某gj-3和gj-4型轨检车轨距轨向检测装置项目建设可行性研究报告
铁路轨道线路质量动态检测方法的研究
铁路轨道线路质量动态检测方法的研究摘要：轨道线路是高速铁路运输必不可少的组成部分，若出现故障，会影响高速铁路运输的正常安全运行，甚至会造成整个铁路运输的瘫痪。
因此，对高速铁路轨道线路质量动态检测方法的研究具有现实意义。
文中详细阐述了几种重要的检测方法的理论依据与性能，比较了其优缺点，并对每种检测方法在实际应用中的可行性和效果进行了论述，对我国高速铁路轨道线路质量动态检测指明了未来发展方向。
关键词：轨道线路；动态；检测方法引言随着世界高速铁路的快速发展，铁路列车的密度和速度大幅度提高，对轨道线路提出了更高的要求，同时也对轨道线路的动态检测提出了越来越严格的要求。
轨道系统是高速铁路运营设备的基础,它直接承受列车荷载，引导列车前行。
在列车的动力作用下，轨道会发生一定的弹性变形和永久变形。
这种变形的大小是不固定的，它随着列车的速度和质量的不同而变化。
因此，轨道几何状态一直处于动态变化中，仅仅依靠人工检查,已经不能全面真实地反映。
我国铁路历来重视对轨道的检查和监测，并有完整的检查制度和严格检查标准。
我国目前已摆脱人工检测，主要以动态检测为主。
动态检测能够快速定期巡查线路，检测出病害区段，主要包括轨检车检测、车载添乘检测以及便携式添乘检测三种。
世界各国都在开展各自轨道检测技术，一般情况下，在严格控制线下设备质量和强化轨道结构的基础上，根据高速铁路的运输特点，经过科学研究和系统分析，制定轨道动态检测的专门技术标准。
我国也初步形成了国内轨道检测技术体系，使用超限峰值评分法和轨道质量指数（Track Quality Index，简称TQI)对轨道状态进行分析、管理和评定。
超限峰值评分法是测量轨道各参数每个测点的幅值大小，来判断测点的幅值是否超过管理，并根据超限的不同等级进行扣分。
本文主要对目前的动态检测方法进行详细分析,并比较各种方法的优缺点。
1 轨检车检测方法目前国际上轨检车采用的轨道动态检测主要有激光伺服技术和激光视像技术两种, 本文将对两者检测方法进行概略性的阐述,分析两者之间的差异和优缺点。
轨道检查车运用管理办法
铁道部文件铁运[2005]17号关于发布《轨道检查车运用管理办法》的通知为适应铁路提速和轨检技术的发展需要，进一步规范轨道检查车的运用管理，部组织修订了《轨道检查车运用管理办法》，现予发布，自2005年3月1日起实行。
铁道部原工务局《轨道检查车使用管理办法》（工综技〔1996〕39号）同时废止。
二○○五年一月十九日轨道检查车运用管理办法第一章总则第一条轨道检查车（以下简称轨检车）是检查轨道状态，查找轨道病害，评定线路动态质量，指导线路维修的动态检查设备，其作用是通过检查了解和掌握线路局部不平顺（峰值管理）、线路区段整体不平顺（均值管理）的动态质量，对线路养护维修工作进行指导，实现轨道科学管理。
第二条轨检车为特种用途车，其检测系统应具有良好稳定的工作状态，以确保其检测数据的准确、可靠。
第三条轨道检查必须严格执行国家和铁道部有关技术标准及规定，提供的检测结果和报告必须科学、准确、公正。
第四条本办法用于轨检车的运用和管理，各铁路局（含青藏铁路公司，下同）及铁道科学研究院应依照本办法制定运用管理细则。
第二章职责与分工第五条轨检车检查分为两级：铁道部轨检车检查和铁路局轨检车检查。
铁道部轨检车检查在运输局的领导下由部基础设施检测中心（以下简称部检测中心）组织实施，铁路局轨检车检查由铁路局组织实施。
第六条运输局负责拟定全路轨检车的检测标准和运用管理规章制度，负责制定铁道部轨检车的年度检查计划。
各铁路局应根据铁道部的有关规定和要求，编制本局轨检车的年度检查计划，完成局管内轨道检查任务。
铁道部轨检车编挂直达特快列车检查提速干线时，运输局应派员每月至少添乘一次，有关铁路局应派工务处主管领导每月至少添乘一次；检查其它线路时，有关铁路局工务处应派员添乘。
第七条部检测中心是全路轨检车运用和设备技术管理的执行机构，承担全路重要干线的轨道检查，对一般线路进行抽检；分析轨道质量状况；承担轨检车检测设备的新制、改造、维护和修理工作；组织全路轨检车的年检对标及人员技术培训。
铁路线路工练习(综合题)
1、某段无缝线路全长为1000m，原锁定轨温为17℃，设计要求为27℃，试求放散量为多少？2、无缝线路长钢轨折断如何进行永久处理？3、无缝道岔养护维修工作的重点是什么？4、某地更换12.5 m长普通线路钢轨，当地最高轨温61℃，最低轨温-19℃，作业轨温28.2℃，请计算预留轨缝应为多少？5、已知允许速度小于120㎞/h区段，GJ-4型轨检车图纸的高低波形图比例为1：1，+9㎜为半峰值图幅，超限波形波峰在+Ⅰ限界线上的投影长度为2㎜，走纸比例为400㎜/㎞，计算实际超限峰值和超限长度并确定超限等级。
6、轨道检查图纸上采集某曲线测点的曲率为0.46，则该点的曲线正矢为多少？7、提速区段，列车最高运行速度为160㎞/h，车体横向自振频率为1.2Hz，求线路横向不平顺敏感波长。
8、叙述普通道岔尖轨反弹的整治方法。
9、分析轨道检查车高低超限波型的波长对应的病害。
10、计算辙叉心作用边至护轨头部外侧作用边距离D心。
（最大轮背内侧距离T大=1358㎜，最大轮缘厚度d大=33㎜）11、允许速度小于120㎞/h区段，GJ-4型轨检车图纸的轨向波形图比例为1：1，-13㎜为半峰值图幅，超过-Ⅱ限界，随后波谷又落回-Ⅰ限界内。
超限波形波峰在Ⅱ级限界线上的投影长度为3㎜，走纸比例为400㎜/㎞，计算实际峰值和超限长度。
12、某段无缝线路，50㎏/m钢轨，6孔直径24㎜㎜三级螺栓夹板的接头阻力为27000㎏，当轨温升降多少度时接头阻力就可被克服？（50㎏/m钢轨轨端截面为65.8平方厘米）13、谈谈用现场丈量法布置曲线缩短轨的方法。
14、试分析普通道岔尖轨跳动的主要原因。
15、试分析轨道检查车轨距波形轨距扩大现场病害的主要原因。
1、某段无缝线路全长为1000m，原锁定轨温为17℃，设计要求为27℃，试求放散量为多少？解：由公式放散量=0.0118×(设计锁定轨温-原锁定轨温) ×钢轨长度放散量=0.0118×(27-17) ×1000=118㎜答:放散量为118㎜2、无缝线路长钢轨折断如何进行永久处理？答：对紧急处理或临时处理的处所，应及时插入短轨进行焊复，恢复无缝线路轨道结构。
轨道检测技术及其应用20190326
三、轨道动态几何不平顺容许偏差管理
2.区段均值管理。 （1）区段均值评价指标为轨道质量指数（TQI）。
