轨道不平顺
铁道工程-第六章 轨道几何形位之轨道不平顺
作为单元区段，分别计算单元区段内左、右高低、左、右轨 向、轨距、水平、三角坑七项几何参数的标准差。各单项几
何不平顺幅值的标准差称为单项指数，七个单项指数之和作
为评价该单元区段轨道平顺性综合质量状态的轨道质量指数。 其计算公式为：
TQI i
i 1 i 1
7
7
1 2 ( xij xi ) n j 1
轨道不平顺实例波形
性质：
(1) 普遍性：由于铁路轨道结构的复杂性以及在建造、运营、管理等方面各种 因素的共同作用，任何轨道结构都普遍存在不平顺，只是幅值大小不同而已。铁 路工务部门对线路用轨道检查车进行长期、大量检查，证明无论是有缝线路还是 无缝线路，轨道的轨距、高低、方向、水平总是存在不平顺。 (2)随机性：轨道不平顺的形成和发展是诸多具有随机性的因素共同作用的结 果，这些因素包括：钢轨的初始平直性，钢轨磨耗、损伤，轨枕间距不均、质量 不一，线路施工高程偏差，道床的级配和强度不均、松动、脏污、板结，路基下 沉不均匀、刚度变化，道床、路基的不均匀残余变形积累，机车车辆时刻变化的 动力作用，以及雨雪、气温、地震等自然环境因素，它们综合作用，造成了轨道
① 高低不平顺 ② 水平不平顺 ③ 扭曲不平顺 ④ 轨距不平顺 ⑤ 轨向不平顺 ⑥ 复合不平顺
① 高低不平顺
钢轨顶面长度方向的垂向凸凹不平，简称为高低不平 顺，包括钢轨表面不平，轨道弹性变形和残余变形不均匀， 部件间隙不一致，路基不均匀下沉等形成的垂向不平顺。 由于左、右两根钢轨高低的起伏变化趋势不完全相同，可 区分为左轨高低不平顺和右轨高低不平顺。
n
局部不平顺幅值超限评分法与轨道质量指数评价法的比较
局部不平顺幅值超限评分法能够找出轨道的局部病害及病害的类型、程 度和所在位置，作为指导现场紧急补修非常实用，但仅用超限点峰值的大小 、超限的数量及扣分多少，不能全面地评价轨道区段的质量状态，比如不能 反映周期性不平顺所产生的谐波的影响。 轨道质量指数评价法能够判别轨道质量的均衡性，能做出更为符合实际 情况的评价。 但是这两种方法都是从轨道不平顺幅值的角度出发来评价轨道平顺状态 的，因此都具有一些局限性。 轨道不平顺的功率谱密度能清楚地表明某一段轨道不平顺所包含的波长 成份及各波长成分的均方值密度，能够提供轨道不平顺幅值和波长两方面的 信息，可以对利用局部不平顺幅值超限评分法和轨道质量指数评价法对轨道 平顺性进行评定时做出有益的补充。在我国，许多科技人员已经做了大量工 作，但是还没有形成较为通用的轨道谱，铁路平顺状态的评定和管理应用中 ，轨道谱的应用也十分有限。
铁道工程-第六章轨道几何形位之轨道不平顺教学教材
01
02
03
04
在轨道施工过程中，由于设备、测量和施工方法的限制，可能导致轨道不平顺。
自然条件的变化，如地震、山体滑坡等地质灾害，会直接导致轨道几何形位的改变。
列车通过时对轨道产生的压力和振动，可能导致轨道几何形位的微小变化。
轨道基础设施的长期使用和自然老化，可能导致轨道几何形位的改变。
轨道不平顺对列车运行的影响
通过列车运行过程中的动态检测，记录轨道的动态变化，包括加速度、速度等参数。
03
02
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轨道不平顺的检测技术
通过调整轨道的高程、水平、方向等几何尺寸，控制轨道不平顺。
调整轨道几何尺寸
选择合适的轨道材料，提高轨道的刚度和稳定性，减少不平顺的产生。
更换轨道材料
通过优化列车的运行速度、加速度等参数，减少对轨道的冲击和振动，控制轨道不平顺。
优化列车运行方式
Hale Waihona Puke 轨道不平顺的控制方法定期对轨道进行检测和维护，保持轨道几何尺寸的稳定。
加强轨道维护
加强施工过程中的质量控制，提高轨道施工的精度和稳定性。
提高施工精度
通过建立轨道不平顺预警系统，及时发现和处理轨道不平顺问题。
建立预警系统
轨道不平顺的预防措施
05
CHAPTER
案例分析
某铁路线路在运营过程中出现了轨道不平顺问题，导致列车运行出现晃动和噪音。
