第3章 轨道几何状态动态检测技术
轨道动态检测课件
详细描述
轨道动态检测市场需求的主要推动因素是提 高运行安全和运输效率。通过实时监控轨道 状态和使用先进的检测设备，可以及时发现 潜在的安全隐患，减少事故发生的可能性。 同时，通过优化轨道布局和使用高效的检测 技术，可以提高列车的通过速度和运输效率
。
社会效益与经济效益
总结词
社会效益和经济效益显著
详细描述
案例三：矿区铁路线路检测案例
总结词
矿区铁路线路具有复杂的地形和恶劣的环境条件，其 维护难度较大。轨道动态检测技术可以在矿区铁路线 路的维护中发挥重要作用，提高线路的安全性和稳定 性。
详细描述
矿区铁路线路面临着复杂的地形和恶劣的环境条件，如 山岭重丘、长大坡道、曲线半径小等，给线路的维护带 来了很大的难度。通过轨道动态检测技术，可以在列车 运行过程中对线路的平直度、轨距、高低差、水平差、 曲线半径等参数进行全面、准确、实时的检测，及时发 现和解决潜在的安全隐患，提高线路维护的针对性和效 率。同时，轨道动态检测技术还可以为矿区铁路线路的 改线和扩建提供准确的数据支持。
轨道动态检测技术的广泛应用将带来显著的社会效益和 经济效益。通过提高运行安全和运输效率，可以减少事 故的发生和交通拥堵，提高公众出行的舒适度和安全性 。同时，轨道动态检测技术的发展也将带动相关产业的 发展，创造更多的就业机会和技术转化机会。
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05 轨道动态检测实 际案例
案例一：铁路线路检测案例
总结词
通过运用轨道动态检测技术，对铁路线路进行全面、准确、实时的检测，为线路维护和安全管理提供及时、可靠 的数据支持。
详细描述
铁路线路是列车运行的基础设施，其状态直接影响到列车运行的安全和效率。通过轨道动态检测技术，可以在列 车运行过程中对线路的平直度、轨距、高低差、水平差、曲线半径等参数进行全面、准确、实时的检测，及时发 现和解决潜在的安全隐患，提高线路维护的针对性和效率。
高速铁路轨道几何状态控制指标及检测技术探讨
高速铁路轨道几何状态控制指标及检测技术探讨王国祥;高俊;卢建康【摘要】Wang Guoxiang Gao Jun Lu Jiankang%结合国内外的运用情况，对钢轨精调存在的问题、轨道检测控制指标及检测技术进行探讨，以期建立轨道几何状态质量的评判标准，提高检测效率，更好地控制轨道几何状态，满足高速列车对轨道平顺性的要求。
【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2012(038)001【总页数】5页(P1-4,24)【关键词】轨道几何状态检测;轨道平顺性指标;搭接处理;检定;邻点递变率【作者】王国祥;高俊;卢建康【作者单位】中铁二院工程集团有限责任公司,四川成都610031;成都四维纵横测绘技术有限公司,四川成都610072;中铁二院工程集团有限责任公司,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】U238;TB221 概况高速铁路轨道的平顺性和空间位置包括轨距、轨向、高低、水平、扭曲等相对平顺性指标，以及轨道的平面、高程与设计值的偏差等，统称轨道几何状态。
其中轨向、高低通常采用30m弦短波及300m弦长波不平顺性指标。
我国对轨道几何状态的测量研究，最初是为解决普通铁路的轨道形位病害，采用的是相对测量方式的轨检仪，测量效率虽高，却不易解决测量精度和可靠性问题，其测量精度不能满足高速铁路轨道平顺性的要求。
因此，京津、武广、郑西等最初建设的高速铁路，主要依靠进口设备，采用绝对测量模式进行轨道几何状态的测量。
随着我国高速铁路建设的大规模实施，国内开始生产轨道几何状态测量仪并在高速铁路建设中应用。
中铁二院根据高速铁路轨道精调需求，结合多年来在轨道精调作业中积累大量的实践经验，研制出了新型的轨道几何状态测量仪SGJ－I－TEY－1，并形成了轨道几何状态测量仪的生产、验收和测量的企业技术标准。
通过近几年轨道精调作业的实践发现:目前轨道几何状态测量仪的有关技术性能和轨道精调作业控制指标存在一些精度匹配不合理，指标控制不到位，绝对测量和相对测量指标区分不明确的现象，本文将通过一些工程实践案例的分析，提出一些问题和解决思路，以期提高轨道几何状态的检测水平。
动态检查
