高速铁路线路轨道维修技术的探讨

对高速列车在运行中存在的突出问题进行研究,分析轨道不平顺与车辆轮对相互作用对高速列车的幅值、波长、谐振频率的影响;研究轨道不平顺的类型,在正确地测得各种轨道不平顺的数据后,对轨道不平顺状态作出科学评价;用轨道质量指数等不平顺幅值的统计指标拟定250 m区段的轨道连续不平顺状态,利用动态检查得到的高低、轨向、轨距、水平、平面扭曲等综合指数,以250 m线路区段为一个单元作为轨道平顺性评定、判断和维修管理的基本长度单元;用基本长度单元的标准差对各项不平顺进行评价,标准差超差时,则运行状态不良,无论个别局部轨道不平顺的超差是多少,都要进行维修。这样能突出不平顺严重地段的统计特征,比较科学地权衡需要进行维修的区段。     

基于LVQ 神经网络的轨道单元状态综合评判方法研究

为了有效利用多种检测数据评判轨道单元的状态,提出利用 LVQ (学习矢量量化)神经网络建立轨道单元特征参数与轨道单元分级的关联模型,通过对 TQI (轨道质量指数)、轨道几何、加速度、晃车仪、添乘仪、人体感觉的超限扣分加权得到轨道单元的量化评分指标,并利用层次分析法确定各特征参数的权系数。根据大量实测数据建立随机样本,利用聚类方法确定轨道单元状态的分级。以轨道单元的量化评分指标作为输入,以聚类得到的表征轨道单元分级的矢量量化数据作为输出,利用误差反向传播方法训练 LVQ 神经网络模型。利用新的评判方法对某线路的轨道单元状态进行评判,结果表明该方法可行、有效,为轨道单元状态综合评判提供了一条新途径。     

神朔铁路线路捣固作业维修质量评价方法

通过全面考虑线路捣固作业对即时轨道质量和长期轨道质量变化的综合效果,提出一种改进的线路捣固作业维修质量评价方法。为评估该评价方法的有效性,采用神朔铁路河西运输段2014年9月—2016年12月共计31次的轨检车检测数据以及该时段内的捣固作业维修数据进行验证,结果表明该方法可以更好地评价神朔铁路线路捣固作业维修质量。该方法对神朔铁路线路捣固作业质量的管控和决策的合理制定具有重要意义。     

重载铁路轨道高低不平顺预测研究

轨道不平顺严重威胁铁路行车安全和设备的使用寿命。研究轨道高低不平顺的变化特点和劣化规律对重载铁路轨道维修管理有重要指导作用。基于灰色区间预测建模理论,研究重载铁路轨道高低不平顺变化特点和劣化规律,预测轨道高低不平顺未来的发展情况。为验证预测模型的有效性,采用神朔铁路上行10个高低超限病害高发单元区段的共17个月的历史轨道高低不平顺检测数据进行验证。结果表明:该模型拟合和预测效果良好,对神朔铁路轨道的养护维修管理有着重要意义。     

高速铁路无砟轨道养护维修管理理念探究

基于上海铁路局管段内沪宁、沪杭、宁杭等高速铁路的运营管理实践,从几何状态调整和结构伤损修理两方面阐述高速铁路无砟轨道养护维修的特点,指出高速铁路无砟轨道应实行"预防修"和"状态修"相结合的养护维修管理理念。得出在时间维度上通过适时的提前介入把控线路初始质量状态,在空间维度上优化线路管理单元划分方法、完善线路质量综合评价体系。     

基于层次分析法的重载铁路线路状态评价方法

为优化重载铁路养护维修资源配置,本文对现有的重载铁路轨道几何状态数据、结构状态数据进行分析,选取评价指标,确定指标扣分标准,将线路质量等级划分为四级,建立了重载铁路线路质量等级指标体系。运用层次分析法确定各指标的初始权重,采用摄动法对几何状态指标的初始权重进行敏感性分析。结果表明:轨道质量指数和几何状态超限两个指标对线路等级划分的影响较大,轨道质量指数和轨道质量指数变化率权重之比宜为5∶3,几何状态超限与动态偏差权重之比宜为10∶7。     

基于灰色理论定量预测轨道质量指数的研究

轨道质量指数是目前我国铁路应用的一种主要的均值评价方法,能够真实、准确地反映出轨道不平顺的质量状态.用大机维修期内观测到的轨道质量指数TQI值构造灰色预测模型,研究数据潜在规律,对TQI随时间的变化规律进行研究,预测某一时刻的TQI值,从而获得轨道质量随时间变化的规律,为各级工务管理部门对轨道不平顺状态进行宏观管理和质量控制提供依据,并将其用于指导编制维修计划和指导养护维修作业,使维修计划安排重点突出、针对性强、投资效益高、线路质量状态均衡.     

