基于卡尔曼滤波的轨道不平顺识别开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着高速铁路和城市轨道交通的快速发展，对列车运行安全性和舒适性的要求日益提高。

轨道不平顺作为影响列车运行安全性和舒适性的重要因素之一，其识别对于及时维护轨道、保障列车安全运行具有重要意义。

本选题的研究意义在于：

2. 本选题国内外研究状况综述

轨道不平顺识别一直是轨道工程领域的研究热点，国内外学者对此进行了大量的研究，并取得了一系列成果。

1. 国内研究现状

国内学者在轨道不平顺识别领域开展了广泛的研究工作，涉及的方法主要包括：基于测量的识别方法、基于动力学模型的识别方法以及基于机器学习的识别方法等。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法。

首先，通过查阅国内外相关文献，研究轨道不平顺的类型、特点、影响因素以及现有的识别方法，在此基础上，分析卡尔曼滤波算法的基本原理、流程和优缺点，为后续研究奠定理论基础。

其次，建立基于车辆-轨道耦合动力学的轨道不平顺识别模型。

5. 研究的创新点

本研究拟突破传统轨道不平顺识别方法的局限性，探索基于卡尔曼滤波的轨道不平顺识别方法，并将其应用于高速铁路和城市轨道交通等领域。

具体而言，本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.提出一种基于改进卡尔曼滤波的轨道不平顺识别方法。

针对传统卡尔曼滤波算法在处理非线性系统时存在精度不足的问题，本研究拟引入非线性滤波技术对卡尔曼滤波算法进行改进，以提高轨道不平顺识别的精度。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 张卫华, 谢永慧, 何其昌. 基于改进卡尔曼滤波的列车运行安全性评估[j]. 铁道学报, 2021, 43(1): 128-136.

[2] 李强, 翟婉明. 高速铁路轨道不平顺实时识别与短波特征分析[j]. 铁道学报, 2020, 42(6): 1-9.

[3] 蔡成标, 曾庆元, 张洪. 基于改进卡尔曼滤波的轨道不平顺状态估计[j]. 铁道工程学报, 2019, 36(7): 72-77.