轨道几何形位的测量方法包括静态测量和动态测量两种。
静态测量是在列车停运后进行测量，常用的工具有轨检尺、弦线等。
动态测量是在列车运行过程中进行测量，常用的工具有轨检车、轨检仪等。
轨道几何形位的测量方法
03
CHAPTER
轨道不平顺的产生原因及影响
轨道不平顺
轨道不平顺1、轮轨系统激扰是引起车辆—轨道耦合系统振动的根源。
2、总体而言，轮轨系统激扰可分为确定性激扰和非确定性激扰两大类别。
非确定性激扰主要是轨道几何随机不平顺。
确定性激扰则由车辆和轨道两个方面的某些特定因素造成。
车辆方面的因素较为单一，主要是车轮擦伤、车轮踏面几何不圆及车轮偏心等；轨道方面的因素较为复杂，既有轨道几何状态方面的因素，如钢轨低接头、错牙接头、轨道几何不平顺、轨面波浪形磨耗等，又有轨下基础缺陷方面的因素，如轨枕空吊、道床板结、路基刚度突变等。
3、在很多情形下，轨道几何不平顺可以用单个或多个简谐波来近似描述。
例如，因焊接接头淬火工艺不良，在车轮反复作用下造成轨头局部压陷，属于单个谐波激扰；又如，在世界各国铁路上普遍存在的钢轨波浪形磨耗，呈现在钢轨顶面的是一定间距的起伏不平的波浪状态，是典型的连续谐波激扰。
另外，当车轮质心与几何中心偏离时，也将给钢轨系统造成周期性简谐波激扰。
所有这些，采用正（余）弦函数来描述是简单且合理的。
4、轨道几何不平顺是指两股钢轨的实际几何尺寸相对于理想平顺状态的偏差。
轨道常见几何不平顺主要有方向、轨距、高低和水平四种基本形式。
（1）方向不平顺是由于左右股钢轨横向偏移引起线路中心线的横向偏移，可表示为：()R L t y y y +=21（式中，L y 、R y 分别为左、右股钢轨的横坐标） （2）轨距不平顺是由于左右两股钢轨横向偏移而引起的轨距变化，在轨顶下16mm 位置处测量，可表示为：0g y y g R L t --=（式中，0g 为名义轨距）（3）高低不平顺是由于左右钢轨顶面垂向偏移引起轨道中心线的垂向偏移，可表示为()R L t Z Z Z +=21（式中，L Z 、R Z 分别为左、右两股钢轨的垂向坐标）（4）水平不平顺是由于左右钢轨的垂向偏移引起的轨面高差，可表示为：R L t Z Z Z -=∆（5）扭曲不平顺是指左右两股钢轨顶面相对于轨道平面的扭曲，即先是左股钢轨高于右股钢轨，后是右股钢轨高于左股钢轨的轨面状态，俗称三角坑，反之亦然。
轨道不平顺的含义
轨道不平顺的含义
轨道不平顺是指轨道表面出现的不平整或弯曲状况,通常会导致列车在行驶过程中产生颠簸、动荡不安的现象。
轨道不平顺的原因可能是轨道设计不合理、轨道材料不良、轨道维护不足等。
在铁路交通中,轨道不平顺会对列车的安全行驶产生负面影响,例如可能导致列车出轨、颠覆、侧翻等事故。
因此,轨道设计、维护和保养非常重要。
轨道不平顺的表现形式有很多种,例如轨道表面的坑洼、起伏、弯曲等。
坑洼会导致列车在行驶过程中受到较大的冲击,从而产生颠簸感;起伏和弯曲则会使列车在行驶过程中产生较大的动荡感。
为了降低轨道不平顺对列车行驶的影响,可以采取以下措施:
1. 轨道设计:轨道设计应该根据列车的重量、速度等因素进行优化,使轨道表面能够适应列车的行驶需求。
2. 轨道维护:轨道应该定期进行维护和保养,以确保表面的平整和光滑。
3. 列车维护:列车也应该定期进行维护和检查,以确保轨道表面的平整和光滑。
轨道不平顺是铁路交通中常见的问题,需要引起足够的重视。
通过设计合理的轨道、定期进行维护和保养、提高列车维护水平等措施,可以降低轨道不平顺对列车行驶的影响,保障列车的安全行驶。
铁路轨道复合不平顺的分析与整治汇总
轨道复合不平顺的分析与整治轨道复合不平顺是指铁路轨道同一地点存在多种病害或相邻地点存在连续多处同一种病害。
轨道复合不平顺比轨道单项不平顺对行车安全威胁性更大，对于此类病害应引起高度重视，特别是在铁路第六次提速区段，建议将此类病害提级处理，即一级病害按二级及以上病害处理；二级病害按三级及以上病害处理。
迄今为止，我国铁路尚未对轨道复合不平顺规定过安全标准值，但是因其对行车安全威胁性大，有必要对其加以探讨。