⑹复合不平顺是指轨向不平顺值与轨道动态 水平值的逆相加权和。其计算式如下：
4.高低、水平、轨距示意图
5.超高示意图
6.曲率示意图
曲率测量定义为一定弦长的曲线轨道（如30m） 对应之园心角θ（度/30米）。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（直线亦如此），测量车 辆每通过30米后车体方向角的变化值，同时 测量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30米曲线后的相 应圆心角θ变化值。
8.车体加速度示意图
车体振动加速度(垂向、横向加速度)
车体振动加速度是一种或多种轨道不平顺引起的车 辆综合响应，振动加速度的大小与人的舒适性感觉 和行车安全都有密切关系。由于车体振动加速度不 能区分是有何种轨道不平顺引起的，并且同一幅值 和波长的轨道不平顺，在不同行车速度时引起的车 体振动加速度大不相同，因此车体振动加速度不能 用确切地定量评定轨道的平顺状态。
综合检测车(动检车)
要确切掌握对高速行车有重要影响的轨道不平顺， 轨道检查车等检测设备的性能必须满足高速条件下 的要求。
㈠对高速铁路轨道平顺状态检测设备的基本要求 1.可测波长范围
高速行车条件下长波不平顺的影响已变得不可忽 视，因此高速轨检车的可测波长必须增大。需要检 测的波长可根据客车车主振频率和行车速度确定。
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）
轨道动态检测
（二）. Ⅴ型车检测原理
GJ-5型轨检车可测项目：轨距、左右轨向（空间曲线或可变换成多种弦测值）、 左右高低（空间曲线或可变换成多种弦测值）、水平（超高）、三角坑、曲率 （弧度或半径）、车体加速度、轨底坡（可选项）、钢轨断面（可选项）等。
技术标准：
检测项目 轨距 轨向（左右，波长≤30m） 轨向（左右，波长≤50m） 高低（左右，波长≤30m） 高低（左右，波长≤50m） 精度 ±0.8mm ±1.0mm ±2.0mm ±1.0mm ±2.0mm 范围 1420~1480mm ±100mm ±100mm ±100mm ±100mm
测量基准（轨检梁刚体）与钢轨及惯性系统的相互位置关 系定义如下： gL 左轨轨距点相对测量基准的偏移； gR 右轨轨距点相对测量基准的偏移； dL 左轨踏面顶点相对测量基准的偏移； dR 右轨踏面顶点相对测量基准的偏移； wx 轨检梁的滚动角速率； wz 轨检梁的摇头角速率； ay 轨检梁的横向加速度及倾角； aL 轨检梁的垂向加速度； G 轨道踏面中点之间的标准距离，为1511mm； ht 惯性平台相对于轨距测量线的垂直高度； AL 左侧垂直加速度计安装位置相对梁中心的距离；
非接触测量总成安装在检查车底下，如图所示为实 物图，检测设备摄像机组配置使用10个摄像机和4 个激光器用于钢轨断面的非接触测量，摄像机和激 光器被固定安装在车底下的封闭梁里。钢轨内、外 两侧激光器发出一扇形光带，垂直照射在钢轨上， 在钢轨上形成一垂直断面；同时，断面和轨距摄像 机捕捉到激光线的图像，视频图像输出到VMEbus 计算机系统，经数字化后，拟合成完整的钢轨断面 图像，通过坐标变换、合成和滤波处理等，得到轨 道几何数据和钢轨断面磨耗等。 惯性测量包安装在激光器/摄像机梁的中部，惯性 测量包测量车辆转向架的横向和垂向加速度以及滚 动和摇头速率等。
高速铁路轨道几何状态测量仪检测方法研究
高速铁路轨道几何状态测量仪检测方法研究龚志强;侯俊岭【摘要】提出了轨道几何状态仪检测的整套方法,用数理统计方法通过对多次采集的基准数据进行处理,从而求得最或然值来替代标准场地轨道几何状态真值。
以某高速铁路为例,利用上述方法检定合格的测量仪精调作业后,轨道平顺性完全满足高速行车要求,验证了方法的有效性和实用性。
【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2011(037)005【总页数】4页(P13-16)【关键词】高速铁路;几何状态测量仪;室内检测;室外检测【作者】龚志强;侯俊岭【作者单位】四川西南交大铁路发展有限公司,四川成都610031;中铁工程设计咨询集团郑州设计院,河南郑州450000【正文语种】中文【中图分类】P204;U238铁路轨道准确的几何尺寸是保证列车安全运行的基本条件，高速铁路的理论研究和实践分析表明，只有在高平顺的轨道上才能实现高速行车。
