高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法与流程

1.本发明属于桥梁结构监测技术领域，具体涉及一种高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法。


背景技术：

2.列车行驶至铁路桥梁时，列车过桥会引起桥梁结构的强迫振动，能够显著提高振动监测数据的信噪比，通常利用列车激励下的桥梁结构动力响应监测数据进行桥梁结构健康状况评价，能够提高评价结果的准确性和可靠性。
3.然而列车的编组数量、运行速度和运行方向等因素会对作用在桥梁上的荷载产生影响。
4.因此，需要研究高速铁路桥梁结构车致动力响应监测数据分类提取技术，对列车激励下的高速铁路桥梁结构动力响应监测数据进行分类提取，避免监测数据类型变化对损伤识别结果的影响。
5.相关技术中，利用模糊聚类方法对高速铁路桥梁结构车致动力响应监测数据进行分类，这类方法需要结合时间序列分析提取监测数据特征，然后根据样本特征对聚类中心的隶属度判定样本所属类别。但是此方法的时间序列模型参数选取过程复杂，模糊聚类分析过程计算量较大，难以应用于健康监测系统数据实时在线分析。


技术实现要素：

6.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
7.为此，本发明的实施例提出一种高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法。
8.所述高速铁路桥梁上布置有第一加速度监测点和第二加速度监测点；
9.本发明实施例的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法包括以下步骤：
10.步骤s100：获取所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点的监测数据，
11.根据所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点的监测数据确定列车驶至所述第一加速度监测点或所述第二加速度监测点的标记点ps，和列车驶离所述第一加速度监测点或所述第二加速度监测点的标记点pe；
12.步骤s200：根据所述第一加速度监测数据和所述第二加速度监测数据确定列车的相对车速；
13.步骤s300：根据所述第一加速度监测数据和所述第二加速度监测数据确定列车的运行方向；
14.步骤s400：根据所述第一加速度监测数据和所述第二加速度监测数据确定列车的编组数量；
15.步骤s500：根据所述步骤s200、所述步骤s300、所述步骤s400所确定的列车的相对车速、运行方向和编组数量，将监测数据划分为不同类别。
16.在一些实施例中，所述第一加速度监测点的监测数据为第一加速度监测数据，将所述第一加速度监测数据中的标记点ps记为标记点p
s1
，将所述第一加速度监测数据中的标记点pe记为标记点p
e1
，获取所述标记点p
s1
和所述标记点p
e1
的方法包括如下步骤：
17.步骤s111：对所述第一加速度监测数据进行预处理，剔除第一加速度监测数据的数据均值；
18.步骤s112：确定第一加速度监测点的第一加速度监测数据在无列车通过的最大幅值a
max
，将na
max
作为阈值，其中n为放大系数。
19.步骤s113：从有列车通过的第一加速度监测数据中选取的所有幅值超过na
max
的数据点，记为集合a；
20.步骤s114：在集合a的数据点中获取标记点p
s1
，所述标记点p
s1
为在其前1s内的所有第一加速度监测数据的幅值均小于na
max
，且在其后1s内的所有第一加速度监测数据的幅值均大于na
max
的数据点；
21.步骤s115：在集合a的数据点中获取标记点p
e1
，所述标记点p
e1
为在其前1s内的所有第一加速度监测数据的幅值均大于na
max
，且在其后1s内的所有第一加速度监测数据的幅值均小于na
max
的数据点；
22.步骤s116：将所述标记点p
s1
和所述标记点p
e1
对应的时间分别记为时间点t
s1
和时间点t
e1
，所述时间点t
s1
为列车驶至所述第一加速度监测点的时刻，所述时间点t
e1
为列车驶离所述第一加速度监测点的时刻。
23.在一些实施例中，所述第二加速度监测点的监测数据为第二加速度监测数据，将所述第二加速度监测数据中的标记点ps记为标记点p
s2
，将所述第二加速度监测数据中的标记点pe记为标记点p
e2
，获取所述标记点p
s2
和所述标记点p
e2
的方法包括如下步骤：
24.步骤s121：对所述第二加速度监测数据进行预处理，剔除第二加速度监测数据的数据均值；
25.步骤s122：确定第二加速度监测点的第二加速度监测数据在无列车通过的最大幅值a2
max
，将na2
max
作为阈值，其中n为放大系数。
26.步骤s123：从有列车通过的第二加速度监测数据中选取的所有幅值超过na
max
的数据点，记为集合a；
27.步骤s124：在集合a的数据点中获取标记点p
s2
，所述标记点p
s2
为在其前1s内的所有第二加速度监测数据的幅值均小于na
max
，且在其后1s内的所有第二加速度监测数据的幅值均大于na
max
