中铁十二局集团铁路养护工程有限公司
摘要：在线路修制管理实行“检、养、修”分开模式下，通过分析影响线路稳定的主要参数，基于轨道检查仪检查数据，利用计算机语言，通过深层次分析同一参数间相互作用对线路的影响和不同参数间相互作用的综合影响，进而发掘线路不良处所和原因，用于指导线路车间日常铁路养护。
关键词：“检、养、修”轨道检查仪数据分析铁路养护
1引言
为进一步深化工务系统维修体制改革，强化工务专业管理。线路维修分为综合维修、经常保养（计划维修）和临时补修。线路修制管理实行“检、养、修”分开，按照“预防为主，防治结合，修养并重”的原则，充分利用“天窗修”，根据线路设备技术状态和变化规律有计划地对线路设备进行整修，确保列车安全、平稳和不间断运行。
在该模式下，线路车间主要履行“检”和“养”的职责。这就要转变维修管理理念，优化生产力布局，改变维修组织模式，调整维修管理职能，突出“检查”在线路维修体制中的重要地位。以轨道检查仪为主要检查方式，全面真实掌握线路设备现状，提高“养”的针对性和计划性，强化车间作业设计和组织，避免“过剩修”和“超前修”的大量存在，提高天窗利用率和作业效率，延长了设备稳定周期，减少了成本投入，减轻了管理压力。为此，如何利用轨道检查仪数据来指导生产就显得尤为重要。
2线路不良主要参数及影响
线路不良包括轨道自身结构缺陷及其不平顺的，受其影响，列车在运行过程中，会产生较为复杂的振动或位移，影响列车运行安全，同时会让旅客产生不适感[1]。造成线路不良的主要参数有：轨距、水平、高低、轨向、空吊等。轨距是钢轨面向下16mm处两作用边之间的距离，轨距过大或过小都会造车列车脱轨；水平指统一轨道横断面上两根钢轨的高度差，水平的不平顺将会增大脱轨风险；高低是垂直线路方向的不平顺，严重的高低不平顺将引起列车剧烈点头、沉浮振动，当其出现在曲线上时，易造成列车脱轨；轨向是线路水平方向上的凹凸不平顺，严重的轨向会引起侧向力，使线路纵向爬行[2]。
3轨道检查仪及其特点
轨道检查仪是融合计算机技术、机械技术、传感器技术于一体的轨道检测产品，是一种能够实时对轨道不平顺参数进行检测的轻便型轨道检测设备，与传统检测方法相比具有操作简单、测量精度高、应用范围广、检测项目全、仪器适应性强、数据存储方便、权威性强、作业效率高等特点而被广泛应用于工务巡检，来查找铁路线路病害[3]。
4基于轨道检查仪数据的分析
4.1轨道检查仪数据的应用分析
轨道检查仪具有较高的测量精度，本文不再探讨仪器的检测精度，以日月明1级轨检仪为例。轨道检查仪检测输出的压缩数据主要为轨道里程、轨距及偏差、轨距变化率、实测水平及偏差、三角坑、实测左、右高低（或偏差）、实测左、右轨向（或偏差）、实测左、右正矢（或偏差）、最大最小正矢差、走行速度。该数据能够较为准确得反映轨道测几何状态和平顺性，为日常设备维修起到了指导作用。但是其数据处理却未考虑到同一参数间相互作用和不同参数间相互作用对线路状态的影响。同一参数的数据绝对值可能未超出某一级别的管理标准，经与相邻数据叠加，即其差值的绝对值，将可能超出该级别的管理值，而超出管理值的数据并未在报表中显示，如我们常说的“S”弯（方向相反距离较近的相邻轨向）和“波浪型高低”（方向相反距离较近的相邻高低）现象。同样输出的数据也未能考虑到各参数对轨道状况的综合作用的影响。而这两种情况也是造成晃车现象的主要原因[4]。这就需要我们人为的进行分析。
4.2同一参数间相互作用的分析
4.2.1“S”弯及“波浪型高低”现象的数据分析
我们以设计时速120km/h线路中的“S”弯病害为例，进行数据分析。对“S”弯进行分析，就是分析两相邻且方向相反距离较近的轨向的差值的绝对值是否超出某一级别的管理值，然后对超出值进行输出。
