轨道几何状态检测技术的应用研究

摘要

铁路轨道结构几何状态的好坏直接影响铁路行车的安全性、平稳性和舒适性。 2007年我国既有线开行最高时速为200～250km/h的动车组，同时开行时速120km/h的重载货物列车。快速列车运行要求轨道经常保持高平顺性，而重载货车对轨道的破坏力对经常保持高平顺性提出了挑战。在线路动态检测方面逐步形成了以动车组综合检测车和轨道检查车检查为主，车载式线路检查仪、便携式线路检查仪为辅的检测体系。静态检查从传统的手工检查向以机械电子线路检查仪、三维精密测量系统等新型检测手段转变。随着检查监控体系的逐渐完善，研究这些检测技术如何更好对我国轨道几何状态进行控制有着重要意义。 本文在文献阅读和资料调查的基础上，以铁路轨道几何状态的检测技术为基础，以上海铁路局管辖的京沪线、沪昆线的轨道结构为研究载体，着重探讨了轨道几何状态检测技术在应用过程中所涉及的主要问题，如线路检查仪的性能评估、轨道几何状态变化规律的评估方法等内容。故本文从以下几个方面进行了阐述： 1.在综合分析和总结国内外轨道几何状态检测技术与方法的基础上，简要分析了引入准静态轨道检查设备的必要性和迫切性，并以GJY-T-4、GJY-H-3、车载式、便携式线路检查仪等具有代表性线路检查仪为例，对其检测原理、使用方法等作了简要说明，然后结合上海局管辖干线线路的提速试验及提速后日常检测数据，对其检测性能做了具体的数据对比与分析。最后，综合各种检测方案，对比分析结果，提出了针对性的意见与建议，以利于更好地研究和利用线路检查仪这一新型的检测工具。 2.在全面分析了轨道几何状态的随机性和波状特性的基础上，借鉴既有的轨道几何不平顺的分析与评价方法，针对轨道几何状态的动态检测数据和静态检测数据之间的相互关系做了详细的现场复核与数据分析，从而获得了动静态之间的相互关系，进一步完善了轨道几何状态评估体系。此外，还结合目前轨道几何状态检测技术的应用现状，提出了轨道几何状态检测方式与检测周期的初步建议。 3.综合国内外轨道几何状态分析与评价方法，结合国内轨道几何状态管理的现状，提出了轨道几何状态分析与评价的指标体系、评价方法等。 4.利用Visual Basic语言，研制了以轨道几何状态分析理论和分析方法为核心的铁路轨道几何状态质量评价系统。该系统成功解决了轨道几何状态预测、评估、管理等方面的相关问题，为实现铁路轨道结构的状态修奠定了基础，也为轨道结构状态分析与评价提供了高效的手段。 综上，本文在分析国内外轨道几何状态检测技术的开发与应用情况的基础上，着重对目前我国大力推广的线路检查仪做了详尽的对比分析，并借助线路检查仪完成了轨道几何状态的动静态对比试验与分析，从而为深化了解和掌握轨道几何状态的变化规律和相应的养护体系、评估体系及方法等提供了有效、可靠的技术支持和数据支持。但是，尚需进一步将轨道几何状态的检测周期研究中的相关问题具体化、细致化，以便更好地指导实践，同时，也需要结合最新的技术和方法，完善轨道几何状态评价方法，提高轨道几何状态评价的科学性、针对性、可靠性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1选题背景及其意义

1.2国内外相关研究的发展及其现状

1.2.1轨道检测技术及其应用情况

1.2.2轨道几何状态变化规律及其评价

1.3本文主要研究工作

1.4本文主要创新点

第2章轨道检测技术及其评估分析

2.1成都什邡瑞邦线路检查仪检测性能的初步评估

2.1.1GJY-T-4型线路检查仪工作原理

2.1.2线路检查仪检测数据的重复性分析

2.1.3人工测量值与线路检查仪测量值的比较分析

2.1.4人工测量与线路检查仪测量正矢值的比较分析

2.1.5单项最大值与平均值比较

2.1.6小结

2.2江西日月明线路检查仪检测性能的初步评估

2.2.1线路检查仪检测数据的重复性分析

2.2.2线路检查仪与人工测量的对比分析

2.2.3小结

2.3车载式与便携式线路检查仪

2.3.1车载式线路检查仪

2.3.2便携式线路检查仪

2.3.3便携式线路检查仪检测存在的问题

2.4评估结论和使用建议

2.4.1基本结论

2.4.2使用建议

2.5本章小结

第3章轨道几何状态动静的变化规律及其关系分析

3.1轨道几何状态及其评价方法

3.1.1轨道几何状态概述

3.1.2轨道几何状态的评价与管理

3.1.3轨道几何状态分析内容与方法

3.2数据预处理

3.2.1轨道几何状态数据存在的问题

3.2.2轨道几何状态数据源的预处理

3.3轨道几何状态动静关系分析

3.3.1“七五”期间中国有关的轨道动、静态不平顺统计曲线

3.3.2日本的轨道动静态不平顺统计曲线

3.3.3上海局管辖线路的轨道几何状态动静态关系分析

3.3.3上海局管辖线路的轨道几何状态动静态关系分析一

3.4轨道检测周期的初步建议

3.4.1当前的动静态检测手段与周期

3.4.2轨道动静态检测手段与周期的建议

3.5轨道几何状态的综合评价体系与评价手段

3.5.1轨道几何状态的综合评价体系

3.5.2评价手段

3.5.3问题与分析

3.6本章小结

第4章铁路轨道几何状态评价系统的设计与实现

4.1铁路轨道管理辅助决策系统的现状分析

4.2软件设计与实现

4.2.1概述

4.2.2系统定位

4.2.3系统功能

4.2.4系统总体结构

4.2.5系统开发环境

4.2.6系统运行环境

4.3典型应用界面

4.4本章小结

第5章结论与展望

5.1结论

5.2展望

5.3尚需进一步研究的问题

参考文献

致谢

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果