高速铁路轨道有别于一般铁路轨道的主要特点就是具有高平顺性，而轨道精调作业就是保证轨道平顺性的最后一环，在整个施工阶段具有特殊重要的意义。
在作业过程中采用专用的检测设备—轨道几何状态测量仪(以下简称“测量仪”)进行数据采集，从而获得轨道的平面位置、高程、轨距、超高等一系列几何尺寸信息，并对轨道的几何平顺性作出分析，对轨道线形进行优化调整，合理控制轨距、水平、轨向、高低等变化率，使轨道静态精度满足高速行车条件［1］。
轨道线形调整是一件非常精细的工作，所用的设备和工具精度要有保证，并定期检查标定。
精调过程中最重要的仪器设备—测量仪的工作状态直接影响到精调工作进行顺利与否、精调结果是否满足规范要求。
而我们使用的测量仪多数为转场设备，存在诸多不足:机械部件老化、破损，传感器初始零位漂移、增益不准确等诸多问题，部分新购置仪器缺乏系统标定、外业磨合。
这些仪器直接投入到轨道精调作业中，势必影响到轨道精调的准确性及正确性。
因此，在开展轨道精调以前对测量仪进行全面系统的检测就显得尤为重要。
铁路轨道几何状态检测技术
铁路轨道几何状态检测技术哎呀，说起铁路轨道几何状态检测技术，这可真是个相当重要但又不太为人熟知的领域。
你知道吗，就像我们每个人都希望走在平坦顺畅的道路上一样，火车也希望自己行驶的轨道是“完美无瑕”的。
想象一下，要是轨道这边高那边低，或者弯弯曲曲不规整，那火车跑起来得多难受，多危险呀！我曾经有一次坐火车的经历，那时候我正靠着窗户欣赏外面的风景。
突然，感觉车身猛地晃了一下，接着就是一阵颠簸。
当时心里就“咯噔”一下，心想这轨道不会出啥问题了吧。
后来才知道，原来是那段轨道的几何状态有点小毛病。
铁路轨道几何状态检测技术，简单来说，就是给轨道做“体检”的一套方法和手段。
检测的内容那可多了去了，像轨道的轨距、水平、高低、轨向等等。
轨距嘛，就是两条钢轨之间的距离，这要是不合适，火车轮子就容易出轨；水平呢，就是看轨道左右是不是在一个平面上，要是一边高一边低，火车跑起来能稳当吗？高低是指轨道沿着纵向的起伏情况，轨向就是轨道的直线度或者曲线的圆顺程度。
检测这些可不容易，得用上各种各样的“神器”。
比如说轨道检查车，这就像是轨道的“专属救护车”，上面装着各种精密的检测仪器，一边跑一边收集数据。
还有一些便携式的检测设备，就像小巧灵活的“侦察兵”，能在一些特殊的地方发挥作用。
检测人员也很辛苦，有时候大半夜的还得在线路上工作。
我听说有个检测小组，为了检测一段新铺设的轨道，在寒冬腊月里，顶着刺骨的寒风，一步一步地测量、记录。
他们的手都冻僵了，但是为了确保数据的准确，一点都不敢马虎。
而且，现在的检测技术越来越先进啦！不再是单纯地靠人工测量，而是结合了各种高科技手段，像卫星定位、激光测量、传感器技术等等。
这些技术就像是给检测工作装上了“翅膀”，让检测更加高效、准确。
有了准确的检测数据，才能及时发现轨道存在的问题，然后进行维修和养护，让火车跑得又快又稳。
就像我们身体不舒服去医院做检查一样，只有查清楚了问题，才能对症下药，恢复健康。
总之，铁路轨道几何状态检测技术虽然听起来有点专业和枯燥，但它实实在在地保障着我们的出行安全。
高速列车的轨道几何参数测量及实时检测技术研究
高速列车的轨道几何参数测量及实时检测技术研究随着世界各国高速列车的迅猛发展，轨道的安全和舒适性也被越来越关注。
而轨道几何参数的测量和实时检测则是确保高速列车运行安全的重要保障。
本文将介绍高速列车轨道几何参数测量及实时检测技术的研究进展。
一、轨道几何参数的测量方法轨道几何参数包括纵向、横向和高程参数等。
由于轨道长度较长、运行时间较长、以及多种因素对轨道的影响，在实际应用中，通常使用多种测量方法互相配合，以实现轨道几何参数的准确测量。
1. 激光扫描技术激光扫描技术是目前比较流行的测量方法之一。
该技术使用搭载在列车上的激光扫描仪扫描轨道表面，通过收集激光反射信号，确定轨道上每个点的位置坐标和表面几何特征。
2. GPS/INS技术GPS/INS技术是目前比较先进的测量技术。
该技术采用全球定位系统（GPS）和惯性导航系统（INS）的组合，以高频率采集列车位置和方向数据，并结合地面GPS信标进行修正，以获得更精确的轨道几何参数。
3. 计量测量技术计量测量技术是一种传统的轨道几何参数测量方法，包括使用高精度直角测量仪、光电测距仪和等高线仪等仪器进行测量。
