咨询合同—轨道不平顺状态评定指标研究

铁路轨道区段整体不平顺预测研究

铁路轨道区段整体不平顺预测研究发布时间：2023-04-04T06:18:01.660Z 来源：《新型城镇化》2023年4期作者：李海帆[导读] 目前，铁路现场相关部门主要根据轨道几何不平顺指标相应管理值，管理轨道几何故障修，以控制轨道几何状态在容许限度内，确保行车平稳与安全。

中铁十六局集团有限公司摘要：目前，铁路现场相关部门主要根据轨道几何不平顺指标相应管理值，管理轨道几何故障修，以控制轨道几何状态在容许限度内，确保行车平稳与安全。

现场实际作业中，当轨道几何不平顺指标超过管理值时，需立即进行轨道维修作业，但具有明显的被动性，缺乏对故障修的有效预判，这将产生大量的维修费用，造成资源浪费。

同时，会增加轨道设备的失效风险，且由于轨道设备故障（或失效）而造成的相关损失会大大超过维修费用，无法有效保障线路的正常运营，对列车运行产生安全隐患。

因此，进一步研究轨道几何不平顺发展规律，提高预测精度，对实现“状态修”显得尤为重要。

关键词：铁路轨道；不平顺预测1轨道几何不平顺预测技术研究现状为掌握轨道几何不平顺的发展规律，国内外大批学者对线路设备恶化的机理、评价方法以及管理手段等方面进行了探讨研究。

轨道几何行为的形成和发展受多方因素影响。

如：车辆对钢轨的自重荷载，周边自然界环境因素，列车提速度后对钢轨的影响等。

这些都使得轨道几何不平顺朝着恶化趋势发展。

影响因素对轨道不平顺的作用具有动态随机性，其综合作用造成轨道几何不平顺发展的随机波动特性。

当今我们面临的重大问题是如何尽可能的量化一系列因素对轨道不平顺的作用，如何使对轨道几何质量状态的预测模型精度越来越贴近真实值。

根据国内外的文献搜集，目前大体分为确定性、随机性以及机器学习类预测模型。

其中确定性模型是基于轨道的检测值进行的，分为线性模型，指数模型等；随机性模型是指把轨道的劣化过程看成是受多种相关因素影响的一个随机变化过程，随机性模型常见的有马尔科夫模型，伽马模型，维纳模型。

轨道不平顺质量指数(TQI)解析与养护指导意见

轨道不平顺质量指数〔TQI〕解析及养护指导意见一、峰值管理法与均值管理法的定义及两者之间的比拟〔1〕峰值管理法：衡量轨道局部不平顺的方法，典型的是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级超限的管理。

峰值扣分法是从轨道的几何尺寸指标和舒适度指标的角度，以1千米为单位计算总扣分的方式来评定轨道的质量的评定方法。

峰值管理法的数据采集原理：车辆每行进一英尺〔约254mm，俗称1米4个点〕，计算机对各检测项目采集一次，当某项连续三次采集量都超过最低级病害界限值时，计算机统计为一处超限病害，并取病害最大采集量值为该处超限病害的幅值，最低级超限病害起终点为该处病害长度的起终点，如上图1、2、3分别表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级病害界限值，A、B、C、D分别表示四个采集点，由采集原理得知，此处计算机将统计为一处病害：B 点的幅值为该病害幅值，L表示超限病害长度，该病害为Ⅲ级超限。

〔2〕均值管理法：衡量线路区段整体不平顺的方法。

这种方法是测量并记录被测轨道区段中全部测点的幅值，所有幅值都作为轨道状态的一个元素参与运算，同时还选择假设干单项几何参数的指数进展加权计算获得综合指数，即用统计特征值来评价轨道区段的质量状态。

目前主要用的方法有：轨道质量指数〔TQI〕、轨道功率谱等。

〔3〕峰值管理法与均值管理法两者之间的比拟峰值管理法能够找出轨道的局部病害及病害的类型、开展程度和所在位置，用于指导现场作紧急维修养护非常实用，但是仅用超限点峰值的大小、超限的数量及扣分多少，还不能全面、科学、合理地评价轨道区段的平均质量状态。

峰值管理法的缺点：①轨道动态检查标准对检测结果的影响比拟大；②三、四级超限扣分占的权重比拟大；③检测系统误差的影响较大；④不能反映超限长度的影响；⑤不能反映轨道不平顺变化率和周期性连续不平顺所产生的谐波的影响。

均值管理法的优点：①能真实全面反映轨道质量状态，准确反映轨道恶化程度，用数据明确表示各个区段好坏；②可作为各级工务部门对轨道状态进展宏观管理和质量控制的依据，有利于编制轨道维修计划，指导养护维修作业；③TQI数值与轨道质量状态对应关系明确，易于被现场人员掌握和利用。

轨道不平顺质量指数(TQI)解析与养护指导意见

轨道不平顺质量指数（TQI）解析及养护指导意见一、峰值管理法与均值管理法的定义及两者之间的比较（1）峰值管理法：衡量轨道局部不平顺的方法，典型的是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级超限的管理。