速度等级
左高低mm 右高低mm 左轨向mm 右轨向mm 轨距mm 水平mm 三角坑mm TQI值
V≤80km/h
2.2~2.5 2.2~2.5 1.8~2.2 1.8~2.2 1.4~1.6 1.7~1.9 1.9~2.1 13~15
20 —
8 —
12 —
20 24 12 16 24 26 — —————
轨向(mm)
1.5～ 42m 1.5～ 70m
5 6
7 10 12 5 8 12 16 8 10 16 20 10 14 20 23 8 12 — — — — — — — — — — — — —
轨距(mm)
+4-3
+8-4
+12-6 +15-8
正线
线
υmax≤80 km/h正线
项目
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅳ级
Ⅲ级
（限速 160km/
Ⅰ级
h）
Ⅱ级
Ⅳ级 Ⅲ级 （限速 Ⅰ级
120km/h）
Ⅱ级
Ⅲ级
Ⅳ级 （限 速 Ⅰ级 80km/ h）
Ⅱ级
Ⅳ级 （限 Ⅲ级 速 45km/ h）
高低(mm)
1.5～ 42m 1.5～ 70m
5 6
8 12 15 6 10 15 10 15 — — — —
三、轨道动态几何不平顺容许偏差管理
二、线路动态检查
（5）水平 指轨道上左右两股钢轨面的水平状态。在直线地段，钢轨顶 面应保持同一水平，在曲线地段，应满足外轨设置超高的要求。 水平正负：顺轨检车正向，左轨高为正，反之为负。
技能认证铁路线路工考试(习题卷24)
技能认证铁路线路工考试(习题卷24)第1部分：单项选择题，共50题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]直尖轨在第一拉杆中心处的最小动程为（ ）mm。
A)142B)180C)160D)152答案:A解析:2.[单选题]其他站线平直及异型夹板中间两螺栓孔范围内裂纹超过（）应及时更换。
A)5mmB)10mmC)15mmD)20mm答案:A解析:3.[单选题]高速铁路正线设计行车速度350km/h区段，最小坡段长度一般应不小于（）。
A)800mB)1200mC)1400mD)2000m答案:D解析:4.[单选题]临时补修指对轨道几何尺寸超过（）容许偏差管理值或轨道设备伤损状态影响其正常使用的处所进行临时性修理，以保证行车安全和舒适。
A)周期检修B)经常保养C)综合维修D)临时补修答案:D解析:5.[单选题]双行线道路的道口要（）进口杆和出口杆。
A)先后落B)同起C)同落D)视情况而定答案:A解析:解析:7.[单选题]测得某处钢轨头部的垂直磨耗为7mm ，侧面磨耗为10mm ，其总磨耗是( ) 。
A)10mmB)12mmC)13.5mmD)17mm答案:B解析:8.[单选题]距邻近道岔不足( )m时，在邻近道岔基本轨接头处设置移动停车信号牌（灯）防护，将有关道岔扳向不能通往施工地点的位置，并加锁或紧固。
A)20B)50C)80D)100答案:B解析:9.[单选题]在进站道岔外方线路上施工,对区间方面,以关闭的进站信号机防护;对车站方面,在(线路中心,设置移动停车信号。
( )A)距施工地点20mB)距施工地点50mC)距施工地点60mD)基本轨接头处或警冲标相对答案:D解析:10.[单选题]线路钢轨（焊缝）折断的紧急处理，当如断缝小于３０ｍｍ时，放行列车速度不超过（）ｋｍ／ｈ。
A)15B)20C)25D)45答案:B解析:11.[单选题]10.9级接头螺栓的伸长率为( )。
A)8%B)12%C)9%D)15%答案:C解析:12.[单选题]WJ-7型扣件由（）、螺母、平垫圈、弹条、绝缘块、铁垫板、轨下垫板、绝缘缓冲垫板、重型弹簧垫圈、解析:13.[单选题]正线无缝线路Vmax≤160km／h直线地段道床顶面宽度为( )m。
GJ-3和GJ-4型轨检车轨距轨向检测装置研究报告
GJ-3和GJ-4型轨检车轨距轨向检测装置研究报告XX铁道科学研究院研究报告GJ-3型和GJ-4型轨距轨向检测装置的研制XX基础设施检测中心1．院总编号：2．中心编号：3．参加单位目录号：4．报告题目：GJ-3和GJ-4型轨检车轨距轨向检测装置的研究5．报告日期：05年3月6．项目编号：7．项目组长或作者：作者：8．合同编号：9．项目组成员：10．报告类型：研究报告11．密级：非密12．关键词：轨检车、轨距、轨向、检测模型、图像处理13．主编：14．内容摘要：GJ-3和GJ-4型轨道检查车是为检查轨道病害、指导线路维修、保障行车安全而研制的大型动态检测设备。
该设备的轨距轨向测量装置采用安装于轴箱上的轨距吊梁方式，其安全性及可靠性方面不能满足铁路大提速的要求，为此XX科技司设立了该装置的研究项目。
项目组在大量调研的基础上，采用了当今国际在该领域内的先进技术，以钢轨断面图像检测方式，实现轨距轨向的实时测量。
本文系统地论述了该装置的检测模型、基本原理、图像处理的基本方法及采用FPGA数据处理芯片实现系统集成，并以郑州局DJ998416轨检车为试点进行的改造工作。
在对轨距-轨向检测系统进行改造的同时，检测中心同时对此车的波形显示、编辑与打印报表等数据处理系统进行了全面升级，经系统调试、验收，轨检车于2003年12月底交付郑州局使用。
15．项目完成单位：XX基础设施检测中心地址：邮编：16．项目组长(签字) 17．中心学委会主任(签字) 18．主管主任(签字)技术报告文件专页目录1. 国内外轨检车现状 (1)1.1 国内轨检车概况 (1)1.2 国外轨检车轨距轨向检测系统 (2)2. 轨距轨向检测装置研制的必要性与实现目标 (3)3．基本原理 (4)3.1 轨距检测系统基本原理 (4)3.1.1 坐标变换 (6)3.1.2亮带细化 (10)3.1.3图像处理 (11)3.1.4 系统标定 (17)3.1.5 系统构成 (18)3.2 轨向合成原理 (24)3.2.1 利用GJ-4型车原有惯性系统合成轨向 (25)3.3 数据采集和处理系统 (34)3.3.1 数据采集和处理系统总体结构 (34)3.5.2 数据处理系统 (35)4. 转向架部分改造方案 (41)GJ-4型轨检车轨距-轨向系统改造4.1 适应新轨距-轨向检测系统的改造. 414.2 建议对转向架的进一步改造 (45)5. 系统测试与性能检验 (49)5.1 系统精度检验 (49)5.2 系统重复性检验 (50)5.3 系统长途稳定性检验 (53)6. 结束语 (54)附件1 GJ-4型轨检车轨距轨向改造内容 (55)中国铁道科学研究院 5GJ-3型和GJ-4型轨距轨向检测装置的研制近年来GJ-3型和GJ-4型轨道检查车被广泛应用于线路检查工作，对保证铁路运输安全和提高旅客列车的平稳舒适性均发挥了重要作用。