的数据点；
28.步骤s124：在集合a的数据点中获取标记点p
e2
，所述标记点p
e2
为在其前1s内的所有第二加速度监测数据的幅值均大于na
max
，且在其后1s内的所有第二加速度监测数据的幅值均小于na
max
的数据点；
29.步骤s126：将所述标记点p
s2
和所述标记点p
e2
对应的时间分别记为时间点t
s2
和时间点t
e2
，所述时间点t
s2
为列车驶至所述第二加速度监测点的时刻，所述时间点t
e2
为列车驶离所述第二加速度监测点的时刻。
30.在一些实施例中，所述步骤s200中确定列车的相对速度的方法包括如下步骤：
31.步骤s210：获取所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点之间的距离d；
32.步骤s220：获取列车驶至所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点的时间
差或驶离所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点的时间差。
33.步骤s230：根据距离d和时间差得出列车的相对速度
34.在一些实施例中，所述步骤s400中确定列车的编组数量的方法包括如下步骤：
35.步骤s410：获取所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点之间的距离d；
36.步骤s420：获取列车长度l；
37.步骤s420：获取列车驶至所述第一加速度监测点和驶离所述第一加速度监测点的时间差或列车驶至所述第二加速度监测点和驶离所述第二加速度监测点的时间差；
38.步骤s440：计算得出列车长度l与所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点之间的距离d的比值h，进而得出列车的编组数量，其中h＝l/d。
39.在一些实施例中，所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点之间的距离d通过以下公式计算得到：
[0040][0041]
其中，δtc表示列车驶至所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点或驶离所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点的时间差，δtc＝|t
s1-t
s2
|＝|t
e1-t
e2
|。
[0042]
在一些实施例中，所述列车长度l通过以下公式计算得到：
[0043][0044]
其中，表示列车相对速度；δtd表示列车驶至所述第一加速度监测点和驶离所述第一加速度监测点的时间差或列车驶至所述第二加速度监测点和驶离所述第二加速度监测点的时间差，δtd＝|t
s1-t
e1
|＝|t
s2-t
e2
|。
[0045]
在一些实施例中，所述步骤s440中的比值h通过以下公式计算得到：
[0046][0047]
表示列车相对速度；δtc表示列车驶至所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点或驶离所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点的时间差，δtc＝|t
s1-t
s2
|＝|t
e1-t
e2
|；
[0048]
δtd表示列车驶至所述第一加速度监测点和驶离所述第一加速度监测点的时间差或列车驶至所述第二加速度监测点和驶离所述第二加速度监测点的时间差，δtd＝|t
s1-t
e1
|＝|t
s2-t
e2
|。
[0049]
在一些实施例中，所述步骤s300中根据列车通过所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点的先后顺序判断列车的行驶方向。
[0050]
在一些实施例中，所述步骤s500包括如下步骤：
[0051]
步骤s510：根据识别出的列车编组数量，将车致动力响应监测数据划分为不同类别；
[0052]
步骤s520：根据识别出的列车运行方向，将车致动力响应监测数据划分为不同类别；
[0053]
步骤s530：根据识别出的列车相对车速，将车致动力响应监测数据划分为不同类别。
附图说明
[0054]
图1是本发明实施例的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法的框图；
[0055]
图2是本发明实施例的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法中监测点的布置图；
[0056]
图3(a)和图3(b)是本发明实施例的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法中监测点的监测数据图。
具体实施方式
[0057]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0058]
下面结合附图描述本发明实施例的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法。