峰值扣分法是从轨道的几何尺寸指标和舒适度指标的角度，以1千米为单位计算总扣分的方式来评定轨道的质量的评定方法。

峰值管理法的数据采集原理：车辆每行进一英尺（约254mm，俗称1米4个点），计算机对各检测项目采集一次，当某项连续三次采集量都超过最低级病害界限值时，计算机统计为一处超限病害，并取病害最大采集量值为该处超限病害的幅值，最低级超限病害起终点为该处病害长度的起终点，如上图1、2、3分别表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级病害界限值，A、B、C、D分别表示四个采集点，由采集原理得知，此处计算机将统计为一处病害：B 点的幅值为该病害幅值，L表示超限病害长度，该病害为Ⅲ级超限。

（2）均值管理法：衡量线路区段整体不平顺的方法。

这种方法是测量并记录被测轨道区段中全部测点的幅值，所有幅值都作为轨道状态的一个元素参与运算，同时还选择若干单项几何参数的指数进行加权计算获得综合指数，即用统计特征值来评价轨道区段的质量状态。

目前主要用的方法有：轨道质量指数（TQI）、轨道功率谱等。

（3）峰值管理法与均值管理法两者之间的比较峰值管理法能够找出轨道的局部病害及病害的类型、发展程度和所在位置，用于指导现场作紧急维修养护非常实用，但是仅用超限点峰值的大小、超限的数量及扣分多少，还不能全面、科学、合理地评价轨道区段的平均质量状态。

峰值管理法的缺点：①轨道动态检查标准对检测结果的影响比较大；②三、四级超限扣分占的权重比较大；③检测系统误差的影响较大；④不能反映超限长度的影响；⑤不能反映轨道不平顺变化率和周期性连续不平顺所产生的谐波的影响。

均值管理法的优点：①能真实全面反映轨道质量状态，准确反映轨道恶化程度，用数据明确表示各个区段好坏；②可作为各级工务部门对轨道状态进行宏观管理和质量控制的依据，有利于编制轨道维修计划，指导养护维修作业；③TQI数值与轨道质量状态对应关系明确，易于被现场人员掌握和利用。

高速铁路轨道不平顺检测与控制技术研究

高速铁路轨道不平顺检测与控制技术研究一、引言高速铁路作为一种快速高效的交通方式，具有运行速度快、运力大、环境友好等优势，被广泛应用于全球各地。

然而，由于高速列车运行时产生的振动和冲击，轨道会发生自然磨损和外界因素引起的不平顺现象。

轨道不平顺对列车安全和运行质量产生重要影响，因此，检测和控制轨道不平顺成为保障高速列车安全和提升运行质量的关键技术之一。

二、轨道不平顺检测技术轨道不平顺检测技术通过采集轨道振动信号，利用信号处理和数据分析方法，对轨道不平顺进行准确、实时的测量和分析。

常用的轨道不平顺检测方法包括激光测距技术、惯性测量单元（IMU）技术和振动传感器技术。

激光测距技术通过激光发射器和接收器测量轨道形变，精度高但成本较高；IMU技术采集轨道振动数据，适用于移动式轨道检测系统，但精度受限；振动传感器技术常用加速度传感器和振动传感器，具有良好的实时性和灵敏度。

三、轨道不平顺控制技术轨道不平顺控制技术旨在通过采取相应措施，控制和改善轨道不平顺，提升列车运行质量和安全性。

常用的轨道不平顺控制方法包括轨道几何设计优化、轨道维护和修复、减振措施和列车动力学控制等。

轨道几何设计优化通过调整轨道几何参数，减少轨道不平顺程度；轨道维护和修复包括轨道磨削、轨道更换等工作，提高轨道平顺性；减振措施包括给轨道增加复合垫和沉降槽等，减少轨道振动；列车动力学控制通过调整列车运行参数，减小列车对轨道的冲击。

四、轨道不平顺检测与控制系统轨道不平顺检测与控制系统是指将轨道不平顺检测技术与轨道不平顺控制技术相结合，实现轨道不平顺检测和控制的一体化系统。

该系统由轨道不平顺检测设备、数据采集与处理单元、控制单元和执行单元等组成。

轨道不平顺检测设备负责采集轨道振动信号；数据采集与处理单元对采集到的数据进行预处理和分析；控制单元根据分析结果制定相应控制策略；执行单元负责实施控制策略。

五、轨道不平顺检测与控制关键技术轨道不平顺检测与控制的关键技术包括精确的数据采集与处理技术、高效的不平顺分析方法、精细的控制策略和可靠的执行机构设计。

轨道不平顺质量指数(TQI)解析及养护指导意见

轨道不平顺质量指数（TQI）解析及养护指导意见一、峰值管理法与均值管理法的定义及两者之间的比较（1）峰值管理法：衡量轨道局部不平顺的方法，典型的是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级超限的管理。

