第3章 轨道几何状态动态检测技术
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第三章 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
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 真实可信。
第四节 车载式线路检查仪
——工作原理 车载式线路检查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。它根据车体的垂直振动
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。技术人员根据提供的里程和峰值排查线路病害。一般 来说，轨距及其变化率、轨向等超限会引起车体水平摆动； 高低、水平、三角坑等超限会引起车体垂向振动。
稳性等方面对轨道状态作出综合评价。
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
——缺点 因此，添乘技术人员可对非线路病害引起的晃车信号进 行人为干预，将干扰信号引起的晃车记录和列车非正常运行
引起的晃车记录予以剔除，以免误导现场生产。
第五节 车载机车车载式线路检查仪
列车全面提速并开行重载列车以来，线路负荷不断加 重，安全问题也日益突出，在机车上安装轨道动态检测设
备加强对线路病害实时检测尤为重要。为此研制了GDJ-1
第四节 车载式线路检查仪
——概述 线路几何尺寸超限，会导致运行中列车晃动，过去工务 技术人员采用登乘机车的方法记录晃车里程，或登乘最后一
节行李车，在晃车地段丢石灰包进行标识，但这些方法对晃
车的判断结果往往因人而异。为了提高轨道状态管理水平， 改变凭经验判断晃车的落后局面，20世纪80年代，车载式线 路检查仪应运而生。
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
第四节 车载式线路检查仪
——工作原理 车载式线路检查仪主要由三部分组成:传感器、测速装 置、储存打印装置。传感器用于感应车体垂直或水平振动，
并将振动信号通过电缆线传送到储存打印装置。早期的测速
装置安装在车轮上，通过记录车轮单位时间内转动的圈数来 测定列车速度。随着科学技术的发展，目前可以利用GPS全 球定位系统来测定列车速度。储存打印装置不但能将超限处 所、峰值和车速等实时打印，还能将数据存储用于对线路状 态的分析。
第四节 车载式线路检查仪
——优点 智能线路检查仪和便携式线路检查仪重量轻，体积小， 携带方便，能准确地发现晃车地点，已成为工务技术人员进
行线路动态检测的一种重要设备。检查仪可与微机直接连接
，进行实时检测；数据储存便于全面分析线路质量，可转化 为各种表格存档和分析。
第四节 车载式线路检查仪
——缺点
①只能记录晃车里程和程度，不能确定属于什么线路病害。 ②对钢轨波形磨耗、大轨缝反应过度灵敏，对三角坑和大轨
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
距反应不明显。
③易受机车车型影响，机车车型不同添乘结果差异较大。 ④不能判别外来信号的干扰，易将干扰信号判断成晃车。 ⑤易将列车紧急制动等车辆运行造成的晃车判断为线路病害 引起的晃车。
第四节 车载式线路检查仪
以目测为主，主要任务是： ①检查维修作业是否确实已经结束。 ②确认建筑限界内是否有遗忘的工具或者器材。
第三节 轨道状态确认车
——应用前景 轨道状态确认车主要用于对客运专线线路作业后的状态 确认。如秦沈客运专线全长414.64km，共分7个轨道区段，
按每个区段配备l辆确认车计算，共需7辆确认车。
轨道状态确认车还可以用于高速铁路，以京沪高速为例 ，如果按每50km装备1辆，约需30辆。我国目前已开通 8300km以上高速铁路，如果均配备确认车，则确认车的应用 前景十分广泛。
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
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 真实可信。
第四节 车载式线路检查仪
——工作原理 车载式线路检查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。它根据车体的垂直振动
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。技术人员根据提供的里程和峰值排查线路病害。一般 来说，轨距及其变化率、轨向等超限会引起车体水平摆动； 高低、水平、三角坑等超限会引起车体垂向振动。
稳性等方面对轨道状态作出综合评价。
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
——缺点 因此，添乘技术人员可对非线路病害引起的晃车信号进 行人为干预，将干扰信号引起的晃车记录和列车非正常运行
引起的晃车记录予以剔除，以免误导现场生产。
第五节 车载机车车载式线路检查仪
列车全面提速并开行重载列车以来，线路负荷不断加 重，安全问题也日益突出，在机车上安装轨道动态检测设
备加强对线路病害实时检测尤为重要。为此研制了GDJ-1
第四节 车载式线路检查仪
——概述 线路几何尺寸超限，会导致运行中列车晃动，过去工务 技术人员采用登乘机车的方法记录晃车里程，或登乘最后一
节行李车，在晃车地段丢石灰包进行标识，但这些方法对晃
车的判断结果往往因人而异。为了提高轨道状态管理水平， 改变凭经验判断晃车的落后局面，20世纪80年代，车载式线 路检查仪应运而生。
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
第四节 车载式线路检查仪
——工作原理 车载式线路检查仪主要由三部分组成:传感器、测速装 置、储存打印装置。传感器用于感应车体垂直或水平振动，
并将振动信号通过电缆线传送到储存打印装置。早期的测速
装置安装在车轮上，通过记录车轮单位时间内转动的圈数来 测定列车速度。随着科学技术的发展，目前可以利用GPS全 球定位系统来测定列车速度。储存打印装置不但能将超限处 所、峰值和车速等实时打印，还能将数据存储用于对线路状 态的分析。
第四节 车载式线路检查仪
——优点 智能线路检查仪和便携式线路检查仪重量轻，体积小， 携带方便，能准确地发现晃车地点，已成为工务技术人员进
行线路动态检测的一种重要设备。检查仪可与微机直接连接
，进行实时检测；数据储存便于全面分析线路质量，可转化 为各种表格存档和分析。
第四节 车载式线路检查仪
——缺点
①只能记录晃车里程和程度，不能确定属于什么线路病害。 ②对钢轨波形磨耗、大轨缝反应过度灵敏，对三角坑和大轨
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
距反应不明显。
③易受机车车型影响，机车车型不同添乘结果差异较大。 ④不能判别外来信号的干扰，易将干扰信号判断成晃车。 ⑤易将列车紧急制动等车辆运行造成的晃车判断为线路病害 引起的晃车。
第四节 车载式线路检查仪
以目测为主，主要任务是： ①检查维修作业是否确实已经结束。 ②确认建筑限界内是否有遗忘的工具或者器材。
第三节 轨道状态确认车
——应用前景 轨道状态确认车主要用于对客运专线线路作业后的状态 确认。如秦沈客运专线全长414.64km，共分7个轨道区段，
按每个区段配备l辆确认车计算，共需7辆确认车。
轨道状态确认车还可以用于高速铁路，以京沪高速为例 ，如果按每50km装备1辆，约需30辆。我国目前已开通 8300km以上高速铁路，如果均配备确认车，则确认车的应用 前景十分广泛。