[0059]
其中本发明实施例的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法中的高速铁路桥梁上布置有第一加速度监测点和第二加速度监测点。
[0060]
如图1所示，本发明实施例的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法包括以下步骤：
[0061]
步骤s100：获取第一加速度监测点和第二加速度监测点的监测数据，
[0062]
根据第一加速度监测点和第二加速度监测点的监测数据确定列车驶至第一加速度监测点或第二加速度监测点的标记点ps，和列车驶离第一加速度监测点或第二加速度监测点的标记点pe，
[0063]
其中第一加速度监测点的监测数据为第一加速度监测数据，第二加速度监测点的监测数据为第二加速度监测数据；
[0064]
步骤s200：根据第一加速度监测数据和第二加速度监测数据确定列车的相对车速；
[0065]
步骤s300：根据第一加速度监测数据和第二加速度监测数据确定列车的运行方向；
[0066]
步骤s400：根据第一加速度监测数据和第二加速度监测数据确定列车的编组数量；
[0067]
步骤s500：根据步骤s200、步骤s300、步骤s400所确定的列车的相对车速、运行方向和编组数量，将监测数据划分为不同类别。
[0068]
本发明实施例的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法通过在高速铁路桥梁上间隔一定距离布置两个加速度监测点，例如第一加速度监测点和第二加速度监测点。
[0069]
然后在第一加速度监测点和第二加速度监测点所采集的监测数据中提取标记点ps和标记点pe，以及标记点ps和标记点pe对应的时间点，由此计算得出列车的相对车速、运行方向和编组数量，并根据列车的相对车速、运行方向和编组数量将列车致动力响应监测数据划分为不同类别，由此实现了对列车引起的桥梁结构动力响应监测数据进行有效地在线分类。
[0070]
下面结合附图进一步描述本发明实施例的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数
据分类方法。
[0071]
其中本发明实施例的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法中的高速铁路桥梁上布置有第一加速度监测点和第二加速度监测点。
[0072]
可选地，为了能够有效地采集第一加速度监测点和第二加速度监测点的加速度数据，应在第一加速度监测点和第二加速度监测点分别设置高精度的加速度传感器。
[0073]
如图所示，本发明实施例的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法包括以下步骤：
[0074]
步骤s100：获取第一加速度监测点和第二加速度监测点的监测数据，
[0075]
根据第一加速度监测点和第二加速度监测点的监测数据确定列车驶至第一加速度监测点或第二加速度监测点的标记点ps，和列车驶离第一加速度监测点或第二加速度监测点的标记点pe,
[0076]
其中第一加速度监测点的监测数据为第一加速度监测数据，第二加速度监测点的监测数据为第二加速度监测数据；
[0077]
步骤s200：根据第一加速度监测数据和第二加速度监测数据确定列车的相对车速；
[0078]
步骤s300：根据第一加速度监测数据和第二加速度监测数据确定列车的运行方向；
[0079]
步骤s400：根据第一加速度监测数据和第二加速度监测数据确定列车的编组数量；
[0080]
步骤s500：根据步骤s200、步骤s300、步骤s400所确定的列车的相对车速、运行方向和编组数量，将监测数据划分为不同类别。
[0081]
与公路桥梁不同的是，高速铁路桥梁上行驶的列车轨迹确定，列车编组数量通常固定为8节或16节，并且通常运行在特定的车速区间。这些背景基础为本发明实施例的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法提供了有利条件。
[0082]
换言之，相对固定的列车轨迹，和相对固定的列车编组数量，以及相对固定的列车车速区间，大大的提高了本发明实施例的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法的准确性。
[0083]
本发明实施例的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法通过在高速铁路桥梁上间隔一定距离布置两个加速度监测点，并且在第一加速度监测点和第二加速度监测点所采集的监测数据中提取标记点ps和标记点pe，以及标记点ps和标记点pe对应的时间点，由此计算得出列车的相对车速、运行方向和编组数量，并根据列车的相对车速、运行方向和编组数量将列车致动力响应监测数据划分为不同类别，由此实现了对列车引起的桥梁结构动力响应监测数据进行有效地在线分类。
[0084]
在一些实施例中，将第一加速度监测数据中的标记点ps记为标记点p
s1
，将第一加速度监测数据中的标记点pe记为标记点p
e1
，获取标记点p
s1
和标记点p
