本發(fā)明涉及軌道監(jiān)測，尤其涉及一種多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法、裝置及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，軌道系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)和生活，給人們的生產(chǎn)和生活帶來了無盡的便利。同時(shí)，軌道系統(tǒng)運(yùn)輸作業(yè)量大，污染對比其他公共交通較低，可以有效改善高峰時(shí)間段城市擁堵的狀況，在加速城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)，提升市民幸福指數(shù)方面發(fā)揮著重要的作用。

2、傳統(tǒng)的軌道檢測方法主要依賴于人工巡檢或單一的檢測設(shè)備，這種方式不僅效率低下，而且難以覆蓋所有潛在的安全隱患。隨著鐵路運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展和對安全性的日益重視，現(xiàn)有的軌道檢測技術(shù)面臨著以下挑戰(zhàn)：人工巡檢耗時(shí)長，難以滿足大規(guī)模鐵路網(wǎng)絡(luò)的快速檢測需求；檢測覆蓋面不足：單一設(shè)備往往只能檢測某一類問題，無法進(jìn)行全面的評估；數(shù)據(jù)處理能力有限：傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法難以有效整合多種檢測手段獲得的復(fù)雜數(shù)據(jù)；缺乏有效的數(shù)據(jù)分析算法，難以準(zhǔn)確預(yù)測未來的故障風(fēng)險(xiǎn)維護(hù)決策不精準(zhǔn)：沒有綜合評判方法指導(dǎo)，維護(hù)決策不夠科學(xué)合理。

3、對于現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)中存在的監(jiān)測評估不全面的問題，目前還沒有提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法、裝置及電子設(shè)備，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的監(jiān)測評估不全面的缺陷。

2、第一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法，包括：

3、獲取當(dāng)前軌道的軌道檢測結(jié)果以及軌道健康信息；所述軌道檢測結(jié)果由預(yù)先部署的至少兩種機(jī)器人集群采集；

4、基于所述軌道檢測結(jié)果和所述軌道健康信息，識別所述當(dāng)前軌道的故障類型，并預(yù)測所述當(dāng)前軌道的未來病害及損傷；

5、調(diào)用預(yù)先設(shè)定的性能判定方法，基于所述當(dāng)前軌道的故障類型和未來病害及損傷，確定所述當(dāng)前軌道的服役性能，得到服役性能監(jiān)測結(jié)果。

6、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法，所述機(jī)器人集群包括綜合檢測機(jī)器人和專項(xiàng)檢測機(jī)器人；

7、所述綜合檢測機(jī)器人用于對所述當(dāng)前軌道進(jìn)行幾何形位檢測、表面及內(nèi)部損傷檢測和焊縫傷損檢測；

8、所述專項(xiàng)檢測機(jī)器人用于對所述當(dāng)前軌道進(jìn)行扣件檢測和道岔結(jié)構(gòu)限界檢測。

9、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法，獲取所述當(dāng)前軌道的軌道健康信息，包括：

10、集成預(yù)設(shè)的若干監(jiān)測手段，對所述當(dāng)前軌道進(jìn)行監(jiān)測，得到所述當(dāng)前軌道的軌道健康信息；

11、所述檢測手段包括軌道電路監(jiān)測、牽引回流監(jiān)測、光纖監(jiān)測、應(yīng)力監(jiān)測和鋼軌電信號載波監(jiān)測。

12、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法，基于所述軌道檢測結(jié)果和所述軌道健康信息，識別所述當(dāng)前軌道的故障類型，包括：

13、確定所述軌道檢測結(jié)果的均值和標(biāo)準(zhǔn)差；

14、基于所述軌道檢測結(jié)果的均值和標(biāo)準(zhǔn)差，判斷所述當(dāng)前軌道是否存在軌道故障，并確定所述軌道故障的故障類型。

15、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法，基于所述軌道檢測結(jié)果和所述軌道健康信息，識別所述當(dāng)前軌道的故障類型，包括：

16、調(diào)用預(yù)訓(xùn)練后的深度學(xué)習(xí)模型，將所述當(dāng)前軌道的軌道檢測結(jié)果作為輸入，對所述當(dāng)前軌道進(jìn)行監(jiān)測，判斷所述當(dāng)前軌道是否存在軌道故障，并確定所述軌道故障的故障類型。

17、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法，基于所述軌道檢測結(jié)果和所述軌道健康信息，預(yù)測所述當(dāng)前軌道的未來病害及損傷，包括：

18、調(diào)用趨勢預(yù)測模型，基于所述當(dāng)前軌道的軌道健康信息，預(yù)測所述當(dāng)前軌道的未來病害及損傷。

19、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法，所述趨勢預(yù)測模型為自回歸積分移動(dòng)平均模型；所述當(dāng)前軌道的軌道健康信息包括平穩(wěn)時(shí)間序列信息和非平穩(wěn)時(shí)間序列信息；

