基于车载探地雷达的重载铁路道床脏污指数提取研究

车载探地雷达信号响应谱的振幅和包络特征可以间接关联有砟轨道道床脏污状态，路基、桥梁、隧道等3种线路环境下检测信号存在差异，由雷达信号提取道床脏污指数时需要求同存异。针对现有道床脏污率提取算法仅用于路基雷达数据的不足，需根据全线不同线路雷达信号特征改进道床脏污指数计算方法。通过设置合理的铁路路基模型，数值模拟路基、桥梁、隧道3种线路环境上不同脏污程度时的雷达信号响应，并在相应线路下进行现场雷达测试和挖验试验。结果表明：路基、桥梁、隧道3种线路环境下，以功率谱曲线振幅最大值或包络面积构成的道床脏污指数与道床脏污率均呈正相关，且计算桥梁线路下雷达信号功率谱响应时需截断时间窗口中的梁体反射信号，隧道线路下无需截断仰拱反射信号，可类似于路基线路进行计算，该结果为利用探地雷达对全线道床脏污水平评估和预测奠定了重要基础。