轨道复合不平顺的形式很多，按照引起机车车辆横向力、垂向力复合方式不同，分为逆相位复合不平顺、顺相位复合不平顺、谐波振动复合不平顺等主要三种形式。
一、轨向、水平逆相位复合不平顺当存在轨道方向不平顺引起的车辆横向力与轨道水平不平顺引起的车辆横向力作用一致时（如图1所示：方向为正，水平为负），为轨道轨向、水平逆相位复合不平顺，对列车运行安全威胁最大。
图1 轨向与水平逆相位复合不平顺示意图1、轨道方向复合复合不平顺的计算公式如下：△y = ∣y―1.4△ h∣（公式1）式中：△y ---方向不平顺复合值y ----- 方向不平顺值△h --- 水平不平顺值2、轨道轨向、水平逆相位复合不平顺对行车安全指标的影响我们直接引用西南交通大学翟婉明教授著《车辆—轨道耦合动力学》对此项病害的计算结果（见表1）。
需要说明的是，这里选用的是一个波长为10米的方向不平顺，对应波长为12.5米的水平不平顺的逆相位复合不平顺。
表1：轨道复合不平顺对行车安全指标的影响表中：△h ----水平不平顺值y ----- 方向不平顺值P ------ 轮轨垂向作用力Q ------ 轮轴横向水平力Q/P ------ 脱轨系数△P/P ----轮重减载率a cy--------- 方向不平顺引起的水平加速度a c△h ------- 水平不平顺引起的水平加速度从表中可以看出，对轨道水平和方向逆相位复合不平顺安全限值起主控作用的动力学系数是轮重减载率，将轮重减载率静态指标控制为≤0.60，准静态指标控制为≤0.65，动态指标控制为≤0.80，脱轨系数动态指标控制为≤0.80。
铁路线路——轨道不平顺管理及分析
道床/路基残余变形、道床密实差异等形成的以轨长为基波的复杂周
s ( i ,1 )
( )
2
S 1 1 ( )
11
轨道不平顺的危害：车辆/轨道相互作用关系
车辆安全性指标之脱轨系数
脱轨安全性指标之一脱轨系数：又称车轮爬轨安全系数，它反映的是
横向力与垂直力的相对大小比例关系
危险限度 允许限度
H
P
1 .2
H
P
1 .0
上述限度指标适用于低速脱轨的情况 高速客车：
轨道不平顺的分类：按激扰方向划分
复合轨道不平顺
在轨道同一位置上，垂向和横向不平顺共存而形成复合不平顺。
方向水平逆相复合不平顺：轨道同一位置既有方向不平顺又有水平 不平顺，并且轨道臌曲方向与高轨位置形成反超高状态。
严重时易引起脱轨
21
轨道不平顺的分类：按激扰方向划分
复合轨道不平顺 在轨道同一位置上，垂向和横向不平顺共存而形成复合不平顺。
19
轨道不平顺的分类：按激扰方向划分
横向轨道不平顺 轨向不平顺：轨道中心线在水平面上的平顺性。（左、右轨平均） 轨排横向残余变形积累和轨头侧面磨耗不均匀、扣件失效、轨道横 向弹性不一致等 。
轨距偏差：在轨道同一横截面、钢轨顶面以下16mm处、左右钢轨
之间的最小内侧距与标准轨距的偏差。
20
P 1 2
为轮重减载率 危险限度
P P
P P
P
0 . 65
0 .6
P1
P2
P
1 2
P2
P1
允许限度
上述限度指标适用于低速脱轨的情况，高速时
P 0.8
13
轨道施工质量通病及维修方法
轨道施工质量通病及维修方法我折腾了好久轨道施工质量通病及维修方法这事儿，总算找到点门道。
轨道施工啊，经常会碰到的质量问题就是轨道不平顺。
我刚开始发现的时候，就想简单调整一下，我以为就是局部的小问题。
我试过在不平顺的地方加垫片，结果这根本不是长久之计，没几天就又出现问题了。
后来我才明白，轨道不平顺可能是因为铺设的时候基础没打牢。
这就像是盖房子，地基本来就不稳，那房子肯定容易出问题啊。
所以要从根本上解决，得检查轨道下面的道床，如果道床的密实度不够，就要重新夯实，或者补充道砟。
还有一个通病就是钢轨磨损。
我最早看到钢轨有点磨损，就随便拿了些润滑剂在上面涂，觉得这样能减少摩擦。
可哪知道这就是个瞎办法。
钢轨磨损原因特别复杂。
有一次我仔细观察，发现部分磨损是因为列车转向的时候压力不均匀，这就叫侧向力。
这个时候，单纯涂润滑剂是不行的。
对于磨损不太严重的钢轨，得用那种专业的打磨设备进行小范围的打磨，就像咱们磨刀一样，把不平整的地方去掉。
