平移修正阈值,确定第三初始待校准区段长度为第二初始待校准区段长度;
步骤9:根据区段里程平移修正阈值、区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值与采样频率修正值的组合;其中,每个组合中包含一个区段里程平移修正值与一个区段采样频率修正值;
步骤10:计算每一组合下当前待校准区段的修正顺展里程;计算每一组合下待校准区段的修正顺展里程对应的第二车体加速度数据与标准顺展里程对应的第一车体加速度数据之间的相似度;从各组合对应的相似度中筛选出最大相似度、以及最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值;
步骤11:确定最大的相似度是否大于预设相似度阈值,若果是,则执行步骤12,如果否,则执行步骤20;
步骤12:待校准区段延长次数重置为初始待校准区段延长次数;
步骤13:利用最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值,对当前待校准区段的待校准顺展里程进行一次修正;
步骤14:确定当前待校准区段之前是否存在未校准区段,如果是,则执行步骤15,如果否,则执行步骤16;
步骤15:修正当前待校准区段之前尚未校准区段的待校准顺展里程;
步骤16:使用末段平移修正公式,修正当前待校准区段终点至全线终点之间未校准区段的待校准顺展里程;
步骤17:确定当前待校准区段终点是否为全线终点,如果是,跳转至步骤19,如果否,则执行步骤18;
步骤18:重置待校准区段起点顺展里程为当前待校准区段终点顺展里程,重置待校准区段长度为第二初始待校准区段长度,返回步骤2;
步骤19:将循环计算更新得到的待校准顺展里程赋值给校准顺展里程,结束执行;
步骤20:确定当前待校准区段终点是否为全线终点,如果是,则执行步骤19,如果否,则执行步骤21;
步骤21:待校准区段起点顺展里程保持不变,将待校准区段长度累加第一预设比例的第三初始待校准区段长度,待校准区段延长次数累加1次;
步骤22:确定待校准区段延长次数是否大于区段延长次数阈值,如果是,则执行步骤23,如果否,则返回步骤2;
步骤23:将待校准区段起点顺展里程向后移动第一预设比例的的第三初始待校准区段长度;将第三初始待校准区段长度赋值给待校准区段长度,待校准区段延长次数重置为初始待校准区段延长次数,返回步骤2。
5.如权利要求4所述的轨道多源动态检测数据里程对齐方法,其特征在于,根据待校准区段起点顺展里程、待校准区段长度、以及待校准顺展里程,确定对应的待校准区段,将待校准区段对应的数据作为待校准区段数据,包括:
在当前待校准顺展里程中检索距离当前待校准区段起点顺展里程偏差最小且里程偏差不大于里程数据重采样间隔的第一里程点索引值,将所述第一里程点索引值作为待校准区段起点的索引值;
确定当前待校准区段起点顺展里程与当前待校准区段长之和是否大于待校准顺展里程的全线终点顺展里程;
如果是,将全线终点索引值作为待校准区段终点的索引值;
如果否,在当前待校准顺展里程中检索距离当前待校准区段起点顺展里程与待校准区段长度之和偏差最小且里程偏差不大于里程数据重采样间隔的第二里程点索引值,将第二里程点索引值作为待校准区段终点的索引值;
根据待校准区段起点的索引值和待校准区段终点的索引值,提取待校准区段起点的索引值和待校准区段终点的索引值之间的待校准顺展里程、第二车体加速度数据、以及列车运行速度数据。
6.如权利要求4所述的轨道多源动态检测数据里程对齐方法,其特征在于,根据区段里程平移修正阈值、区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值与采样频率修正值的组合;其中,每个组合中包含一个区段里程平移修正值与一个区段采样频率修正值,包括:
根据区段里程平移修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值;
根据区段采样频率修正阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段采样频率修正值;
将多个区段里程平移修正值与多个区段采样频率修正值排列组合,得到多个区段里程平移修正值与采样频率修正值的组合,每个组合中包含一个区段里程平移修正值与一个区段采样频率修正值。
7.如权利要求6所述的轨道多源动态检测数据里程对齐方法,其特征在于,根据区段里程平移修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值,包括:
采用下述公式根据区段里程平移修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值:
ΔL(m)=[m-(ceil(D_L/Thr_d_D_L)+1)]×Thr_d_D_L
