軌檢車數據在指導現場維修中的運用

蘆 榮

(內蒙古集通鐵路有限責任公司 工務處，呼和浩特 010050)

線路檢查分為靜態檢查和動態檢查，軌道檢查車(以下簡稱“軌檢車”)是檢查列車運行下鐵路軌道動態幾何狀態、發現軌道病害、評定線路動態質量的動態檢查設備，通過從動態檢查軌檢數據中(包括統計報表和波形圖資料)掌握線路局部的不平順(峰值管理)，線路區段整體不平順(均值管理)的動態質量，對線路養護維修工作進行指導，對工務部門的工作質量進行有效評價，從而實現軌道的科學管理工作。集通公司從現場養修的實際需要出發，配置了GJ-4G型軌檢車，通過1年多的運用，不斷總結軌檢車數據運用的思路和方法，并在工務設備養修中不斷實踐，取得了良好效果。

1 GJ-4G型軌檢車工作原理簡介

GJ-4G型軌檢車使用激光攝像系統測量鋼軌相對于檢測梁的橫向和縱向位移，使用加速度計、陀螺、位移計等多種傳感器測量車體的姿態變化。將需要檢測的位移、速度、加速度等物理量轉換為相應的電模擬信號，通過信號轉接及監視單元輸入到信號處理單元。信號處理單元將信號進行放大、濾波、修正以及補償處理，然后經過綜合運算，合成得到所需的軌道幾何參數，并在其顯示器上實時顯示軌道幾何波形圖，同時完成超限判斷和數據的發布。軌道幾何狀態參數通過網絡傳輸給數據應用計算機，由該計算機將軌道幾何參數及超限數據存放到數據庫中。其余終端計算機可顯示軌道幾何波形或顯示超限數據，并可對超限數據進行編輯、匯總和報表生成。最后，可由網絡打印機打印出軌道幾何參數的超限數據報表或波形圖。

2 軌檢車檢測的主要內容和評價方法

2.1 檢測內容

GJ-4G型軌檢車可完成對高低、軌向、軌距、水平、三角坑、超高、曲率、車體橫向加速度、車體垂向加速度、地面標志、里程和速度等參數的測量，涵蓋了所有線路平順性評價的指標。

GJ-4G型軌檢車檢測系統提供的軌檢報告有軌道一級超限報告表、軌道二級超限報告表、軌道三、四級超限報告表、公里小結報告表、區段總結報告表、軌道質量指數報告表和扣分分布報告表等。

2.2 評價方法

軌道狀態的評價包括幅值管理和均值管理兩個方面，鐵道部頒布的《鐵路線路維修規則》以及后續的相關通知對此均進行了明確規定。

幅值管理是根據檢測波形幅值超過管理值的程度來定義級別，鐵路線路軌道動態幾何尺寸允許偏差管理值按線路的允許速度V分為5個等級，目前共規定了 V≤120 km/h、120＜V≤160 km/h、160＜V＜200 km/h、200≤V≤250 km/h、300≤V≤350 km/h 等 5 個速度級。表1列出了部分標準值。

根據此標準管理值線路狀態的評定是以每公里扣分總數的不同而劃分的，具體標準為Ⅰ級扣1分、Ⅱ級扣5分、Ⅲ級扣100分、Ⅳ級扣301分;對每公里也是按照扣分高低來評價的，優良為50分及以下，合格為5l～300分，失格為301分及以上。

均值管理是對軌道不平順質量指數的評價。軌道不平順質量指數是鐵科院在20世紀90年代提出的評價指標。該值的大小與軌道狀態平順性密切相關，TQI數值的大小表明200 m區段線路狀態離散的程度，即數值越大表明軌道的平順程度越差、波動性也越大。各單項軌道不平順的統計值同樣也反映出該單項幾何不平順的平順程度。

表1 動態質量允許偏差管理值(部分)

TQI的計算方法是以200 m為基長，計算該區段內左高低、右高低、左軌向、右軌向、軌距、水平、三角坑的標準差，求和得到 TQI。TQI的管理值如表2所示(部分)。

