高速铁路无砟轨道不平顺分形特征分析

摘要

无砟轨道不平顺作为线路服役状态的直接表征,一直是高速铁路检查与维修作业的核心。为了深刻而有效地掌握无砟轨道不平顺的时空分布特征,从分形几何的基础物理含义出发,确定轨道不平顺的分形特征,比选轨道不平顺分形维数的计算方法,通过分析典型高速铁路无砟轨道不平顺的累计检测数据,讨论分形维数进行轨道区段质量管理的可行性与合理性。结果表明:轨道不平顺具有典型自相似性和标度不变性的分形特征,各种分形维数方法进行轨道不平顺计算的结果具有显著差异性,变差法计算的精度、鲁棒性好,适合进行轨道不平顺分形维数计算;分形维数可以有效地表征线路轨道服役状态逐渐恶化的趋势,受线路作业维修干扰较少。建议结合线路具体养修条件,进一步对不同线路条件下轨道不平顺分形维数特征进行深入研究。