轨道几何质量综合量化评价方法

从检测手段(数据来源)、检测项目(数据内容)、检测周期、数据质量等方面出发,结合现场维修作业单元管理理念,提出适用于铁路正线轨道单元区段几何质量的综合量化评价方法。该评价方法可以准确筛选出需要优先纳入维修计划的轨道几何质量不良单元,有助于实现线路维修的"状态修"和"精准修"。该方法还可以用于轨道精调作业质量的验收和在保质期内动态跟踪作业区段轨道几何质量变化情况。     

铁路线路单元质量管理信息系统框架探讨

铁路行业的高速发展向铁路线路管理提出了更高要求,亟需信息系统辅助管理。通过研究分析国内外铁路线路信息管理系统现状,明确线路单元优化划分和养护维修计划优化制定是系统的发展方向。依据公路单元划分的方法,探讨铁路轨道单元划分的原则和方式,研究"秩和检验法"划分线路单元的具体步骤,总结轨道单元划分管理的实际应用效果。参考国外铁路线路信息管理系统的框架搭建形式,结合单元管理思想探讨系统各模块功能,搭建线路检测、单元划分、计划制定、实施效果反馈的连续性管理框架,并在计划管理模块中采用案例推理技术(CBR),设计两次推理过程,建立检测数据与对策源案例的联系,优化养护维修计划制定方法,为铁路线路的管理提供决策支持。     

神朔铁路线路捣固作业决策方法

基于轨道不平顺指标与线路捣固作业维修质量的相关性分析结果,设计神朔铁路线路捣固作业决策方法。为说明该决策方法的有效性,利用神朔铁路河西运输段2014年9月—2016年12月共计31次的轨检车检测数据以及该时段内相应的捣固作业维修数据进行实例研究,并与神朔铁路传统的捣固作业决策方法进行对比。结果表明:基于该决策方法的捣固作业策略对神朔铁路捣固作业量和捣固成本的降低效果显著,能改进神朔铁路线路捣固作业计划的编制方法。     

基于车体振动加速度的北京地铁轨道状态管理研究

轨道作为行车基础设备,其状态的好坏对列车运行安全和线路服务质量具有重要影响。车体振动加速度是反映列车运行安全性以及乘客乘坐舒适性的重要数据,是评价轨道设备状态和制定养护维修措施的重要依据。基于北京地铁轨道状态的管理需求,分别在空间和时间维度上建立两个利用振动加速度数据评价轨道状态的指标:超限密集度指标和超限重复度指标。利用北京地铁6号线下行方向两次的轨检车检查数据对这两个指标进行计算,结果表明,这两个指标能够更加客观、合理地评价轨道质量状态,有助于提高养护维修作业的效率和针对性。     

大型养护机械捣固作业效果评价指标及方法研究

大型养护机械精确维修已成为铁路维修的主要手段,对我国普速线路大型养护机械捣固作业计划的制定依据与效果评价方法进行调研和分析,根据我国线路轨道不平顺质量分布情况和轨道不平顺质量指数管理标准,借鉴国外捣固维修标准,提出大机捣固作业阈值。结合我国普速线路实际情况,对捣固前线路状态和大机捣固作业模式与捣固质量的关系进行研究,提出大机捣固作业的评价方法,为现场大机捣固作业效果评价提供依据,并以两条线路为例评价其捣固作业质量,对捣固作业效果提出建议。     

高速铁路无砟轨道线路质量评价指标研究

为有效开展线路维修管理,需对线路质量进行状态评价和分级。在分析现有线路质量评价方法的基础上,融合线路几何状态检查、结构状态检查的多源检测数据,建立了涵盖轨道几何状态和结构状态的高速铁路无砟轨道线路质量评价指标及相关计算公式,运用层次分析法和变权模型确定了各个参数的初始权重,并在沪宁高速铁路上进行了应用。结果表明,线路质量评价指标能够准确评价线路质量,反映线路的薄弱环节,并可依据评价结果分析线路薄弱环节的病害,指导线路精确维修作业。     

基于灰色区间预测模型的轨道不平顺状态预测

轨道不平顺状态是影响行车安全的关键因素。轨道质量指数(TQI)是反映轨道几何状态变化的重要数据,是一个随时间变化的时间序列,具有随机性。为了更好地研究轨道状态的变化趋势,利用灰色区间预测模型,对单元区段范围内随时间变化的TQI进行建模,并与传统的非等间距GM(1,1)预测模型相比较。为了说明预测模型的有效性,采用京九线K467.8~K468单元区段实际数据进行验证,结果表明灰色区间模型的预测精度更高,对铁路轨道养护维修工作起到指导作用。     

