【正文】 持同步，所有子系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)集成到車載中央數(shù)據(jù)庫，由中央數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降孛娴腞FI數(shù)據(jù)處理中心進行綜合分析、比較，從而制定科學(xué)的維修保養(yǎng)計劃，指導(dǎo)養(yǎng)護維修。車上有57臺計算機，每秒鐘可處理30G數(shù)據(jù)，有24個激光器、43個光學(xué)攝像傳感器、47個加速度計以及大量的強度速度、定位以及溫度傳感器，以及用于航空電子領(lǐng)域的慣性平臺。 意大利“阿基米德號”綜合檢測列車“阿基米德號”綜合檢測列車又稱 Roger2000，是 MER MEC公司和TECNOGAMMA公司為意大利鐵路設(shè)計制造的，檢測速度可達220km/h。檢測速度可達300km/h。 奧地利Plasser公司EM－250型軌檢車 為適應(yīng)奧地利高速鐵路的檢測需要，奧地利EM250型軌檢車檢測速度為250km/h，其主要技術(shù)特點是采用慣性基準(zhǔn)原理、光電轉(zhuǎn)換技術(shù)和多處理技術(shù)等，除了測量軌道幾何參數(shù)和車輛振動參數(shù)外，還能測量鋼軌斷面、輪軌作用力并記錄環(huán)境圖像EM250 型軌檢車有兩種途徑評定軌道質(zhì)量：1）采用ADA－Ⅱ 程序來獲得軌道質(zhì)量系數(shù)，評定軌道區(qū)段的整體不平順狀態(tài)；2）采用ADA－Ⅲ程序來判斷超過規(guī)定限界值的幅值大小，并對不同等級軌道病害進行分類和統(tǒng)計并能及時發(fā)現(xiàn)危及行車安全的軌道病害，又能評定單元區(qū)段的線路質(zhì)量。它采用慣性基準(zhǔn)原理、非接觸式測量方法，系統(tǒng)包括兩個光纖陀螺和兩個加速度計及其模擬處理板，4個激光器、10臺攝像機等，可測量軌距、左右軌向、左右高低、超高、水平、三角坑、曲率、鋼軌頂磨和側(cè)磨等。T10型軌檢車采用慣性基準(zhǔn)測量原理和非接觸式測量方法，應(yīng)用光電、伺服、數(shù)字濾波、局域網(wǎng)技術(shù)，最近還增加了鋼軌斷面測量系統(tǒng)，使軌檢車的功能更加齊全，檢測速度可達192km/h。另外，East－i整套設(shè)備及軟件均為日本的品牌和自主開發(fā)的產(chǎn)品，與我國設(shè)備和軟件的兼容性差，不利于系統(tǒng)的后續(xù)使用和二次開發(fā)。由于弦測法不能全部真實反映軌道狀況，在復(fù)原及逆濾波處理時僅能換算到40 m波長的測值，因此該方法存在一定的缺陷。其軌道檢測方法為弦測法，而目前國內(nèi)軌檢車和世界絕大多數(shù)國家軌檢車普遍采用慣性基準(zhǔn)法，在測量原理上采用兩種不同的技術(shù)路線。East－i綜合檢測列車可在一次運行過程中實現(xiàn)對線路的綜合檢測功能，但各檢測項目之間的檢測數(shù)據(jù)并不綜合到一個統(tǒng)一的中心，各檢測單元有各自獨立的數(shù)據(jù)顯示、記錄、轉(zhuǎn)儲和地面分析、處理、維護管理決策等系統(tǒng)，全系統(tǒng)僅有位置、時間和速度是統(tǒng)一的。第二章 國外軌道檢查車技術(shù) 日本East－i綜合檢測列車East－i是日本完全利用其國內(nèi)技術(shù)開發(fā)的綜合檢測列車，由6輛檢測車組成，可以檢測軌道幾何參數(shù)、接觸網(wǎng)、通信信號、輪軌作用力、環(huán)境噪聲等，最高檢測速度可達 275km/h。與發(fā)達國家相比，我國軌檢車的性能和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)還存在一定差距，主要表現(xiàn)在：尚沒有高速軌檢車，現(xiàn)有的準(zhǔn)高速軌檢車也主要靠引進國外技術(shù)制造；部分關(guān)鍵傳感器未能國產(chǎn)化；對軌檢車的檢測數(shù)據(jù)還不能充分利用。發(fā)達國家大多數(shù)擁有自己研制生產(chǎn)的中高速或高速軌檢車。處理結(jié)果打印成圖表，給出某段線路上各檢測項目的平均值、標(biāo)準(zhǔn)值、各級超限峰值幾最大超限值、累計超限罰分值等。軌檢車載數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能對測試結(jié)果進行實時處理。該裝置應(yīng)用質(zhì)量彈簧阻尼系統(tǒng)構(gòu)成慣性基準(zhǔn)，對軌道不平順和水平進行測量。