轨道检测车的运用
1 轨道检测车检测原理GJ-4型轨道检测车（简称轨检车）采用惯性基准测量原理和无接触测量方法，应用伺服跟踪、光电、陀螺、数字滤波等技术，采用先进的模拟-数字混合处理系统，传感器信号首先进入信号转接装置后，送入信号模拟预处理装置进行预处理。
预处理后的信号再通过信号转接及监视装置进入计算机数据处理系统，根据数学模型进行信号解偏、修正、补偿、滤波、合成计算出轨道几何参数，同时进行检测数据统计分析、摘取超限值、存储显示。
几何参数经D/A变换后，再经信号转接及监视装置后送至绘图仪以记录波形。
2 轨检数据说明维保部门反映根据检测缺陷数据在现场找不到对应的缺陷，或是现场根本不存在缺陷，根据轨检车设计原理需要更正几个观念。
2.1 里程误差GJ-4型轨检车使用的缺陷定位方法是人工设置里程，即在轨检车头尾两端各有一个里程设置键盘，检测过程中由操作人员观看现场里程标后在键盘中输入里程，传至检测系统形成缺陷数据里程。
因人为反应时间误差及两头设置里程的原因，致使检测的缺陷里程与现场会产生一定误差（见表1，下行，连续2次检测的同一处缺陷里程最大相差48 m）。
因此，现场核查时应在缺陷里程前后50 m内查找比较可靠。
2.2 正反向误差轨检车设计是根据轨检时面向轨检车发电机端为正方向，背向发电机端为反方向，而在确定左右高低、左右轨向时也与轨检车正方向有关，同时轨检车设计三角坑、水平项目正负也与正方向有关，而不是以轨道通常的上下行、左右轨定义，因此在现场查找缺陷时应先确定轨检车定义的正方向，进而判断缺陷存在的轨边及正负峰值。
轨检系统易受发电机振动影响，一般为不带动力，需要牵引机车牵引或推动检测。
受检测车两转向架轴重存在差异的影响，当机车牵引悬挂端不同，在推行或牵引过程中，由于动力因素作用，会导致设备检测梁产生不同程度的相对钢轨的位移，基于此，检测的轨道几何精度存在误差。
2.3 动态不等同于静态我国对动态检测设备的评价一直以检测精度作为主要指标。
兰州铁路局职工培训站公务班复习题
兰州铁路局职工培训站工务班考试复习题一.填空题1.线路检测方式分为(静态检测)、(动态检测)两种。
2.线路横向轨道不平顺分为(轨向不平顺)、(轨距偏差)、(周期性不平顺)。
3.高低与轨向的测量方法是用(10m弦线)。
4.GJY-T-4型轨道检查仪有(检查机械装置)、(数据采集分析系统)、(智能型分析处理软件)三大部分组成。
5.拨道作业分为(简易)、(精确)两种。
6.轨道动态检测的设备有(添乘仪)、(车载式线路检查仪)、(轨道检查车)。
7.在添乘仪的使用过程中，线号、门限必须(非零的数值)。
8.添乘仪的数据存储设有(两)种存储方式。
9.初次对某条线路进行添乘时需要进行(采标)操作。
10.ZT-5型轨道智能添乘仪采用GPS的目的是(实现测速与自动计程定位)。
11.车载式线路检查仪分(机车)、(动车组)车载式线路检查仪两种。
12.GDJ-1型机车轨道监测系统的安装中，加速度传感器安放在(位于转向架上方的车体上)。
13.高低检查时，偏差值大于零时符号为(+)；偏差值小于零时符号为(-)。
14.轨道检查车测量的加速度有(垂直加速度)﹑(水平加速度)两项。
15.轨道检查车的系统结构分为(组合式系统)、(捷联式系统)两大类。
16.除了直线地段铺设的轨枕外，还有(桥枕)、(岔枕)两种类型的轨枕。
17.GJ-4型轨道检查车的检测系统由(模拟信号处理系统)、(数字信号处理系统)两部分组成。
18.线路检测的技术标准与评分标准分为(静态检测)﹑(动态检测)。
19.轨道的几何尺寸容许偏差值的管理值是按(行车速度)﹑(线路类别)﹑(维修作业类别)来确定的。
20.线路动态不平顺主要通过(轨道检查车)并辅以(添乘仪)、(车载线路检查仪)进行检查。
二.选择题(下列选项只有一个是正确的，请将正确选项的字母添在括号内)。
1.轨向不正是属于下列那种轨道不平顺（B）。
A.纵向不平顺B.横向不平顺C.表面不平顺D.断面不平顺2.TQI是指（A）。
轨检车的检测原理
轨检车的检测原理轨检车的检测原理：1、轨距的检测原理：GJ-4型轨检车所采用的轨距检测系统为激光光电伺服跟踪轨距测量装置。
在测量梁上安装激光光电传感器、位移计、驱动马达及伺服机械。
当钢轨产生位移，使轨距变化时，光电传感器感受其变化并输出相关电信号。
经调制解调器处理后，成为与轨距变化成线形比例的电压信号，再经过信号处理器、功放、驱动马达使光电传感器在伺服的推动下，发出的光束投身到左右股钢轨顶面下16mm处（16mm处是有效位置），跟踪钢轨位移。
经计算显示轨距。
（光电头被堵住、就不能检测轨距、同时也不检测方向）。
监测范围1415mm---1480mm +45mm、–20mm，误差为±1mm。
2.曲率的检测原理：曲率为一定弦长曲线轨道（如30米）对应的圆心角a，即、度/30m、度数大、曲率大、半径小。
反之，度数小、曲率小、半径大。
轨检车通过曲线时、测量轨检车每通过30米后车体方向角的变化值，计算出轨检车通过30米后的相应圆心角的变化值。
即曲率。
曲率、曲率变化率是检测曲线圆度的波形通道、仅供参考、不作考核内容。
能正确判断曲线正矢连续差和曲线的圆度。
曲率变化率的波形通道有突变、正矢肯定不好，（50×曲率）=正矢、如：某曲线曲率为0.46、正矢=50×0.46=23mm。
在直线上存在碎弯、小方向或轨距递减不好。
3、水平的检测原理：水平为轨道同一横断面内钢轨顶面之高差。
曲线水平称为超高。
GJ-4型轨检车采用补偿加速度系统测量水平，利用补偿加速度系统测量车体对地垂线滚动角，利用位移计测量车体与轨道相对滚动角，二者结合计算出轨道倾角。
利用两轨道中心线间距（1500mm）计算出水平值。
监测范围±200mm，误差±1.5mm。
4、高低的检测原理：高低是指钢轨顶面纵向起伏变化。
GJ-4型轨检车采用惯性基准的原理测量轨道变化的实际波型，得到高低变化的空间曲线，数据采集处理系统实时采集数据的间隔距离为0.305m,同时可换算成5米、10米、20米或其它弦长之测量法测量。
轨检车动静态检测资料的分析与应用
动静态检测资料的分析与应用一、概述轨检车用于工务轨道动态检测有近百年的历史，是线路正线动态检测最主要的方式。