其中,D_L为区段里程平移修正阈值,Thr_d_D_L为区段里程平移修正阈值的采样步长阈值;m为区段里程平移修正值可取值的个数,取值范围为m=1,2,...,2×ceil(D_L/Thr_d_D_L)+1,ceil()表示向上取整计算;ΔL(m)为待校准区段的待校准顺展里程的第m个区段里程平移修正值。
8.如权利要求6所述的轨道多源动态检测数据里程对齐方法,其特征在于,根据区段采样频率修正阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段采样频率修正值,包括:
采用下述公式根据区段采样频率修正阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段采样频率修正值:
ΔF(n)=[n-(ceil(D_f/Thr_d_D_f)+1)]×Thr_d_D_f
其中,D_f为区段采样频率修正阈值,Thr_d_D_f为区段采样频率修正阈值的采样步长阈值;n为区段采样频率修正值可取值的个数,取值范围为n=1,2,...,2×ceil(D_f/Thr_d_D_f)+1;ceil()表示向上取整计算;ΔF(n)为待校准区段的待校准顺展里程的第n个区段采样频率修正值。
9.如权利要求4所述的轨道多源动态检测数据里程对齐方法,其特征在于,计算每一组合下当前待校准区段的修正顺展里程,包括:
针对每一组合,采用下述公式,计算当前待校准区段的修正顺展里程:
其中,为当前待校准区段起点顺展里程;为根据第m个区段里程平移修正值和第n个区段采样频率修正值修正得到的当前待校准区段的第(m,n)组修正顺展里程;V2nd为列车运行速度数据;F0为待校准数据的采样频率;j为待校准数据的索引值,取值范围为m和n的取值范围分别为:m=1,2,...,2×ceil(D_L/Thr_d_D_L)+1,n=1,2,...,2×ceil(D_f/Thr_d_D_f)+1;为待校准区段起点的索引值;为待校准区段终点的索引值;N+代表正整数集合。
10.如权利要求4所述的轨道多源动态检测数据里程对齐方法,其特征在于,计算每一组合下待校准区段的修正顺展里程对应的第二车体加速度数据与标准顺展里程对应的第一车体加速度数据之间的相似度,包括:
根据相似度计算中里程数据重采样间隔,循环对每一区段里程平移修正值和区段采样频率修正值组合对应的当前待校准区段的修正顺展里程提取重采样等间隔里程点序列;
针对标准顺展里程、以及标准顺展里程对应的第一车体加速度数据,根据每一组合对应的重采样等间隔里程点序列进行重采样,得到多个第一车体加速度重采样序列;
针对每一组合下当前待校准区段的修正顺展里程、以及修正顺展里程对应的第二车体加速度数据,根据每一组合对应的重采样等间隔里程点序列进行重采样,得到多个第二车体加速度重采样序列;
根据多个第一车体加速度重采样序列、以及多个第二车体加速度重采样序列,采用下述相似度公式计算当前待校准区段的第二车体加速度重采样序列与第一车体加速度重采样序列之间的第一相似度:
其中,为根据第(m,n)个[ΔL(m),ΔF(n)]组合获取的重采样等间隔里程点序列进行重采样得到的第一车体加速度重采样序列;为根据第(m,n)个[ΔL(m),ΔF(n)]组合获取的重采样等间隔里程点序列进行重采样得到的第二车体加速度重采样序列;p(s1)为根据第(m,n)个[ΔL(m),ΔF(n)]组合获取的第一车体加速度重采样序列与第二车体加速度重采样序列之间的相关系数,代表第一车体加速度重采样序列与第二车体加速度重采样序列之间的相似度;W(m,n)'为第一车体加速度重采样序列中的采样点数量,第一、第二车体加速度重采样序列中的采样点数量相同;s1为不同[ΔL(m),ΔF(n)]组合对应的顺序编号,s1取值范围为s1=1,2,...,(2×ceil(D_L/Thr_d_D_L)+1)×(2×ceil(D_f/Thr_d_D_f)+1);
从各组合对应的相似度中筛选出最大相似度、以及最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值,包括:
从各组合对应的第一相似度中筛选出最大第一相似度、以及最大第一相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值。
11.如权利要求4所述的轨道多源动态检测数据里程对齐方法,其特征在于,根据区段里程平移修正阈值、区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值与采样频率修正值的组合;计算每一组合下当前待校准区段的修正顺展里程;计算每一组合下待校准区段的修正顺展里程对应的第二车体加速度数据与标准顺展里程对应的第一车体加速度数据之间的相似度;从各组合对应的相似度中筛选出最大相似度、以及最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值,包括:
