(19)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 202210583439.6 (22)申请日 2022.05.25 (71)申请人 湖南大学 地址 410082 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路1号 申请人 湖南省交通科 学研究院有限公司 (72)发明人 何维　邓露　吴海兵　吴欣　 刘国坤　 (74)专利代理 机构 长沙朕扬知识产权代理事务 所(普通合伙) 43213 专利代理师 杨斌 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 17/12(2006.01)G06F 17/16(2006.01) (54)发明名称 一种真实桥梁影 响线、 真实桥梁影响面标定 方法及系统 (57)摘要 本发明公开了基于轮载的真实桥梁影 响线、 真实桥梁影 响面标定方法及系统。 本发明考虑了 标定车的横向车轮间距， 将车辆荷载视为左、 右 两排车轮组成的空间荷载， 控制不同左右车轮荷 载比的标定车以同一轮迹对驶过桥梁， 联立并求 解其桥梁响应方程组可得左、 右轮迹处的影响 线； 根据桥梁各横向位置处的左、 右轮迹影响线 插值得到桥梁影响面； 相比现有技术， 本发明能 消除标定 车的横向车轮间距以及偏心对影 响线、 影响面标定的影响， 实现高效、 高精度的桥梁影 响线、 桥梁影响面标定 。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 115221578 A 2022.10.21 CN 115221578 A 1.桥梁影响线标定方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 控制标定车A驶过桥梁的预设标定路径， 采集相应 的桥梁响应 并构建相应车左、 右 轮荷载WAL、 WAR； 根据标定车左、 右轮荷载WAL、 WAR和左、 右轮迹处影响线IL、 IR及对应的桥梁响 应 构建该标定车驶过 预设标定路径时的桥梁响应方程； 改变左右轮荷载比， 控制标定车B再次驶过桥梁的预设标定路径， 采集相应的桥梁响应 并构建相应车左、 右轮荷 载WBL、 WBR； 根据标定车左、 右轮荷载WBL、 WBR和左、 右轮迹处影响 线IL、 IR及对应的桥梁响应 构建标定车再次驶过预设标定路径时的桥梁响应方程； 其中， 标定车A和B过桥的车轮轨 迹对相同； 联立标定A和B车驶过预设标定路径时的桥梁响应方程， 求解标定路径下的左、 右轮迹 处影响线IL、 IR。 2.根据权利要求1所述的桥梁影响线标定方法， 其特征在于， 标定车两次通过桥梁预设 标定路径的车轮轨 迹对相同， 且 对应的左右车轮荷载比不 等， 可通过以下任一方式实现： 方式一： 控制第 一辆标定车A、 第二辆标定车B先后同向驶过所述桥梁的预设标定路径， 要求A和B左右车轮荷载比不 等； 方式二： 控制第一辆标定车A正向驶过所述桥梁的预设标定路径， 控制第二辆车辆B反 向驶过所述桥梁的预设标定路径， 要求A和B左右车轮荷载比不互为倒数关系； 方式三： 控制同一辆标定车以同一车轮轨迹往返通过标定路径， 要求标定车左右车轮 荷载大小不相等； 方式四： 控制同一辆标定车先后以不同的左右车轮荷载比同向驶过桥梁的预设标定路 径。 方法一和方法二均采用两辆车进行桥梁影响线、 影响面标定。 方法三和方法四可采用 一辆车进 行标定， 其中车辆第一次沿预设标定路径行驶下的桥梁响应视为上述方法中的标 定车A的过桥响应， 车辆第二次沿预设标定路径行驶下 的桥梁响应视为上述方法中的标定 车B的过桥响应。 3.根据权利要求1所述的桥梁影响线标定方法， 其特征在于， 标定车A驶过预设标定路 径时的桥梁响应方程 为： 其中， 上标T表示转置因子， 为标定车A驶过预设标定路径时的桥梁响应， IL为左车轮 轨迹处的影响线， IR为右车轮轨 迹处的影响线， WAL为左轮荷载； WAR为右轮荷载； 标定车B驶过桥梁时的桥梁响应方程 为： 其中， 为标定车B驶过 预设标定路径时的桥梁响应， WBL为左轮荷载； WBR为右轮荷载。 4.根据权利要求3所述的桥梁影响线标定方法， 其特征在于， 联立标定车A与 标定车B驶 过所述预设标定路径时的桥梁响应方程， 通过以下公式实现：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115221578 A 25.一种桥梁影响面标定方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 对全桥面按预设的标定间距沿横向进行划分， 得到多条包络全桥 面的标定路径； 采用权利要求1 ‑4任意一项中所述的桥梁影响线标定方法标定各条标定路径对应的桥 梁影响线； 基于各条标定路径对应的桥梁影响线分别构建桥梁响应方程组； 求解上述桥梁响应方程组， 得到所述离 散的桥梁影响面的解。 6.根据权利要求5所述的桥梁影响面标定方法， 其特征在于， 联立后的桥梁响应方程组 如下： 其中， 其中， 为由各横向位置处标定路径对应的桥梁响应构成的桥梁响应矩阵； 为标定 车A沿第i条标定路径行驶下的桥梁响应， 为标定车B沿第i条标定路径行驶下的桥梁响 应， 其中， i＝1,2,3,...,U， i表示横向标定路径的序号， U表示标定路径的总数； ILi为第i条 标定路径上的左轮轮迹对应的桥梁影响线， IRi为第i条标定路径上的右轮轮迹对应的桥梁 影响线； WAL为所述标定车A的左轮荷载； WAR为所述标定车A右轮荷载； WBL为所述标定车B的左 轮荷载； WBR为所述标定车B的右轮荷载。 7.根据权利要求6所述的桥梁影响面标定方法， 其特征在于， 求解联立后的桥梁响应方 程组， 得到所述离 散的桥梁影响面方程， 包括以下步骤： 采用L2正则化方法进行求 解， 求解公式如下： 其中， λ为 惩罚系数， 可通过L曲线来确定， H为 正则化矩阵， 形式如下： 其中， m为标定车沿预设路径行驶时采集的响应数， CN为车辆第一轴到最后一轴距离的 传感器采样点间隔； 其中， 所述方程组有解的约束条件为：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115221578 A 3