e1
的方法包括如下步骤：
[0085]
步骤s111：对第一加速度监测数据进行预处理，剔除第一加速度监测数据的数据均值；
[0086]
步骤s112：确定第一加速度监测点的第一加速度监测数据在无列车通过的最大幅
值a
max
，将na
max
作为阈值，其中n为放大系数。
[0087]
步骤s113：从有列车通过的第一加速度监测数据中选取的所有幅值超过na
max
的数据点，记为集合a；
[0088]
步骤s114：在集合a的数据点中获取标记点p
s1
，标记点p
s1
为在其前1s内的所有第一加速度监测数据的幅值均小于na
max
，且在其后1s内的所有第一加速度监测数据的幅值均大于na
max
的数据点；
[0089]
步骤s115：在集合a的数据点中获取标记点p
e1
，标记点p
e1
为在其前1s内的所有第一加速度监测数据的幅值均大于na
max
，且在其后1s内的所有第一加速度监测数据的幅值均小于na
max
的数据点；
[0090]
步骤s116：将标记点p
s1
和标记点p
e1
对应的时间分别记为时间点t
s1
和时间点t
e1
，时间点t
s1
为列车驶至第一加速度监测点的时刻，时间点t
e1
为列车驶离第一加速度监测点的时刻。
[0091]
进一步地，将第二加速度监测数据中的标记点ps记为标记点p
s2
，将第二加速度监测数据中的标记点pe记为标记点p
e2
，获取标记点p
s2
和标记点p
e2
的方法包括如下步骤：
[0092]
步骤s121：对第二加速度监测数据进行预处理，剔除第二加速度监测数据的数据均值；
[0093]
步骤s122：确定第二加速度监测点的第二加速度监测数据在无列车通过的最大幅值a2
max
，将na2
max
作为阈值，其中n为放大系数。
[0094]
步骤s123：从有列车通过的第二加速度监测数据中选取的所有幅值超过na
max
的数据点，记为集合a；
[0095]
步骤s124：在集合a的数据点中获取标记点p
s2
，标记点p
s2
为在其前1s内的所有第二加速度监测数据的幅值均小于na
max
，且在其后1s内的所有第二加速度监测数据的幅值均大于na
max
的数据点；
[0096]
步骤s125：在集合a的数据点中获取标记点p
e2
，标记点p
e2
为在其前1s内的所有第二加速度监测数据的幅值均大于na
mx
，且在其后1s内的所有第二加速度监测数据的幅值均小于na
max
的数据点；
[0097]
步骤s126：将标记点p
s2
和标记点p
e2
对应的时间分别记为时间点t
s2
和时间点t
e2
，时间点t
s2
为列车驶至第二加速度监测点的时刻，时间点t
e2
为列车驶离第二加速度监测点的时刻。
[0098]
在一些实施例中，步骤s200中确定列车的相对速度的方法包括如下步骤：
[0099]
步骤s210：获取第一加速度监测点和第二加速度监测点之间的距离d；
[0100]
步骤s220：获取列车驶至第一加速度监测点和第二加速度监测点的时间差或驶离第一加速度监测点和第二加速度监测点的时间差。
[0101]
步骤s230：根据距离d和时间差得出列车的相对速度
[0102]
进一步地，第一加速度监测点和第二加速度监测点之间的距离d通过以下公式计算得到：
[0103][0104]
其中，δtc表示列车驶至第一加速度监测点和第二加速度监测点或驶离第一加速度监测点和第二加速度监测点的时间差，δtc＝|t
s1-t
s2
|＝|t
e1-t
e2
|。
[0105]
在一些实施例中，步骤s400中确定列车的编组数量的方法包括如下步骤：
[0106]
步骤s410：获取第一加速度监测点和第二加速度监测点之间的距离d；
[0107]
步骤s420：获取列车长度l；
[0108]
步骤s420：获取列车驶至第一加速度监测点和驶离第一加速度监测点的时间差或列车驶至第二加速度监测点和驶离第二加速度监测点的时间差；
[0109]
步骤s440：计算得出列车长度l与第一加速度监测点和第二加速度监测点之间的距离d的比值h，进而得出列车的编组数量，其中h＝l/d。
[0110]
进一步地，第一加速度监测点和第二加速度监测点之间的距离d通过以下公式计算得到：
[0111][0112]
其中，δtc表示列车驶至第一加速度监测点和第二加速度监测点或驶离第一加速度监测点和第二加速度监测点的时间差，δtc＝|t
s1-t
s2
|＝|t
e1-t
e2
|。
[0113]
进一步地，列车长度l通过以下公式计算得到：
[0114][0115]
其中，v表示列车相对速度；δtd表示列车驶至第一加速度监测点和驶离第一加速度监测点的时间差或列车驶至第二加速度监测点和驶离第二加速度监测点的时间差，δtd＝|t
s1-t
e1
|＝|t
s2-t
e2
|。
[0116]
在一些实施例中，步骤s440中的比值h通过以下公式计算得到：
[0117][0118]
表示列车相对速度；δtc表示列车驶至所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点或驶离所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点的时间差，δtc＝|t
s1-t
s2
|＝|t
e1-t