軌距檢測采用光電式軌距測量裝置，應(yīng)用光學(xué)、磁學(xué)和電學(xué)原理，通過不同的傳感器把軌距幾何量值的變化轉(zhuǎn)換成電容、電感和電流或電壓等電氣參數(shù)的變化，實現(xiàn)動態(tài)條件下軌距的無接觸測量，這種測量方法不僅適用于常速軌檢車，在高速軌檢車上也普遍適用。檢測裝置包括：慣性基準(zhǔn)軌道不平順測量裝置、光點軌距測量裝置和多功能振動測量裝置等。除檢測軌道幾何形位外，還可以從輪軌相互作用和行車平穩(wěn)性等方面對軌道狀態(tài)作出綜合評價。軌道檢查列車的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢張育飛2007115目 錄第一章 緒論 3第二章 國外軌道檢查車技術(shù) 4 日本East－i綜合檢測列車 4 美國Ensco和ImageMap公司軌檢車 5 奧地利Plasser公司EM－250型軌檢車 5 德國OMWE和RAILAB軌檢車 5 意大利“阿基米德號”綜合檢測列車 6 法國MGV綜合檢測列車 7第三章 我國的軌道檢測車 8 GJ3型軌檢車 8 GJ4型軌檢車 8 GJ5的原理及應(yīng)用 18 GJ5型軟件的自主研發(fā) 19 軌檢車的應(yīng)用情況及優(yōu)缺點 22 上海局的管理 22 濟南局的管理 23 TQI指數(shù)的優(yōu)缺點 25 我國軌檢車技術(shù)發(fā)展方向 27 軌檢車發(fā)展趨勢 29第四章 結(jié)論與建議 31 運用綜合檢測列車是必然選擇 31 提高檢測可靠性是軌道動態(tài)檢測技術(shù)的發(fā)展方向 32 建立科學(xué)合理的軌道動態(tài)檢測評價體系 34致 謝 36參考文獻 37第一章 緒論軌道檢測的設(shè)備主要是軌檢車。我國XGJ1準(zhǔn)高速（140~160km/h)軌檢車可檢測13項內(nèi)容，包括：左右軌的前后高低、左右軌的軌向、水平、左右軌的不平順、曲線外軌超高、曲線半徑、軌距、線路扭曲、車體水平和垂直振動加速度、左右軸箱垂直振動加速度等。軌檢車由檢測裝置和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)兩大部分組成。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換器、計算機、打印機等組成。測量前后高低和左右水平時，采用慣性基準(zhǔn)軌道不平順測量裝置。車體和軸箱振動加速度檢測采用多功能振動測量裝置。由各檢測裝置測得的模擬信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，輸入計算機進行分析和處理。同時，模擬信號還被記錄在波形記錄儀或模擬磁帶機上，供進一步分析和處理用。在高速軌檢車上，激光、數(shù)字濾波及圖象處理技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，以計算機為數(shù)據(jù)處理主體，對軌檢信號進行模擬與數(shù)字混合處理，確保檢測結(jié)果不受軌檢車運行速度和運行方向的影響。這些都是急待研究和改進的地方。該軌道檢測系統(tǒng)安裝在列車的第3號車輛上，這個車輛采用了與實際運行車輛相同的兩個二軸拖動轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)。圖21 日本East－i綜合檢測列車 East－i綜合檢測列車是相對成熟的產(chǎn)品，在保障日本高速鐵路的運行安全中發(fā)揮了重要的作用。一般認為，弦測法傳遞函數(shù)收斂性差，East－i采用了相應(yīng)的修正方法。慣性基準(zhǔn)法受速度影響較大，不適宜低速檢測，在高速時更具優(yōu)勢。 美國Ensco和ImageMap公司軌檢車美國各鐵路公司均擁有自主研發(fā)的軌檢車，美國聯(lián)邦鐵路署還委托Ensco公司研制了技術(shù)先進的T10型軌檢車，用于抽查各鐵路公司的線路質(zhì)量。ImageMap公司研制的Laserail軌道測量系統(tǒng)采用激光攝像、高速圖像處理技術(shù)取代了光電伺服技術(shù)，體現(xiàn)了軌道檢測技術(shù)的發(fā)展方向。檢測速度可達300km/h。 