峰值扣分法是从轨道的几何尺寸指标和舒适度指标的角度，以1千米为单位计算总扣分的方式来评定轨道的质量的评定方法。

峰值管理法的数据采集原理：车辆每行进一英尺（约254mm，俗称1米4个点），计算机对各检测项目采集一次，当某项连续三次采集量都超过最低级病害界限值时，计算机统计为一处超限病害，并取病害最大采集量值为该处超限病害的幅值，最低级超限病害起终点为该处病害长度的起终点，如上图1、2、3分别表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级病害界限值，A、B、C、D分别表示四个采集点，由采集原理得知，此处计算机将统计为一处病害：B 点的幅值为该病害幅值，L表示超限病害长度，该病害为Ⅲ级超限。

（2）均值管理法：衡量线路区段整体不平顺的方法。

这种方法是测量并记录被测轨道区段中全部测点的幅值，所有幅值都作为轨道状态的一个元素参与运算，同时还选择若干单项几何参数的指数进行加权计算获得综合指数，即用统计特征值来评价轨道区段的质量状态。

目前主要用的方法有：轨道质量指数（TQI）、轨道功率谱等。

（3）峰值管理法与均值管理法两者之间的比较峰值管理法能够找出轨道的局部病害及病害的类型、发展程度和所在位置，用于指导现场作紧急维修养护非常实用，但是仅用超限点峰值的大小、超限的数量及扣分多少，还不能全面、科学、合理地评价轨道区段的平均质量状态。

峰值管理法的缺点：①轨道动态检查标准对检测结果的影响比较大；②三、四级超限扣分占的权重比较大；③检测系统误差的影响较大；④不能反映超限长度的影响；⑤不能反映轨道不平顺变化率和周期性连续不平顺所产生的谐波的影响。

均值管理法的优点：①能真实全面反映轨道质量状态，准确反映轨道恶化程度，用数据明确表示各个区段好坏；②可作为各级工务部门对轨道状态进行宏观管理和质量控制的依据，有利于编制轨道维修计划，指导养护维修作业；③TQI数值与轨道质量状态对应关系明确，易于被现场人员掌握和利用。

浅谈轨道不平顺的管理及分析

浅谈轨道不平顺的管理及分析摘要：轨道不平顺是衡量轨道状态质量的重要指标。

本文从两个角度对轨道不平顺的类别进行了划分，同时介绍了如何利用轨检车数据对轨道不平顺进行评定，最后阐述了如何通过各项检测数据去指导现场作业的一般思路。

关键字：轨道不平顺，波长，局部峰值评价法，TQI，轨检车。

1概述轨道不平顺是指轨道几何状态、尺寸和空间位置的偏差。

通俗的讲，即是直线地段轨道不平、不直；曲线地段轨道不圆顺；坡度地段偏离正确的顺坡变化尺寸，这些轨道偏差统称为轨道不平顺。

在普速铁路中，轨道的不平顺通常只会影响车辆的稳定性以及乘车的舒适性，但在高速铁路中，列车速度越快，由于轨道不平顺产生的轮轨作用力就越大，极易引发钢轨、轮轴断裂，甚至导致脱轨事故的发生。