将待校准顺展里程赋值给循环修正记录里程;
将待校准数据的采样频率赋值给循环记录采样频率;
将第二预设比例的区段里程平移修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值中的最大值,确定为区段里程平移修正阈值的采样步长,采用下述公式,得到多个里程平移修正值:
ΔL(m1)=[m1-(ceil(D_L/d_D_L)+1)]×d_D_L;
其中,D_L为区段里程平移修正阈值,d_D_L为区段里程平移修正阈值的采样步长;m1为区段里程平移修正值可取值的个数,取值范围为m1=1,2,...,2×ceil(D_L/d_D_L)+1,ceil()表示向上取整计算;ΔL(m1)为待校准区段的待校准顺展里程的第m1个区段里程平移修正值;
将第二预设比例的区段采样频率修正阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值中的最大值,确定为区段采样频率修正阈值的采样步长,采用下述公式,得到多个采样频率修正值:
ΔF(n1)=[n1-(ceil(D_f/d_D_f)+1)]×d_D_f
其中,D_f为区段采样频率修正阈值,d_D_f为区段采样频率修正阈值的采样步长;n1为区段采样频率修正值可取值的个数,取值范围为n1=1,2,...,2×ceil(D_f/d_D_f)+1;ceil()表示向上取整计算;ΔF(n1)为待校准区段的待校准顺展里程的第n1个区段采样频率修正值;
将多个里程平移修正值与多个采样频率修正值排列组合,其中,每个组合中包含一个区段起点里程平移修正值与一个区段采样频率修正值;
采用下述公式计算每一组合下当前待校准区段的修正顺展里程:
其中,为当前待校准区段的循环修正记录里程的起点里程;为根据第m1个区段里程平移修正值和第n1个区段采样频率修正值修正得到的当前待校准区段的第(m1,n1)组修正顺展里程;V2nd为列车运行速度数据;F为循环记录采样频率;j为待校准数据的索引值,取值范围为m1和n1的取值范围分别为:m1=1,2,...,2×ceil(D_L/d_D_L)+1,n1=1,2,...,2×ceil(D_f/d_D_f)+1;为待校准区段起点的索引值;为待校准区段终点的索引值;N+代表正整数集合;
根据相似度计算中里程数据重采样间隔,循环对每一区段里程平移修正值和区段采样频率修正值组合对应的当前待校准区段的修正顺展里程提取重采样等间隔里程点序列;
针对标准顺展里程、以及标准顺展里程对应的第一车体加速度数据,根据每一组合对应的重采样等间隔里程点序列进行重采样,得到多个第一车体加速度重采样序列;
针对每一组合下当前待校准区段的修正顺展里程、以及修正顺展里程对应的第二车体加速度数据,根据每一组合对应的重采样等间隔里程点序列进行重采样,得到多个第二车体加速度重采样序列;
根据多个第一车体加速度重采样序列、以及多个第二车体加速度重采样序列,采相似度公式计算当前待校准区段的第二车体加速度重采样序列与第一车体加速度重采样序列之间的第二相似度;
筛选最大第二相似度、以及最大第二相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值组合;
采用下述公式,利用最大第二相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值对当前待校准区段的循环修正记录里程进行一次修正;
其中,为当前待校准区段的循环修正记录里程的起点里程;为根据最大第二相似度对应的区段起点里程平移修正值、区段采样频率修正值进行一次修正得到的当前待校准区段的循环修正记录里程;V2nd为列车运行速度数据,F为循环记录采样频率;j为待校准数据的索引值,取值分别为为当前待校准区段起点的索引值;M1和N1分别为最大第二相似度对应的区段起点里程平移修正值、区段采样频率修正值对应的排列组合序号,即[ΔL(M1),ΔF(N1)];N+代表正整数集合;
将区段循环记录采样频率累加对应最大第二相似度对应的区段采样频率修正值;
确定是否区段里程平移修正阈值的采样步长不大于区段里程修正阈值的采样步长阈值,且区段频率修正阈值的采样步长不大于区段频率修正阈值的采样步长阈值;
如果是,记录最大第二相似度、以及计算重置最大第二相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值;其中,最大第二相似度对应的区段里程平移修正值等于当前待校准区段循环修正记录里程的起点里程与当前待校准区段起点顺展里程的差值,最大第二相似度对应的区段采样频率修正值等于区段循环记录采样频率与待校准数据的采样频率的差值;