轨检仪作为静态检测方式在国内越来越多的取代人工全面检查,广泛的应用在正线、到发线、站线，是对轨检车的有力补助。
随着铁路运输向提速重载的方向发展，列车安全运行对线路质量提出更高要求，列车对轨道的冲击和破坏日益严重，轨道几何形位变化越来越快，动静态资料对准确评价线路质量，掌握轨道变化规律，指导工务养护维修有着非常重要的作用和意义。
二、新型轨检车的检测原理我们目前使用的轨检车是GJ-4型和5型车，已全面覆盖检测全局主要干线。
其检测原理基本一样。
主要是采用惯性基准法测量为基础。
惯性基准就是当轴箱的上下运动很快时（即底座振动频率大大高于系统的自振频率），质量块M不能追随而保持静止的位置。
这个静止位置即为质量——弹簧系统的“惯性基准”，或称“惯性零位”。
而后根据质量块上的加速度计和测量轴箱位移的位移传感器及速率陀螺等部件来测量并耦合计算得到高低、水平、方向等参数。
轨距测量则是采用光电伺服跟踪原理或钢轨断面检测系统派生出的方法，新型5轨检车各项目检测采取全段面激光扫描，实现任意查找线路超限。
此外需要注意的是新型轨检车采用的是惯性基准测量原理，因此在检测中，高低项目在列车速度低于15km/h，轨向项目低于24km/h时均不作检测，或检测的数据不准确。
目前轨道检查仪采用陀螺测角度原理测轨向、通过接触钢轨工作面利用传感器测高低、水平、轨距等几何参数。
轨检仪上线后，匀速推动，每0.125米自动采集一次数据，轨向通过自身1.25米弦长自动记录检测数据，通过公式以小算大换算成所需要的10米、20米弦长数值。
轨距：由轨距传感器在轨顶下面16mm处测量，通过计算得到，轨距值=测量值＋常量。
轨距千分率：两个在线路上间隔1米-2.5米及以上的轨距测量值的代数差。
水平或超高：用倾角传感器测量轨道横断面上左右连线与水平面的夹角，水平或超高＝测量夹角的正切值×左右轨中心线的距离。
轨道动态检查及病害处理
水平：即轨道同一横截面上左右两轨顶面的 相对高差。（曲线上是指扣除正常超高值的 偏差部分；直线上是指扣除一侧钢轨均匀抬 高值后的偏差值。）
三角坑：左右两轨顶面相对于轨道平面的扭 曲。用相隔一定距离的两个横截面水平幅值 的代数差度量。“一定距离”指“车辆的轴距或 心盘距”
3.各种轨道不平顺的主要影响
水平（超高）检测项目波形，最大记录幅值为正负150mm， 比例为1：6。
三角坑检测项目波形，最大记录幅值为正负25mm，比例为 1：1。
轨距检测项目波形，最大记录幅值为正35mm，负15mm，比例 为1：1。
（2）检测结果报告表
轨检车提供Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级超限报告表、 曲线摘要报告表、公里小结报告表、区段总 结报告表、轨道质量指数(TQI)报告表。
复合不平顺=|x-ky|
式中x—轨向不平顺值；
Y—水平不平顺值；
K—系数，初期可选为1.5。
⑺曲率
曲率定义为一定弦长的曲线轨道（取30m）对应的圆 心角θ。度数大、曲率大，半径小。反之，度数 小，曲率小，半径大。轨检车通过曲线时（直线亦 是如此），测量轨检车每通过30m后车体方向角的变 化值，同时测量出车体相对两转向架中心连线转角 的变化值，即可计算出轨检车通过30m曲线后的相应 圆心角的变化值，即曲率。
波形识别(岔区超限)
波形识别(异常)
波形识别（辅助判断）
波形识别（阳光干扰）
波形识别（设备故障）
波形识别（设备故障）
波形识别（设备挂物）
左、右高低检测项目波形，最大记录幅值为正负25mm，比例 为1：1。当检测速度小于15KM/H时，无高低波形图输出。
左、右轨向检测项目波形，最大记录幅值为正负25mm，比例 为1：1。当检测速度小于24KM/H时，无轨向检测波形输出。
工务工程题库完整版
一、选择题：1、在我国铁路工务部门中，处于最高层的基层生产单位是 B A ．运输局基础部 B ．工务段 C ． 工务处 D ．车间 E ．工区2、某钢轨磨耗测量值如图 1 所示，其总磨耗为 B2.4mmA ． 3.8mmB ． 2.6mmC ． 3.1mmD ． 1.4mmE ． 5.2mm3、在起道过程中， 为便于区分某一根钢轨沿线 图 1 路纵向的不同部位，通常分为 BA ．轨头、轨腰B ．大腰、小腰、接头C ．钢轨端部、钢轨中部D ．钢轨轨缝处、 1/4 处、 1/2 处 、3/4 处E ．钢轨轨缝处、 1/3 处、 2/3 处4 、图 2 为 GJ-4 型轨检车检测左高低波形图， 若打印出来后量取波形图中 L 1=3mm ，L 2=1.5mm ，则该超限为 C A 、Ⅰ级超限，长度 3mB 、Ⅰ级超限，长度 6mC 、Ⅲ级超限，长度 7.5mD 、Ⅲ级超限，长度 3.75m 5 、 图 3 所示的病害为 CA ．支嘴、B ．反弯 、C ．鹅头D ．错牙L 2IV III II IZ0 I II III IVL 1超限波形图 图 21.4mm基线图 3H6、对于 CRTS I 型板式轨道，解决凸形挡台破损的根本措施是 AA．铺设跨区间无缝线路B．在凸形挡台和轨道板之间充填树脂C．采用钢制凸形挡台D．在凸形挡台下设置滑动底座7、在工务安全管理的 PDCA 循环分析法中，“C”的含义是 CA．程序、 B．计划、C．检查、 D．处理8、Ⅲ型和Ⅳ型轨检车对线路局部不平顺 (峰值)管理中，每项偏差分四级，各级扣分错误的是 DA、Ⅰ级为保养标准，每发生一处扣 1 分B、Ⅱ级为舒适度标准，每发生一处扣 5 分C、Ⅲ级为临时补修标准，每发生一处扣 100 分D、Ⅳ级为限速标准，每发生一处扣300分。
9、下列减缓铁路曲线钢轨侧磨的措施，不适合采用的是 EA．增大内轨轨底坡B．适当减小外轨超高值C．适当减小轨距D．给钢轨涂油E．给车轮轮缘涂油10、下列不属于道床病害的是 EA．道床永久变形B．道床脏污C．道砟粉化和坍塌D．道床翻浆和板结E．基床冻害11、在下列选项中， GJ-4 型轨检车检测数据不包括 AA．轨底坡 B．轨向 C．超高 D．水平加速度 E．高低12、在使用拨道机拨道过程中，指挥人员以手势指挥拨道，图 2 所示的手势表示 EA．拨接头B．交叉拨动C．向右拨D．暂停E．拨道结束图 213、高速铁路轨道修理的核心就是解决高速铁路的 AA．平顺性问题B．可靠性问题C．稳定性问题D．耐久性问题E．零沉降问题14、高速铁路无砟轨道维修的控制点是 AA． CPIII 控制点B． CPII 控制点C．铺轨控制基桩D．线路水准基点E． CPI 控制点15、铁路工务规范化管理中有一个“五按”的概念。