20、基于所述當(dāng)前軌道的軌道健康信息，預(yù)測所述當(dāng)前軌道的未來病害及損傷之前，包括：

21、對所述非平穩(wěn)時(shí)間序列信息進(jìn)行差分處理，將所述非平穩(wěn)時(shí)間序列信息轉(zhuǎn)化為平穩(wěn)時(shí)間序列信息。

22、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法，所述性能判定方法包括閾值設(shè)定、評分系統(tǒng)判定、預(yù)警機(jī)制判定中的至少一種。

23、第二個(gè)方面，本發(fā)明還提供一種多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測裝置，包括：

24、獲取模塊，用于獲取當(dāng)前軌道的軌道檢測結(jié)果以及軌道健康信息；所述軌道檢測結(jié)果由預(yù)先部署的至少兩種機(jī)器人集群采集；

25、識別模塊，用于基于所述軌道檢測結(jié)果和所述軌道健康信息，識別所述當(dāng)前軌道的故障類型，并預(yù)測所述當(dāng)前軌道的未來病害及損傷；

26、判定模塊，用于調(diào)用預(yù)先設(shè)定的性能判定方法，基于所述當(dāng)前軌道的故障類型和未來病害及損傷，確定所述當(dāng)前軌道的服役性能，得到服役性能監(jiān)測結(jié)果。

27、第三個(gè)方面，本發(fā)明還提供一種電子設(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)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述第一個(gè)方面所述的多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法。

28、第四個(gè)方面，本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述第一個(gè)方面所述的多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法。

29、第五個(gè)方面，本發(fā)明還提供一種計(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)如上述第一個(gè)方面所述的多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法。

30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

31、本發(fā)明提供的多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法，通過綜合多種不同類型的機(jī)器人集群對當(dāng)前軌道進(jìn)行檢測，采集數(shù)據(jù)，使得最終對當(dāng)前軌道的服役性能的評估監(jiān)測結(jié)果更加具有代表性，精確程度更高，解決了現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)中存在的監(jiān)測評估不全面的問題。此外，本發(fā)明還采用異常檢測算法用于識別當(dāng)前軌道是否存在故障及具體故障類型，趨勢預(yù)測算法用于通過時(shí)間序列分析預(yù)測未來軌道病害及損傷；最后，建立服役性能判定方法，通過設(shè)定閾值、建立評分系統(tǒng)、設(shè)置預(yù)警機(jī)制以及提出維護(hù)建議等方式，綜合評判軌道的安全狀態(tài)，確保能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決軌道中存在的問題，保障鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩涂煽啃浴?/p>

技術(shù)特征：

1.一種多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法，其特征在于，所述機(jī)器人集群包括綜合檢測機(jī)器人和專項(xiàng)檢測機(jī)器人；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法，其特征在于，獲取所述當(dāng)前軌道的軌道健康信息，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法，其特征在于，基于所述軌道檢測結(jié)果和所述軌道健康信息，識別所述當(dāng)前軌道的故障類型，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法，其特征在于，基于所述軌道檢測結(jié)果和所述軌道健康信息，識別所述當(dāng)前軌道的故障類型，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法，其特征在于，基于所述軌道檢測結(jié)果和所述軌道健康信息，預(yù)測所述當(dāng)前軌道的未來病害及損傷，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法，其特征在于，所述趨勢預(yù)測模型為自回歸積分移動(dòng)平均模型；所述當(dāng)前軌道的軌道健康信息包括平穩(wěn)時(shí)間序列信息和非平穩(wěn)時(shí)間序列信息；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法，其特征在于，所述性能判定方法包括閾值設(shè)定、評分系統(tǒng)判定、預(yù)警機(jī)制判定中的至少一種。

9.一種多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測裝置，其特征在于，包括：

10.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法、裝置及電子設(shè)備，其中，該多機(jī)協(xié)同軌道服役性能監(jiān)測方法包括：獲取當(dāng)前軌道的軌道檢測結(jié)果以及軌道健康信息；所述軌道檢測結(jié)果由預(yù)先部署的至少兩種機(jī)器人集群采集；基于所述軌道檢測結(jié)果和所述軌道健康信息，識別所述當(dāng)前軌道的故障類型，并預(yù)測所述當(dāng)前軌道的未來病害及損傷；調(diào)用預(yù)先設(shè)定的性能判定方法，基于所述當(dāng)前軌道的故障類型和未來病害及損傷，確定所述當(dāng)前軌道的服役性能，得到服役性能監(jiān)測結(jié)果。通過本發(fā)明，對當(dāng)前軌道的服役性能的評估監(jiān)測結(jié)果更加具有代表性，精確程度更高，解決了現(xiàn)有的相關(guān)技術(shù)中存在的監(jiān)測評估不全面的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：雷崇,邱紹峰,孫敬偉,耿明,光振雄,何杰,邵靖男,陳榮順,李成洋,羅小華,李曉聃,程思宇,曹國志,何林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19