轨道连接部位也容易出问题。
我遇到过连接螺栓松动的情况。
刚开始我发现松动，就拧紧完事。
但老是频繁松动，搞得我很头疼。
后来我想，这可能是每次列车经过都会产生震动，光拧紧肯定不管用。
我就想到在螺栓上加上弹簧垫圈，这样就能利用弹簧垫圈的弹性来缓冲震动，减少螺栓松动的概率。
不过我也不太确定这个方法是不是对所有的轨道连接部位都适用，毕竟不同的轨道环境和列车载重等因素可能会有影响。
另外，有时候轨道存在裂缝。
我试过自己拿胶水去粘，这真的是特别傻的方法。
其实裂缝产生的原因可能很多，像应力集中啦，钢材疲劳啦。
对于小裂缝有专门的修补胶，但是大的裂缝可能就要把有问题的钢轨部分换掉了，就像咱们衣服破了个大口子，补丁补不住就只能换新的布料了。
反正处理轨道质量通病真是个细心又需要技术的活，一直在摸索，也一直在学习呢。
还有啊，轨道的防腐也很重要，如果防腐没做好，整个轨道的使用寿命都会大大缩短。
我正在研究怎么能又简单又有效的做好防腐，等我再有成果了，再跟你们分享。
轨道不平顺管理基本概念
控制轨道不平顺的主要技术措施
▪ 3）提高过渡段的平顺性： ▪ 过渡段刚度变化应缓慢均匀，具有足够长度，避
免刚度突变或变化率过大。 ▪ 应改进靠近桥、涵混凝土部位的路基压实技术和
机具，提高压实质量。 ▪ 国内外的经验表明，桥头尾过渡段是高速线路建
设的关键部位，应精心设计，精心施工。
精选课件
控制轨道不平顺的主要技术措施
较大的长波高低不平顺 ▪ 路基顶面不平顺，高度误差过大，将导致道床厚
度不一，道床弹性和残余变形积累不均匀，易逐 渐形成中长波高低不平顺。
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控制轨道不平顺的主要技术措施
▪ 2）提高桥梁抗挠曲变形的刚度 ▪ 桥梁的挠曲变形往往比路基的弹性变形大，所形
成的轨道不平顺具有永久性特征，不易通过维修 等办法消除。 ▪ 多跨等距梁挠曲变形所形成的轨道不平顺具有周 期性和谐振波形特征，40～100m跨度的多跨等距 梁挠曲变形形成的轨道不平顺，在速度为160～ 350km/h时，可能激起车体谐振，应特别注意。
快速、高速列 车振动舒适性
2. 控制轨道不平顺的主要技术措施
精选课件
控制轨道不平顺的主要技术措施
▪ 基本思路： ▪ 1）建设过程中严格控制轨道初始不平顺
轨道不平顺具有“记化 的根源。在建设过程中若不严格控制，将造成运 营期间难以处置的后患。 ▪ 2）运营过程中通过合理的养护维修控制轨道不 平顺的发展
➢ 制定依据：列车平稳舒适度要求，限制紧急补修工 作量的要求，工务维修能力和以往的经验周期，以 及轨道维修的经济性比较（维修周期、设备寿命、 维修费用等的比较）等。
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中国轨道不平顺管理目标值定义
➢ Ⅲ级-紧急补修管理目标值：为保证行车安全，防 止列车脱轨，降低轮轨间附加动力，减少轨道和机 车车辆部件伤损，及时消除过大轨道不平顺，延长 设备使用寿命和维修周期等方面的管理值。
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。
铁道工程-第六章 轨道几何形位之轨道不平顺综述
② 水平不平顺
钢轨顶面长度方向各个横截面上左右轨对应点的高差ห้องสมุดไป่ตู้ 简称为水平不平顺。水平不平顺的幅值，在曲线上是指扣 除正常超高值的偏差部分。
③ 扭曲不平顺
轨道平面扭曲不平顺 （有些国家将之称为平面性， 我国俗称为三角坑），是指左、右两轨轨顶面（常用四个 点确定）相对于相应的轨道平面的扭曲状态，用相隔一定 距离的两个横截面水平幅值的代数差度量。
短波不平顺
中波不平顺
3至30米
1～35毫米（低等 级线更大）
1～60毫米
高低、轨向、扭曲、水平、 轨距
髙低、轨向不平顺
长波不平顺 30至150米
（3）按轨道不平顺形状特征区分类型