铁路线路工技能考试：线路工技师测试题
铁路线路工技能考试：线路工技师测试题1、判断题线路允许速度vmax≤120km/h地段，钢轨锈蚀经除锈后，轨底厚度不足5mm或轨腰厚度不足8mm时为钢轨重伤。
正确答案：对2、单选每天最高轨温出现的时间为（（江南博哥））。
A.11～12时B.12～13时C.13～14时D.14～15时正确答案：C3、判断题两线路在同一平面上相交叉的两线路可为直线，不可为曲线。
正确答案：错4、问答题叙述普通道岔尖轨掉块的整治方法。
正确答案：1.新铺设的道岔在使用3个月至6个月以内，尖轨非作用边易出现肥边，应及时打磨并倒棱。
在基本轨出现肥边时也应打磨。
2.整治尖轨拱腰和不密贴，要换磨耗滑床板。
3.对咽候道岔、侧向进站道岔增设防磨护轨。
4.基本轨垂直磨耗的道岔更换尖轨，应同时更换基本轨。
在更换新尖轨前，打磨尖轨项面宽35mm以前顶面，使尖轨与基本轨顶面相对高差满足设计要求。
5、判断题高速道岔在可动心轨辙叉中心轨与翼轨的贴靠部位，采用的结构形式与转辙器部分相同。
正确答案：对6、填空题《铁路线路修理规则》规定，在160km/h≥线路允许速度Vmax＞120km/h正线上，轨道动态质量容许偏差管理值中，轨向Ⅲ级容许偏差为（）。
正确答案：12mm7、单选跨区间及全区间无缝线路的维修管理应以（）的轨条为管理单元。
A.一次锁定B.二次锁定C.三次锁定D.四次锁定正确答案：A8、判断题轨检车检测中对于一处Ⅲ级超限而言，即为当轨检车采集到的轨道病害超过Ⅲ级限界以后，又回到Ⅲ级限界以内，统计为一处Ⅲ级超限。
正确答案：对9、问答题钢轨折断的标准是什么？正确答案：钢轨折断是指发生下列情况之一者：1.钢轨全截面断裂；2.裂纹贯通整个轨头截面；3.裂纹贯通整个轨底截面；4.允许速度不大于160km/h区段钢轨顶面上有长度大于50mm且深度大于10mm 的掉块，允许速度大于160km/h区段钢轨顶面上有长度大于30mm且深度大于5mm的掉块10、判断题道床纵向阻力值随位移的增大而增加。
2021年铁路线路工试卷和答案(8)
2021年铁路线路工试卷和答案（8）共4种题型，共95题一、单选题(共50题)1.我国铁路正线轨道类型划分为( )个类型。
A：5B：4C：3D：6【答案】：A2.最高、最低轨温差>85℃,普通线路 25m 钢轨接头阻力及道床阻力限制钢轨自由伸缩的数值为( )mm。
A：2B：4C：6D：8【答案】：C3.正线特重型轨道应采用( )。
A：Ⅰ型木枕B：Ⅱ型混凝土枕C：Ⅱ型或Ⅲ型混凝土枕D：Ⅲ型混凝土枕【答案】：D4.矫直钢轨时,将弯臂钩对正硬弯始点,液压顶放在弯臂钩前端,一般每隔( )向前矫直一处为宜。
A：100~200mmB：200~250mmC：250~300mmD：300~350mm【答案】：B5.200≥vmax>160km/h 正线,轨道动态质量容许偏差管理值,轨距Ⅱ级偏差管理值为( ) mm。
A：+4、-3B：BC：+8、-4D：+10、-7【答案】：C6.按隧道长度( L )分,( )为长隧道。
A：L>10000mB：3000mL≤10000mC：500mL≤3000mD：L≤500m【答案】：B7.线路大中修轨距验收标准:允许速度大于 120km/h 线路轨距变化率不得大于( )。
A：0.5‰B：1‰C：1.5‰D：2‰【答案】：B8.根据车站所担负的任务和在国家政治上、经济上的地位,车站分为( )个等级。
A：六B：五C：四D：三【答案】：A9.目前我国铁路线路曲线缩短轨轨长度有比 25m 标准轨短( ) 三种。
A：10mm、20mm、30mmB：20mm、45mm、75mmC：30mm、60mm、120mmD：40mm、80mm、160mm【答案】：D10.在线路上垫入或撤出冻害垫板,在到发线以外其他站线上,顺坡长度一般为冻起高度的( )。
A：300 倍B：400 倍C：500 倍D：600 倍【答案】：B11.线路:其他站线,轨道静态轨向经常保养偏差管理值为( )。
铁路线路大型检测与养护装备综述
摘要:将用于铁路线路维护的大型装备根据用途划分为线路检测装备与线路养护装备两种类别，并从这两大类入手，分别总结介绍了国内外其典型机型结构和功能。
随着列车速度的不断提高，对列车的安全以及舒适性也提出了更高的要求。
为了减少线路维修的工作量和保证列车的安全运行，必须大力推动采用现代化大型检测设备和养路装备的机械化养路工作，这样才能满足当前列车高速发展的需要。
关键词:铁路线路检测养护装备铁路路线在列车重力、列车运动产生的各种力以及自然环境的影响下会发生各种病害，常见的有：①轨枕损坏和道床脏污；②铁路线路及其各组成部分在空间位置上的改变；③钢轨及其各组成部分发生磨损和疲劳等。
这些病害不仅影响列车的正常运行，严重时甚至会危及列车的行车安全。
因此，为了消除病害或者缩小病害的影响，就要定时对铁路路线进行检测和养护，通过系统的检查及时发现路线上一切不符合技术标准的现象和病害并且查明原因，根据这些合理的计划组织线路养护作业，使线路处于完好的状态，涉及的大型维护装备可分为线路检测装备与线路养护装备两种[1-2]。
1铁路线路大型检测装备线路轨道参数分为轨道几何尺寸、纵向断面和横断面等。
轮轨系统中的线路轨道的机械接触涉及到从机车车辆的纵向部到线路轨道的下部基础设施，是一个非常辅助的动态弹性质量系统。
而这些关键参数的缺陷和容差范围由铁路工程标准进行分类，它的目标是为了制定铁路的维修计划，以处理不符合标准的缺陷，使线路轨道达到正常运行的水平。
线路大型检测装备主要包括：1.1钢轨探伤车钢轨探伤车就是在指定的专用车辆或者专用列车上安装上有指定的检测轨道上的钢轨伤损设备。
按照检测原理来分的话，钢轨探伤车可以分成两类，一类是电磁钢轨探伤车，另一类是超声波钢轨探伤车。
其中，电磁钢轨探伤车的检测原理是利用的非接触通磁法，这种方法的最佳检测速度是30km/h～70km/h（最高可达100km/h），但是这种检测方法也有局限性，就是钢轨腰部和接头附近的钢轨伤损无法检测，也正是因为这种局限性这种方法已经逐渐的退出了历史，并在逐步被超声波钢轨探伤车所代替。
(新版)铁路线路工(中级)技能鉴定考试总题库-下(判断题)
14.道口交接班应利用道口栏门关闭,列车通过时间进行,并填写交接班记录簿。
（）A、正确B、错误答案：B15.轨道检查仪包括检测机械装置及分析处理软件两部分组成。
（）A、正确B、错误答案：B16.浅基桥墩受洪水冲刷,墩台基础情况不明时可以限速行车。
