轨检车波形图数据分析及其在铁路维护中的应用
轨检图纸分析及应用
轨道检查车是根据惯性基准法检测原理，应用光电、 陀螺、电 磁、电子、伺服、数字处理 、计算机等先进技术，对高低、轨 向、轨距、水平 、三角坑 、垂直加速度、水平加速度、曲率变 化率、轨距变化率、横加变化率、70米波长高低和70米波长轨 向综合检测。同时，将各项目检测结果实时显示在计算机上和波 形记录纸上，并存磁盘内，具有检测项目齐全、精度高 、可靠 性强、技术先进及很强的数据处理特点 。
分为四个等级，即I级分（保养标准）、Ⅱ级分（舒适度标准）、 Ⅲ级分（临修标准）、Ⅳ级分（限速标准）。并按超限峰值等级 进行惩罚性扣分，一个I级分扣1分、Ⅱ级分扣5分、Ⅲ级分扣100 分、Ⅳ级分扣301分；对每公里也是按惩罚性扣分来评价的，优 良：50分及以下，合格：51-300分，失格：301分及以上。 2.线路均值管理（即通常说的TQI，可以理解为面的管理） 线路均值管理即线路区段整体不平顺的动态质量管理。采用计算 200m单元轨道区段的单项几何参数的统计特征值——标准差的 方法来评价轨道区段的平均质量。
19mm×2.5m=47.5m m，则病害点里程为
1663+116.73m处
九、多波不平顺
轨道动态质量容许偏差管理值 《修规》表6.3.1—1
项目
Ⅰ级
轨距（mm）
+8、-4
水平（mm）
8
高低（mm）
8
轨向（mm）
8
扭曲（三角坑）（mm） （基长2.4m）
8
车体垂向加速度（g） 0.1
车体横向加速度（g） 0.06
Vmax＜120Km/h
Ⅱ级
Ⅲ级
+12、-8 +20、-10
12
18
12
20
X
轨检车波形图分析及应用(新)
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；
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2021GJ-4型轨检车提供IIC文件包括 ：一、二、 三、四级超限报告表，区段总结报告、每公里 扣分、曲线报告、TQI等数据。
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轨检车提供一、二、三、四级超限报告表：图中有超限地点、超限类型 、超限峰值、长度、速度（km/h）、线形（直/缓/圆）、级别。 检测标准：一级超限，每处扣1分；二级超限，每处扣5分；三级超限， 每处扣100分；四级超限，每处扣301分。
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轨距变化率：由相隔2.5米的两点实际测量的轨距差除以米 得到（车轴定距）, 轨距变化率直接影响轮轨接触几何，危
机行车安全和舒适性。
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横加变化率：由相隔18米的两点实际测量的横向加 速度差除以18米得到（车辆定距离）。
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曲率变化率：由相隔18米的两点实际测量的曲率差除以18米 得到（车辆定距离）。曲率是以列车走行的单位距离轨道的 方向角的变化表示。
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轨距：两股钢轨轨面下16mm范围内，两股钢轨作 用边之间的最小距离。
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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 顺度的波形通道。能正确判断曲线正矢连 续差和曲线的圆顺度。曲率变化率的波形 通道有突变，正矢肯定不好。
轨检车波形图分析和应用(新)
（扭曲）三角坑：左右两轨顶面用相距一定基长的 水平的代数差表示，包括缓和曲线超高顺坡造成的 扭曲量，轨检车基长取2.5米。