二、轨道几何参数的实时检测技术实时检测轨道几何参数可以帮助运营人员及时发现轨道的缺陷或变形，从而保障高速列车运行的安全和舒适性。
1. 激光传感器技术激光传感器技术可以将获取的轨道几何参数数据实时传送给列车上的控制器，并通过分析和处理数据，判断轨道的变形程度是否达到预警值，并及时发出警报。
2. 摇摆度检测技术摇摆度检测技术通过在列车车轮上安装摇摆度检测器，可实时检测轨道的侧向位移和垂向位移等轨道几何参数，并进行实时监测和分析。
3. 多传感器融合技术多传感器融合技术可以结合不同的测量方法，并整合多传感器数据，以提高测量准确性和实时性。
例如，结合激光扫描技术和GPS等技术，可实现更加精确的轨道几何参数测量和实时检测。
结论通过对高速列车轨道几何参数测量及实时检测技术的研究，可以有效保障高速列车运行的安全和舒适性。
1.轨道几何动态检测原理和标准以及数据应用
为正，反之为负；
曲率正负：顺轨检车正向，右拐曲
线曲率为正，左拐曲线曲率为负；
车体水平加速度：平行车体地板，
垂直于轨道方向，顺轨检车正向，
向左为正；
车体垂向加速度：垂直于车体地板
，向上为正。
轨道动态检测项目 轨道不平顺定义：轨距点
“线规”规定实际钢轨顶面以下钢轨内侧16mm 处轮轨接触点。
目前轨检车检测的是16mm点。
轨道不平顺定义：三角坑
轨道平面的扭曲，沿 轨道方向前后两水平 代数差。
也称作扭曲，基长为 3m。
曲率
半径的倒数。 可以通过单位长度角
度变化计算。
轨检车检测项目正号定义
位端，定义二位端至一位端方向为 轨检车正向，轨检车行使方向与轨 检车正向一致时为正向检测，反之
为反向检测。
轨距（偏差）正负：实际轨距大于
标准轨距时轨距偏差为正，反之为
负；
高低正负：高低向上为正，向下为
负；
轨向正负：顺轨检车正向，轨向向
左为正，向右为负；
水平正负：顺轨检车正向，左轨高
轨道几何动态检测原理 和标准以及数据应用
中国铁道科学研究院基础设施检测研究所 2016.06.29
主要内容
Part1：前言 Part2：国外动态检测介绍 Part3：我国轨道动态检测项目 Part4：我国检测系统原理 Part5：轨道几何状态检测标准 Part6：轨道检测波形辨识 Part7：检测数据应用
轨道动态检测项目 轨道不平顺定义：轨距
同一轨道横截面内左右钢轨两轨距点之间的最 短距离。
目前轨检车检测16mm点间距离。
轨道动态检测项目
轨距变化率
只要满足列车通过条 件连续不变，小轨距 有利车辆动力性能。 轨距检测受标定误差 影响，常产生检测系 统误差。
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。
铁路线路动静态检查、检测技术
铁路线路动静态检查、检测技术第一篇：铁路线路动静态检查、检测技术论文目录第一章轨道动静态检测的目的和意义…………………………1 第二章当前轨道动静态检测技术、手段...........................1 第三章存在的问题......................................................2 3.1高低不平顺病害的危害及成因分析..............................3 3.2轨距病害的危害及成因分析.......................................3 3.3轨向病害的危害及成因分析.......................................4 3.4水平病害的危害及成因分析.......................................4 3.5三角坑病害的危害及成因分析....................................5 第四章解决问题的思路 (5)铁路线路动静态检查、检测技术摘要：随着我国经济技术的快速发展及铁路六次大提速，我国逐步建立起一套比较完善的铁路线路动静态检查检测、维修养护管理系统，有效地保障了铁路轨道养护的科学合理性。
但是就目前来看，我国的铁路线路检查数据采集手段比较落后，检查技术比较传统，干扰铁路运输，其中检查数据的精确度也有待考证。
随着我国轨道检测技术手段的进步，依照“科学指导、精细管理”的原则，使得在铁路线路工务检查中，轨道动静态检测成为了有效控制线路动静态变化的检测手段。