轨道多是由相同标准定尺长度的钢轨焊结或栓结而成，桥梁、路基、 轨道等结构以及施工、养护维修方法也大致相同，因此，某些地段，例如 接头区、焊缝区、平交道口、道岔区、桥隧路基过渡段等轨道不平顺的形 状虽不尽相同，但常有类似性。国内外都对实测的轨道不平顺形状特征进 行过大量统计归纳分析，按其近似的形状特征可分为： 1．余弦型不平顺（包括局部孤立的，和连续周期性的） ； 2．正弦形轨道不平顺； 3．抛物线形不平顺；
变化。这种短时间（通常几秒钟）的车体以某一自振频率进行大振幅的共振现
象可在试验波形中测得。
6.2 轨道不平顺的类型
轨道不平顺的种类很多，可按: （1）它们对机车车辆激扰作用的方向； （2）按轨道不平顺波长特征； （3）按按轨道不平顺形状特征；
（4）显现记录时有无轮载作用。
（1）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。
④ 轨距不平顺
轨距为两股钢轨头部内侧与轨道中线相垂直的距离，因 为轨底坡的缘故，轨距应在钢轨顶面以下某一规定距离处量取， 我国铁路标准规定，轨距应在钢轨头部内侧面下16mm处量取， 直线轨道距值规定为1435mm。由此可以定义轨距不平顺：在 轨道同一横截面，钢轨顶面以下16mm处，左右两根钢轨之间 的内侧距离，相对于标准轨距的偏差。
轨道不平顺
轨道不平顺管理
2.轨道不平顺评价方法
（1）局部轨道不平顺管理方法 我国现行《铁路线路修理规则》(以下简称《修规》) 中局部轨道不平顺管理方法是以单项不平顺幅值的扣 分，以公里为单元区段，按照每公里各单项不平顺超 限的扣分总和计算。局部不平顺幅值按照四级管理标 准对应的超限扣分评定。
轨道不平顺管理 2.轨道不平顺评价方法
（1）区段轨道不平顺管理方法（轨道质量指数TQI） 区段的划分： 世界各国相继采用200-500m线路进行数学统计 我国是采用200m为一个区段进行数学统计。
1.轨道不平顺的随机性
轨道不平顺与形成安全的相互影响 1.轨道不平顺的特点
（1）轨道不平顺是引起列车振动、轮轨动作用力增 大的主要根源之一。 （2）对行车安全和平稳舒适都有重要影响。 （3）平顺性是轨道直接限制行车速度的主要因素。
轨道不平顺与形成安全的相互影响
1.轨道不平顺的特点
（4）理论研究和国外高速铁路实践证明，在高平顺 的轨道上，行车安全和平稳舒适性能够得到保证， 轨道和车辆部件的寿命和维修周期较长。 （5）即使线、桥、路基在结构强度方面完全满足 要求，高速条件下各种轨道不平顺引起的车辆振 动、轮轨噪声和轮轨动作用力将大幅增加，使平 稳、舒适、安全性严重恶化，甚至导致列车脱轨。
（2）动态不平顺的幅值越大，动、静态之间差异越大。 （3）新线铺轨建成后，既有铁路大修、维修作业完工 时，动、静态不平顺的差异较小；起道捣固、拨道作 业的质量越好越均匀，两者差异越小。 （4）具有高平顺性的高速铁路，动、静态值差异较一 般轨道小。 （5）无砟轨道动、静态之间的差异较小。
轨道不平顺的特征描述
通过实践的数据证明：
轨道不平顺与形成安全的相互影响 2.机车车辆与轨道不平顺的影响
轨道方向不平顺的原因
轨道方向不平顺的原因
轨道方向不平顺可能由多种原因引起，这取决于具体的轨道系统和运输工具。
以下是一些可能导致轨道方向不平顺的原因：
1.轨道结构问题：轨道本身的结构可能存在问题，例如轨道的弯曲度不均匀、轨距不一致、轨道连接处的问题等，都可能导致列车在行驶时感觉不平顺。
2.轮轨不匹配：车辆的车轮和轨道的设计规格不匹配可能导致不平顺。
这包括轮胎和轨道之间的几何参数、轮轨垂直和水平的对齐等。
3.轮轴问题：车辆的轮轴可能出现损坏、弯曲或者不均匀磨损，这会导致车辆在轨道上运行时感到不平顺。
4.轨道维护不足：不定期的轨道维护可能导致轨道的损坏，例如铺设的轨道板翘曲或者松动，都可能导致列车行驶时不平顺。
5.列车问题：列车本身的设计或者维护问题也可能导致行驶时的不平顺感。
这包括悬挂系统、减震系统或者其他与车辆平顺性相关的部件。
6.环境因素：天气和环境因素，如温度、湿度和风速等，也可能对轨道方向的平顺性产生影响。
例如，在极端天气条件下，轨道可能因收缩膨胀而导致不平顺。