扭曲（三角坑）的检测原理 ：
扭曲反映了钢轨顶面的平面性。扭曲会使车轮抬 高面悬空，使车辆产生3点支撑1点悬空，极易造 成脱轨掉道。扭曲值h为：h=（a-b）-（c-d） h=△h1-△h2。△h1为轨道横断面I—I的水平值， △h2为轨道断面Ⅱ--Ⅱ的水平值，△h1-△h2为基 长L（断面I—I与断面Ⅱ--Ⅱ之间距）时两轨道断 面的水平差。水平已经测出，所以只要按规定基 长取两断面水平差即可计算出扭曲值。三角坑基 长可任意设定，如2.5米、5米、15米连续计算基 长的扭曲值，轨检车检测系统基长定为2.4米。该 值接近客车转向架 （2.44m）的轮对轴距。基长 可在18m内变换，监测范围±100mm，误差±1.5 mm。
总则
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。
轨检车检测的项目
轨道几何参数:左高低、右高低、左轨向、 右轨向、水平、轨距、三角坑、超高、曲 率以及长波轨道不平顺；
轨距：两股钢轨轨面下16mm范围内，两股钢轨作 用边之间的最小距离。
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顺度 的波形通道。能正确判断曲线正矢连续差 和曲线的圆顺度。曲率变化率的波形通道 有突变，正矢肯定不好。
轨检车检测资料的分析与应用
弦波，曲线线型严重不良。就如同列车在无缓和
６、无缝线路地段轨温升高，轨条内部应力分布 不均。
根据现场实践经验，我们可以将轨向分 为以下几类：
①单波（半波）轨向 如京九下行K1709（泰和大桥）线路波形图
见下图。
从图上我们可以看出单波轨向对行车影响 有限，不会引起列车连续晃动。消灭处理 起来也很方便，只要安排拨道消峰就能控 制晃车。
下图为07年2月部轨检车检查京九下行 K1488公里多波轨向不良波形图。
轨向不良不仅发生在直线上，曲线内轨向 （正矢）不良也导致曲线大量出现水加， 是曲线晃车的一个重要原因，因此要结合 波形图认真检查现场曲线的正矢，结合整 个曲线的情况进行拨道整治病害。
如下图：京九线下行K1597曲线轨检车波形 图。
曲线的复曲线穿行一样，每个波峰或波谷处就出 现一个水平加速度超限，动态晃车严重。
为找到有效地曲线整正方法，彻底解决曲线晃车 问题，使用经纬仪对既有下行K839曲线平面进行 复测计算，得到曲线最大上挑量为270mm,最大下 压量为130mm。在06年12月份对沪昆线动态不良 的下行K839曲线首次采用精确法整正，取得明显
效果。曲率得到很大改善，曲线轨检车高速检查 整个曲线Ⅰ级超限仅14处，无Ⅱ、Ⅲ级超限，曲 线地段轨检车扣分明显减少，高速行车平稳。整 正后的波形图如下：
3、曲率不但有指导曲线养修的作用，还能 够判断直线大方向的好坏。通过曲率公式 1/R可以反算出线路大方向的曲线半径，实 施激光精确拨道整治。如下图：
线路轨检车波型分析教案-铁路工务
单个项目出现尖刺，应是信号干扰，不是轨 道病害。
2-5
波形图查看及病害分析
高低出现大超限，垂加应有反应，反 过来垂加出现大超限，高低应有反应。
轨向出现大超限，横加应有反应，反过 来横加出现大超限，轨向应有反应。 水平、三角坑出现大超限，超高应有 反应，此时不应去看高低，因为三角坑由水 平计算而来，而水平由高低计算而来。
⑹三角坑
指2.5m基长的两组水平差，检测轨道的平面性； 顺轨道检测车正向，右拐曲线曲率为正，左拐曲线 负；曲率是针对曲线来说的，如果在直线段看到曲率那 么就说明该直线段存在碎弯、小方向或轨距变化率不好。
⑺曲率：
2-3轨道检测车各检测项目定义
⑻曲率 变化率：
指曲率测量值的差值与基长（18m）的比值；
曲率变化率
水 平
轨距变化率
四、应用波形图分析病害实例
1
现场复核病害方法
2
区间正线病害复核
3
道岔区病害复核
点复核法
3
参照复核法
1
直接复核法
根据轨道状态波形图和二三级扣分里程直接在现场复 核。是较为常见的一种方法，适用于现场病害明显、超 限项目单一的偏差，工区可以直接参照里程消灭病害。 但是要注意轨检车检测的里程与实际里程存在误差，具 体的误差值要通过对比波形图上的ALD（地面标志物） 才能准确定位。
