高铁轨道平顺性的150m/300m校验及其快速测量

研究目的:150 m/300 m矢距差校验作为一类高速铁路轨道长波不平顺控制参数,其物理意义与测量特性并不明确,且计算方法亦依赖于绝对测量,因而限制了其在工务养修中的应用。本文首先通过谐波分析讨论校验公式的测量特性,之后利用基于短弦中点弦测法的轨道矢距计算通式,推导150 m/300 m矢距差校验的快速算法并进行仿真。研究结论:(1)谐波分析表明:150 m/300 m校验可用于60 m、100 m波长的不平顺幅值的提取但存在相差,而对其他波长不平顺均存在幅频与相频的畸变;(2)150 m/300 m矢距差校验的快速算法直接利用短弦中点矢距数据,避免了横垂偏的求解,具有显著的效率优势;(3)经过对实际路段数据的计算机仿真,验证了该算法的正确性与准确性;(4)相关的分析与算法可用于高速铁路的长波不平顺评价与测量。

实现轨距水平直接测量的轨检小车新结构研究

国内外常用于检测轨道几何参数的“T”形结构轨检小车在线路曲线段走行时，存在因结构原因而产生的假轨距、假水平问题，其原理性误差可达10“mm量级。相对于轨检小车行业标准规定的轨距、水平测量允差±0．3-±0．5mm而言，该误差不可忽略，故控制与消除该误差的影响已成为新修订的轨检小车计量检定规程的新增项目。基于此，设计一种”工”形结构的轨检小车，该结构直接测量左右轨作用边，故其因结构因素造成的轨距、水平原理性误差仅为10^-4mm到10^-5mm量级，可显著提高轨距、水平测量精度。

基于相对测量调轨的高速铁路有砟线路整道技术研究

高速铁路有砟轨道既有线整道的主要技术手段是基于绝对测量的坐标法及基于渐开线模型的绳正法,然而上述方法在高速铁路日常养护中或因效率或因精度都存在适用性的问题。在高速铁路无砟轨道成功应用相对测量调轨技术基础上,分析有砟轨道与无砟轨道在整道作业的差异性,相应给出该技术在工务施工中的要领,通过既有线的现场试验,表明该技术可适合于高速铁路有砟轨道的工务整道作业。

全站仪免置平自由设站及其测量方法

当利用全站仪对高速铁路无砟轨道进行绝对测量时需频繁换站,每次换站之后都要对全站仪重新进行人工手动置平,将显著影响测量效率。通过研究全站仪免置平自由设站及其测量方法,在每次换站之后就无需置平,可节约工程测量的人力成本、时间成本,提高自动化程度。通过充分利用全站仪在非置平状态下的测量信息,研究基于方向余弦矩阵的三维坐标转换模型,完成全站仪在非置平状态下的三维空间自由设站及其测量。实验结果表明,全站仪免置平状态下测量精度与置平状态下测量精度相当,验证了方法的可行性。

高速铁路长波不平顺的相对测量整道

随着列车运行速度的不断提高,工务养护维修时对轨道长波平顺性日益重视。目前的长波整道方案是基于绝对测量,其测量效率与夜间天窗间存在着较为突出的不匹配。本文从长波不平顺的测量技术出发,介绍了基于0级轨道检查仪的长波整道技术及其工艺要点。现场规模试用表明,该技术长波不平顺整道效率高、效果良好。

无砟轨道轨向动静态轨向数据的差异性的时频域解释

轨道平顺性控制依赖于轨道检测。工务实践中,轨道动静检数据幅值常不一致,直接影响了对超限病害的诊断。从动静检的原理出发,分析了以轨检车为代表的动检系统及以轨检仪为代表的静检系统的系统传递函数,并利用待定系数法推导了长波不平顺的扩展算法。认为:动静检轨向偏差的主因在于两套系统的幅频特性的差异,静检幅值一般大于动检幅值。

轨道中线直接测量方法及其实现

轨道中线坐标是检测轨道几何平顺性的基本项目。现行的轨道中线测量方法存在推算复杂、测量误差较大、操作繁琐等问题。提出了一种直接测量轨道中线的自动观测方法,在此基础上设计了一种能确保棱镜光学中心始终自动强制对中于轨道中线的新型轨道测量仪,并对其总体结构、自动强制对中机构及小车棱镜适配器等关键结构的功能与结构设计进行了相应的介绍。新型轨道测量仪保证了小车棱镜光学中心与轨道中线点始终重合,故不受轨距、水平、坡度、方位角等参数的影响,有效地减少了轨道中线测量的误差环节,实现了对轨道中线自动、连续、高精度直接测量。

基于激光准直的轨道长波检测关键算法的研究

轨道不平顺是引起列车产生振动的主要原因。有资料报道,列车的激烈振动主要是轨道的长波不平顺引起的。轨道长波高平顺对高速列车安全、快速和舒适起关键性作用。目前,轨道长波不平顺尚无可靠、高效的检测手段。把激光准直技术应用到轨道长波不平顺检测是当前研究的一个方向。为减小激光准直精度对轨道长波检测精度的影响,提出分次测量、建立测量数据二维坐标转换模型,并对模型进行误差分析。应用Matlab进行算法仿真,测量精度比直接测量提高了约0.19 mm,表明该算法的可行性,可以应用于轨道长波不平顺检测。