如果否,修改区段里程平移修正阈值为预设倍数的当前区段里程平移修正阈值采样步长;修改区段采样频率修正阈值为预设倍数的当前区段采样频率修正阈值采样步长,返回将第二预设比例的区段里程平移修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值中的最大值,确定为区段里程平移修正阈值的采样步长的步骤。
12.如权利要求10或11所述的轨道多源动态检测数据里程对齐方法,其特征在于,利用最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值,对当前待校准区段的待校准顺展里程进行一次修正,包括:
采用下述公式利用最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值,对当前待校准区段的待校准顺展里程进行一次修正:
其中,为当前待校准区段起点顺展里程;为根据最大相似度对应的区段起点里程平移修正值、区段采样频率修正值进行一次修正得到的当前待校准区段的待校准顺展里程;V2nd为列车运行速度数据,F0为待校准数据的采样频率;j为待校准数据的索引值,取值分别为为待校准区段起点的索引值;ΔLoptm和ΔFoptm分别为最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值;N+代表正整数集合。
13.如权利要求4所述的轨道多源动态检测数据里程对齐方法,其特征在于,修正当前待校准区段之前尚未校准区段的待校准顺展里程,包括:
确定当前待校准区段之前是否存在已校准区段;
如果是,采用下述首段平移修正公式对当前待校准区段之前尚未校准区段的待校准顺展里程进行修正:
其中,为待校准里程数据进行里程积分重置后得到的初始待校准顺展里程;为待校准顺展里程;j为待校准数据的索引值,取值范围为为当前待校准区段起点的索引值;N+代表正整数集合;
如果否,使用下述线性变换修正公式对当前待校准区段之前尚未校准区段的待校准顺展里程进行修正;
其中,为待校准里程数据进行里程积分重置后得到的初始待校准顺展里程;为待校准顺展里程;为前一个已校准区段终点的索引值;为当前校准区段起点的索引值;j为待校准数据的索引值,其取值范围为N+代表正整数集合。
14.如权利要求4所述的轨道多源动态检测数据里程对齐方法,其特征在于,使用末段平移修正公式,修正当前待校准区段终点至全线终点之间未校准区段的待校准顺展里程,包括:
采用下述末段平移修正公式,修正当前待校准区段终点至全线终点之间未校准区段的待校准顺展里程:
其中,为待校准里程数据进行里程积分重置后得到的初始待校准顺展里程;为待校准顺展里程;j为待校准数据的索引值,取值范围为其中Q为待校准数据中待校准里程数据的数量;为当前待校准区段终点的索引值;N+代表正整数集合。
15.如权利要求1所述的轨道多源动态检测数据里程对齐方法,其特征在于,校准参数还包括:车体加速度低通滤波截止频率;
根据校准参数、第一车体加速度数据、第二车体加速度数据、标准顺展里程,对待校准顺展里程进行逐段提取校准之前,还包括:
对初始第一车体加速度数据、以及初始第二车体加速度数据进行截止频率为车体加速度低通滤波截止频率的低通滤波,获取第一车体加速度数据和第二车体加速度数据。
16.一种轨道多源动态检测数据里程对齐装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取待校准数据、以及标准数据;其中,待校准数据与标准数据为同一列车上不同检测系统在同次列车运行过程中采集的数据,标准数据为校准后的数据;标准数据中包含标准里程数据、以及标准里程数据对应的第一车体加速度数据,待校准数据中包含待校准里程数据、以及待校准里程数据对应的第二车体加速度数据、待校准里程数据对应的列车运行速度数据;
第一处理模块,用于根据标准数据的采样间隔、标准数据的起始采样点里程、标准数据对应的断链台账信息,对标准里程数据进行去除断链处理,得到标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息;
第二处理模块,用于根据列车运行速度数据、以及待校准数据的采样频率、待校准数据的起始采样点里程,对待校准里程数据进行里程积分重置,得到初始待校准顺展里程,将初始待校准顺展里程赋值给待校准顺展里程;
参数配置模块,用于配置校准参数,其中校准参数包括:预设相似度阈值、第一初始待校准区段长度、第二初始待校准区段长度、第一初始区段里程平移修正阈值、第二初始区段里程平移修正阈值,区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值、初始待校准区段延长次数、区段延长次数阈值、相似度计算中里程数据重采样间隔;
第三处理模块,用于根据校准参数、第一车体加速度数据、第二车体加速度数据、标准顺展里程,对待校准顺展里程进行逐段提取校准,全线逐段校准完成后,得到待校准顺展里程对应的校准顺展里程;
