基于氣象資料的無砟軌道溫度監測與預警系統

張建清，梁雙雙，魏春城，康維新，楊榮山

（西南交通大學 高速鐵路線路工程教育部重點實驗室，四川 成都 610031）

1 概述

無砟軌道因平順性好、維修少、穩定性好等優點，在近幾年中國高速鐵路迅速發展過程中得到了廣泛應用。但無砟軌道長期暴露在自然環境中，不僅要承受列車荷載，還要承受氣候條件變化所引起的溫度荷載。因而在服役過程中，無砟軌道會出現各種形式的溫度病害。其中，連續式無砟軌道在高溫天氣下會出現上拱病害，而低溫天氣下會出現開裂病害，這些病害破壞無砟軌道的整體結構性能，削弱軌道的耐久性進而危及列車的行車安全[1]。

隨著大量溫度病害的出現，如何對無砟軌道溫度進行低成本監測以降低整治成本已成為重要的研究課題。有關土工建筑溫度場的研究，國外研究人員在道路溫度場監測與分析方面取得了大量成果[2-10]。在軌道方面，德國在軌道設計上將豎向溫度梯度視為線性。而我國也有很多學者對此展開相關研究，劉付山等[11]基于傳熱學原理研究了無砟軌道在連續太陽輻射等氣象條件下的溫度場；楊榮山等[12]考慮地理位置和環境條件分析了連續極端高溫天氣下的無砟軌道溫度場；劉學毅等[13]基于理論推導和試驗研究建立了軌道板的簡便溫度計算方法；李佳雨等[14]構建貝葉斯網絡預測模型對華東地區夏季無砟軌道溫度梯度質量進行了預測與評價。在溫度預測模型的建立方面，Diefenderfer B K等[15-17]作出了相應貢獻。……