（）A、正确B、错误答案：B17.更换辙叉应将换出的旧辙叉直接拨至轨道外侧,清理叉心部位枕面或垫板上的杂物;拨入新辙叉,调匀两端轨缝。
在混凝土枕地段拨出旧辙叉,拨入新辙叉时,应将辙叉抬高后再拨出辙叉，避免碰伤螺栓。
（）A、正确B、错误答案：A18.道口故障处理信号备品:信号灯、红色信号旗、黄色信号旗、短路铜线等（）Ax正确14.道口交接班应利用道口栏门关闭,列车通过时间进行,并填写交接班记录簿。
（）A、正确B、错误答案：B15.轨道检查仪包括检测机械装置及分析处理软件两部分组成。
（）A、正确B、错误答案：B16.浅基桥墩受洪水冲刷,墩台基础情况不明时可以限速行车。
（）A、正确B、错误答案：B17.更换辙叉应将换出的旧辙叉直接拨至轨道外侧,清理叉心部位枕面或垫板上的杂物;拨入新辙叉,调匀两端轨缝。
在混凝土枕地段拨出旧辙叉,拨入新辙叉时,应将辙叉抬高后再拨出辙叉，避免碰伤螺栓。
（）A、正确B、错误答案：A18.道口故障处理信号备品:信号灯、红色信号旗、黄色信号旗、短路铜线等（）Ax正确A、正确B、错误答案：B24.电子平仪通常由计算机连接器、测量梁、测量定位块、测量粱手柄、可更换电池包等组成。
（）A、正确B、错误答案：A25.曲线地段检查时要对照曲线的几何要素,将轨距尺放在曲线各点进行检查, 并将曲线的五大桩位用“ Δ ”标记,并用汉语拼音大写字母ZH, HY, QZ, YH. HZ如实A、正确B、错误答案：B28.作业现场为两个及以上单位综合利用天窗在同一区间作业时由工务部门指定作业主体单位,明确主体作业负责人。
主体作业负责人负责协调各单位作业，各单位作业负责人必须服从主体单位作业负责人指挥,按时完成作业任务,确保达到规定的列车放行条件。
轨检车检测原理及分析
一、对轨检车检测性能应了解的内容：用轨检车对轨道进行动态检测，掌握线路在列车实际动载作用下、轨道几何尺寸偏差（四大项、是了解掌握线路局部不平顺、是峰值管理的考核内容）与相关的各项参数（曲线要素、区段总结报告、公里总结报告）及相应的轨道质量指数（各种偏差的加权平均值、TQI是了解掌握线路区段整体不平顺、是均值管理的考核内容）。
每250mm可测7项的加权平均值。
维规规定每200米质量指数大于15g，要按排维修。
对线路状态作出评价。
是线路动态质量检查的重要手段。
以便科学地指导线路养护维修工作。
即是工务管理科学化的一个重要组成部分。
也是上级领导衡量、考核设备状态的重要措施之一（应该说轨检车是为我们检查线路、发现问题、指导我们维修保养的工具，现已成为考核的工具、又提倡检后修。
这就需要我们努力、对我们的日常工作提出了更高的要求。
不过上级领导考核线路质量凭轨检车是比较科学的）。
并用于各级管理部门之间决策的依据。
要消灭轨检车三级分，就要了解掌握它的检测原理。
但是轨检车成绩好能代表线路基础好吗？也不完全说明线路质量好。
要认真对待。
如；-----。
我国利用轨道检查车检测动态已有40佘年的历史，经过更新、改造、引进技术、目前路局应用的是GJ-4型轨检车车号997990。
车底是160km/h（997740、997519是3型轨检车、车底是120km/h、997519、04年3季度已报废）（今天主要讲997990，因它出分多，优良率低，三级分时有发生）。
自1996年投入使用,（04年5—9月份在南京对车辆进行了大修，其它设备要逐步更换）。
它采用了当今世界上最先进的惯性基准检测原理，被设计成捷联式检测系统。
（现部轨检车已定GJ--5型）监测原理和GJ-4型一样，也是采用惯性基准的检测原理。
不一样的是它采用摄像形式，能看到就能监测到，包括钢轨飞边、垂直、侧面磨耗，还能测出脱轨糸数。
(公式：Q/P≤1.2。
Q表示横向力、P表示垂直力。
国内外铁路工务检测技术方法及水平
国内外铁路⼯务检测技术⽅法及⽔平国内外铁路⼯务监测⽅法及技术⽔平⼀、轨道⼏何状态动态检测⽅法车载式添乘仪1车载式添乘仪⼯作原理车载式添乘仪是通过传感器测定的车体加速度判断线路病害等级的⼀种简易检测设备。
它根据车体的上下振动加速度和左右摆动加速度来判断线路是否存在病害并记录病害⾥程和该处车体的加速度，并根据加速度的峰值确定病害等级。
例如ZT-6型轨道智能添乘仪2轨检车我国XGJ-1准⾼速（140~160km/h)轨检车可检测13项内容，包括：左右轨的前后⾼低、左右轨的轨向、⽔平、左右轨的不平顺、曲线外轨超⾼、曲线半径、轨距、线路扭曲、车体⽔平和垂直振动加速度、左右轴箱垂直振动加速度等。
除检测轨道⼏何形位外，还可以从轮轨相互作⽤和⾏车平稳性等⽅⾯对轨道状态作出综合评价。
中国铁路现役轨检车按检测系统类型划分为四类：GJ-3型,GJ－4型,GJ－4G型,GJ－5型；按车辆速度等级划分为：120km/h 等级、140km/h 等级、160km/h 等级。
随着2007年4⽉18⽇铁路第六次⼤提速200-250km/h动车组的开⾏，出现了新型的综合检测车（200km/h等级），不仅具有GJ-5的功能，还可以检测供电接触⽹、信号检测、列车运⾏动⼒学指标等。
国外轨道检测车:1、⽇本East－i综合检测列车East－i是⽇本完全利⽤其国内技术开发的综合检测列车，由6辆检测车组成，可以检测轨道⼏何参数、接触⽹、通信信号、轮轨作⽤⼒、环境噪声等，最⾼检测速度可达275km/h。
该轨道检测系统安装在列车的第3号车辆上，这个车辆采⽤了与实际运⾏车辆相同的两个⼆轴拖动转向架结构。
East－i综合检测列车可在⼀次运⾏过程中实现对线路的综合检测功能，但各检测项⽬之间的检测数据并不综合到⼀个统⼀的中⼼，各检测单元有各⾃独⽴的数据显⽰、记录、转储和地⾯分析、处理、维护管理决策等系统，全系统仅有位置、时间和速度是统⼀的。
2、美国Ensco和ImageMap公司轨检车美国各铁路公司均拥有⾃主研发的轨检车，美国联邦铁路署还委托Ensco公司研制了技术先进的T10型轨检车，⽤于抽查各铁路公司的线路质量。
工务整理版
二、填空题1. 工务检查和检测从内容上可分为轨道部件状态检测、轨道几何形位检测、路基检查与检测、桥梁检查与检测、隧道检查与检测、涵渠检测、无缝线路检查及行车平稳性检测。
2. 铁路工务规范化管理中有一个“五按”的概念。
“五按”是指按程序、按路线、按时间、按标准、按指令。
3. 道岔三道弯是指尖轨尖端向里弯、对应尖轨竖向起点、基本轨外。
鼓4.GJ-4 型轨检车波形图中 12 个波形通道分别表示左高低、左轨向、右高低、右轨向超高、曲率、轨距、三角坑、垂直加速度、水平加速度、运行速度、地面标志。