件。4型轨检车看图软件有一个缺陷就是你所查看
的项目不全，只有8个项目，另有3个项目无法显 示。但是这8个项目对我们的生产就已经有很大的 帮助了。
2-1
看图软件的使用
线路技术科已经通过段内部办公网将该软件发送给 了各个车间，请各车间自行下载，下载流程如下。
软件下载
1. 单 击 此 处 点 “ 下 载”选择保存路径
轨检图纸分析及应用
对波峰值超过Ⅰ、
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级或超
过-Ⅰ、-Ⅱ、-Ⅲ、-
Ⅳ级标准又回到基 Ⅳ
线的处所，根据图 Ⅲ
纸中的刻度及刻度
Ⅱ
的比例求出超限值 Ⅰ
Y
轨检车标准走纸图幅为每公里400mm，即1mm代表2.5m
根据《修规》规定的偏差管理值，划 出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或-Ⅰ、-Ⅱ、-Ⅲ、 -Ⅳ超限，确定其超限的级数和具体 里程 ；再用直尺测量实际幅值在I级 或-I级超限上的投影宽度，按1:2.50
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
轨道检查车各项目门限的设定根据《修规》制定。 轨道检查车对各轨道几何尺寸及舒适度的全面检测，是对线路动
态质量的系统评估，是铁路工务维修管理部门获取动态轨道状态 信息、指导现场进行养护维修与施工作业、评估新线施工和既有 线养护维修作业质量、实施轨道科学管理的重要手段。
二、轨检车对线路的评价方式
轨检车的管理数据分为：线路峰值管理和线路均值管理） 1.线路峰值管理（可以理解为对超限点的管理） 线路峰值管理即线路局部不平顺峰值的检测，根据超限峰值大小，
四、怎样读懂波形图
红色粗线有Ⅰ级以上超限
里程，本点1662+800
水平3.00mm
轨距3.00mm
左、右轨向3.00mm
100m
每
左、右高低3.00mm
一
三角坑3.00mm
小 格
轨检车分析应用
下花园线路车间大学生工作室 唐晓龙
1.首先对检测数据进行统计分析，找出制约设备质量的关键 问题和关键区段； 2、按图纸比例，在图纸上做上标记，标记位置公里米数、 超限类型、峰值、长度、超限等级。 3、将标注好的波形图和检测数据统计表一并带到现场进行 实际调查，并将调查结果包括病害的详细位置、实际情况和 静态峰值标注在波形图上。 4 、最终由工区按图上所标记的实际情况，进行整治消除， 并将波形图留存。由段和车间按图对病害整治情况进行跟踪 检查。
保养工区一月份轨检车ǁ级
轨检车波形图
ALD轨道地面标志
现场病害查找复核 1、利用ALD复核
利用波形图提供的道岔、曲线超 高、道口、桥梁、轨距拉杆等特征 （ALD），推算出与需复核超限病 害的相对距离。在现场复核时，先 找到如上所述特征点，再根据状态 波形图的相对位置，确定病害点的 位置，进行超限病核超限病害时，可先找幅值较 大的、明显的、比较容易确定的病害点(如 高低、方向等)，再在状态波形图上根据病 害点之间相对位置，在地面上查找复核其 他病害。
三角坑病害
三角坑病害
轨距变化率病害
轨距变化率病害
ALD
轨道检查车检测资料分析与应用_1
轨道检查车检测资料分析与应用发布时间：2022-11-04T01:13:49.309Z 来源：《工程管理前沿》2022年第13期7月作者：邱仕辉[导读] 从当前轨道检查车应用类型、特点、检测标准、检测资料包含内容以及认识波形图等方面展开阐述邱仕辉（广州地铁集团有限公司运营事业总部）摘要从当前轨道检查车应用类型、特点、检测标准、检测资料包含内容以及认识波形图等方面展开阐述。
通过图表举例详细介绍了应用波形图准确找到设备病害地点以及应用轨道质量指数指导日常维修保养等的方法。
关键词铁路轨道检查车轨道检测波形图分析应用1 引言随着铁路既有干线网提速、高铁建设战略的推进和城市轨道交通蓬勃发展，提升线路设备质量、实时检测轨道状态已成为保障行车安全的首要任务。