另外，我们还需要引进新的技术和设备，进一步提高铁轨的动静态检测的准确性和科学性。
关键词：工务检测、动静态轨道病害、解决思路一、轨道动静态检测的目的和意义由于铁轨运输设备一直常年处于自然环境中，受到自然天气气候条件的影响以及重载列车的运行，使得轨道常常出现变形，铁轨路基和道床及其容易发生变化，铁轨上的零件以及铁轨线路出现摩擦损坏，对铁路运输产生了不良影响。
铁路轨道检测与维护技术
铁路轨道检测与维护技术的未来应用前景
未来铁路轨道检测与维护技术的发展
将更加注重智能化、绿色环保和可持
续发展
随着铁路交通的快速发
展，轨道检测与维护技
术将面临更多的挑战和
机遇
轨道检测与维护技术的
创新和应用将为铁路交
通的安全、高效、环保
发展提供有力支持
谢谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
06
铁路轨道维护策略与实施
轨道维护计划的制定与优化
01
轨道维护计划的制定
• 根据铁路运行状况和维护需求制定维护
计划
• 考虑设备的可用性、维护周期和成本等
因素
• 适用于轨道维护工作的计划安排和调度
02
轨道维护计划的优化
• 根据实时监测数据和维修效果优化维护
计划
• 提高维护工作的针对性和有效性
• 适用于轨道维护计划的动态调整和优化
和保养的活动
• 降低轨道维修成本，提高资源利
• 确保轨道的正常运行和使用寿命
用效率
• 适应铁路交通发展的需要
• 优化铁路运行品质，提升乘客舒
适度
轨道维护的主要工作内容与流程
01
轨道维护的主要工作内容
• 轨道几何状态的检测与调整
• 轨道部件的损伤检测和维修
• 轨道性能的监测与改善
02
轨道维护的流程
• 制定维护计划，安排维护工作
便携式轨道检测设备
轨道传感器
• 用于现场快速检测和维修的设备
• 用于实时监测轨道状态和列车运行参
• 轻巧便携，操作简便
数的设备
• 适用于临时检测和维护作业
• 安装在轨道或列车上，提供实时数据
《普速铁路线路修理规则》
TG/GW102-2019中国铁路总公司普速铁路线路修理规则2019年3月前言2006年铁道部发布的《铁路线路修理规则》（铁运〔2006〕146号）对指导线路修理，保证线路质量，确保铁路运输安全生产起到了重要作用。
十多年来，铁路管理体制发生了较大的变化，工务“线桥结构现代化、施工作业机械化、企业管理科学化”取得了长足进步，工务维修体制改革收到了显著成效，现行《铁路线路修理规则》已不适应铁路改革和运输发展的要求。
为贯彻落实“强基达标、提质增效”工作主题，不断提高普速铁路线路维护管理水平，提升线路设备质量和设备修理效率效益，中国铁路总公司工电部组织对《铁路线路修理规则》进行了修订，并更名为《普速铁路线路修理规则》。
本规则共分十一章和八个附录，主要规定了线路设备修理工作内容及工作组织、线路设备标准和修理要求、线路设备修理主要作业要求、线路设备大修设计及预算、线路设备修理标准、线路质量评定、线路设备检查、道口看守、平面和高程控制网、附则等内容。
本规则体现了进一步深化工务维修体制改革，实行检养修分开、车间组织生产、设备分级管理以及“集中修、专业修、机械修”的精神，吸收了近年工务维修体制改革和相关科研课题研究成果，吸纳了各铁路局集团公司线路维护管理经验，在确保安全的前提下，按照设备分级管理以及周期修与状态修相结合的原则，对设备修程修制、维护标准、检查评价等进行优化调整，以提高线路修理的科学性、经济性。
请各单位在执行本规则过程中认真总结经验，及时将意见反馈给中国铁路总公司工电部（北京市海淀区复兴路10号，邮政编码：100844），供今后修订时参考。
本规则技术总负责人：康高亮、王保国本规则主要起草人：赵文芳、曾宪海、郭战伟、吕关仁、吴细水、杨忠吉、张晓阳、田新宇、杨飞、马战国、肖俊恒、王树国、蒋金洲、姜子清、田常海、胡玉堂、刘维帧。
本规则主要审查人：李育宏、牛道安、万坚、姚冬、杨桉、孙晓南、贾跃军、冯文波、邱金帅、罗国伟、刘丙强、涂文靖、刘秀波、唐文龙、孟亮、江广坤、马生、闵国石、李明、雷重振、代永波、奚绍良、詹文华、陈福宾、许圣强、赵英超、谭丙磊、康庆涛、支洋、张启峰、魏刚、贾桂良。
惯性导航轨道几何状态检测技术于普铁线路大机捣固作业中的应用