e2
|；
[0119]
δtd表示列车驶至所述第一加速度监测点和驶离所述第一加速度监测点的时间差或列车驶至所述第二加速度监测点和驶离所述第二加速度监测点的时间差，δtd＝|t
s1-t
e1
|＝|t
s2-t
e2
|。
[0120]
在一些实施例中，步骤s300中根据列车通过所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点的先后顺序判断列车的行驶方向。
[0121]
在一些实施例中，步骤s500包括如下步骤：
[0122]
步骤s510：根据列车的编组数量，将车致动力响应监测数据划分为不同类别；
[0123]
步骤s520：根据列车的运行方向，将车致动力响应监测数据划分为不同类别；
[0124]
步骤s530：根据列车的相对车速，将车致动力响应监测数据划分为不同类别。
[0125]
本发明实施例的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法通过设置第一加速度监测点和第二加速度监测点，根据监测得出的列车的编组数量、列车的运行方向和列车的相对车速，对列车经过高速铁路桥梁的车致动力响应监测数据进行分类，由此能够有效地得到按照列车的编组数量、列车的运行方向和列车的相对车速划分的车致动力响应监测数据，使得提取车致动力响应监测数据的过程得以简化，对车致动力响应监测数据的分类效率也得以提高。
[0126]
因此，本发明实施例的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法既实现了对车致动力响应监测数据提取过程的简化，也实现了对车致动力响应监测数据分类效率的提高。
[0127]
下面结合图2、图3(a)和图3(b)，对本发明实施例的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法进行进一步的说明。
[0128]
图2所示的是裕溪河特大桥健康监测系统。商丘至合肥至杭州铁路裕溪河特大桥主桥采用(60+120+324+120+60)m双塔钢箱桁梁斜拉桥方案，为双线客运专线，采用无砟轨道，设计时速350km/h。主桥全长686m，主梁为钢箱桁结构，主塔为钢筋混凝土结构，斜拉索为空间双索面。
[0129]
2022年7月9日17:49:10至17:49:40、18:33:20至18:33:50两个时间段内传感器4-zd03和14-zd03的监测数据如图3所示。
[0130]
首先，在加速度传感器的监测数据时程曲线中绘出标记点，本实施例取放大系数n＝10。
[0131]
在图3(a)中，传感器4-zd03的左侧标记点对应时间为17:49:28.845，右侧标记点对应时间为17:49:31.803；传感器14-zd03的左侧标记点对应时间为17:49:22.360，右侧标记点对应时间为17:49:25.428。
[0132]
因此，列车驶至两个传感器的时间差可以用|t
s1-t
s2
|近似表示，为6.485s。
[0133]
本次列车的车速为约296.44km/h(534/6.485
×
3.6＝296.44)。
[0134]
此外，由于列车行驶至传感器4的时刻晚于行驶至传感器14的时刻，则列车行驶方向为由传感器14至传感器4，即由杭州至商丘方向。传感器4-zd03和14-zd03之间的距离为534m，则对于8节编组列车，列车长度与两个传感器之间距离的比值h为0.37(200/534≈0.37)左右；对于16节编组列车，列车长度与两个传感器之间距离的比值h为0.75(400/534≈0.75)左右。对于传感器4-zd03，列车通过传感器所需要的时间为2.958s，比值h的值为0.46，与0.37更为接近；对于传感器14-zd03，列车通过传感器所需要的时间为3.068s，比值h的值为0.47，与0.37更为接近。因此，判断本次列车为8节编组。
[0135]
在图3(b)中，传感器4-zd03的左侧标记点对应时间为18:33:30.436，右侧标记点对应时间为18:33:36.602；传感器14-zd03的左侧标记点对应时间为18:33:37.190，右侧标记点对应时间为18:33:42.621。
[0136]
因此，列车通过两个传感器的时间差近似为6.754s，本次列车的车速为约284.63km/h(534/6.754
×
3.6＝284.63)。
[0137]
此外，由于列车行驶至传感器4的时刻早于行驶至传感器14的时刻，则列车行驶方向为由传感器4至传感器14，即由商丘至杭州方向。对于传感器4-zd03，列车通过传感器所需要的时间为6.166s，比值h的值为0.91，与0.75更为接近；对于传感器14-zd03，列车通过传感器所需要的时间为5.431s，比值h的值为0.80，与0.75更为接近。
[0138]
因此，判断本次列车为16节编组。
[0139]
基于以上理论分析，编制车致动力响应监测数据分类提取程序，应用于裕溪河特大桥健康监测系统在线分析。通过对裕溪河特大桥健康监测系统中监测数据的样本观察可知，列车过桥引起的主梁加速度振动过程不超过30s，因此程序每30s运行一次，每次截取之前60s内的监测数据进行分析，保证能够完整捕捉到列车过桥引起的主梁加速度振动过程。