轨道检查车对线路设备质量情况进行动态检查，是减轻日常静态检查劳动强度、帮助现场找准设备病害点、指导线路设备实行状态维修、提升设备质量的一种最佳方法。
但是，如果日常没有充分了解轨道检查车基本原理及没有认真读懂轨检车资料，没有在现场准确进行点对点复查，使一些设备病害得不到有效、彻底地整治，从而造成病害继续发展。
因此，如何应用轨道检查车，正确分析应用检测资料找准设备病害源，提高整治效果，是值得我们探讨的技术问题。
2 轨道检查车概述2.1 概念轨道检查车是一种在动态情况下检查线路轨道状态的检测设备，通常所说的轨道检查车，有轨检车、动检车。
轨检车是一节独立车厢，自身带有发电功能，仅装有线路轨道检查仪器，检测时需连挂旅客列车或机车车尾的一种检测设备。
城市轨道交通行业配备是网检车，除装有线路轨道检查仪器，还装有接触网（轨）供电检查仪器和巡检系统。
动检车是以一整列和谐号动车组进行编组，多节车厢上分别装有不同的检查仪器（如线路轨道检查仪器、接触网供电检查仪器、环境保护监测仪器等），且装有动力学检查仪器的综合性检测设备。
2.2 轨道检查车的发展及类型、特点我国轨检车发展经历了四代，现在应用较多的第四代（GJ-4型）轨检车（DJ997758和WX999246），是在进口的XGJ-1型轨检车基础上进行改良，增加了地面表识物、车体水平和垂直振动加速度等检测项目，用于评价线路质量状态、指导养护维修等。
浅谈轨道动态检测资料在线路维修中的应用
浅谈轨道动态检测资料在线路维修中的应用利用轨检车动态资料进行线路维修是铁路发展的需要，充分利用它们查找线路病害，分析病害成因，制定科学的维修整治方案。
轨道检查车作为轨道动态检测的主要工具，具有速度快、精度高、作业方便的特点。
正确运用TQI数据对指导线路日常维修具有十分重要的意义。
标签：TQI；波形图；数据分析；应用近年来，随着我国铁路不断向前发展，高速铁路、重载铁路对铁路的维修养护要求越来越高。
做好铁路线路检查是线路维修的基础，线路检查分为静态和动态检查，动态检查主要是利用添乘仪、轨检车进行检查，轨检车作为轨道动态检测的主要工具，具有速度快、精度高、作业方便的特点，利用它们查找线路病害，分析病害成因，制定科学的维修整治方案，对指导线路日常维修具有十分重要的意义。
1 TQI含义轨道质量指数（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。
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，轨道的平顺程度越差、波动性也越大。
我国TQI定义每200m为一个单元区段及所包含的左高低、右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平、三角坑七项要素。
2 轨检车数据的分析及运用（1）利用TQI指导线路维修。
在应用TQI指导养护维修上应注意以下几点：1）要做好波形图与TQI结合分析，首先剔除失真数据。
轨检车在侧向过岔、低速（V<30km/h）以及轨检车设备故障时产生的TQI数据失真，计算机不能自动进行剔除，从波形图上可以找出上述因素影响的区段，把这些区段的失真数据删除，保证TQI数据正确。
2）通过TQI数据确定需要成段维修的区段和线路存在的主要病害。
根据TQI 数据分析单项值，造成TQI超标的原因可能是某一两项指标过高，比如主要是高低问题，在安排维修时重点加强高低的整治，从而有的放矢的指导设备维修。
利用轨检车检测数据分析指导线路养护维修
利用轨检车检测数据分析指导线路养护维修摘要：在我国社会不断发展的当下，高铁成为社会最为主要的交通模式。
想要确保高铁交通顺利运行，最为关键的内容便是做好高铁检修。
但是从客观层次上来看，高铁线路较长，并且潜在的质量隐患相对较多，想要做好检修工作，必须要充分借助现代化科学技术手段，及时动态化的对高铁沿线情况进行分析和检测，及时发现问题并解决问题，通过精细养护维修，确保高铁顺利运行。