随着高速铁路的发展和普及，轨道的平顺性越来越受到各方面关注，已经成为了现代机车车辆和轨道结构设计、养护、质量评定的重要手段。

2 轨道不平顺的分类2.1 按照激扰方向划分第一种分类方式是按照列车激扰作用方向划分，可分为垂向轨道不平顺、横向轨道不平顺及复合轨道不平顺。

其中垂向轨道不平顺包括高低不平顺和水平不平顺。

横向轨道不平顺包括轨向不平顺和轨距偏差不平顺。

复合不平顺则指的是在轨道同一位置上，垂向和横向不平顺共同作用形成的复合形式不平顺。

包括方向水平逆向复合不平顺和曲线起点与终点复合不平顺。

2.1.1高低不平顺高低不平顺是指轨道沿线路方向的竖向平顺性不良。

通常是由钢轨本身轧制误差，线路施工作业后的高程偏差，道床和路基沉降变形不均匀，线路空吊、道床板结，轨道垂向弹性不良以及车轨共振等引起的。

2.1.2水平不平顺水平不平顺是指线路左右两股钢轨顶面的相对高差。

水平不平顺包含水平差与三角坑两类。

其中，三角坑是指两股钢轨交替高低不平，且两个水平最大误差点之间的距离小于18 米，三角坑因三轮压紧，一轮减载悬空。

易产生爬轨脱轨，须尽快予以消除。

2.1.3轨向不平顺轨向不平顺是指轨道中心线在水平面上的平顺性不良。

轨道不平顺谱

轨道不平顺谱轨道不平顺谱是描述轨道结构不平顺程度的曲线图，它是轨道质量和行车安全的重要评价指标。

轨道不平顺包括轨距、轨向、水平和高低等方面的偏差，这些偏差会导致列车和轨道的振动，影响列车的运行平稳性和舒适性。

因此，对轨道不平顺谱的研究对于提高轨道质量和行车安全具有重要意义。

本文将从以下几个方面对轨道不平顺谱进行详细解析：一、轨道不平顺的概念及分类1.概念：轨道不平顺是指轨道几何形状和位置在水平、垂直和横向方向上的不规则变化。

轨道不平顺主要包括轨距、轨向、水平和高低等方面的偏差。

2.分类：根据偏差的波长和幅值，轨道不平顺可分为长波不平顺和短波不平顺。

长波不平顺主要指轨距和轨向的偏差，短波不平顺主要指水平和高低方向的偏差。

二、轨道不平顺谱的数学描述1.轨道不平顺功率谱密度（PSD）：轨道不平顺功率谱密度是描述轨道不平顺能量分布的函数，它反映了轨道不平顺在不同频率上的能量大小。

轨道不平顺功率谱密度可以通过傅里叶变换法、小波变换法等方法从时域信号中提取得到。

2.轨道质量指数（TQI）：轨道质量指数是综合反映轨道不平顺程度的指标，它包括了轨道不平顺的幅值和波长信息。

轨道质量指数可以通过对轨道不平顺功率谱密度进行积分得到。

三、轨道不平顺谱的分析方法1.时域分析：时域分析是对轨道不平顺信号进行直接分析，主要方法包括均值滤波、中值滤波等。

时域分析能够直观地反映轨道不平顺的幅值和变化趋势，但无法揭示轨道不平顺的频率特征。

2.频域分析：频域分析是对轨道不平顺信号进行频谱分析，主要方法包括快速傅里叶变换（FFT）、小波变换等。

频域分析能够揭示轨道不平顺的频率特征，但无法反映轨道不平顺在时域上的变化。

3.时频分析：时频分析是对轨道不平顺信号进行时域和频域的综合分析，主要方法包括短时傅里叶变换（STFT）、小波变换等。

时频分析能够同时反映轨道不平顺的时域特征和频域特征，但计算复杂度较高。

四、轨道不平顺谱的应用1.轨道质量评估：通过分析轨道不平顺谱，可以评估轨道的质量状况，为轨道维护和管理提供依据。

一种检测轨道不平顺的理论与方法(简介)

一种检测轨道不平顺的理论与方法韩云飞萨伏威(西安)导航技术有限公司对于高速铁路来说，轨道的高平顺性是保证动车的快速、平稳、舒适、安全和经济运行的关键。

保证高平顺性是高铁轨道养护的宗旨，对轨道不平顺的精密检测是轨道维护工作的关键。

而目前高铁因轨道维护对检测设备所提出的要求已超出了传统检测设备的能力，检测设备的技术滞后成为阻碍我国高速铁路今后持续发展的一个瓶颈。

多年来，国内外都在积极开展对检测静态轨道长波不平顺的技术、方法和设备的研究，其探索和使用的主要测量技术为激光测量技术，但至今为止，收效甚微。

目前用于高铁轨道维护的主流检测技术是激光测量技术，依靠激光全站仪和CPIII控制点实现对轨道绝对位置坐标的测量。

激光测量是一种精度较高的位置测量技术，但存在许多弊病：比如，测量距离和测量速度均受到限制。

同时，使用时需要CPIII控制网的支持，而控制网的建设和维护成本要远大于轨道检测成本。

另外，使用位置测量确定不平顺，还需依靠设计线路作为检测基准。

实际线路的位置坐标与设计线路的位置坐标间往往存在着很大的偏差，大幅度地增加了轨道维护的成本和难度，甚至超出了实际作业的能力范围。

对于轨道检测与维护来说，目前最大的问题在于基础理论的匮乏。

在检测工作中，只有方法，没有理论，目前所有的检测方法都缺乏理论依据和证明，缺乏对轨道不平顺概念的基本定义和量化方法，造成使用不同的检测技术与设备获得不同的、相互矛盾的检测结果的混乱局面出现。

我们认为，目前高铁上所广泛采用的依靠CPIII和设计线路检测轨道不平顺的方法是不科学的，因为它强调的是保证轨道的绝对平顺，而不是相对平顺，完全是没有必要的，与人们在传统工作中所积累的思想和经验也是相矛盾的。

因此，建立一套科学的检测理论，才是解决问题的正确途径。

以下是对萨伏威（西安）导航技术有限公司所创建的新的轨道检测理论和方法的简单介绍，现已申请国家专利保护。

为什么至今还缺乏一套完整的轨道检测理论呢？其原因与人类的传统测量思想有关。

轨道不平顺质量指数(TQI)解析及养护指导意见

轨道不平顺质量指数（TQI）解析及养护指导意见一、峰值管理法与均值管理法的定义及两者之间的比较（1）峰值管理法：衡量轨道局部不平顺的方法，典型的是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级超限的管理。

峰值扣分法是从轨道的几何尺寸指标和舒适度指标的角度，以1千米为单位计算总扣分的方式来评定轨道的质量的评定方法。

峰值管理法的数据采集原理：车辆每行进一英尺（约254mm，俗称1米4个点），计算机对各检测项目采集一次，当某项连续三次采集量都超过最低级病害界限值时，计算机统计为一处超限病害，并取病害最大采集量值为该处超限病害的幅值，最低级超限病害起终点为该处病害长度的起终点，如上图1、2、3分别表示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级病害界限值，A、B、C、D分别表示四个采集点，由采集原理得知，此处计算机将统计为一处病害：B 点的幅值为该病害幅值，L表示超限病害长度，该病害为Ⅲ级超限。

