本發(fā)明涉及高速鐵路工務(wù)工程，尤其涉及一種鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率計(jì)算方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著5g、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展與成熟，依托高速綜合檢測(cè)列車的動(dòng)態(tài)檢測(cè)手段在鐵路基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)中發(fā)揮著愈發(fā)重要的作用。挖掘海量動(dòng)態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)特征，對(duì)認(rèn)識(shí)掌握高速動(dòng)車組振動(dòng)規(guī)律、對(duì)開展基于車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)的軌道狀態(tài)輔助評(píng)價(jià)等都具有十分重要的意義?？梢灶A(yù)見，動(dòng)態(tài)檢測(cè)將在未來在高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)自動(dòng)化、智能化、高效化、精準(zhǔn)化檢測(cè)監(jiān)測(cè)中發(fā)揮不可替代的重要作用。目前鐵道車輛各位置處振動(dòng)的頻域特征尚未被有效評(píng)價(jià)，缺乏計(jì)算鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率的有效解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率計(jì)算方法，用以高效、準(zhǔn)確地計(jì)算出鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率，該方法包括：

2、獲取鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)；

3、采用ceemdan(complete?ensemble?empirical?mode?decomposition?withadaptive?noise，自適應(yīng)噪聲完備集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解)方法，對(duì)鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，得到多個(gè)信號(hào)分量；

4、計(jì)算每個(gè)信號(hào)分量的均方根值；

5、將均方根值最大的信號(hào)分量確定為特征分量；

6、采用wvd(wigner-ville?distribution，維格納維拉分布)方法，對(duì)特征分量進(jìn)行時(shí)頻分析，根據(jù)時(shí)頻分析結(jié)果計(jì)算邊際譜；

7、將邊際譜最大值對(duì)應(yīng)的頻率，確定為鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率。

8、在本發(fā)明的另一實(shí)施例中提供一種鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率計(jì)算裝置，用以高效、準(zhǔn)確地計(jì)算出鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率，該裝置包括：

9、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)；

10、信號(hào)分解模塊，用于采用ceemdan方法，對(duì)鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，得到多個(gè)信號(hào)分量；

11、信號(hào)分析模塊，用于計(jì)算每個(gè)信號(hào)分量的均方根值；

12、特征分量提取模塊，用于將均方根值最大的信號(hào)分量確定為特征分量；

13、時(shí)頻分析模塊，用于采用wvd方法，對(duì)特征分量進(jìn)行時(shí)頻分析，根據(jù)時(shí)頻分析結(jié)果計(jì)算邊際譜；

14、特征頻率提取模塊，用于將邊際譜最大值對(duì)應(yīng)的頻率，確定為鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率。

15、本發(fā)明實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率計(jì)算方法。

16、本發(fā)明實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率計(jì)算方法。

17、本發(fā)明實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率計(jì)算方法。

18、本發(fā)明實(shí)施例中，獲取鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)；采用ceemdan方法，對(duì)鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，得到多個(gè)信號(hào)分量；計(jì)算每個(gè)信號(hào)分量的均方根值；將均方根值最大的信號(hào)分量確定為特征分量；采用wvd方法，對(duì)特征分量進(jìn)行時(shí)頻分析，根據(jù)時(shí)頻分析結(jié)果計(jì)算邊際譜；將邊際譜最大值對(duì)應(yīng)的頻率，確定為鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率，可以高效、準(zhǔn)確地計(jì)算出鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率，從而評(píng)價(jià)鐵道車輛振動(dòng)的頻域特征，有助于提高鐵道車輛的動(dòng)態(tài)檢測(cè)效率且對(duì)人工經(jīng)驗(yàn)依賴較低。

技術(shù)特征：

1.一種鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率計(jì)算方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用ceemdan方法，對(duì)鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，得到多個(gè)信號(hào)分量，包括：

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，采用ceemdan方法，根據(jù)預(yù)設(shè)的添加噪聲總次數(shù)和信噪比，對(duì)鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，得到多個(gè)信號(hào)分量，包括：

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用wvd方法，對(duì)特征分量進(jìn)行時(shí)頻分析，根據(jù)時(shí)頻分析結(jié)果計(jì)算邊際譜，包括：

5.一種鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率計(jì)算裝置，其特征在于，包括：

6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)分解模塊，具體用于：

7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)分解模塊，具體用于：

8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述時(shí)頻分析模塊，具體用于：

9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至4任一所述方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至4任一所述方法。

11.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至4任一所述方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率計(jì)算方法及裝置，其中該方法包括：獲取鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)；采用自適應(yīng)噪聲完備集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解CEEMDAN方法，對(duì)鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，得到多個(gè)信號(hào)分量；計(jì)算每個(gè)信號(hào)分量的均方根值；將均方根值最大的信號(hào)分量確定為特征分量；采用維格納維拉分布WVD方法，對(duì)特征分量進(jìn)行時(shí)頻分析，根據(jù)時(shí)頻分析結(jié)果計(jì)算邊際譜；將邊際譜最大值對(duì)應(yīng)的頻率，確定為鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率。本發(fā)明可以高效、準(zhǔn)確地計(jì)算鐵道車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)的特征頻率。

技術(shù)研發(fā)人員：解婉茹,趙一馨,趙鋼,楊飛,劉金朝,秦航遠(yuǎn),刁洪寶
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23