轨道检查车作为一种具备科学性的轨道质量检查技术手段，可以充分引入信息化技术，对轨道开展动态化检测，帮助日常检修工作人员及时发现问题，确保轨道检修效率。
本文将针对轨检车检测数据分析意义进行详细分析，探究出利用轨检车检测数据分析指导线路养护维修的方法和策略。
关键词：轨检车；轨道检修养护；数据信息分析轨道检查车作为当前铁路日常检修最为常用的技术设备，在社会不断发展之下，轨道检查车的技术水平也不断提升。
结合当前轨道检查车发展情况来看，欧美国家对轨道检查车技术不断更新换代，切实保障了轨道检查的速度，其精准度和功能性不断提升，具备稳定、高效性，为轨道日常检修工作带来了强大的基础设备保障。
轨道检查车每次对线路进行检查之后，可以构建出完整的轨道线路状态波形图，对轨道线路开展全面详细数据分析，借助数据化分析指导日常养护维修工作，确保铁路日常检修工作更加具备针对性与科学性。
本文将针对利用轨检车检测数据分析指导线路养护维修相关内容进行详细分析。
1、轨检车检测数据分析意义轨检车检测数据分析最大的价值便是可以及时动态地发现轨道质量问题，有针对性的发现轨道质量安全问题，确保铁路轨道运行安全稳定性。
轨道检查车相比轨检小车的静态检查来说，更加可以精准地发现铁路轨道真实的偏差情况，并且可以精准的判断评价轨道的安全性能。
结合当前我国铁路检查领域来看，轨道检查车是轨道检查当中最为科学、最为精确的检测系统，在进行铁路轨道项目检查的过程中，轨道检查车可以借助几何参数、车梯轨箱加速参数、钢轨断面参数等诸多内容，对铁路实际情况进行分析。
运用轨检车数据分析提高轨道养护维修质量的探讨
运用轨检车数据分析提高轨道养护维修质量的探讨摘要：轨道检测车（以下简称轨检车）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。
我们不仅可以将轨检车动态数据和现场核查的静态数据动静结合，对管辖内设备进行从微观到宏观的掌握，指导我们的现场整改，还可以根据轨检车超限数据的级别来合理安排作业和调度人力，使各项资源得到最大化利用。
关键词：轨检车;现场整改;动静结合Abstract: The track inspection car (hereinafter referred to as the track inspection car) is to check the orbital diseases, guide rail repair, large dynamic detection equipment to ensure traffic safety, it is also an important way to realize the track of scientific management. We can not only the static data and dynamic data of track inspection car and on-site verification of binding, within the jurisdiction of equipment from micro to macro control, guiding our on-site rectification, it can also according to the track inspection car overrun data level to rationalize the operation and scheduling of manpower, the resources to obtain the maximum utilization.Key words: rail car; a combination of static and dynamic scene rectification;数据统计分析由于轨检车的检测项目包括了轨距、水平、轨向、三角坑、水平加速度等众多项目，我们在收到轨检车数据之后，有必要对种类繁多的检测项目进行分类统计，再逐一进行分析，方便工班长根据统计分析之后的数据进行合理的分工安排。