（2）均值管理法：衡量线路区段整体不平顺的方法。

这种方法是测量并记录被测轨道区段中全部测点的幅值，所有幅值都作为轨道状态的一个元素参与运算，同时还选择若干单项几何参数的指数进行加权计算获得综合指数，即用统计特征值来评价轨道区段的质量状态。

目前主要用的方法有：轨道质量指数（TQI）、轨道功率谱等。

（3）峰值管理法与均值管理法两者之间的比较峰值管理法能够找出轨道的局部病害及病害的类型、发展程度和所在位置，用于指导现场作紧急维修养护非常实用，但是仅用超限点峰值的大小、超限的数量及扣分多少，还不能全面、科学、合理地评价轨道区段的平均质量状态。

峰值管理法的缺点：①轨道动态检查标准对检测结果的影响比较大；②三、四级超限扣分占的权重比较大；③检测系统误差的影响较大；④不能反映超限长度的影响；⑤不能反映轨道不平顺变化率和周期性连续不平顺所产生的谐波的影响。

均值管理法的优点：①能真实全面反映轨道质量状态，准确反映轨道恶化程度，用数据明确表示各个区段好坏；②可作为各级工务部门对轨道状态进行宏观管理和质量控制的依据，有利于编制轨道维修计划，指导养护维修作业；③TQI数值与轨道质量状态对应关系明确，易于被现场人员掌握和利用。

重载铁路轨道不平顺谱的分析和表征

重载铁路轨道不平顺谱的分析和表征航空航天技术的发展使得铁路运输在全球范围内得到了鼓舞，受到了政府部门和社会的重视。

因此，铁路的安全性和可靠性一直处于极高的水平。

但是，随着时代的发展，大量的货运、客运和列车数量的迅速增加，导致了轨道和车站设施的大量疲劳破坏。

此外，由于社会发展的原因，铁路线路的设计也受到了严重的限制，使得轨道的不平顺性成为防止铁路运行安全的重要因素。

因此，重载铁路轨道不平顺性的分析和表征具有十分重要的意义。

一般而言，铁路轨道不平顺性指的是轨道交叉枕和轨面不平整。

由于这两种问题，车辆速度明显降低，动荡摆动大大增加，列车也会出现突然的轨道跳动。

更为严重的是，当重载铁路轨道出现大量不平顺时，它们会增大发动机、制动器、转向装置等设备的负荷，从而导致轨道系统的严重破坏和不可预期的突发事件的发生。

因此，对重载铁路轨道不平顺性进行定量分析和表征，是解决铁路安全性和可靠性问题的重要步骤。

为了解决这一特殊问题，研究人员提出了多种重载铁路轨道不平顺性分析方法。

首先，采取统计学方法对不平顺性的变化特征进行研究，从而对重载铁路轨道的不平顺性进行定量评估。

统计学方法能够通过研究小范围样本的不平顺特征，从而反映整个轨道的不平顺性，从而判断其可靠性。

此外，还提出了采用数字图像处理、形状参数表征等定量技术，以识别和确定重载铁路轨道不平顺性的特征，有效提高重载铁路轨道的可靠性。

此外，研究人员也利用在线检测技术进行高精度巡查，以实时发现不平顺的轨道，有效控制不平顺的影响。

目前，许多巡检技术可以通过轨道位移和动荡摆动来检测不平顺的轨道，有效避免不良轨道对安全性、可靠性等产生负面影响。

最后，重载铁路轨道不平顺性的分析和表征还可以采用物理数学和力学模型等技术。

这类技术可以从数学和动力学角度分析铁路轨道的不平顺性和弹力特性，从而更好地预测轨道的形变和可靠性，有效提高铁路系统的安全性和可靠性。

综上所述，重载铁路轨道不平顺性的分析和表征具有重要的理论和实际意义。

《既有线轨道不平顺质量指数标准及管理暂行办法》

第九条大型养路机械作业验收T值标准大型养路机械作业验收T值标准为T=0，即不应出现TQI超过管理值的
单元区段。
第十条轨检车区段轨道不平顺TQI输出报告格式
单位名线检 200m 称名测区段线区个数别段
单项超标处数
T200处数每千米扣分 T值
局段名名
高轨轨水三超超均计优低向距平角标标衡划先
坑 10% 20% 里里里程程程
轨道检查车号：年月日
轨道检测负责人：
第十一条轨检车除按要求输出峰值检查报告外，每月还应输出如下报告报相关铁路局：
1.检测数据报告：包括200米区段轨道不平顺TQI偏差报告；管理区段总结报告。
2.区段检测数据波形：输出以200米为单元区段的单项偏差和七项之和TQI的直方图波形。
表2：用于T200轨道不平顺质量指数TQI管理值标准
速度等级 V≤100
管理值
100＜ V≤120
120＜ V≤160
160＜V ＜200
200≤V≤250
300＜ V≤350
TQI管理
15
14
11
9
8
5
值
超过 16.5
5.5
15.4 12.1 9.9
8.8
10％
超过 18
6

