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基于轨道板振动加速度的钢轨振动加速度反演估计与现场验证
1
作者
何庆
曾楚琦
+3 位作者
王启航
付彬
吴军
王平
《北京交通大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期74-86,共13页
为研究高速铁路轨道板与钢轨之间的时空关联规律,提出变分模态-转换器(Variational Mode Decomposition-Transformer, VMD-T)反演模型,该模型通过分解轨道板振动加速度来反演估计钢轨振动加速度.首先,对数据进行预处理并利用双门限法检...
为研究高速铁路轨道板与钢轨之间的时空关联规律,提出变分模态-转换器(Variational Mode Decomposition-Transformer, VMD-T)反演模型,该模型通过分解轨道板振动加速度来反演估计钢轨振动加速度.首先,对数据进行预处理并利用双门限法检测振动端点,分离振动信号与静默信号、干扰信号,再将提取后的振动信号整合输入到VMD-T模型.其次,利用VMD模型将轨道板振动加速度数据分解成一系列不同的子模态,并网格遍历搜索与钢轨振动加速度相关系数最大的子模态,以降低原始数据的复杂度以及非平稳性,提升Transformer模型的特征抽取能力.然后,通过Transformer模型对搜索出的轨道板振动加速度子模态与钢轨振动加速度数据进行反演估计训练.最后,将该模型应用于某城际高速铁路轨道板与钢轨实测振动加速度数据反演估计试验.现场高铁试验结果表明:与单一Transformer模型相比,VMD-T模型均方根误差(RootMean Squared Error, RMSE)、绝对平均误差(Mean Absolute Error, MAE)及决定系数(R2_score)分别提升近20%、11%及48.1%,特征学习能力更强,反演估计效果更佳,初步实现钢轨垂向振动加速度幅值非接触式监测估计.
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关键词
高速铁路
变分模态分解
Transformer模型
轨道板
钢轨
振动加速度
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职称材料
题名
基于轨道板振动加速度的钢轨振动加速度反演估计与现场验证
1
作者
何庆
曾楚琦
王启航
付彬
吴军
王平
机构
西南交通大学高速
铁路
线路工程教育部重点实验室
西南交通大学土木工程学院
中国
电建
集团
中南勘测设计研究院
有限公司
城建交通工程院
中国铁路成都局集团有限公司涪陵工务段
出处
《北京交通大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期74-86,共13页
基金
国家自然科学基金(52372400,52068052,52388102)。
文摘
为研究高速铁路轨道板与钢轨之间的时空关联规律,提出变分模态-转换器(Variational Mode Decomposition-Transformer, VMD-T)反演模型,该模型通过分解轨道板振动加速度来反演估计钢轨振动加速度.首先,对数据进行预处理并利用双门限法检测振动端点,分离振动信号与静默信号、干扰信号,再将提取后的振动信号整合输入到VMD-T模型.其次,利用VMD模型将轨道板振动加速度数据分解成一系列不同的子模态,并网格遍历搜索与钢轨振动加速度相关系数最大的子模态,以降低原始数据的复杂度以及非平稳性,提升Transformer模型的特征抽取能力.然后,通过Transformer模型对搜索出的轨道板振动加速度子模态与钢轨振动加速度数据进行反演估计训练.最后,将该模型应用于某城际高速铁路轨道板与钢轨实测振动加速度数据反演估计试验.现场高铁试验结果表明:与单一Transformer模型相比,VMD-T模型均方根误差(RootMean Squared Error, RMSE)、绝对平均误差(Mean Absolute Error, MAE)及决定系数(R2_score)分别提升近20%、11%及48.1%,特征学习能力更强,反演估计效果更佳,初步实现钢轨垂向振动加速度幅值非接触式监测估计.
关键词
高速铁路
变分模态分解
Transformer模型
轨道板
钢轨
振动加速度
Keywords
high-speed railway
variational mode decomposition
Transformer model
track slab
rail
vibration acceleration
分类号
U213.4 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于轨道板振动加速度的钢轨振动加速度反演估计与现场验证
何庆
曾楚琦
王启航
付彬
吴军
王平
《北京交通大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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