轨检车检测数据及波形图的应用
轨检车检测数据及波形图的应用轨检车检测数据及波形图的应用随着铁路的不断发展，轨检车的重要性不断得到肯定。
但是，车间和工区对轨检车检测数据及波形图的应用并不十分充分。
本文从影响检测结果的一些因素入手，谈了谈波形与现场病害的对应关系、病害点的补充及监控和病害实际里程的确定等几个方面，以解决轨检车数据在应用中遇到的一些实际问题。
这些方法的运用，在指导工区现场维修和监控管内病害发展上起到了积极的作用。
关键词轨检车数据及波形图应用前言随着铁路向着高速、重载的方向不断发展，动态检测的手段也日趋多样化、精细化。
我们需要利用先进的动态检测手段对线路设备质量进行检查监控；同时需要根据动态检测数据发现线路存在什么样的具体问题，以此指导工区维修。
动态检测的最终目的是应用检测结果对轨道质量状态进行评价，指导维修工作。
为了方便对病害点的查找应利用峰值指标，指导工区手工作业消灭Ⅲ级或Ⅱ级以上超限，关注I级病害是否有所发展，以解决线路局部不平顺问题。
1对检测结果产生影响的一些因素1.1检测方式轨检车对轨道进行的是动态检测，是线路在列车实际动载作用下、轨道几何尺寸存在的偏差，不同于静态测量值。
因此与静态测量值有出入是正常的。
当线路存在较为严重的空吊时，就会发现线路动态高低的测量值非常大。
当曲线钢轨存在磨耗或木枕地段的扣件扣压力不足，就会发生轨距动态检测与静态检测值有较大出入的现象。
1.2偏差等级的确定1.2.1因偏差等级数据采集标准不同而产生的检测差异轨检车每进行一个采样距离时，计算机对轨道的各个几个参数项目的检测结果采样一次，当某个项目的检测结果连续3次采样值都超过某一级病害界限值时，计算机统计为一处病害，并依据病害的最大值确定超限病害的相应级数。
如图所示，一、二、三级为病害界限值，A、B、C、D分别表示4个采样点，则s为一个采样距离，A为病害起点，D为病害终点，L表示超限病害长度。
由轨检车超限等级的定义可知，如果超限级数划定的标准不同，那么对同一病害做检测其检测结果也不一样。
轨检车检测数据在线路设备维修中的应用
轨检车检测数据在线路设备维修中的应用摘要：随着计算机技术的发展，带动了检测技术的更新，借助于轨检小车技术可以快速检定轨道结构，保证轨道的几何平顺性，保证轨道在几何状态正常的情况下运营。
轨道小车具有轻型、智能、精度高等特性。
轨检车检测数据能准确的反映线路状态，如何做到从检测数据中判断线路病害是非常重要的。
通过对检测数据的分析研究，掌握病害的发展规律，为线路维修提供可靠依据。
关键词：轨检车；检测数据；线路设备维修；应用1轨检车检测原理及检测项目目前运用的GJ-4型轨检车主要采用惯性基准原理，惯性基准就是当轴箱（车体）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（车体）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”。
惯性基准法的建立是测量基准线，是由质量弹簧系统中质量块（车体）的运动轨迹给出的。
GJ-4型轨检车是以车体为质量块。
陀螺与车体为基准。
图1惯性基准原理简化图检测项目：轨距、水平、轨向、高低、三角坑、车体垂直振动加速度和横向振动加速度等七项指标。
2轨检车检测资料的应用2.1动态分析轨道质量，得出动态指标现如今，铁路运输在我国的运输行业中是一个非常重要的组成部分，并且，铁路运输速度的加快，对轨道的质量等提出了越来越高的要求，所以在轨检车检验过程中，只有掌握动态的轨道质量指标，才能够对轨道的质量和状态进行实时的监控。
在整个检测过程中，第一步应该是对所需检测的区域进行明确合理的划分，后续对各个区域都要进行所有项目的检测，这样得出的数据也是非常全面完整的。
通过计算机系统对这些数据的识别与分析，后期会得出相对应的参数标准值。
这些得出的数据才是维护工人后期所进行维修工作等的关键参考，并且，维修方案的制定与更改等也要结合这些数据。