优先
每公里T值
T=0
0＜T≤100
T＞100
第八条对于T＞100的线路，铁路局应优先列入维修计划，尽快安排成段维修；对于0＜T≤100的线路，铁路局应统筹兼顾，根据T200值的大小，合理安排维修或保养，适时对线路进行整修；对于T=0的线路，铁路局应避免成段扰动道床，只对超限峰值处所进行整修。

轨道不平顺检测系统中关键技术研究

四、实际应用
四、实际应用
轨道不平顺检测系统在铁路行业中具有广泛的应用前景。该系统可以用于轨道几何状态的日常检测、轨道养护维修、轨道状态评估等工作。该系统还可以用于轨道动力学研究、列车运行状态监测等领域。总之，轨道不平顺检测系统对于提高铁路运行的安全性、平稳性和舒适性具有重要意义。
参考内容
图像识别技术是轨道不平顺检测系统中重要的技术之一。通过机器视觉技术，可以对轨道表面进行拍摄，并对拍摄图像进行预处理、图像增强、特征提取和模式识别等操作，从而获取轨道几何参数信息。图像识别技术的关键在于选择合适的图像处理算法和处理方法，以提高图像识别的精度和效率。
三、实验结果
三、实验结果
为了验证轨道不平顺检测系统的优越性和可行性，我们进行了一系列实验。实验结果表明，该系统能够准确地检测出轨道几何参数信息，并能够快速地对轨道几何状态进行分类和评估。同时，该系统的可靠性和稳定性也得到了验证，可以满足实际应用的需求。
文献综述
3、故障诊断技术：通过对采集到的信号进行处理和分析，实现对轨道故障的自动诊断和预警。
文献综述
4、通信与传输技术：主要涉及数据传输协议、通信网络架构等方面的研究。保证数据传输的实时性和可靠性。
1、系统性能测试：通过对比实验，证实了所提出的方法在提高系统性能方面的有效性。
2、关键技术验证：通过大量实验验证
4、通信与传输方面，如何保障数据传输的实时性和可靠性，以及提高数据传输效率是需要考虑的重要问题。
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轨道不平顺检测系统中关键技术研究
01 一、系统架构
目录
02 二、关键技术
03 三、实验结果
04 四、实际应用
05 参考内容
内容摘要

动态轨道不平顺质量指数tqi管理标准

动态轨道不平顺质量指数（TQI）管理标准一、引言动态轨道不平顺（Track Irregularity）是指车辆行驶过程中轨道上的不平顺情况。

为了提升铁路运输的安全性和乘坐舒适度，需要对动态轨道不平顺进行评估和管理。

动态轨道不平顺质量指数（TQI）作为评估指标，具有客观性和实用性，可以有效衡量轨道质量的状况。

本标准旨在规范TQI管理，确保铁路运输的高质量和安全性。

二、TQI管理标准的重要性2.1 提升铁路安全性动态轨道不平顺对列车和乘客都存在安全隐患。

铁路管理者需要及时监测和修复轨道不平顺，以确保列车运行安全，避免事故的发生。

2.2 提高乘坐舒适度轨道不平顺会导致列车震动、噪音等问题，严重影响乘客的舒适度。

通过对TQI进行管理，可以减少轨道不平顺对乘客的影响，提升乘坐舒适度。

三、TQI管理标准的基本原则3.1 定量化评估TQI管理需要建立科学的评估体系，将轨道不平顺的程度量化，以便进行综合评估和比较。

3.2 及时监测和修复轨道不平顺是动态的，需要进行持续的监测和及时的修复。

TQI管理标准要求按照一定的频率进行轨道检测，及时发现问题并进行维修。

3.3 综合考虑不同因素TQI管理需要综合考虑多个因素，包括轨道几何状况、轨道结构、车辆运行情况等。

只有综合考虑各种因素，才能获得全面准确的TQI评估结果。

四、TQI管理标准的主要内容4.1 TQI管理责任划分TQI的管理责任应明确划分，包括轨道维护单位、车辆运营单位等。

各单位应明确职责，确保TQI管理工作的有效开展。

4.2 TQI数据收集和分析针对不同的轨道段进行TQI数据的收集和分析。

包括使用激光测距仪等设备进行轨道几何参数的测量，结合列车运行数据等进行综合分析，获得TQI评估结果。

4.3 TQI评估和等级划分根据TQI评估结果，对轨道进行等级划分，确定不同等级的轨道管理要求。

评估结果应公示，方便相关单位和乘客了解轨道质量状况。

4.4 TQI维修和改进根据TQI评估结果，及时开展轨道维修工作，改善轨道质量。

轨道不平顺检测评价及预测综述

轨道不平顺检测评价及预测综述摘要：近年来，高速铁路的快速发展对轨道平顺性提出了新的要求。

轨道平顺性对行车安全、乘坐舒适性、轨道寿命及环境噪声等具有重要影响。

轨道不平顺的峰值超限可能会引起列车的爬轨和脱轨，对行车安全构成极大危害，同时也是各国现有线路养护维修常用的基本评价指标，基于此，本篇文章对轨道不平顺检测评价及预测进行研究，以供参考。