惯性导航轨道几何状态检测技术于普铁线路大机捣固作业中的应用发布时间：2021-03-25T15:40:56.423Z 来源：《基层建设》2020年第29期作者：肖志锋[导读] 摘要：近年来，工务维修体制改革有序推进，在推行集中修、机械修方面取得长足进步，随着2019年4月份《普速铁路线路修理规则》的颁布实施，更加明确了“检、养、修”分开，检测、修理专业化建设，以及设备维修以大型养路机械为主、小型养路机械为辅的养修理念。
中国铁路广州铁路局集团有限公司长沙工务段湖南长沙 410000摘要：近年来，工务维修体制改革有序推进，在推行集中修、机械修方面取得长足进步，随着2019年4月份《普速铁路线路修理规则》的颁布实施，更加明确了“检、养、修”分开，检测、修理专业化建设，以及设备维修以大型养路机械为主、小型养路机械为辅的养修理念。
根据惯性导航技术的相对测量原理，通过确定检测小车的位置轨迹线，并与既有铁路线型进行拟合对比分析，得到既有铁路线型的实际偏差数据，形成作业方案，用于指导普铁线路大机捣固作业，最大程度优化既有铁路线型，提升线路整体平顺度。
关键词：惯性导航；测量；应用；线路大机捣固；效果0 引言随着铁路的多次提速，列车运行速度越来越快，如何在确保行车安全的前提下最大化提升线路质量也显得越来越重要。
准确、及时、全面快速检测铁路线路危及行车安全的病害、掌握线路状况、精确制定轨道作业计划是确保铁路行车安全的关键。
在倡导大型机械作业为主、小型机械作业为辅，倡导最大化提升劳动效率、降低运营成本、提升信息化的今天【1】，应不断探索新的轨道几何尺寸检测技术，为日常轨道线路的养护维修方案制定提供数据支撑。
目前，借助CPIII（基桩控制网）对既有线路进行精确测量，在国内运用比较普遍。
但该方法受自身技术特点限制，建设难度大，维护和使用成本高，且无法实现快速轨检测量，不适用于未设置CPIII工程测量网的既有普速线路【2】。
第3章 轨道几何状态动态检测技术
概述
轨道几何状态动态检测的设备主要是轨检车。我国轨检
车可检测左右轨的前后高低、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项目 。除检测轨道几何形位外，还可以从轮轨相互作用和行车平
第一节 轨道几何状态动态检测技术及发展
——轨道检测中的新技术
激光光电技术 新 技 术 图像处理技术 振动测量技术 计算机技术
第二节 轨道检查车
我国铁路轨检车主要有GJ-3型、GJ-4型, GJ-4G型、GJ-5 型等，检测工作速度为120~160km/h。
第三节 轨道状态确认车
轨道状态确认车是检测线路施工状态，确认线路维修作 业后在建筑限界内是否存在危及行车安全的工具或材料，确
认线路维修作业质量是否满足列车运行安全和各项运输技术
条件的设备。
第三节 轨道状态确认车
——国内外概况 日本新干线高速铁路为保证高速列车的运行安全和平 稳，对轨道的平顺性、轨道几何状态偏差值的要求、线路 建筑限界范围内的周边情况的要求都非常高，为此，日本
东海、东日本、东海道、西日本各铁路公司都投入大量的
人力和资金，开发和应用先进的轨道检测和监控设备，其 中轨道状态确认车就是最有效的检测和监控手段之一。
第三节 轨道状态确认车
——国内外概况 日本新干线白天运行旅客列车，夜间((0~6点)进行维修 作业，为保证旅客列车运行的安全，在每天第一列旅客列车
运行之前，采用确认车分区段检查一遍线路，早期的确认车
究和改进的地方。
第一节 轨道几何状态动态检测技术及发展
——轨道检测中的新技术 轨道检测不仅要求准确，而且要求检测速度快，检测数 据要实时处理，要迅速获得各种检测结果。因此，必须采用
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。
一种动态轨道几何状态测量方法[发明专利]
![一种动态轨道几何状态测量方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/dd24e25065ce050877321341.png)
专利名称：一种动态轨道几何状态测量方法
专利类型：发明专利
发明人：汤友富,王旭明,黄新连,周云,邹文静,王春芳申请号：CN201910986527.9
申请日：20191017
公开号：CN110735369A
公开日：
20200131
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本申请实施例涉及轨道检测技术领域，具体地，涉及一种动态轨道几何状态测量方法。