针对截取的监测数据进行分析，首先确定监测数据标记点，然后根据标记点识别列车相对车速、行驶方向和编组数量，并根据识别结果将监测数据划分为不同种类。
[0140]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0141]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0142]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0143]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0144]
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0145]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法，其特征在于，所述高速铁路桥梁上布置有第一加速度监测点和第二加速度监测点；所述高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法包括以下步骤：步骤s100：获取所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点的监测数据，根据所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点的监测数据确定列车驶至所述第一加速度监测点或所述第二加速度监测点的标记点p
s
，和列车驶离所述第一加速度监测点或所述第二加速度监测点的标记点p
e
；步骤s200：根据所述第一加速度监测数据和所述第二加速度监测数据确定列车的相对车速；步骤s300：根据所述第一加速度监测数据和所述第二加速度监测数据确定列车的运行方向；步骤s400：根据所述第一加速度监测数据和所述第二加速度监测数据确定列车的编组数量；步骤s500：根据所述步骤s200、所述步骤s300、所述步骤s400所确定的列车的相对车速、运行方向和编组数量，将监测数据划分为不同类别。2.根据权利要求1所述的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法，其特征在于，所述第一加速度监测点的监测数据为第一加速度监测数据，将所述第一加速度监测数据中的标记点p
s
记为标记点p
s1
，将所述第一加速度监测数据中的标记点p
e
记为标记点p
e1
，获取所述标记点p
s1
和所述标记点p
e1
的方法包括如下步骤：步骤s111：对所述第一加速度监测数据进行预处理，剔除第一加速度监测数据的数据均值；步骤s112：确定第一加速度监测点的第一加速度监测数据在无列车通过的最大幅值a
max
，将na
max
作为阈值，其中n为放大系数；步骤s113：从有列车通过的第一加速度监测数据中选取的所有幅值超过na
max
的数据点，记为集合a；步骤s114：在集合a的数据点中获取标记点p
s1
，所述标记点p
s1
为在其前1s内的所有第一加速度监测数据的幅值均小于na
max
，且在其后1s内的所有第一加速度监测数据的幅值均大于na
max
的数据点；步骤s115：在集合a的数据点中获取标记点p
e1
，所述标记点p
e1
为在其前1s内的所有第一加速度监测数据的幅值均大于na
max
，且在其后1s内的所有第一加速度监测数据的幅值均小于na
max
的数据点；步骤s116：将所述标记点p
s1
和所述标记点p
e1
对应的时间分别记为时间点t
s1
和时间点t
e1
，所述时间点t
s1
为列车驶至所述第一加速度监测点的时刻，所述时间点t
e1
为列车驶离所述第一加速度监测点的时刻。3.根据权利要求2所述的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法，其特征在于，所述第二加速度监测点的监测数据为第二加速度监测数据，将所述第二加速度监测数据中的标记点p
s
记为标记点p
s2
，将所述第二加速度监测数据中的标记点p
e
记为标记点p
e2
，获取所述标记点p
s2
和所述标记点p
e2
的方法包括如下步骤：步骤s121：对所述第二加速度监测数据进行预处理，剔除第二加速度监测数据的数据
均值；步骤s122：确定第二加速度监测点的第二加速度监测数据在无列车通过的最大幅值a2
max
，将na2
max
作为阈值，其中n为放大系数；步骤s123：从有列车通过的第二加速度监测数据中选取的所有幅值超过na
max
的数据点，记为集合a；步骤s124：在集合a的数据点中获取标记点p
s2
，所述标记点p
s2
为在其前1s内的所有第二加速度监测数据的幅值均小于na
max
，且在其后1s内的所有第二加速度监测数据的幅值均大于na
max
的数据点；步骤s124：在集合a的数据点中获取标记点p
e2
，所述标记点p
e2
为在其前1s内的所有第二加速度监测数据的幅值均大于na
max
，且在其后1s内的所有第二加速度监测数据的幅值均小于na
max
的数据点；步骤s126：将所述标记点p
s2
和所述标记点p
e2
对应的时间分别记为时间点t
s2
和时间点t
e2
