(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111657513.6 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 武汉大学 地址 430000 湖北省武汉市武昌区珞珈山 申请人 中铁第四勘察设计院集团有限公司 　 沈阳奥拓福科技股份有限公司 (72)发明人 李登　代朝镛　巫世晶　龙新平　 殷勤　 (74)专利代理 机构 武汉知伯乐知识产权代理有 限公司 42 282 代理人 贺金 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01)E01B 31/17(2006.01) (54)发明名称 一种快速确定磨粒水射流预防性打磨钢轨 深度的方法 (57)摘要 本发明公开了一种快速确定磨粒水射流预 防性打磨钢轨深度的方法， 包括如下步骤： 通过 轨道的远程运维系统获得待打磨轨道的承载数 据； 采集磨粒水射流预防性打磨钢轨的钢轨损耗 数据； 根据轨道承载数据和钢轨损耗数据建立轨 道承载与钢轨损耗数据集； 采用卷积神经网络算 法对轨道承载与钢轨损耗数据集计算并获得轨 道承载与钢轨损耗数据的确定模 型； 重复步骤上 述步骤,采集钢轨损耗与预防性打磨深度样本， 建立钢轨损耗数据与预防性打磨深度数据集； 采 用卷积神经网络算法对上一步获得的数据集计 算并获得轨道损耗程度与钢轨预防性打磨深度 的确定模型； 输出钢轨预防性打磨深度； 本发明 易于实现， 能够准确确定预打磨深度， 使得钢轨 打磨修复一次到位。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 114330131 A 2022.04.12 CN 114330131 A 1.一种快速确定磨粒 水射流预防性打磨钢轨深度的方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S1： 明确待预防性打磨钢轨所在轨道的位置信息， 通过所述轨道 的远程运维系统查询 并获得所述轨道的轨道承载 数据； S2： 采集高压磨粒 水射流预防性打磨所述轨道上钢轨过程中的钢轨损耗数据； S3： 根据所述轨道承载 数据和所述钢轨损耗数据建立轨道承载与钢轨损耗数据集； S4： 采用卷积神经网络算法对所述轨道承载与钢轨损耗数据集进行计算， 并获得轨道 承载与钢轨损耗数据的确定模型； S5： 重复步骤S1 ‑S4,采集轨道的钢轨损耗数据与预防性打磨深度样本， 建立钢轨损耗 数据与预防性打磨深度数据集； S6： 再次采用卷积神经网络算法对所述钢轨损耗数据与预防性打磨深度 数据集进行数 据划分、 模型训练、 参数调整、 效果验证、 初始 化输出， 最 终获得轨道损耗程度与钢轨预防性 打磨深度的确定模型； S7： 输出所述轨道钢轨的预防性打磨深度。 2.根据权利要求1所述的一种快速确定磨粒水射流预防性打磨钢轨深度的方法， 其特 征在于， 所述卷积神经网络的结构包括输入层、 隐藏层、 输出层； 所述输入层的层数由轨道承载与钢轨损耗数据集中的钢轨承载数据的种类确定， 所述 隐藏层中隐藏神经 元的个数由轨道承载与钢轨损耗数据集中的因素 水平确定 。 3.根据权利要求2所述的一种快速确定磨粒水射流预防性打磨钢轨深度的方法， 其特 征在于， 步骤S4中所述轨道承载与钢轨损耗数据的确定模型的获得还 包括如下步骤： S41： 将所述轨道承载与钢轨损耗数据库划分为训练集数据、 测试集数据和验证集数 据； S42： 使用所述训练集数据训练得到轨道承载与钢轨损耗数据的初始化模型， 通过所述 训练集数据继续训练所述初始化模型， 当达 到迭代次数后， 通过分类 器输出初步结果模型； S43： 通过所述测试集数据的Loss函数曲线对所述初步结果模型进行参数调整， 调整到 效果最佳后使用所述验证集数据验证模型的效果和性能， 最 终获得轨道承载与钢轨损耗数 据的确定模型。 4.根据权利要求3所述的一种快速确定磨粒水射流预防性打磨钢轨深度的方法， 其特 征在于， 步骤S42中所述初始 化模型的参数包括隐藏层层数、 隐藏层神经元个数、 激活函数、 优化函数、 指定 输入输出的神经 元个数。 5.根据权利要求3或4所述的一种快速确定磨粒水射流预防性打磨钢轨深度的方法， 其 特征在于， 所述步骤S4 1中所述训练集数据、 所述测试集数据和所述验证集数据的比例划分 为6： 1： 3。 6.根据权利要求3或4所述的一种快速确定磨粒水射流预防性打磨钢轨深度的方法， 其 特征在于， 步骤S42中激活函数为ReLU函数。 7.根据权利要求1 ‑4中任一项所述的一种快速确定磨粒水射流预防性打磨钢轨深度的 方法， 其特征在于， 步骤S 6中获得轨道损耗程度与钢轨预防性打磨深度的确定模 型还包括： 以6： 1： 3的比例将钢轨损耗数据与预防性打磨深度数据集划分为训练集数据、 测试集数据 和验证集数据； 重复步骤S41～S43的方法。 8.根据权利要求1 ‑4中任一项所述的一种快速确定磨粒水射流预防性打磨钢轨深度的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114330131 A 2方法， 其特征在于， 步骤S1中的所述轨道承载数据包括列车类型、 运载质量、 列车行驶速度、 通过列车 数量、 刹车路段和 加速路段。 9.根据权利要求1 ‑4中任一项所述的一种快速确定磨粒水射流预防性打磨钢轨深度的 方法， 其特征在于， 步骤S2中的所述钢轨损耗数据包括剥落、 疲劳裂纹、 压溃、 波磨、 光带情 况、 侧磨、 肥边、 波磨、 鱼鳞损耗。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114330131 A 3