第四处理模块,用于根据标准里程数据对应的标准顺展里程、以及断链位置信息,对校准顺展里程进行断链修正,得到待校准里程数据里程对齐后的校准里程数据。
17.如权利要求16所述的轨道多源动态检测数据里程对齐装置,其特征在于,第一处理模块,具体用于根据标准数据的采样间隔、标准数据的起始采样点里程,采用下述公式对标准里程数据进行去除断链处理,得到标准里程数据对应的标准顺展里程:
其中m1st(1)为标准数据的起始采样点里程;dLsamp为标准数据的采样间隔;为进行去除断链处理后得到的标准顺展里程;i为标准数据的索引值,取值范围为i=1,2,...,P,其中P为标准数据中的标准里程数据的数量;
根据断链台账信息中的断链类型、断链的起点里程、断链的终点里程,遍历标准里程数据,确定断链的起点里程在标准里程数据中的索引值、以及断链的终点里程在标准里程数据中的索引值,将断链的起点里程的索引值、断链的终点里程的索引值、以及断链的起点里程的索引值对应标准里程、断链的起点里程的索引值对应标准顺展里程,断链的终点里程的索引值对应标准里程、断链的终点里程的索引值对应标准顺展里程作为断链位置信息。
18.如权利要求16所述的轨道多源动态检测数据里程对齐装置,其特征在于,
第二处理模块,具体用于利用待校准数据的采样频率、待校准数据的起始采样点里程、以及列车运行速度数据,采用下述公式对待校准里程数据进行里程积分重置,得到初始待校准顺展里程:
其中,m2nd(1)为待校准数据的起始采样点里程;F0为待校准数据的采样频率;V2nd为列车运行速度数据;为待校准里程数据进行里程积分重置后得到的初始待校准顺展里程;j为待校准数据的索引值,取值范围为j=1,2,...,Q,其中Q为待校准数据中待校准里程数据的数量;
采用下述公式将初始待校准顺展里程赋值给待校准顺展里程:
其中,为待校准顺展里程。
19.如权利要求16所述的轨道多源动态检测数据里程对齐装置,其特征在于,第三处理模块,具体用于根据校准参数、第一车体加速度、第二车体加速度、标准顺展里程执行下述步骤得到待校准顺展里程对应的校准顺展里程:
步骤1:根据待校准顺展里程、以及标准顺展里程,确定待校准顺展里程与标准顺展里程的公共里程区段的起始点里程,将待校准顺展里程与标准顺展里程的公共里程区段的起始点里程赋值给待校准区段起点顺展里程,将第一初始待校准区段长度赋值给待校准区段长度;
步骤2:根据待校准区段起点顺展里程、待校准区段长度、以及待校准顺展里程,确定对应的待校准区段,将待校准区段对应的数据作为待校准区段数据,待校准区段数据包括:待校准区段起点的索引值、待校准区段终点的索引值、待校准区段的待校准顺展里程、以及待校准区段的第二车体加速度数据、待校准区段的列车运行速度数据;
步骤3:确定当前待校准区段是否为初次执行校准计算,如果是,则执行步骤5,如果否,则执行步骤4;
步骤4:确定当前待校准区段之前是否存在未校准区段,如果是,则执行步骤5,如果否则执行步骤8;
步骤5:确定当前待校准区段之前是否存在已校准区段,如果否,则执行步骤6,如果是,则执行步骤7;
步骤6:确定区段采样频率修正阈值为初始区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值为第一初始区段里程平移修正阈值、第三初始待校准区段长度为第一初始待校准区段长度,跳转至步骤9;
步骤7:确定区段采样频率修正阈值为初始区段采样频率修正阈值,确定当前待校准区段起点顺展里程、前一个已校准区段终点顺展里程之间的第一差值;根据区段采样频率修正阈值,对前一个已校准区段终点到当前待校准区段起点范围内的列车运行速度数据进行里程积分,得到第一积分值;将第一差值、第一积分值中最小的值确定为当前待校准区段里程平移修正阈值,确定第三初始待校准区段长度为第二初始待校准区段长度,跳转至步骤8;
步骤8:确定区段采样频率修正阈值为初始区段采样频率修正阈值,确定区段里程平移修正阈值为第二初始区段里程平移修正阈值,确定第三初始待校准区段长度为第二初始待校准区段长度;
步骤9:根据区段里程平移修正阈值、区段采样频率修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值与采样频率修正值的组合;其中,每个组合中包含一个区段里程平移修正值与一个区段采样频率修正值;
步骤10:计算每一组合下当前待校准区段的修正顺展里程;计算每一组合下待校准区段的修正顺展里程对应的第二车体加速度数据与标准顺展里程对应的第一车体加速度数据之间的相似度;从各组合对应的相似度中筛选出最大相似度、以及最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值;
步骤11:确定最大的相似度是否大于预设相似度阈值,若果是,则执行步骤12,如果否,则执行步骤20;
步骤12:待校准区段延长次数重置为初始待校准区段延长次数;
步骤13:利用最大相似度对应的区段里程平移修正值、区段采样频率修正值,对当前待校准区段的待校准顺展里程进行一次修正;
