1.一种钢轨三点反弯横向矫直过程支距优化方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：S1、对钢轨工作边曲线进行拟合；

S2、对钢轨初始曲率变化梯度建模；

S3、对钢轨三点反弯横向矫直过程弯矩变化梯度建模；

S4、对钢轨三点反弯横向矫直过程载荷-挠度模型进行建模；

S5、提出钢轨三点反弯横向矫直过程一次性反弯矫直与塑性变形不能过大的约束条件，即对钢轨一次性矫直的曲率方程以及矫直过程弹区比-反弯曲率方程进行建模；

S6、利用步骤S5中的约束条件对钢轨三点反弯横向矫直过程支距优化进行建模；

S7、基于非线性规划对钢轨三点反弯横向矫直过程支距优化模型进行求解；

S8、将步骤S7中的优化结果带入到步骤S4中的载荷-挠度模型中，进行矫直载荷的计算，则可得到最优支距下的矫直载荷。

2.根据权利要求1所述的一种钢轨三点反弯横向矫直过程支距优化方法，其特征在于：所述步骤S1的具体过程如下：对钢轨工作边进行测量所得的离散数据点进行多项式拟合，拟合所得的钢轨工作边曲线方程如下：y＝a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+a5x5     (1)式(1)中：y表示钢轨工作边拟合后的挠度值，x表示钢轨的长度，a0、a1、a2、a3、a4、a5表示拟合后的多项式系数。

3.根据权利要求2所述的一种钢轨三点反弯横向矫直过程支距优化方法，其特征在于：所述步骤S2的具体过程如下：根据曲率公式通过对拟合后的钢轨工作边曲线求导可得曲率A，在x＝0处，初始曲率A0的表达式如下：式(2)中：a1为非常小的量，所以A0≈2|a2|；

对于待矫直的钢轨，则有初始曲率变化梯度

式(3)中：L为钢轨三点反弯横向矫直过程的支距，单位为mm。

4.根据权利要求3所述的一种钢轨三点反弯横向矫直过程支距优化方法，其特征在于：所述步骤S3的具体过程如下：根据弹塑性理论及矫直理论对钢轨三点反弯横向矫直过程弯矩变化梯度 建模如下：式(4)～(7)中：Mt为钢轨三点反弯横向矫直过程的弹性极限弯矩，单位为N·mm；Wx为钢轨断面系数，单位为mm3；E为钢轨材质的弹性模量，单位为MPa；δs为钢轨材质的屈服极限，单位为MPa；m为钢轨材质的强化系数，是材质强化模量与弹性模量的比值；B1、B2、B3、H1、H2为钢轨截面的尺寸参数，单位为mm；Aw为钢轨三点反弯横向矫直过程的反弯曲率，单位为mm-1。

5.根据权利要求4所述的一种钢轨三点反弯横向矫直过程支距优化方法，其特征在于：所述步骤S4的具体过程如下：

式(8)～(11)中：F为矫直载荷，单位为KN；l为钢轨三点反弯横向矫直过程的单边支距，其大小为L/2，单位为mm；δΣ为钢轨三点反弯横向矫直过程的总下压挠度，单位为mm；lt为钢轨三点反弯横向矫直过程的单边弹性区域长度，单位为mm；I为钢轨截面的水平轴惯性矩，单位为mm4；AΣ为钢轨三点反弯横向矫直过程的总弯曲曲率，满足AΣ＝A0+Aw,单位为mm-1；At为钢轨三点反弯横向矫直过程的弹性极限曲率，单位为mm-1；γ为钢轨三点反弯横向矫直过程的弹区比，其大小与钢轨三点反弯横向矫直过程的塑性变形深度有关。

6.根据权利要求5所述的一种钢轨三点反弯横向矫直过程支距优化方法，其特征在于：所述步骤S5的具体过程如下：

(1)钢轨一次性反弯矫直的曲率方程建模

反弯曲率Aw满足如下方程：

(2)弹区比-反弯曲率方程建模

弹区比-反弯曲率方程建模如下：

7.根据权利要求6所述的一种钢轨三点反弯横向矫直过程支距优化方法，其特征在于：所述步骤S6的具体过程如下：

(1)设计变量x

钢轨三点反弯横向矫直过程支距优化模型有两个设计变量：x1—支距L，x2—反弯曲率Aw；

(2)目标函数

钢轨三点反弯横向矫直过程支距优化模型目标函数由钢轨初始曲率变化梯度和弯矩变化梯度两部分组成，具体模型如下：和 在数量级上差距过大，为了避免造成优化误差，要将原始曲率变化梯度扩大

104倍，使两数值处于同一量级；

(3)约束条件

为了保证一次性矫直钢轨，需要满足如下约束方程：在进行三点反弯横向矫直时，为了防止矫直过程中塑性变形深入到轨腰导致应力过大对钢轨造成损坏，因此对最小弹区比进行限定，取最小弹区比γmin＝0.12，则有：即

8.根据权利要求7所述的一种钢轨三点反弯横向矫直过程支距优化方法，其特征在于：所述步骤S7的具体过程如下：

钢轨三点反弯横向矫直过程支距优化模型属于多变量有约束的非线性函数最小值求解，函数模型可简写为：minf(x)    (18)

minf(x)为本优化模型中的目标函数；

ceq(x)为本优化模型中的等式非线性约束函数，即钢轨一次性反弯矫直曲率方程；

c(x)为本优化模型中的不等式非线性约束函数，即弹区比-反弯曲率方程；

lb,ub为本优化模型中支距的下界和上界，根据所需矫直钢轨的长度进行上下界的取值；

对本非线性优化模型的求解可以利用Matlab平台下的fmincon函数，其基本调用格式为：[x,fval]＝fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,nonlcon)根据fmincon函数的基本调用格式在Matlab软件中进行编程计算则可得到钢轨三点反弯横向矫直过程的最优支距L以及反弯曲率Aw。

9.根据权利要求8所述的一种钢轨三点反弯横向矫直过程支距优化方法，其特征在于：所述步骤S8的具体过程如下：利用步骤S7中优化得到的最优矫直支距L以及反弯曲率Aw，带入到步骤S4中的载荷-挠度模型中进行求解，则可得到最优支距L下的矫直载荷。