基于概率置信度的高速铁路轨道平顺性评估与可视化技术

针对动检车检测得到的轨道几何波形数据,采用轨道质量指数(Track Quality Index,TQI)与轨道局部波动指数(Local Track Fluctuation Index,LTFI)评价方法,实现对线路轨道平顺性的综合评估。采用概率置信度阈值,实现管理限值自适应,完成对轨道几何波形较差位置的超限评估与定位。以杭深(杭州—深圳)高速铁路实测数据为应用实例,给定99%的置信概率,评估该线路的平顺性,并通过统计箱形图对评价结果可视化。结果表明,该方法可以准确评估轨道局部不平顺的程度并指明位置,让工务维修人员快速、直观掌握线路平顺状态,对高铁轨道科学养护维修具有实用价值。     

铁路道床状态评估及大修决策关键技术

为了更好地进行有砟轨道大修决策，本文对国内外有砟道床的大修时机判定方法、道床状态的检测方法及合理评价指标进行分析，考虑轨道质量指数的劣化速率、道床脏污程度、线路通过总质量及轨道刚度均匀性四项因素，提出了道床状态综合评价指标——道床健康指数。结果表明：线路累计通过总质量及道床脏污率是目前道床大修时机的主要判定依据；基于探地雷达的有砟道床脏污连续检测及评估技术可为道床大修时机的判定提供重要依据，但需进一步考虑道床脏污成分的影响；轨道刚度是影响维修工作量的主要因素，可通过加载车进行连续检测，但需研究不同线路运营条件下刚度合理评价标准；道床健康指数计算结果与实际情况一致，可以用来评价道床状态。     

高速道岔轨道几何状态评价与规律研究

高速道岔的轨道几何不平顺状态能够直观反映其服役性能,开展高速道岔区段轨道几何不平顺状态管理是道岔检养修体系中的重要一环。以高速综合检测列车2023年1月—5月采集得到的检测数据为研究对象,从道岔结构、管理速度、道岔型号、辙叉号角度进行分类,分析当前高速正线道岔铺设概况。以道岔区轨道质量指数为基础,提出能够量化一定检测周期内道岔区段轨道几何整体状态与变化情况的道岔轨道状态指标与波动率指标。最后,以铺设最广的1/18道岔为研究对象,分析主型1/18道岔的轨道几何不平顺状态规律。研究结果为后续应用TQI-T评价高速正线道岔动态轨道几何不平顺状态以及指导道岔区段养护维修等工作奠定基础。     

基于轨道局部波动的高速铁路轨道平顺状态评估方法

高平顺、高稳定、高可靠是高速铁路基础结构必须具备的基本属性,对轨道平顺状态进行全面准确评价是保证轨道高平顺性的根本前提。针对我国现行轨道不平顺评价方法中存在的不足,定义一种用于描述局部波动的多尺度标准差卷积变换模型,并借助脉冲函数分析该模型的基本特性。结合某高速铁路动检数据,分析该模型对轨道平顺性的评估效果,基于最大熵原理确定最优局部管理区段长度为15m,并提出轨道局部波动指数概念。实例分析表明,轨道局部波动指数反映了局部波动与轨道平顺状态的内在关联,能够对轨道局部波动进行准确定位,可以为轨道养护维修方案的制定提供新依据。     

基于多时域特征量的轨道不平顺状态综合评估

准确评估轨道不平顺状态对保障列车安全运营具有重要意义。目前,针对线路状态评估的指标主要采用轨道质量指数(TQI),但在实际管理中发现,该方法可能会造成轨道的欠维修或过维修。为了弥补现有评估方法的不足,充分利用采集的大量轨检数据,提出15个时域特征量对TQI进行补充,并利用主成分分析法(PCA)对数据进行降维处理,大大提升了此方法的时效性。以某高速铁路实测数据为应用实例,给选定的特征量99%的置信概率,结合动力学仿真和时频分析方法,综合评估该线路的轨道状态。结果表明,同一里程位置处的不同指标分布情况存在明显差异,TQI满足规范要求的轨道区段其动力学指标仍存在超限情况。本文方法可以实现轨道区段的潜在病害识别,有利于工务部门完成对轨道状态更为科学严谨的监测与管理。     

我国轨道维修管理信息系统的发展方向

通过对国内外轨道维修管理信息系统现状的分析 ,指出国内轨道维修管理信息系统存在的差距 ,阐述了建立国内维修信息系统应以构建数据库为基础 ,以完善轨道状态评价方法为前提 ,以提出准确可靠的预测和决策模型为方向 ,实现用轨道维修信息系统指导维修。