只有收集轨道动态质量指标，才能对各个不同铁路路段的实际情况进行实际分析，得出适合本路段质量维护的方案，进而大幅度的提升轨道的质量管理。
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轨检车波形图数据分析及其在铁路维护
中的应用
摘要：本文旨在研究轨检车波形图数据的获取、分析以及其在铁路维护中的
应用。
通过对波形图数据的处理和分析，可以更好地了解铁路轨道的状况，提高
铁路运营的安全性和效率。
本文将介绍波形图数据的采集方法、分析技术以及应用，为铁路维护提供重要的参考。
关键词：轨检车；波形图；数据分析；维护应用；
引言：
铁路系统是国家经济的重要组成部分，需要不断进行维护和检测以确保运行
的安全性和效率。
轨检车波形图是一种重要的数据源，用于评估铁路轨道的状况。
通过对波形图数据进行分析，可以检测轨道的异常，预测维护需求，并提高铁路
系统的可用性。
一、波形图数据采集方法
1.1传感器的使用
1）激光测距仪(LiDAR)：激光测距仪广泛应用于波形图数据采集。
它通过发
射激光脉冲并测量反射时间，可以高精度地获取地面的高程和轨道的曲率信息。
2）惯性测量单元(IMU)：IMU传感器可以测量加速度和角速度，用于确定车辆的
姿态和运动状态，有助于对轨道特征的解释和纠正。
3）高精度GPS：高精度GPS
系统用于获取轨道车辆的准确位置，结合其他传感器数据，有助于创建地理信息
系统(GIS)数据库，实现数据的地理参考。
4）视觉传感器:摄像头和其他视觉传
感器可用于拍摄轨道照片和视频，以支持轨道的可视检查，并为数据分析提供视
觉信息。
1.2数据采集的时间、地点和频率
1)时间:数据采集通常在轨道交通最低的时间段进行，以减少干扰和风险。
通常在深夜或凌晨进行，避免干扰列车运行。
2)地点:数据采集的地点应涵盖整个铁路网络，包括主线、辅线、弯道、坡道、交叉口等。
重点关注曾经发生过事故或问题的区域，以及高风险区域。
3)频率:数据采集的频率可以根据维护计划和需求而变化。
通常，轨道的日常巡检是常规任务，而更深度的波形图数据采集可以每月或季度进行一次。
二、数据预处理
2.1 数据清洗和噪声消除
1）数据清洗：数据清洗是识别和处理异常值、缺失数据以及其他不规范的数据点的过程。
使用统计方法或数据可视化技术来识别数据中的异常值，这些异常值可能是由传感器故障或其他问题引起的。
如果数据中存在缺失值，需要进行插补或删除，以确保分析的连续性。
2）噪声消除：噪声是由各种因素引起的数据中的随机波动。
常见的噪声源包括传感器误差、震动、温度变化等。
使用数字滤波器技术，如低通滤波器，以去除高频噪声。
应用平滑算法，如移动平均，以减小数据中的波动。
2.2 数据校准和对齐
1）数据校准：数据校准是将不同传感器的数据调整到相同的参考框架，以便进行比较和分析。
将数据从不同坐标系转换为相同的坐标系，通常是地理坐标系。
确保不同传感器的时间戳一致，以便将它们对齐。
2）数据对齐：数据对齐是将数据时间序列进行对齐，以便在相同时间点进行比较。
将数据插值到相同的时间点，以便在时间上对齐。
标记数据中的关键事件，如曲线的起点和终点，以便在时间上对齐。
三、波形图特征提取和轨道质量分析
3.1 轨道几何特征提取
1）高程：高程是轨道上各点相对于某一基准点的垂直位置。
通过波形图数据，可以提取出轨道的高程信息，从而分析轨道的坡度和高程变化。
这些数据对
于确定轨道的坡度和高程变化非常关键，以确保列车能够正常运行。
2）偏差：
轨道的偏差表示轨道中心线与理想轨道中心线之间的横向距离。
通过波形图数据，可以计算出轨道的偏差情况，以评估轨道的中心线位置是否正确。
偏差的变化可
以帮助检测轨道的弯曲和变化。
3）曲率：曲率表示轨道的弯曲程度。
波形图数
据可以用于计算轨道的曲率，并确定轨道上的弯道和转弯部分。
曲率信息对于列
车的运行速度和悬挂系统的设计非常重要。
3.2 轨道质量分析
1）平整度：平整度是描述轨道表面的平坦度和光滑度的指标。
通过波形图
数据，可以分析轨道表面的变化和不平整度，以确定是否存在凹陷、凸起或其他