步骤14:确定当前待校准区段之前是否存在未校准区段,如果是,则执行步骤15,如果否,则执行步骤16;
步骤15:修正当前待校准区段之前尚未校准区段的待校准顺展里程;
步骤16:使用末段平移修正公式,修正当前待校准区段终点至全线终点之间未校准区段的待校准顺展里程;
步骤17:确定当前待校准区段终点是否为全线终点,如果是,跳转至步骤1,如果否,则执行步骤18;
步骤18:重置待校准区段起点顺展里程为当前待校准区段终点顺展里程,重置待校准区段长度为第二初始待校准区段长度,返回步骤2;
步骤19:将循环计算更新得到的待校准顺展里程赋值给校准顺展里程,结束执行;
步骤20:确定当前待校准区段终点是否为全线终点,如果是,则执行步骤19,如果否,则执行步骤21;
步骤21:待校准区段起点顺展里程保持不变,将待校准区段长度累加第一预设比例的第三初始待校准区段长度,待校准区段延长次数累加1次;
步骤22:确定待校准区段延长次数是否大于区段延长次数阈值,如果是,则执行步骤23,如果否,则返回步骤2;
步骤23:将待校准区段起点顺展里程向后移动第一预设比例的的第三初始待校准区段长度;将第三初始待校准区段长度赋值给待校准区段长度,待校准区段延长次数重置为初始待校准区段延长次数,返回步骤2。
20.如权利要求19所述的轨道多源动态检测数据里程对齐装置,其特征在于,第三处理模块,具体用于在当前待校准顺展里程中检索距离当前待校准区段起点顺展里程偏差最小且里程偏差不大于里程数据重采样间隔的第一里程点索引值,将所述第一里程点索引值作为待校准区段起点的索引值;
确定当前待校准区段起点顺展里程与当前待校准区段长之和是否大于待校准顺展里程的全线终点顺展里程;
如果是,将全线终点索引值作为待校准区段终点的索引值;
如果否,在当前待校准顺展里程中检索距离当前待校准区段起点顺展里程与待校准区段长度之和偏差最小且里程偏差不大于里程数据重采样间隔的第二里程点索引值,将第二里程点索引值作为待校准区段终点的索引值;
根据待校准区段起点的索引值和待校准区段终点的索引值,提取待校准区段起点的索引值和待校准区段终点的索引值之间的待校准顺展里程、第二车体加速度数据、以及列车运行速度数据。
21.如权利要求19所述的轨道多源动态检测数据里程对齐装置,其特征在于,第三处理模块,具体用于根据区段里程平移修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值;
根据区段采样频率修正阈值、区段采样频率修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段采样频率修正值;
将多个区段里程平移修正值与多个区段采样频率修正值排列组合,得到多个区段里程平移修正值与采样频率修正值的组合,每个组合中包含一个区段里程平移修正值与一个区段采样频率修正值。
22.如权利要求21所述的轨道多源动态检测数据里程对齐装置,其特征在于,第三处理模块,具体用于采用下述公式根据区段里程平移修正阈值、区段里程平移修正阈值的采样步长阈值,确定多个区段里程平移修正值:
ΔL(m)=[m-(ceil(D_L/Thr_d_D_L)+1)]×Thr_d_D_L
其中,D_L为区段里程平移修正阈值,Thr_d_D_L为区段里程平移修正阈值的采样步长阈值;m为区段里程平移修正值可取值的个数,取值范围为m=1,2,...,2×ceil(D_L/Thr_d_D_L)+1,ceil()表示向上取整计算;ΔL(m)为待校准区段的待校准顺展里程的第m个区段里程平移修正值。
23.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,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15任一所述方法。
24.一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存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至15任一所述方法。
25.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至15任一所述方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310686345.6A CN116861179A (zh) | 2023-06-09 | 2023-06-09 | 轨道多源动态检测数据里程对齐方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310686345.6A CN116861179A (zh) | 2023-06-09 | 2023-06-09 | 轨道多源动态检测数据里程对齐方法及装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116861179A true CN116861179A (zh) | 2023-10-10 |