该动态轨道几何状态测量方法采用动态轨道几何状态测量装置和全站仪对轨道进行测量，并包括：将待测量轨道划分为多个测量单元；对所述全站仪进行自由设站后方交会；在测量单元的起点通过所述全站仪对所述动态轨道几何状态测量装置进行约束测量；驱动所述动态轨道几何状态测量装置从测量单元的起点朝向终点移动，并通过所述测量机构进行移动测量；在测量单元的终点通过所述全站仪对所述动态轨道几何状态测量装置进行约束测量；重复执行第三步骤到第五步骤，完成对依次相邻的三个测量单元的测量；循环执行第二步骤到第六步骤，完成对所有测量单元的测量。
该测量方法具有检测速度快和检测效率高的特点。
申请人：中铁第五勘察设计院集团有限公司
地址：102600 北京市大兴区康庄路9号中铁五院
国籍：CN
代理机构：北京新知远方知识产权代理事务所(普通合伙)
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轨道检测技术
轨道检测技术目录第一章概述 (3)第一节线路检测对维修工作的意义 (3)第二节线路检测技术的发展 (4)思考题 (8)第二章线路静态检测 (9)第一节线路静态检查的传统方法 (9)第二节轨道检查仪检查线路 (13)思考题 (31)第三章轨道的动态检测 (32)第一节添乘仪 (32)第二节车载式线路检查仪 (36)第三节轨道检查车 (54)第四节状态监测 (78)思考题 (81)第四章线路检测的技术标准及应用 (82)第一节静态检测的技术标准及应用 (82)第二节动态检测的技术标准及应用 (89)思考题 (107)参考文献 (109)第一章概述第一节线路检测对维修工作的意义铁路线路设备是铁路运输业的基础设备，它常年裸露在大自然中，经受着风雨、冻融和列车荷载的作用，轨道几何尺寸不断变化，路基及道床不断产生变形，钢轨、联结零件及轨枕不断磨损，从而使线路设备技术状态不断地发生变化。
因此，工务部门掌握线路设备的变化规律，及时掌握线路状态，加强线路检测管理成为确保线路质量、保证运输安全的重要的基础性工作。
一、线路检测方式（一）静态检查静态检查指在没有车轮荷载作用时，用人工或轻型测量小车对线路进行的检查。
检查主要包括轨距、水平、高低、方向、空吊板、钢轨接头、防爬设备、联结零件、轨枕及道口设备等。
线路静态检查是各工务段、车间、工区对线路进行检查的主要方式之一，工务段段长、副段长、指导主任、检查监控车间主任、线路车间主任和线路工长应定期检查线路、道岔和其他线路设备，并重点检查薄弱处所。
（二）动态检测线路动态检测是在列车车轮荷载作用下通过添乘仪、车载式线路检查仪、轨道检查车等设备对线路进行的检测。
动态检测是对线路进行检查的主要方式之一，也是我国线路检测技术发展的主要方向。
二、线路检测对养护维修工作的指导作用安全生产是铁路永恒的主题。
铁路线路设备是铁路运输业的基础设备，经常保持线路设备完整和质量均衡，保证列车以规定速度安全、平稳和不间断地运行，并尽量延长设备的使用寿命是铁路工务部门的重要职责。
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第一 国外轨检车的发展概况
80年代以来，激光、数字滤波、图像处理等在轨检 车上应用更加广泛。以计算机为中心，对轨检信号进行
模拟及数字混合处理，保证轨检结果不受列车速度和运
第一
国外轨检车的发展概况
日本轨检车发展
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。
第一节 轨道几何状态动态检测技术及发展
——轨检车组成及原理 与发达国家相比，我国轨检车的性能和应用效果还存在 一定差距。主要表现在，尚没有高速轨检车，现有的准高速 轨检车也主要靠引进国外技术制造;部分关键传感器未能国 产化；轨检车的检测数据还不能充分利用等。这些都是巫待
研究和改进的地方。
第一节 轨道几何状态动态检测技术及发展
真实可信。
第一节 轨道几何状态动态检测技术及发展
——轨道检测中的新技术
激光光电技术 新 技 术 图像处理技术 振动测量技术 计算机技术
第二节 轨道检查车
第一
国外轨检车的发展概况
我国轨检车的发展现状 轨道检测的内容及轨道检查车的使用 钢轨探伤车、多功能安全综合检测车简介
第二 第三 第四
行方向的影响。采用数字滤波技术扩大了轨道不平顺可 测波长的范围，改善了轨检系统的传递函数特性，大大 提高了检测的精确性和可靠性。