表面问题。
平整度对于确保列车运行的舒适性和安全性至关重要。
2）轨距：轨
距是轨道上两个轨道线的中心线之间的距离。
通过波形图数据，可以测量轨距的
变化，以确保轨距在规定范围内，以及检测是否存在任何异常情况。
四、数据分析技术
4.1 机器学习算法
1）特征提取：在机器学习分析中，特征提取是关键步骤之一。
波形图数据
通常非常复杂，因此需要从中提取有意义的特征，以便用于后续的机器学习模型。
一些常见的特征提取方法包括傅里叶变换、小波变换、边缘检测等。
2）监督学习：监督学习算法用于训练模型以预测或分类轨道的状况。
例如，可以使用分类
算法来识别轨道上的问题区域，如裂缝或磨损，还可以使用回归算法来预测轨道
的未来维护需求。
3）无监督学习：无监督学习算法用于聚类和降维分析，以识
别数据中的模式和结构。
这些算法可以帮助发现潜在的轨道问题或异常，而不需
要预定义的类别。
4.2 统计方法
1）描述性统计：描述性统计是一种用于总结和理解数据分布的方法。
它包
括计算均值、方差、分位数等统计指标，以便快速了解数据的特征。
2）假设检
验：假设检验用于验证关于数据的假设，例如轨道的均匀性或两个时间段数据之
间的显著性差异。
这有助于确定是否存在异常情况或问题。
4.3数据可视化工具
1）图表：数据可视化是将数据转化为图形的过程，以便更容易理解和解释。
一些常见的图表类型包括折线图、散点图、直方图等。
这些图表可用于展示波形
图数据的趋势、分布和关系。
2）热图：热图是一种用于呈现数据矩阵的图表，
其中数据值通过颜色编码来表示。
在波形图数据分析中，热图可以用于显示轨道
特征的空间分布，例如高程变化或曲率。
3） GIS地图：地理信息系统（GIS）地
图是一种将波形图数据与地理坐标相关联的强大工具。
它可以帮助可视化轨道特
征的地理分布，以便更好地理解轨道问题的地理关系。
五、结果与讨论
5.1 波形图数据分析结果
通过波形图数据的分析，我们获得了轨道的几何特征，包括高程、偏差和曲率。
结果显示轨道的高程变化，反映了轨道的坡度和高程差异。
偏差分析揭示了
轨道中心线与理想轨道的相对位置，有助于检测轨道的横向变化。
曲率数据揭示
了轨道的弯曲程度，对于列车运行和车辆悬挂系统设计提供了重要信息。
5.2轨道质量评估
我们进行了轨道质量的评估，关注平整度和轨距两个关键指标。
分析结果表明，轨道的平整度存在一些不规则的变化，可能涉及到表面不平整或悬浮系统的
问题。
轨距数据显示了轨道的稳定性，有助于评估轨道的维护需求。
5.3异常和潜在问题
在数据分析过程中，我们也注意到一些异常或潜在问题，例如高程剧烈波动
或偏差超出正常范围。
这些问题可能表明轨道的某些部分需要额外的关注和维护。
这些问题的快速识别有助于减少潜在风险，确保铁路系统的安全性和可靠性。
六、应用案例
6.1维修计划的制定
波形图数据在铁路维护中的应用之一是维修计划的制定。
根据分析结果，我
们可以确定哪些部分的轨道需要维护，以及需要采取什么样的维护措施。
例如，
对于高程波动较大的区域，可能需要进行平整度修复工作。
对于偏差较大的区域，可能需要进行轨道调整。
6.2维护决策支持
波形图数据还为维护决策提供了支持。
维护团队可以根据数据分析结果制定
紧急维修计划，以及定期的预防性维护计划。
这有助于提高维护的效率，减少维
护成本，并确保铁路系统的可用性和安全性。
6.3效果和成本效益分析
应用案例的效果和成本效益也需要进行分析。
我们可以跟踪维修计划的执行
情况，监测轨道状况的改善，并评估维护成本与系统可用性之间的关系。
这有助
于不断改进维护策略，以在成本效益方面取得最佳平衡。
结论：
综合而言，波形图数据的分析为铁路维护提供了强大的工具和信息，帮助评
估轨道的几何特征和质量，识别潜在问题，制定维修计划，并支持维护决策。
这
些应用案例不仅提高了铁路系统的可靠性，还在成本效益方面取得了重要的成就。
参考文献：
[1]基于轨检车动态正矢的曲线状态评价方法及应用，严录录等; 铁路技术
创新 ;2021。