基于数据建模的轮轨力载荷辨识理论和应用研究

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1、——＾１——Ｂ—４中国铁道科学研究院学位论文原创性声明本人郑重声明；所呈巧的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论义不含任何其他个人或集体已经发表或撰号过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。＊论文作者签名；ｉ名扣ｆ＾円期：ｆｓ年５月／ｇ鬥关于学位论文使用授权说明作者了解中国铁道科学研究院研究生部有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位厲中国铁遭科学研

2、究院。中国铁道科学研究院有权保留并向國家有关部口或机构送交论文的纸质文档和电子文档，允许学位论文被查阅和借阅，可Ｗ公布学位论文的全部或部分内容．可采用复印、缩印或其他手段保留、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后遵守此规定。口４开□保密（保密期：？年月至月）年告＂＾！；邦４学位论文作者整名导师签名：欠８曰签字円期１：视５卑谷巧签字鬥期：节中各．分类号：U216.3,U270.11学校代码：83801UDC:629.4密级：公开中国铁道科学研究院博士学位论文基于数据建模的轮轨力载荷辨识理论和应用研究TheoryandApp

3、licationResearchonWheelRailForceLoadIdentificationbasedonDataModeling作者姓名：郭剑峰专业：交通信息工程及控制研究方向：数据分析导师姓名：王卫东研究员刘金朝研究员学位授予单位：中国铁道科学研究院论文提交日期：二〇一五年六月分类号：U216.3,U270.11学校代码：83801UDC:629.4密级：公开中国铁道科学研究院博士学位论文基于数据建模的轮轨力载荷辨识理论和应用研究TheoryandApplicationResearchonWheelRailForceLoadIdentificati

4、onbasedonDataModeling作者姓名郭剑峰导师姓名王卫东刘金朝申请学位工学博士培养单位中国铁道科学研究院学科专业交通信息工程及控制研究方向数据分析答辩委员会主席徐宗本评阅人姚建伟等论文提交日期：二〇一五年六月中国铁道科学研究院博士学位论文致谢本论文是在导师王卫东研究员、副导师刘金朝研究员的悉心指导下完成的。王卫东老师渊博的学识、敏锐的科学思维、精益求精的治学态度、严谨求实的工作作风对我的学习和研究产生了深远的影响。老师高屋建瓴、宁静致远，常释我哲学与科学、混沌与逻辑之关系，启发了我的思维，使我终身受益。在攻读博士学位期间，老师对我的学业和生活的帮

5、助令我终生难忘。老师为我提供了极好的研究环境，在老师的帮助下得到了本论文需要的各种数据使研究得以顺利进行。刘金朝老师作为铁路数据分析领域的资深专家，在信号时频特征提取技术、机器学习、数据分析与挖掘方面有着非常丰富的经验，为本文的研究工作提供了切实的指导和无私的帮助。在此，谨向王卫东研究员和刘金朝研究员致以最诚挚、最衷心的感谢！感谢国家重点基础研究发展计划（973计划：2013CB329406）和国家自然科学基金项目（51178464）对本论文研究工作的资助。感谢项目组成员，特别是西安交通大学的徐宗本老师和靖稳峰老师在数理统计、数据建模与挖掘、机器学习等算法上给

6、了我诸多无私的指导和帮助。感谢郭雪燕、李颖萍、靖凯立、郑玄玄等同学在合作研究中对我的帮助。感谢基础所领导和研修学院的全体老师对我的培养。感谢部门领导徐贵红主任在我攻读博士学位期间对我的学习、工作和生活上的诸多鼓励和支持。感谢我的同事孙善超、牛留斌、梁志明、曲建军、李红艳、李海浪和数据系统部全体在工作中对我的诸多照顾和帮助。感谢我的同门曾宇清、熊芯、刘秀波、邢小琴、马良德、王昊、戴鹏、孙忠国、杨超、李颖、夏博光等对我的关心和鼓励。感谢铁科院2012级博士班全体同学的帮助。感谢我挚爱的亲人。感谢养育我、关爱我的父亲和母亲在我漫长的求学路上给予的深切关怀和莫大的支持

7、。感谢我的伯父伯母、叔叔婶婶和兄弟姐妹对我的鼓励和帮助。感谢我的妻子张宇丝的理解与陪伴以及对本文语句的修改润色。感谢在我攻读博士学位期间所有关心和帮助我的人！最后，感谢在百忙之中审阅本论文的各位教授和专家。祝所有人身体健康，幸福快乐！中国铁道科学研究院博士学位论文中文摘要本文研究的内容是基于数据建模的轮轨力载荷辨识理论和应用方法。包括：轨道-车辆系统检测数据时频特征提取技术、多节点特征数据稀疏主成分分析的特征融合技术、基于特征数据神经网络建模的轮轨力载荷辨识技术及其在轨道质量状态评估中的应用方法。在对轨道-车辆系统检测数据的时频特征属性进行分析和提取的过程中，

8、从经典时频分析理论出发，延伸到使用参数