基于EMD的小波脊线法：轨道不平顺检测新方法

"这篇论文研究了基于经验模态分解(EMD)的小波脊线法在轨道不平顺检测中的应用。通过对轨道波浪不平顺的深入分析，提出了一种新的检测方法，该方法首先滤除信号的高频成分，然后利用EMD处理低频分量，提取固有模态函数(IMF)。通过分析小波脊线在时频域的特征，能够准确识别轨道不平顺的位置，对于高速列车安全运行具有重要意义。" 详细说明: 1. **轨道不平顺与列车振动**: 高速列车的振动主要由轨道的不平顺引起，这些不平顺可能导致列车的不稳定运行，影响乘客舒适度，甚至对列车结构和轨道造成损害。特别是波浪弯曲不平顺，可能因列车与轨道的共振加剧振动。 2. **高速铁路安全检测技术**: 高速铁路的安全检测技术对于确保列车稳定运行至关重要，它为维修决策提供数据支持，并直接影响运输安全。 3. **波浪弯曲不平顺成因**: 波浪弯曲不平顺可能源于钢轨制造工艺（如淬火和调直）的不足，以及道床和轨枕间密实度的不一致，这些问题在高速列车运行过程中会被放大。 4. **经验模态分解(EMD)**: EMD是一种信号处理技术，用于将复杂信号分解为一系列固有模态函数(IMF)，这些IMF反映了信号的不同时间尺度特征。 5. **小波脊线法**: 小波脊线法是一种时频分析工具，能捕捉信号的局部变化，特别是在突变点处。结合EMD，可以更精确地识别出轨道不平顺产生的IMF成分。 6. **检测流程**: 首先，过滤掉原始信号的高频成分，保留低频信息。然后，对低频部分应用EMD，提取包含故障信息的IMF。最后，分析这些IMF的小波脊线，定位突变信号，从而识别轨道不平顺。 7. **实测数据分析**: 论文通过实测数据验证了这种方法的有效性，表明基于EMD的小波脊线法能够方便、有效地检测信号突变，从而准确识别轨道的不平顺位置。 8. **应用价值**: 这种检测方法对于预防和及时修复高速铁路轨道的波浪弯曲不平顺，保障列车安全运行，提高乘客舒适度，减少维护成本具有显著的实际意义。 这篇论文探讨了一种创新的轨道检测技术，结合了EMD和小波脊线法，为高速铁路轨道的健康监测提供了新的思路和工具。