5.轨检车检查线路区段整体不平顺(均值管理)的动态质量用轨道质量指数来评定。
.6、铁路线路维修分为综合维修、经常保养、临时补修。
7、轨道垂向轨道不平顺包括高度不平顺、水平不平顺、扭曲不平顺、轨面短波不平顺、新轨垂向周期性不平顺。
8、道岔三道缝是指_基本轨轨底边与滑床台边有缝隙、基本轨外侧轨颚及轨底上部与轨撑接触部分有缝隙、轨撑尾端与滑床板挡肩有缝隙。
9.钢轨打磨策略根据养时间不同，钢轨打磨可分为：矫正性打磨、预防性打磨、过渡期打磨。
10、防三折是指钢轨、夹板、辙叉折断。
11、工务检查方式从检测方式上可分为静态检测和动态检测。
12、工务规范化管理的五干是指每个职工干什么、怎么干、什么时间干、按什么线路干、干到什么程度。
13、目前常用的将单元轨节焊接的工地焊接方法是铝热焊。
14.我国铁路现役轨检车按检测系统类型划分为五类： GJ-3 型、GJ-4型，GJ-4G型，GJ-5型，动检车。
15.随着铁路养护工作的发展，部分铁路局正逐步取消线路中修。
16.轨检车检查线路区段整体不平顺(均值管理)的动态质量用轨道质量指数来评定。
17.经常保养是根据线路变化情况，在全年度和线路全长范围内进行的有计划、有重点的养护，以保持线路质量经常处于均衡状态。
18.钢轨打磨一般是指消除钢轨周期性和非周期性短波不平顺而进行的作业。
19.在列车车轮荷载作用下显现出来用轨检车测得的轨道不平顺通常称为动态不平顺。
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XX铁道科学研究院研究报告GJ-3型和GJ-4型轨距轨向检测装置的研制XX基础设施检测中心技术报告文件专页目录1. 国内外轨检车现状 (1)1.1 国内轨检车概况 (1)1.2 国外轨检车轨距轨向检测系统 (2)2. 轨距轨向检测装置研制的必要性与实现目标 (3)3．基本原理 (4)3.1 轨距检测系统基本原理 (4)3.1.1 坐标变换 (6)3.1.2亮带细化 (10)3.1.3图像处理 (10)3.1.4 系统标定 (17)3.1.5 系统构成 (18)3.2 轨向合成原理 (23)3.2.1 利用GJ-4型车原有惯性系统合成轨向 (24)3.3 数据采集和处理系统 (33)3.3.1 数据采集和处理系统总体结构 (33)3.5.2 数据处理系统 (34)4. 转向架部分改造方案 (39)4.1 适应新轨距-轨向检测系统的改造 (39)4.2 建议对转向架的进一步改造 (43)5. 系统测试与性能检验 (47)5.1 系统精度检验 (47)5.2 系统重复性检验 (48)5.3 系统长途稳定性检验 (51)6. 结束语 (52)附件1 GJ-4型轨检车轨距轨向改造内容 (53)GJ-3型和GJ-4型轨距轨向检测装置的研制GJ-3型和GJ-4型轨距轨向检测装置的研制近年来GJ-3型和GJ-4型轨道检查车被广泛应用于线路检查工作，对保证铁路运输安全和提高旅客列车的平稳舒适性均发挥了重要作用。
但GJ-3和GJ-4型轨检车的轨距-轨向测量装置采用安装于轴箱上的轨距吊梁检测方式在安全性及可靠性方面不能满足铁路大提速的要求，为此XX运输局下发运基设备[2000]312号文要求对GJ-4型轨检车的轨距-轨向系统进行改造。
检测中心开始对“新型轨距、轨向检测系统”的技术展开研究，并在高速图像处理的关键技术方面形成突破，实现了采用摄像技术实时检测轨距、轨向的功能。
同时对GJ-4车的波形显示、编辑与打印报表等数据处理系统进行了全面升级，经系统调试、验收，于2003年12月底交付郑州局使用。
1. 国内外轨检车现状1.1 国内轨检车概况目前国内轨检车轨距、轨向测量装置大量采用安装于轴箱的轨距吊梁式检测系统。
随着我国铁路运行速度不断提高，一方面轨检车的检查密度增加，运营更加频繁；另一方面轨距吊梁工作环境恶化，承受的振动和冲击加大；使轨距吊梁运用中存在安全隐患，一旦发生断梁事故，不仅中断检测工作，而且严重影响行车安全。
同时检测速度提高后，轨距吊梁相对于安装基准的振动位移加大，造成轨距、轨向测量准确性显著下降，甚至有时无法检测，严重影响了线路检查工作。
据不完全统计，目前，大部分GJ-4型轨检车检测速度达到120公里/小时后，由于轨距吊梁的振荡，轨距轨向无法正常检测。
少数轨检车，如998386和998387轨检车，在速度达到105公里/小时后，轨距吊梁就开始振荡，导致轨距轨向无法检测。
实际上，从1997年开始，随着检测速度的提高，陆续发生了北京局97990、部97623、成都局97738、乌鲁木齐局97742轨检车断梁事故，采用该种检测方式的GJ-4型和GJ-3型轨检车存在的安全隐患不能小视。
而且，为防止断梁事故，一般列车运行10万公里要更换检测梁，但这只是解决安全隐患的补救措施，不能从根本上解决问题。
同时随着列车运行速度的提高，维护检测精度的难度增加，维修工作量大大增加，在快速线路检查中，经常出现因来不及维修而出现漏检现象。
因此，有必要采用新技术对原有装备进行改造，以提高轨道检测系统的可靠性，满足铁路提速后对线路质量状况监测的要求。
1.2 国外轨检车轨距轨向检测系统上世纪80年代以来，通常采用一维光电位移传感器，为满足测量系统的定位要求，安装基准一般选择在以轮对为刚体的结构上。
如美国ENSCO公司T10系列轨检车、德国轨检车等，从测量原理角度来看，测量链的简捷有助于提高测量系统的精度。
但是，随着检测速度的提高，轮轨作用力的增大，轴箱的振动随之增大，工作环境的恶劣束缚了检测系统的性能。
随着传感器技术及计算机技术的发展，开始采用二维光电位移传感器，如面阵CCD、PSD、CMOS芯片等。
较为典型的系统如美国Imagemap公司的Laserall系统及日本“黄色医生”轨检车。
前者采用线型激光光源、摄像机、图像处理系统，通过对钢轨断面轮廓图像的测量获得轨距、轨向测量值。
后者采用线型激光光源、二维PSD敏感器件、信号处理系统，通过系统结构确定的几何关系获得到被测点的测量值。
因此，上世纪90年代末期，满足于更高精度和检测速度的激光和摄像技术获得应用并逐步取代了原有的其他检测系统。
目前，当今世界高速铁路发达的国家，激光和摄像检测技术获得了广泛的应用，而且，已成为目前世界上轨道检测系统的主流。
如日本、美国、法国、德国、意大利等，均不同程度采用了该检测技术，从而提高了系统检测速度、精度和可靠性。
2. 轨距轨向检测装置研制的必要性与实现目标鉴于GJ-3型和GJ-4型轨检车轨距轨向系统安全性的缺陷和其较高的故障率，该检测子系统的更新换代成为当务之急。