德國OMWE和RAILAB軌檢車德國OMWE軌檢車和RAILAB軌檢車的技術(shù)特點是在車下建立測量框架，在車內(nèi)安裝與框架相連的三軸穩(wěn)定性平臺，采用3個陀螺和3個伺服加速度計組成了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，為軌道幾何參數(shù)的測量構(gòu)建了慣性平臺，結(jié)合安裝在測量框架上的光電傳感器，測量相對平臺的位移量，經(jīng)計算機處理合成即可得出軌道的高低、水平、軌向值。軌道質(zhì)量狀態(tài)的評定方法包括：摘取超限峰值，判斷和統(tǒng)計超過A、B、C 三個等級的個數(shù)和長度，以及計算500m區(qū)段的軌道質(zhì)量指數(shù)TQI、起撥道指數(shù)和搗固指數(shù)。檢測項目包括軌道幾何參數(shù)、鋼軌斷面、鋼軌波浪磨耗、接觸網(wǎng)及受流狀態(tài)、通信和信號、車體和軸箱加速度、輪軌作用力等。圖22 意大利“阿基米德號”綜合檢測列車意大利高速鐵路使用“阿基米德號”綜合檢測列車已經(jīng)形成了一整套檢測和維修養(yǎng)護體制。其軌道檢測在較低速度時采用弦測法，在較高速度時采用慣性基準(zhǔn)法，較好地發(fā)揮了兩種測量原理的優(yōu)勢。Mauzin主要用于軌道幾何參數(shù)的檢測，可以檢測軌面高低、斷面、方向、扭曲、軌距等項目，采用13m和65m弦，檢測速度可以達到200km/h，目前在法鐵的高速線上有5輛Mauzin，每年對線路檢測2～3次。Melusine主要用于檢測列車的舒適度以及鋼軌斷面的繪制，可以測量列車的位置和速度、轉(zhuǎn)向架和車體的加速度、受電弓、鋼軌表面、接觸網(wǎng)電流等到項目，檢測速度300km/h，每15到30天對線路進行一次檢測。在MGV檢測列車中采用采用法國既有成熟的動力集中式TGV動車組，8節(jié)車輛的編組：Coach 1：用于測量車體、軸箱等加速度，測量鋼軌斷面并進一步計算軌道的幾何形位；Coach 2：用于接觸網(wǎng)檢測，受電弓接收到的電流、弓網(wǎng)的動力學(xué)參數(shù)以及磨耗情況；Coach 3：用于信號檢測，信號的傳播、信號傳播的速度、同軌道的固定接觸； Coach 4：其它雜項，如列車與軌道的通話，GSM，列車定位、列車速度、風(fēng)力等。該車檢測項目比較齊全，幾乎包括了從接觸網(wǎng)及受流狀態(tài)、通信信號、軌道幾何、鋼軌斷面、鋼軌表面、線路環(huán)境數(shù)字圖像、扣件、軌枕、道碴等各項基礎(chǔ)設(shè)施和運行狀態(tài)。因此，加強軌道動態(tài)檢測力度，及時掌握軌道質(zhì)量狀態(tài)，正確指導(dǎo)線路養(yǎng)護維修，確保鐵路運輸安全，已成為鐵路工作中的一項重要基礎(chǔ)工作。 GJ3型軌檢車GJ3型軌檢車的技術(shù)特點是采用慣性基準(zhǔn)原理、運用傳感器技術(shù)和計算機技術(shù)，直接以傳感器電壓信號作為不平順超限根據(jù)，計算機直接采集超限等級和數(shù)量計算扣分，筆式繪圖儀記錄不平順波形，可以檢測高低、水平、三角坑、車體垂直和水平振動加速度，但軌距、軌向尚無法檢測。 GJ4型軌檢車GJ－4型軌檢車在美國T10型軌檢車的基礎(chǔ)上，采用慣性基準(zhǔn)原理，應(yīng)用“傳感器—模擬信號處理—數(shù)字信號處理”組成的綜合補償系統(tǒng)對各種誤差信號進行補償修正，檢測項目比較齊全，除評價線路質(zhì)量狀態(tài)的軌距、軌向、高低、水平、三角坑以及車體水平和垂直振動加速度等指標(biāo)外，還可識別道岔、道口、橋梁等地面具有顯著特征的標(biāo)志物，方便工務(wù)人員查找軌道病害處所。隨著軌檢車運行速度的提高，軌距吊梁所受的振動和沖擊力大大增加，嚴(yán)重惡化了工作環(huán)境，加速了軌距吊梁的疲勞斷裂。②裝在軌距吊梁上的檢測設(shè)備故障率較高。另外，北方寒冷地區(qū)一年有3～6個月光電伺服機構(gòu)由于結(jié)冰而無法正常工作，部分地區(qū)由于風(fēng)沙也經(jīng)常導(dǎo)致光電伺服機構(gòu)移動失常。運用中發(fā)現(xiàn)，檢測速度達115km/h 甚至140km/h時，由于軌距吊梁產(chǎn)生共振，導(dǎo)致軌距軌向波形出現(xiàn)典型的諧波波形，檢測數(shù)據(jù)嚴(yán)重失真。傳感器信號首先進入信號轉(zhuǎn)接及監(jiān)視裝置后，送入信號模擬預(yù)處理裝置進行預(yù)處理。幾何參數(shù)經(jīng)DA變換，再經(jīng)信號轉(zhuǎn)接及監(jiān)視裝置后送到繪圖儀記錄波形。圖32 GJ4型軌檢車檢測系統(tǒng)框圖圖注：BVA——車體垂直振動加速度傳感器；BLA——車體水平振動加速度傳感器；LJBA——左軸箱振動加速度傳感器；RJBA—