表2 200 m區段軌道不平順質量指數TQI管理標準 mm

3 軌檢車數據的分析及運用

3.1 病害定位方法

根據檢測波形圖識別線路情況，找出線路上實際存在的病害。在軌檢車波形圖上查找原因，首先要認定該線路的允許速度及判定等級，并且按Ⅲ級、Ⅱ級、Ⅰ級的先后順序在波形圖上把病害圈出，確定相應里程，確定超限值和病害長度，為了比較準確地將圖上病害在現場復核查實，一般有三種方法可參考，①直接復查法:按波形圖紙或自己算好的里程在現場查找圖上的病害(要求里程準確)。②找特征點法:在圖上量好病害與特征點的距離(如:道岔、道口、橋梁、曲線等)，先找到特征位置，再加上相距里程，確定病害位置，此方法在實際操作中比較實用。③相對參照法:對軌檢車的出分公里地點，先在現場找尋容易確認的相對位置，不管超限是幾級，再搬到圖上的病害點，查看圖上與現場對應的位置是否有病害，在現場確定病害位置和里程。

對圖查找病害時，特別對加速度的病害一定要在圖紙上用尺將加速度扣分點的相同位置的各項檢查項目和波形仔細分析，確定波長、峰值，確認加速度病害的復合因素。

3.2 利用TQI指標指導線路維修

利用軌道不平順質量指數(TQI)指導線路維修。充分利用軌檢車的檢測成果，用于指導線路維修。現階段可以將所有的檢查成果刻錄光盤全部交給工務段，但是在現行體制下，各級管理人員最關心的是Ⅲ、Ⅳ級超限多少個，優良、失格多少，只關心峰值管理結果，要提高線路的綜合質量，必須要從TQI管理開始，通過TQI指導線路維修有以下3個優點:

1)軌道不平順質量指數更能反映出列車通過時軌道的實際狀態。軌道不平順質量指數是由軌檢車通過對七項指標(幾何尺寸)檢測、處理，從分析到最終評價軌道不平順狀態，全部數字化，由計算機完成。且檢測是在動態下進行，與靜態檢查相比，更符合實際，更能反映出列車通過時軌道的實際狀態。因此，使用TQI可以使軌道管理工作開始由靜態為主向動態為主過渡，由定性管理向定量管理過渡，由經驗管理向科學管理過渡。

2)TQI能夠真實地反映軌道不平順的實際狀態，并且以數值的方式準確地表示軌道區段的質量好壞程度。現行的線路峰值管理的扣分法帶有懲罰性，特別是當線路超限情況處在臨界點附近時，往往只有一毫米或更小些的差別，質量評定可相差達20倍，而實際上的質量差異卻是很小的，而且扣分法僅對超限峰值進行加權計算，而不是所有軌道測點的采樣值都參與運算，同一級扣分中只統計超限個數不考慮病害幅值的大小及波長等等，這都會導致對某些軌道區段評價的失真。而采用軌道質量指數評價線路，每200 m取800個測點，測七項指標，共5 600個數據全部參與運算，用七個單項參數的標準差之和作為TQI指數。沒有人為的獎懲思想干預，能夠反映線路的真實質量。

3)采用TQI指導編制維修計劃，可以打破傳統的周期修的框框。以前編制計劃，不管狀態如何，都按部就班地安排維修，往往造成真正狀態不好的區段由于投資或能力不足失修，而在軌道狀態普遍較好的區段過度修。把TQI值作為安排計劃的依據，根據軌道結構類型、年通過總重、允許速度等條件，把線路劃分為若干個區段，然后進行軌道實際質量狀態的全面調查(人工)和軌檢車的TQI檢測。把人工調查確定的必須維修的區段列出，并查出其相應的TQI值，通過統計分析，根據綜合因素確定維修計劃。

3.3 強化對波形圖的識別和運用

利用軌檢車動態檢測波形圖，可以看出各個區段線路哪些指標超限或不良，在現場找出病害并處理病害。

3.4 準確定位軌檢車的作用

充分發揮軌檢車的檢測功能，而弱化其考核功能。讓軌檢車充分發揮服務現場的作用。

4 結語

近年來鐵路線路橋涵設備技術狀態得到提高和改善，加強對軌檢車的運用和軌檢數據的分析，是提高工務檢查效率和保障運輸安全的最有效手段。

［1］鐵道部.既有線提速200～250 km/h線橋設備維修規則［M］.北京:中國鐵道出版社，2007.

［2］孟亮.京廣線石家莊段軌檢車檢測數據分析及線路維修對策［J］.鐵道建筑，2007(6):95-96.