7.动力系统问题：列车的牵引系统，如电力或者机械传动系统，如果工作不稳定或者出现问题，也可能导致轨道方向不平顺。
为了确保轨道方向的平顺性，通常需要进行定期的轨道检查和维护，以及对车辆进行合理的保养和检修。
轨道不平顺弦测法分类
轨道不平顺弦测法分类轨道不平顺弦测法是一种用于测量轨道不平顺度的方法。
轨道不平顺度是指轨道表面的起伏程度，它对于铁路运输的安全性和舒适性具有重要影响。
本文将介绍轨道不平顺弦测法的原理、步骤和应用。
一、原理轨道不平顺弦测法基于弦测原理，通过测量轨道表面高低起伏的幅值和周期性变化来判断轨道的不平顺程度。
具体来说，弦测法将一根弦或者线放置在轨道上，使其与轨道表面接触，并通过测量弦与轨道表面的距离来判断轨道的不平顺度。
二、步骤1.设定测量起点和终点：确定要测量的轨道段落，设定起点和终点。
通常选择长度为几米的轨道段作为测量对象。
2.铺设测量弦：在起点处将测量弦固定在轨道上，然后沿轨道方向逐步铺设，直至终点处。
确保测量弦与轨道表面充分接触。
3.测量弦与轨道表面的距离：使用测量仪器（如测高尺）测量弦与轨道表面的距离。
在每个测量点上进行测量，记录下相应的距离数值。
4.数据处理：将测得的距离数据进行处理，计算出轨道在不同位置的高低起伏幅值和周期性变化。
5.分析结果：根据数据分析结果，评估轨道的不平顺度，并根据需要采取相应的维修和调整措施。
三、应用轨道不平顺弦测法广泛应用于铁路和地铁等轨道交通系统中，用于评估轨道的状态和安全性。
通过测量轨道的不平顺度，可以及时发现轨道的问题，避免由于轨道不平顺引发的事故和故障。
轨道不平顺弦测法还可以用于轨道维护和调整。
通过测量轨道的不平顺度，可以确定轨道维修的重点和范围，指导维护人员进行相应的修复工作。
同时，可以根据测量结果调整轨道的几何参数，以提高轨道的平顺性和行车的安全性。
四、总结轨道不平顺弦测法是一种简单有效的测量轨道不平顺度的方法。
通过测量弦与轨道表面的距离，可以评估轨道的不平顺程度，为轨道维护和调整提供依据。
在铁路和地铁等轨道交通系统中，轨道不平顺弦测法具有重要的应用价值，能够提高运输的安全性和舒适性。
未来，随着技术的发展，轨道不平顺弦测法有望进一步完善和应用，为轨道交通的发展做出更大的贡献。
轨道不平顺定义与分类形式
1、轨道不平顺定义及形式在线路的平直道区段，钢轨并不是呈理想的平直状态，两根钢轨在高低和左右方向相对于理想的平直轨道呈某种波状变化而产生偏差，这种几何参数的偏差就称为轨道不平顺。
按激扰区分：垂向不平顺，横向不平顺，复合不平顺按波长区分：短波，中波，长波按形状特征：正弦，余弦、凸台按轮载作用：静态、动态高低不平顺水平不平顺水平不平顺，是指左、右轨对应点的高差所形成的沿轨长方向的不平顺，它是由轨道高低不平顺所派生的。
此外，也可将轨道水平不平顺按左右两轨的高差所形成的倾角来表示。
轨道水平不平顺是引起机车车辆横向滚摆耦合振动的重要原因。
方向不平顺轨道方向不平顺，是指左右两根钢轨沿长度方向在横向平面内呈现的弯曲不直，其数值以实际轨道中心线相对理论轨道中心线的偏差来表示。
轨道方向不平顺是由于轨道铺设时的初始弯曲、养护和运用中积累的轨道横向弯曲变形等原因造成。
轨道方向不平顺激发轮对产生横向运动、是引起机车车辆左右摇摆和侧滚振动的主要原因。
轨距不平顺轨距不平顺，是指左右两轨沿轨道长度方向上的轨距偏差，其数值以实际轨距与名义轨距之差来表示。
轨距不平顺对机车车辆运行的横向稳定性及曲线磨耗影响较大，轨距过大会引起掉道。
轨距若在短距离内变化剧烈，即使不超过允许标准也会使车辆的摇晃和轮轨间的横向水平力增大。
复合不平顺方向水平逆相复合不平顺：引起脱轨的重要原因曲线头尾几何偏差不同波长不平顺-200m波长的不平顺常见；短波不平顺：轨面擦伤、剥离、焊缝、波磨；中波不平顺：1-30m，钢轨轧制，12.5m，25m特征长度；长波不平顺：30m以上，不均匀沉降，挠曲变形等。
随机性轨道不平顺的特征描述