第一 国外轨检车的发展概况
日本轨检车发展
日本East－i综合轨检车
日本轨检车发展
East－i综合轨检车
第一
国外轨检车的发展概况
日本轨检车发展
日本铁路为确保高速铁路新干线的安全运行，从 1975年开始先后装备了4列电气化轨道综合试验车， 承担对新干线的电气化和轨道状态的动态检查， 每列车由7辆车组成，其中第5辆为轨检车，其他 检测车检查电力、通信信号、接触网、电源回路 状态，最高检测速度为210km/h。1998年以后轨检 车又有了较大的技术进步，车辆转向架由3台改为 2台，从而将传统的弦测法由等弦改为不等弦测量， 传递函数有了明显的改善。
——轨道检测中的新技术 轨道检测不仅要求准确，而且要求检测速度快，检测数 据要实时处理ຫໍສະໝຸດ 要迅速获得各种检测结果。因此，必须采用
一系列新技术。目前检测中采用声、光、电等原理的传感器
，直接或间接与被测物休接触或非接触，获取原始信息，实 现物理量向电量转换，并经过检测设备的处理分析，得到所 需测量结果，这一技术叫做无损检测技术。无损检测不改变 被测物体的几状，不破坏其结构，不影响其工况，测量结果
第三章 轨道几何状态动态检测技术
目
第二节 轨道检查车
录
第一节 轨道几何状态动态检测技术及发展
第三节 轨道状态确认车
第四节 车载式线路检查仪
第五节 车载机车车载式线路检查仪
第六节 添乘仪
概 述
轨道几何状态动态检测的设备主要是轨检车。 我国轨检车可检测左右轨的前后高低、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项目。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
车。这个时期的轨检车主要为接触式机械轨检车，
测量速度低、项目少、技术落后、采用弦测法检
测。 50 及 60 年代，轨检车向电气式转变，测试仪
表电子化、项目增加、速度提高，并开始应用惯
性原理检测方法
第一 国外轨检车的发展概况
70年代以来轨检车发展极快，欧美、日等许多发达
国家相继研究各种先进的轨道检测技术和新的测量原理，
第一国外轨检车的发展概况
日本轨检车发展
• 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。 • 一般认为，弦测法传递函数收敛性差，East－i采用了相应的修 正方法。由于弦测法不能全部真实反映轨道状况，在复原及逆 滤波处理时仅能换算到40m波长的测值，因此该方法存在一定的 缺陷。惯性基准法受速度影响较大，不适宜低速检测，在高速 时更具优势。另外，East－i整套设备及软件均为日本的品牌和 自主开发的产品，与我国设备和软件的兼容性差，不利于系统 的后续使用和二次开发。
第一
国外轨检车的发展概况
轨道检查车是检查轨道病害、指导轨道维修、
保障行车安全的大型动态检测设备，也是实现轨 道科学管理的重要手段，为此各国铁路都重视轨
检车的开发和应用。至今，轨检车的发展已有百
余年的历史
第一
国外轨检车的发展概况
1877年第一辆轨检车诞生，至20世纪40年代，
瑞士、联邦德国、美国、法国、日本都有了轨检
等方面对轨道状态作出综合评价。
概 述
轨道的动态检测是指在列车动荷载作用下，使用专
用仪器和线路检测车，对轨道状态进行定期的系统
检测，检测轨道发生的轨距、水平、方向、高低等
轨道变形，用以反映轨道状态，分析轨道病害。 轨道动态检测的设备有添乘仪、车载式线路检查仪 和轨道检查车。
第一节 轨道几何状态动态检测技术及发展
——轨检车组成及原理 轨检车由检测装置和数据处理系统两大部分组成。检测
装置包括惯性基准轨道不平顺测量装置、光电轨距测量装置
和多功能振动测量装置等。数据处理系统包括模数转换器、 计算机、打印机等组成。 轨检车车载数据处理系统能对测 试结果进行实时处理。由各检测装置测得的模拟信号通过模 数转换器转化为数字信号，输人计算机进行分析和处理。
第一国外轨检车的发展概况
美国轨检车发展
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。 T10型轨检车采用惯性基准测量原理和非接触式测 量方法，应用光电、伺服、数字滤波、局域网技 术，最近还增加了钢轨断面测量系统，使轨检车 的功能更加齐全，检测速度可达192km/h。