首先我们对轨道检查仪处理后的数据以0.125m为间隔进行压缩输出。然后利用计算机VisualBasic语言来进行数据处理分析。通过筛选峰值，来判断其是否能构成“S”弯并将其输出。
表1：线路轨道静态几何尺寸容许偏差管理值
4.2.2轨向峰值的筛选
图1：轨向常见的四种波形
由图1：轨向常见的四种波形可知，轨向的大小主要是查看波形图的峰值，以及相邻峰值之间的的相互作用。
假设S为某一里程处的轨向值，我们可以通过公式Sn-1的绝对值<=Sn的绝对值andSn+1的绝对值<=Sn的绝对值，来确定峰值SF，以及其对应的里程SL，并将其输出。
4.2.3“S”弯判断与输出
日常设备检查时，常用10m弦来检查轨向。所以检索10m（线路设备状况较好时也可以取20m）范围内是否有两相邻轨向峰值[5]。若有，且存在峰值符号相反时，我们则认为该相邻的两个轨向峰值，可以构成“S”弯，接着判断两峰值差值的绝对值是否超出阈值（管理值），若超出，则输出两峰值差值的绝对值、两峰值所对应的里程区间以及对应峰值。
4.3不同参数影响的综合分析
对线路晃车处所进行分析时，我们不能仅要分析某一主要参数的影响，同时还需要考虑其他因素的综合影响。我们可以根据不同参数的影响程度不同，设置不同的权值，用以区分各参数作用的大小。这样我们就可以将晃车这一感知，由感官感受通过各参数权值的和以数字的形式来反映，使得病害分析更加直观、数字化。
4.3.1权值的设置
我们可以依据表1：线路轨道静态几何尺寸容许偏差管理值的规定来设置权值。参数值超出作业验收而未达到经常保养标准，可以设定参数权值为5；超出经常保养而未达到临时补修标准的，设定权值为10；对于超出临时补修标准的参数值，设定权值为20。这样我们就根据参数的不同影响程度，设定好权值。当然，也可以依据线路的不同状态，设定不同的权值。
4.3.2数据综合分析
数据综合分析时，我们不仅需要考虑各参数间相互作用的影响，同样还要考虑同一参数间相互作用的影响，所以我们数据分析时，就用10m一个区间来代替单点里程。由图2：参数在不同区间的影响不同，可知，区间划分的不合适会减小分析的数据结果。为了得到较为准确的结果，我们采用10m区间滑动的方式，来检索数据；采用取峰值的方式来分析筛选数
据（参照轨向峰值的筛选）。
图2：参数在不同区间的影响不同
这样我们就可以得到单位区间内的综合分值，再通过设置不同的阈值（如20、15），可将不良线路按严重程度（分值大小）输出。再根据数据的可追溯性，同时输出单位区间、影响参数及其大小，用于指导铁路养护。
对于高等级铁路线路，我们也可以基于检测精度更高的轨道检查仪检查数据，基于该数据处理思想，通过更改权值和阈值，得到分析结果。
5结束语
以轨道检查仪常规处理数据为基础，通过深层分析影响线路稳定的同一参数间相互作用对线路的影响和不同参数间相互作用的综合影响，使我们对轨道状态有了较为全面、清晰的了解。再结合线路设备的不同状态，通过设置不同的权值和阈值，使得我们能够主动地去发现和处理线路病害。进而指导车间进行日常铁路养护，从根本上改善线路，扭转了跟着“晃车”信息走的被动生产模式，突出了“检”在线路维修体制中的重要地位。
参考文献：
[1]罗林.高速铁路轨道必须具有高平顺性[J].中国铁路，2000（10）.
[2]王昆.高铁型轨道检查仪误差控制的关键技术研究[D].南昌：南昌大学，2014.
[3]禹玮.第二代轨道检查仪数据处理技术的研究[D].南昌：南昌大学，2009.
[4]刘万东，谢奇伟.浅谈晃车的原因及整治[J].黑龙江科技信息，2015（09）.
[5]朱洪涛，魏晖，王志勇等.轨检仪弦测法“以小推大”检查轨道轨向不平顺的理论研究[J].铁道学报，2007（01）.
作者简介
段杰拢，男，1989年4月出生，大学本科（黑龙江工程学院测绘工程专业）学历，工作于中铁十二局集团铁路养护工程有限公司，助理工程师，主要从事铁道工程和线路维修管理工作。