随机性轨道不平顺的特征描述所有实际存在的轨道不平顺波形都不是单一规则的简谐波、三角波或抛物线形波，而是由许多无法预知的不同频率、不同幅值、不同相角的简谐波迭加而成的复杂的随机波(图1)。
从本质上讲，轨道不平顺是一个随机过程，是里程的随机函数。
轨道不平顺的随机性特征决定了对轨道不平顺的描述不能用一个明确的数学表达式来表示，而只能用随机振动理论中描述随机数据的均方差、方差、功率谱密度函数等统计函数来表达轨道不平顺的特征，从时空域、频域、幅值域等几方面对轨道不平顺的幅值特性、波长结构以及是否包含周期性波形等作全面的描述。
图1轨道不平顺的实际波形二、局部轨道不平顺的局部波形特征轨道不平顺波形都是随机变化很不规则的，对其局部波形特征的描述也不像对规则的正余弦波那样简单，只用一个幅值、波长等参数不能将轨道不平顺的局部特征确切地描述清楚。
不规则的轨道不平顺局部波形特征可用幅值、半波长L、1/4波长、平均变化率、波数和谐振波形等描述。
平均变化率能近似反映波长和幅值两方面的情况可用半峰值与1/4波长之比；/表示（称为1/4波长平均变化率），或用峰峰值H与正负峰间距离L之比H/L表示（称峰蜂值平均变化率）。
谐振波形指易引起车体共振的周期性三波以上的连续不平顺波形。
半峰值，峰峰值H，1/4波长平均变化率/，峰峰值平均变化率H/L，波长=4三、连续轨道不平顺幅值的统计特征个别地点的局部波形特征不能代表一段轨道的总体状态，某区段轨道的平顺状态应根据均方值、标准差等统计特征进行描述和评价。
以里程位置x为横坐标的某段轨道不平顺(x)的均方值方差图2轨道不平顺的幅值、波长、平均变化率即连续轨道不平顺的均方信是由平均值和方差两部分编成的。
如平均信为零，则均方值,就是方案。
连续轨道不平顺的方差能确切地表示该段轨道不平顺在幅值方面的严重程度，实际工作中，一般用方差的正平方根即标准差评定各段轨道的不平顺程度，四、轨道不平顺的功率谱密度和功率谱图轨道不平顺的波长结构，可用功率谱密度描述。
轨道不平顺
一、铁路轨道不平顺概念轨道不平顺是指轨道几何形状、尺寸和空间位置的偏差。
广义而言,凡是直线轨道不平、不直对中心线位置和轨道高度、宽度正确尺寸的偏离曲线轨道不圆顺偏离曲线中心位置正确曲率、超高、轨距值,偏离顺坡变化尺寸等轨道几何偏差通称轨道不平顺。
二、铁路轨道不平顺的种类及产生原因轨道不平顺的种类很多,可按其对机车车辆激扰作用的方向、不平顺的波长等进行分类。
按机车车辆激扰作用的方向可分为垂向轨道不平顺、横向轨道不平顺、复合轨道不平顺。
按不平顺的波长可分为短波、中波、长波等。
不平顺的种类和变化垂向轨道不平顺包括高低、水平、扭曲、轨道短波不平顺和新轨垂向周期不平顺。
横向轨道不平顺包括轨道方向不平顺、轨距偏差造成的不平顺。
轨道同一位置上,垂向和横向不平顺共存形成的双向不平顺称为轨道复合不平顺。
危害较大的复合不平顺有方向水平逆向复不平顺、曲线头尾的几何偏差造成的不平顺。
1、高低不平顺高低不平顺是指轨道沿钢轨长度方向在垂向的凹凸不平。
它是由线路施工和大修作业的高程偏差,桥梁挠曲变形,道床和路基残余变形沉降不均匀,轨道各部件间的间隙不相等,存在暗坑、吊板,以及轨道垂向弹性不一致等造成的。
2、水平不平顺水平不平顺即轨道同一横断面上左右两轨面的高差。
在曲线上是指扣除正常超高的偏差部分,在直线上也是指扣除将一侧钢轨故意抬高形成的水平平均值后的偏差。
3、扭曲不平顺轨道平面扭曲有些国家称为平面性,我国常称为三角坑即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断面水平幅值的代数。
差度量。
国际铁路联盟专门委员会将所谓“一定距离”定义为“作用距离”,指轴距、心盘距。
4、轨道短波不平顺即钢轨顶面小范围内的不平顺,它是由轨面不均匀磨耗、擦伤、剥离掉块、焊缝不平、接头错牙等形成的。
其中轨面擦伤、剥离掉块、焊缝不平、接头错牙等多是孤立的不具周期性,而波纹磨耗、波浪性磨耗具有周期性特征。
5、新轨垂向周期不平顺钢轨在轧制校直过程中,由于辊轮直径误差擦伤、剥离掉块、焊缝不平、接头错牙滚轧压力不均匀等因素,产生钢轨的周期性不平顺。