关键词：轨道；不平顺检测；评价引言我国轨道交通发展迅速，截至2021年底，铁路运营总里程突破15万km，高铁运营里程突破4万km，城轨投运线路总长度达9191.62km。

随着运营年限的积累，由轨道不平顺引起的运营安全及品质问题愈发凸显。

轨道不平顺指轨道结构的几何形位、基本尺寸与理想轨道结构之间的偏差，是造成机车车辆和轨道结构振动与破坏的重要原因之一，直接影响列车运行的安全性和舒适性。

在此，从轨道不平顺类型、检测技术、分析评价及预测方法等方面详细论述轨道不平顺的研究现况。

1.轨道不平顺参数钢轨在高低和轨向方向与设计位置的几何偏差叫做轨道不平顺。

轨道不平顺若超出规定值会严重影响列车运行，是车辆震动的主要根源。

轨道不平顺参数主要包括轨距、轨向不平顺和高低不平顺。

对于轨道测量的快速性与准确性指标来说,现有的测量方案已经能很容易的满足指标要求,而高精度轨向不平顺和高低不平顺的测量则成为轨道几何参数测量的关键问题,其须满足亚毫米级的测量需要。

2.轨道不平顺识别效果影响因素分析在实际过程中，轨道不平顺的识别效果受到众多因素的影响。

如载重变化、长期运营中造成的磨损等导致的车辆参数偏移、列车运行速度的变化以及传感器工作环境的变化等。

本节对这些客观因素进行了模拟，分析其对轨道不平顺识别效果的影响。

假设车体质量，一、二系悬挂刚度及阻尼等参数存在±20%的偏差。

结果表明，车体质量偏差对识别效果影响较小，一、二系悬挂刚度分别影响波长范围1~4m内与10m左右不平顺的识别效果，一、二系悬挂阻尼分别影响波长1m左右与3m左右不平顺的识别效果。

铁路轨道不平顺状态的预测及其应用研究

铁路轨道不平顺状态的预测及其应用研究摘要伴随着“一带一路”战略的实施，铁路作为中国经济运行的大动脉，将成为推动“一带一路”战略实施的重要工具。

保障铁路运行安全是铁路运输正常运营的重要前提，也是铁路相关部门的工作核心。

以轨道不平顺检测数据为研究对象，对轨道状态恶化规律进行挖掘，有助于铁路相关部门科学合理地编排轨道养护维修的计划，从而确保列车运营安全。

首先，在轨道检测数据的预处理阶段，论文针对实测数据中两个主要的质量问题：离群点和里程漂移，分别采用绝对均值修正法和基于趋势相似性的数据偏移校正算法对其进行预处理。

实验结果表明，预处理方法能够准确识别并修正异常值，并对里程漂移的数据进行相对校准，为接下来的预测工作提供可靠的数据支撑。

其次，在轨道状态预测分析阶段，论文分别建立轨道局部不平顺模型和轨道区段不平顺模型，以满足铁路工务部门对线路精细化管理和宏观调控的要求。

一方面，论文针对小样本和随机波动性大的轨道几何不平顺时间序列的预测问题，借助句法模式识别理论的优势，研究并建立基于回归自动机的轨道局部质量状态预测模型。

将相邻轨道具有相似性趋势变化的时间序列整合为轨道不平顺时空数据集合，并作为本文的数据研究对象。

通过充分挖掘相邻轨道不平顺的空间信息以弥补其在时间序列上样本缺乏的不足。

由于回归自动机能够较好地处理轨道系统内部各种不确定性因素的影响，因此，本文通过建立回归自动机轨道质量预测模型，为随机波动性较大的轨检数据预测问题提供解决方案。

另一方面，论文借助小波分析能较好地处理非平稳信号的优势，将其应用到非平稳性轨道区段不平顺时间序列的预测问题。

首先对非平稳原始序列进行小波分解后形成若干平稳序列；然后分别为各平稳序列选择合适的预测模型；最后通过小波重构方法完成原始轨道区段不平顺时间序列的预测任务。

实验结果表明，本文提出的两种轨道不平顺预测模型在能够有针对性地解决某种问题的基础上，具有较高的拟合与预测精度。

最后，在辅助制定养护维修计划的阶段，论文基于轨道质量状态预测模型的研究成果，围绕着“是否维修”、“什么时候修”、“在哪里修”以及“怎样修”等关键性问题，分别对普通区段和薄弱区段的预防性养护维修计划的制定过程进行详细阐述和实例分析。

轨道不平顺预测研究现状综述

轨道不平顺预测研究现状综述摘要：铁路轨道除需满足强度条件外，还必须满足平顺性要求。

本文在介绍轨道不平顺概念及影响的基础上，强调了对轨道不平顺进行合理准确预测的重要性，并重点介绍了国内外主要的不平顺预测理论，分析了我国与国外在研究思路与研究成果上存在的差距，认为开发中国自己的不平顺预测模型非常必要。

