HT边际谱马氏距离在轨道不平顺分析中的应用.doc

HT边际谱-马氏距离在轨道不平顺分析 中的应用 杜振军徐磊黄衍 实验室 通过HHT边际谱提取铁路轨道不平顺频率结构信息，对具有和同运营条件的铁 路轨道不平顺HHT边际谱进行聚类分析，形成适合描述不同运营速度及影响铁 路安全、舒适运行动力学指标的轨道不平顺边际谱标准（特性）矩阵，建立轨道 不平顺1111T边际谱-马氏距离模型，可用于铁路线路运行速度判别及对不平顺屮 存在的严重影响铁路安全、舒适运行的铁路路段进行宏观判定。 关键词： 轨道不平顺;HHT边际谱;马氏距离;标准（特性）矩阵;频幅结构; 杜振军，男，1972年2月3日，内蒙古赤峰市，汉族，现在神华准 能大准铁路公司担任总经理，高级工程师，工程硕士。主要研究车辆动力学与轮 轨关系。 2016-03-03 基金：四川省应用基础计划重点项B （2016JY0047）资助 THE APPLICATION OF HILBERT-HUANG TRANSFORM MARGINAL SPECTRUM-MAHALANOBIS DISTANCE ON THE ANALYSIS OF TRACK IRREGULARITY DU ZhengTun XU Lei HUANG Yan ShenhimZhungeerGroup Co. Ltd; Southwest Jiaotong University， State Key Laboratory of Traction Power; Abstract： Extracting the information of frequency-amplitude of the track irregularity through the HiIbert-Huang Transform ( HHT) spectrum, the clustering analysis is carried on the track irregularity IIIIT spectrum for the railways of same operating condition, then we can get the track irregularity marginal spectrum standard ( character) matrixes that are proper for describing different operation speed and the dynamic indexes, which will affect the security and comfort operation of the railway, based on these, the model of track irregularity IIIIT marginal spectrum-mahalanobis distance is built for the differentiate of running speed for the railway line and macroscopic predicting of the rail sections that would serious affect the railroad’s security and comfort operation. Keyword： Track irregularity; lliIbert-huang marginal spectrum; Mahalanobis distance; The standard (character) matices; Frequency-amplitude structure; Received： 2016-03-03 引言 轨道不平顺是轮轨系统的激扰源，是引起机车车辆产生振动和轮轨动作用力的 主耍原因Ikzl。不同轨道结构和运营条件的铁路线路，其轨道不平顺频率结构 和幅值大小应该存在很大差别，按列车运行时速进行等级划分的思想，隶属同 一运营等级的铁路线路，其轨道不平顺幅频结构应该存在相似性;而对于不同运 营等级的铁路线路，则此幅频结构将存在显著差异。同时，轨道不平顺作为轮轨 相互作用领域需要深入研宄的基础性问题，通过考察轨道不平顺频幅结构的动 态变化，并与机车车辆的动力学指标相联系，便能从轨道不平顺的角度预先判 定和宏观监控引起车辆不利激扰的铁路线路区段。 本文提出一种轨道不平顺HHT边际谱-马氏距离分析方法，主要用于铁路线路等 级评判及对机车车辆动力激扰不利路段进行预判，即在大量既有铁路线路轨道 不平顺实测数据的基础上，以轨道高低不平顺代表铁路线路的主耍不平顺统计 特征，按运营速度划分不同等级的铁路线路，建立不同速度等级铁路的轨道不 平顺HHT边际谱标