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一、铁路轨道不平顺概念
轨道不平顺是指轨道几何形状、尺寸和空间位置的偏差。
广义而言,凡是直线轨道不平、不直对中心线位置和轨道高度、宽度正确尺寸的偏离曲线轨道不圆顺偏离曲线中心位置正确曲率、超高、轨距值,偏离顺坡变化尺寸等轨道几何偏差通称轨道不平顺。
二、铁路轨道不平顺的种类及产生原因
轨道不平顺的种类很多,可按其对机车车辆激扰作用的方向、不平顺的波长等进行分类。
按机车车辆激扰作用的方向可分为垂向轨道不平顺、横向轨道不平顺、复合轨道不平顺。
按不平顺的波长可分为短波、中波、长波等。
不平顺的种类和变化
垂向轨道不平顺包括高低、水平、扭曲、轨道短波不平顺和新轨垂向周期不平顺。
横向轨道不平顺包括轨道方向不平顺、轨距偏差造成的不平顺。
轨道同一位置上,垂向和横向不平顺共存形成的双向不平顺称为轨道复合不平顺。
危害较大的复合不平顺有方向水平逆向复不
平顺、曲线头尾的几何偏差造成的不平顺。
1、高低不平顺
高低不平顺是指轨道沿钢轨长度方向在垂向的凹凸不平。
它是由线路施工和大修作业的高程偏差,桥梁挠曲变形,道床和路基残余变形沉降不均匀,轨道各部件间的间隙不相等,存在暗坑、吊板,以及轨道垂向弹性不一致等造成的。
2、水平不平顺
水平不平顺即轨道同一横断面上左右两轨面的高差。
在曲线上是指扣除正常超高的偏差部分,在直线上也是指扣除将一侧钢轨故意抬高形成的水平平均值后的偏差。
3、扭曲不平顺
轨道平面扭曲有些国家称为平面性,我国常称为三角坑即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断面水平幅值的代数。
差度量。
国际铁路联盟专门委员会将所谓“一定距离”定义为“作用距离”,指轴距、心盘距。
4、轨道短波不平顺
即钢轨顶面小范围内的不平顺,它是由轨面不均匀磨耗、擦伤、剥离掉块、焊缝不平、接头错牙等形成的。
其中轨面擦伤、剥离掉块、焊缝不平、接头错牙等多是孤立的不具周期性,而波纹磨耗、波浪性磨耗具有周期性特征。
5、新轨垂向周期不平顺
钢轨在轧制校直过程中,由于辊轮直径误差擦伤、剥离掉块、焊
缝不平、接头错牙滚轧压力不均匀等因素,产生钢轨的周期性不平顺。
我国新轨轨身周期不平顺的波长多在 2.6一3.2m ,幅值多为0.3一0.8mm 。
这种不平顺对铁路行车危害很大。
采用现代轧制校直工艺生产的钢轨,不具有这种周期性不平顺。
6、轨道方向不平顺
轨道方向不平顺常简称轨向不平顺或方向不平顺指轨头内侧沿长度方向的横向凹凸不平顺,由铺轨施工、整道作业的钢轨中心线定位偏差,轨排横向残余变形积累和轨头侧面磨耗不均匀、扣件失效、轨道横向弹性不一致等原因造成。
7、轨距偏差
轨距偏差造成的不平顺即在轨顶面以下处量得的左右两轨内侧距离相对于标准轨距的偏差,通常由于扣件不良、轨枕挡肩失效、轨头侧面磨耗等造成。
从工务维修管理方面来看,轨距和水平是指钢轨的相对位置,坡度是在连续绝对下沉量的变化率,方向性是绝对横移量的变化率,平面是沿轨道纵向水平的变化率,轨距的变化率是沿轨道纵向轨距的变化率。
而高低和轨向因与轨道线形有关,从轨道作为平滑的走行轨路来看,与其说是空间位置,不如说是前后相对位置及空间频率一定区间内的波数特性更为重要。
至于铁路轨道不平顺的维修限度,一般是着眼于轨距的变化率,平面性同超高递减一样也规定的较严格。
三、铁路轨道不平顺的影响
就轮轨系统运输而言,由于列车与轨道的相互作用势必会引起
轨道几何形位的不断变化。
这种变化即轨道不平顺，轨道不平顺会影响旅客乘坐的舒适度，严重时会增大列车脱轨系数，引起车辆产生振动和轮轨作用力。
根据国内外研究试验表明，轨道不平顺的波长、幅值、列车速度不同，对车辆的响应影响不同，一般情况下短波不平顺影响机车车辆的簧下质量惯性力，中长波不平顺影响机车车辆簧上部分的惯性力。
当轨道不平顺幅值、波长一定时，连续多波的轨道不平顺比单波不平顺影响大，三波不平顺的影响比双波大，双波单波大于单波，三波以上的多波不平顺与三波相比，未有明显差异。
轨道不平顺及其影响综述。