本项目的主要研究目标采用国产的轨距轨向子系统集成到现有国内大量使用的GJ-3型和GJ-4型轨检车的检测系统中。
借鉴国外的先进经验，研制出摄像方式的轨距、轨向测量系统。
同时，随着现代社会数据处理手段和信息化程度的不断提高，原有GJ-3型和GJ-4型轨检车的数据处理系统已无法适应当前铁路“提速、高速、重载和信息化”的要求。
具体表现如下：（1）由于GJ-4型轨检车检测系统采用热敏绘图仪输出检测波形，热敏绘图仪属进口产品，维修成本很高，很难提供及时的零配件供应；热敏绘图纸的成本远远高于普通的复印纸，而且用绘图纸记录检测波形，工作人员在查找线路病害、进行两次数据对比，以及对检测波形图进行保存等方面很不方便。
（2）由于现有的GJ-4型轨检车数据处理系统采用的操作系统为QNX，采用命令行进行超限编辑，用数据文件对检测数据进行存储。
用户在操作和维护等方面存在很多不便，同时也很难对其数据进行查询、分析和再利用。
大大束缚了利用轨检车数据进行综合分析，从而科学、有效指导养护维修线路的能力。
因此，为提高轨检车的数据处理水平，提高轨检行业的信息化程度，拟对轨检车系统进行如下改进工作：在windows2000系统下编写波形图显示打印软件，实现功能包括：用计算机实时存储、显示、打印波形图，可进行波形图准确测量，实现当前检测数据与历史数据进行波形对比，综合比较分析轨道变化原因等功能，取代原有的热敏波形绘图仪。
在windows2000系统下编写超限编辑软件，实现原有GJ-4型轨检车的所有功能，如超限编辑和报表输出。
同时将轨道检测相关数据存储在轨道管理数据库中进行管理和利用，并保证各种型号轨检车数据库格式的统一。
改造后的轨检车超限数据库采用通用数据库方式，便于检测数据的再利用并与新型轨检车一致，可下载到检测中心正在建设的检测数据中心数据库，打印表格规范统一。
3．基本原理3.1 轨距检测系统基本原理该装置采用图像测量技术，由摄像传感器获取钢轨断面轮廓图像，对该图像进行实时处理，从而得到钢轨上被测点的空间位置信号。
该方案又分为机器视觉方案和激光测距方案两种。
激光测距方案成本高，技术难度大。
我们采用机器视觉方案并配备一套带状结构光源照明系统，所以又称为光取断面法。
其结构原理如图1所示：激光光源摄像头轨向加速度计图1在理想情况下，用光源照亮被测物体的断面轮廓线，用摄像机采集断面垂直方向的图像，即可提取断面轮廓图像。
但这种理想情况是无法实现的：首先，被测物体表面被照亮的部分不是厚度为零的亮线，而是有一定厚度的亮带。
其次，由于现场安装条件所限，不可能在断面垂直方向安装摄像机，只能从斜侧方向采集图像。
因而我们必须解决两大问题：一是必须找到亮带的中心线，二是对图像进行几何矫正。
钢轨断面检测系统的光机配置如图2所示，系统工作原理框图如图3所示。
各方框的功能介绍如下：图像采集：调用图像卡库函数，将视频图像采集到计算机内存。
图 2图3亮带搜索：亮带图像只占视频图像的一部分。
为提高处理速度，应根据亮带的某些特征，提取出亮带图像的上下左右边界，用窗口套住亮带图像，只处理窗口内的图像，不处理窗口外的图像。
图像处理：包括低通滤波，中值滤波，灰度校正，直方图均衡，二值化，分区标号等。
亮带细化：目的是找出亮带的中心线。
有两种方法：一是二值图像的细线化算法，包括细线化，消除短枝和间隙等。
二是灰度图像的细化算法。
坐标变换：目的是对图像进行几何校正。
数据处理和数据库：将实测轮廓线与标准轮廓线进行比较，并测量其左、右轨距的偏差值。
图像库：压缩存储视频图像。
系统标定：在亮带细化和坐标变换中，通常有八个参数需要确定，系统标定就是要得到这些参数。
为了在工作中参数保持不变，光源与摄像机应安装在一个坚固构件上，使其相对几何位置保持不变。
光源照射平面应与钢轨纵轴保持垂直。
作到上述两点，既能保证标定参数不变。
3.1.1 坐标变换摄像传感器的物像共轭关系如图 4所示，E为物平面（地平面），P为像平面（CCD光敏面），S为投影中心（物镜的物方节点和像方节点合二而一）。
P平面与E平面相交于迹线TT (又称为透视轴)。
过S点作P平面的垂线，与P平面相交于像主点o,与E平面相交于o的相应点O,即为物镜的主光轴,So即为物镜的主焦距f。
过S点作E平面的垂线，与 P平面的交点为像底点n，与E平面相交于N，SN为物镜的物距H。
包含主光轴SO和铅垂线SN的平面W为主纵面（又称为主垂面）。
W与E平面的交线VV为摄影方向线。
主光轴SO和铅垂线SN的夹角α为相片倾角。
W与P平面的交线vv与相片坐标系y轴的夹角k为相片旋转角。
在主纵面内过S点作倾角α的平分线，与像平面P的交点为等角点c，在E 平面上的相应点为C。
过S作直线平行于VV，与P平面相交于主合点i. 过S作直线SI平行于vv，与E平面交点为I，称为遁点。
在像平面P上以等角点c为原点取直角坐标系cxcyc,cxc垂直于主纵面W，cyc在W中与vv重合。
图 4 在物平面E 上，以等角点c 的对应点C 为原点，取直角坐标系CXcYc ，CXc 垂直于W ，Cyc 在W 中，并与摄影方向线VV 重合。
物平面上一点A 在像平面上的像为a ，A 在CxcYc 坐标系中的坐标为（Xc,Yc ），a 在cxcyc 坐标系中的坐标为（xc,yc ）。
根据几何关系有XC/xc=SA1/Sa1=H/Sd因为∠Sia1=α,所以Sd=a1i*sin α=(ci-ca1)sin α在直角三角形Soi 中，因为∠Soi=90度，∠Sia1=α，所以∠iSo=90-α，∠iSc=∠iSo+α/2=90-α/2。
在直角三角形Soc 中，因为∠Soc=90度，∠oSc ＝α/2，所以∠icS=90-α/2＝∠iSc因而△Sic 是等腰三角形，所以Sd=(Si-yc)sin α=(f/sin α-yc)sin α=f-ycsin α得 XC=ayc f H sin xc (1) 同样在W 平面内，因为△SCA1∽△Sea1得YC/ea1=SA1/Sa1=SN/Sd=H/Sd因为△ea1c ∽△Sic, △Sic 是等腰三角形，所以△ea1c 也是等腰三角形，则a1e=a1c=yc,所以YC=ayc f H sin -yc (2) 可进一步化简为 XC=ycf H -''xc (3) YC=ycf H -''yc (4) 式中H '=H/sin α=SI (5)F '=f/ sin α=Si (6)对一张图片而言是定值，SI 和Si 是极平行四边形的两个边。