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龙图腾网获悉华东交通大学申请的专利高速列车踏面微小缺陷几何描述方法、系统、设备及介质获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120296365B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510779419.X，技术领域涉及：G06F18/20；该发明授权高速列车踏面微小缺陷几何描述方法、系统、设备及介质是由肖乾;徐中旭;汪世锋;章治;钟明辉;张艳杰设计研发完成，并于2025-06-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本高速列车踏面微小缺陷几何描述方法、系统、设备及介质在说明书摘要公布了：本申请属于轨道交通安全监测技术领域，公开了高速列车踏面微小缺陷几何描述方法、系统、设备及介质，该方法包括：采集高速列车车轮踏面微小缺陷的形态特征数据，分组并提取关键特征，构建原始缺陷几何数据库；建立轮轨滚动接触的瞬态有限元模型，仿真不同工况下缺陷的力学响应，输出应力云图和应力强度因子；定义工况参数矩阵，计算缺陷扩展速率，提取缺陷拓展特性，并采用深度自编码器和条件生成对抗网络生成缺陷失稳扩展形态特征集；采用卷积神经网络构建钢轨应变信号与几何参数向量的映射关系模型及反演模型；获取实时钢轨应变信号，输入反演模型预测几何参数向量，能够精确生成微小缺陷几何描述。

本发明授权高速列车踏面微小缺陷几何描述方法、系统、设备及介质在权利要求书中公布了：1.一种高速列车踏面微小缺陷几何描述方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：采集高速列车的车轮踏面微小缺陷的形态特征数据，构建原始缺陷特征数据集，采用长宽比对所述原始缺陷特征数据集进行缺陷分组；对每组缺陷提取关键形态特征，以构建所述车轮踏面微小缺陷的特征参数矩阵；采用分段多项式拟合和三次样条插值法，构建所述车轮踏面微小缺陷的几何函数；根据所述特征参数矩阵和所述几何函数中的几何参数向量构建标准化原始缺陷几何数据库矩阵； S2：建立高速列车轮轨滚动接触的瞬态有限元模型，并将所述几何函数导入至瞬态有限元模型，定义轮轨接触关系；采用罚函数法定义轮轨接触约束，并结合库仑摩擦模型设定切向摩擦，在缺陷区域采用自适应网格；执行不同运行工况下瞬态有限元模型的力学响应仿真，输出缺陷区域的Mises应力，并采用J积分方法计算应力强度因子； S3：定义工况参数矩阵，所述工况参数矩阵包括所述几何参数向量；根据所述应力强度因子，结合Paris定律近似计算缺陷扩展速率；对于每个运行工况，提取最大Mises应力、最大应力强度因子和平均缺陷扩展速率，以构建缺陷拓展特性；基于所述缺陷拓展特性，采用深度自编码器和条件生成对抗网络，生成缺陷失稳扩展形态特征集； S4：通过多个FBG传感器采集钢轨应变信号；对所述钢轨应变信号进行时域、频域和时频域特征提取，生成第一标准化特征矩阵；采用卷积神经网络构建所述第一标准化特征矩阵与所述几何参数向量的映射关系模型，并开发卷积神经网络反演模型； S5：获取实时钢轨应变信号，并转化为第二标准化特征矩阵；将所述第二标准化特征矩阵输入至已训练的卷积神经网络反演模型，得到预测几何参数向量并进行加权修正；基于加权修正后的预测几何参数向量，根据所述几何函数得到三维预测几何描述。

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