，所述时间点t
s2
为列车驶至所述第二加速度监测点的时刻，所述时间点t
e2
为列车驶离所述第二加速度监测点的时刻。4.根据权利要求3所述的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法，其特征在于，所述步骤s200中确定列车的相对速度的方法包括如下步骤：步骤s210：获取所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点之间的距离d；步骤s220：获取列车驶至所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点的时间差或驶离所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点的时间差；步骤s230：根据距离d和时间差得出列车的相对速度5.根据权利要求3所述的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法，其特征在于，所述步骤s400中确定列车的编组数量的方法包括如下步骤：步骤s410：获取所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点之间的距离d；步骤s420：获取列车长度l；步骤s420：获取列车驶至所述第一加速度监测点和驶离所述第一加速度监测点的时间差或列车驶至所述第二加速度监测点和驶离所述第二加速度监测点的时间差；步骤s440：计算得出列车长度l与所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点之间的距离d的比值h，进而得出列车的编组数量，其中h＝l/d。6.根据权利要求4或5所述的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法，其特征在于，所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点之间的距离d通过以下公式计算得到：其中，δt
c
表示列车驶至所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点或驶离所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点的时间差，δt
c
＝|t
s1-t
s2
|＝|t
e1-t
e2
|。7.根据权利要求5所述的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法，其特征在于，所述列车长度l通过以下公式计算得到：其中，表示列车相对速度；δt
d
表示列车驶至所述第一加速度监测点和驶离所述第一加速度监测点的时间差或列车驶至所述第二加速度监测点和驶离所述第二加速度监测点
的时间差，δt
d
＝|t
s1-t
e1
|＝|t
s2-t
e2
|。8.根据权利要求7所述的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法，其特征在于，所述步骤s440中的比值h通过以下公式计算得到：于，所述步骤s440中的比值h通过以下公式计算得到：表示列车相对速度；δt
c
表示列车驶至所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点或驶离所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点的时间差，δt
c
＝|t
s1-t
s2
|＝|t
e1-t
e2
|；δt
d
表示列车驶至所述第一加速度监测点和驶离所述第一加速度监测点的时间差或列车驶至所述第二加速度监测点和驶离所述第二加速度监测点的时间差，δt
d
＝|t
s1-t
e1
|＝|t
s2-t
e2
|。9.根据权利要求1所述的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法，其特征在于，所述步骤s300中根据列车通过所述第一加速度监测点和所述第二加速度监测点的先后顺序判断列车的行驶方向。10.根据权利要求1所述的高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法，其特征在于，所述步骤s500包括如下步骤：步骤s510：根据识别出的列车编组数量，将车致动力响应监测数据划分为不同类别；步骤s520：根据识别出的列车运行方向，将车致动力响应监测数据划分为不同类别；步骤s530：根据识别出的列车相对车速，将车致动力响应监测数据划分为不同类别。

技术总结
本发明实施例提供了一种高速铁路桥梁列车致动力响应监测数据分类方法，包括以下步骤，获取第一加速度监测点和第二加速度监测点的监测数据，根据第一加速度监测点和第二加速度监测点的监测数据确定列车驶至第一加速度监测点或第二加速度监测点的标记点P


技术研发人员：于虹 余兴胜 闫俊锋 文望青 严爱国 瞿国钊 周柳雯妮 沈哲亮 崔旸 夏昕 吴孟畅 秦卓一 张哲远
受保护的技术使用者：中国铁建股份有限公司
技术研发日：2023.03.20
技术公布日：2023/7/20