关键词：轨道不平顺；预测模型；轨道质量指数铁路轨道多支承在密实度和弹性很不均匀的路基和道床上，且需承受随机性很大的列车动荷载反复作用，与一般工程结构物不同，其几何形状、位置和尺寸是经常变化的。

在工程实际中，轨道除需满足强度条件外，还必须严格满足平顺性的要求。

1轨道不平顺的概念及分类轨道不平顺是指轨道的几何形状、尺寸和空间位置相对其正常状态的偏差。

凡是直线轨道不平、不直，对轨道中心线位置和高度、宽度正确尺寸的偏差；曲线轨道不圆顺，偏离正确的曲线中心线位置或正确的超高、轨距及顺坡变化数值，通称轨道不平顺。

轨道不平顺的类型，可按不同的标准进行不同的分类。

根据对机车车辆激扰作用的方向，轨道不平顺可分为垂向、横向，和垂向、横向复合（简称复合）三类。

其中垂向不平顺又分为高低不平顺、水平不平顺、扭曲不平顺和轨面短波不平顺等；横向轨道不平顺分为轨道方向不平顺和轨距偏差等；复合不平顺分为方向水平逆向复合不平顺和曲线头尾的几何偏差。

根据轨道不平顺的波长特征，可分为短波、中波、长波不平顺三类。

根据轨道不平顺的形状特征，可分为余弦形不平顺、正弦形不平顺、抛物线形不平顺、凸台形不平顺、三角形不平顺及S形不平顺。

根据轨道不平顺时有无轮载作用，可分为动态不平顺和静态不平顺。

2 轨道不平顺的影响国内外的研究试验均已证明，轨道不平顺对车辆振动、轮轨噪声、轮轨相互作用力，以及运行安全、行车速度、平稳舒适性、车辆轨道部件寿命等都有不可忽视影响，并关系到设计、施工、养护维修等各部门的工作以及运输成本。

各种轨道不平顺的影响如下表所示。

轨道不平顺及其影响汇总表1影响种类车辆振动轮轨力危害安全性平稳舒适性设备高低浮沉、点头垂直力增减载促发脱轨垂向加速度大寿命缩短水平侧滚垂直力增减载促发脱轨侧滚加速度大寿命缩短扭曲侧滚垂直力增减载引发悬浮脱轨侧滚加速度大寿命缩短轨向侧摆、摇头 / 引发悬浮脱轨横向加速度大状态恶化轨距/ 横向力增大引发落下脱轨/ /轨向水平复合侧摆、摇头横向力增大，垂直力增减载引发爬轨、悬浮脱轨垂向、横向加速度增大寿命缩短轨面短波轮轨高频冲击振动垂向冲击力增大促发断轨断轴噪声伤损松动轧制不平顺/ 周期性轮轨力增大/ 垂向加速度大寿命缩短，道床恶化如何对轨道不平顺的发展进行合理准确的预测，实时把握轨道状态，保持线路设备完整和质量均衡，使列车以规定速度安全、平稳、不间断地运行并尽量延长轨道使用寿命，已成为国内外相关工作者的重要研究课题。

《既有线轨道不平顺质量指数标准及管理暂行办法》

《既有线轨道不平顺质量指数标准及管理暂行办法》（运基线路…2009‟41号）既有线轨道不平顺质量指数标准及管理暂行办法第一条为综合评价线路整体质量，合理编制区段线路的综合维修计划，指导线路整修和大机作业，提高轨道状态维修的科学性、经济性、合理性，特制订本办法。

第二条轨道不平顺质量指数(Track Quality Index)简称TQI ，是一种采用数学统计方法描述区段轨道整体质量状态的综合指标和评价方法。

运用TQI 评价和管理轨道状态，是对单一幅值扣分评判轨道质量方法的补充，提高轨道检测数据综合应用水平，为科学制定线路维修计划，保证轨道状态的均衡发展提供科学依据。

第三条 TQI 的物理含义TQI 是高低、轨向、轨距、水平和三角坑的动态检测数据的统计结果，该值的大小与轨道状态平顺性密切相关，表明200m 区段轨道状态离散的程度，即数值越大表明轨道的平顺程度越差、波动性也越大。

各单项轨道不平顺的统计值同样也反映出该项轨道状态的平顺程度。

第四条 TQI 的计算方法TQI 值是左高低、右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平和三角坑等七项几何不平顺在200m 区段的标准差之和。

∑==71i i TQI σ 式1 ∑=-=n j i i x x n ij 122)(1σ 式2∑==nj ij i x n x 11 式3i σ：各项几何偏差的标准差；i =1,2,…,7;分别为：左高低、右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平、三角坑等；ij x ：指在200m 单元区段中各项几何偏差的幅值，j =1,2,...,n ；i =1,2, (7)n ：采样点的个数（200m 单元区段中n =800）。

第五条 TQI 及各单项标准差的管理值。

既有线路不同速度等级及高速铁路轨道不平顺200m 单元区段TQI 及单项标准差管理标准见表1。

表1： 200m 区段轨道不平顺质量指数TQI 管理标准（单位：mm ）注：除注明外，适用于轨道不平顺波长为42米以下。