轨检车波形图分析及应用(新)
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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。
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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；
车体响应参数：车体横向加速度、车体垂 向加速度；
辅助评价参数：轨道质量指数、各单项轨 道质量指数
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波形显示软件是用于运行过程中实时显示或者事后回放波形的软件，并能进行波形的的对 比、测量、实时打印等。其波形参数包括轨距、轨距变化率、70米高低、 70米轨向、曲 率、曲率变化率、左史轨向、左史高低、超高、三角坑、ALD、水 平加速度、垂直加速度 等，还可以自己调整。 整个界面分为（A）波形显示区、（B）参数显示区和公里显示区（C）如图所示：
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高低：钢轨顶面沿轨道延长垂向凹凸不 平顺。
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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。测量 高低的传感器除了测量曲率、水平外，另外还有2 个垂直加速度计。通过车体位移，计算出轨面相 对惯性空间的位移变化，进行必要的处理，得到 高低数值。监测范围±60mm，误差为±1.5mm。 高低摸拟弦长18.6米。
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。
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70m高低：70m范围内钢轨顶面沿轨道延长垂向凹凸不平顺。 1.5~70m是长波高低和轨 向不平顺随机信号所包含的波长范围 以往轨检车检测输出和评价的高低和轨向波长范围是 1.5~42m。 对于160km/h以下线路1.5~42m波长范围的高低和轨向不平顺足以反映影响 行车安全和舒适性。 但160km/h以上是1.5~42m波长范围的高低和轨向不平顺主要反映 影响行车安全，考虑舒适性必须而需重点考虑1.5~70m波长范围的高低和轨向不平顺。
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Hale Waihona Puke Baidu A
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轨向：钢轨内侧轨距点垂直于轨道方向偏离轨距点 平均位置的偏差，分左右轨向。轨向也称作方向。
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方向的检测原理 ：
方向指钢轨内侧面轨距点沿轨道纵向水平 位置的变化。利用左右股轨距测量装置所 测的左右股轨距变化或位移，轨距点相对 纵向轨迹—轨向。监测范围±100mm，误 差±1.5mm。摸拟弦长18.6米 。
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；
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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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21
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
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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） 。
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轨检车检测项目正负号定义 ：
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（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。
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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。
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超高：同一横截面上左右轨顶面相对在水平面的高度差
水平：同一横截面上左右轨顶面相对在水平面的高度差， 但不含曲线上按规定设置的超高值及超高顺坡量。
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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。
轨检车检测项目正负号定义：轨检车正向：检测梁位于轨 检车二位端，定义二位端至一位端方向为轨检车正向，轨 检车行使方向不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；
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。
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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；
车体响应参数：车体横向加速度、车体垂 向加速度；
辅助评价参数：轨道质量指数、各单项轨 道质量指数
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波形显示软件是用于运行过程中实时显示或者事后回放波形的软件，并能进行波形的的对 比、测量、实时打印等。其波形参数包括轨距、轨距变化率、70米高低、 70米轨向、曲 率、曲率变化率、左史轨向、左史高低、超高、三角坑、ALD、水 平加速度、垂直加速度 等，还可以自己调整。 整个界面分为（A）波形显示区、（B）参数显示区和公里显示区（C）如图所示：
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高低：钢轨顶面沿轨道延长垂向凹凸不 平顺。
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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。测量 高低的传感器除了测量曲率、水平外，另外还有2 个垂直加速度计。通过车体位移，计算出轨面相 对惯性空间的位移变化，进行必要的处理，得到 高低数值。监测范围±60mm，误差为±1.5mm。 高低摸拟弦长18.6米。
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。
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70m高低：70m范围内钢轨顶面沿轨道延长垂向凹凸不平顺。 1.5~70m是长波高低和轨 向不平顺随机信号所包含的波长范围 以往轨检车检测输出和评价的高低和轨向波长范围是 1.5~42m。 对于160km/h以下线路1.5~42m波长范围的高低和轨向不平顺足以反映影响 行车安全和舒适性。 但160km/h以上是1.5~42m波长范围的高低和轨向不平顺主要反映 影响行车安全，考虑舒适性必须而需重点考虑1.5~70m波长范围的高低和轨向不平顺。
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Hale Waihona Puke Baidu A
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轨向：钢轨内侧轨距点垂直于轨道方向偏离轨距点 平均位置的偏差，分左右轨向。轨向也称作方向。
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方向的检测原理 ：
方向指钢轨内侧面轨距点沿轨道纵向水平 位置的变化。利用左右股轨距测量装置所 测的左右股轨距变化或位移，轨距点相对 纵向轨迹—轨向。监测范围±100mm，误 差±1.5mm。摸拟弦长18.6米 。
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；
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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
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23
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） 。
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轨检车检测项目正负号定义 ：
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（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。
A
13
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。
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超高：同一横截面上左右轨顶面相对在水平面的高度差
水平：同一横截面上左右轨顶面相对在水平面的高度差， 但不含曲线上按规定设置的超高值及超高顺坡量。
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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。
轨检车检测项目正负号定义：轨检车正向：检测梁位于轨 检车二位端，定义二位端至一位端方向为轨检车正向，轨 检车行使方向不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；