Family
ID=88234855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310686345.6A Pending CN116861179A (zh) | 2023-06-09 | 2023-06-09 | 轨道多源动态检测数据里程对齐方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116861179A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117949020A (zh) * | 2024-03-25 | 2024-04-30 | 深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司 | 基于列车行驶特征的便捷式添乘仪数据里程校准方法 |
-
2023
- 2023-06-09 CN CN202310686345.6A patent/CN116861179A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117949020A (zh) * | 2024-03-25 | 2024-04-30 | 深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司 | 基于列车行驶特征的便捷式添乘仪数据里程校准方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112433203A (zh) | 一种基于毫米波雷达数据的车道线形检测方法 | |
CN104813143B (zh) | 道路网络分析器、道路网络分析系统、以及道路网络分析方法 | |
CN104900059B (zh) | 一种增强手机基站定位精度的方法 | |
CN105882684A (zh) | 一种城市轨道交通公里标定标方法 | |
CN116861179A (zh) | 轨道多源动态检测数据里程对齐方法及装置 | |
AU2017420954B2 (en) | Traveling-position identifying system, traveling-position identifying apparatus, and traveling-position identifying method for railroad car | |
CN104318781B (zh) | 基于rfid技术的行程速度获取方法 | |
CN109655055B (zh) | 一种轨检机器人的定位方法及装置 | |
CN101950477B (zh) | 一种交通信息处理方法及装置 | |
CN110197133B (zh) | 将检测波形进行对齐的方法和装置 | |
CN107728178B (zh) | 一种运动轨迹的处理方法及装置 | |
CN104750830B (zh) | 时间序列数据的周期挖掘方法 | |
CN102565845A (zh) | 利用多个探测器的伽马能谱核素识别方法 | |
CN112325794B (zh) | 一种车辆外廓尺寸确定方法、装置及系统 | |
CN108595374A (zh) | 高速铁路轨道几何微小变化识别方法及装置 | |
CN109606430B (zh) | 轨道车自动定位方法、自动定位系统及自动驾驶装置 | |
CN103823993A (zh) | 基于相关系数的削弱坐标时间序列中cme影响的方法 | |
CN114155711A (zh) | 一种基于前驾驶行为的驾驶速度预测方法和系统 | |
CN114360240B (zh) | 一种基于车联网轨迹特征的高精度定位方法 | |
CN111309839A (zh) | 一种路网数据处理的方法、设备及存储介质 | |
CN109910949B (zh) | 断轨检测的方法、装置及系统 | |
CN104809745A (zh) | 一种改进低空间分辨率遥感影像提取的湖面面积的方法 | |
KR101791947B1 (ko) | 프랙탈 차원 분석에 기반한 주행 평가 방법 및 장치 | |
CN110440826B (zh) | 一种位置姿态测量系统里程计数据处理方法 | |
CN115047502A (zh) | 基于多模定位技术的里程桩号自动测算与千米桩二次校核方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |