呼和浩特铁路局呼和浩特工务机械段内蒙古呼和浩特010050
摘要：随着铁路养路机械化程度的不断提高，有砟轨道上常采用大型养路机械进行以捣固为主的综合维修作业。采用大机捣固作业起道量控制准确，捣固受力均匀，捣后轨面平顺，是控制轨道状态质量的有效手段。如何把平顺性管理和以大机为主维修作业结合起来共同指导维修决策，是需要研究的课题。本文利用轨检车动态检测数据统计分析所得到的轨道质量指数(TQI，TrackQualityIndex)建立状态修基准指标，探讨大机捣固作业周期修和状态修相结合的养修模式，为大机捣固线路提供科学的指导，并从大机捣固作业后线路质量效果评价，为铁路工务部门进行有砟轨道大机维修管理决策提供评价指标和理论依据。
关键词：大型养路机械；轨道；质量指数
利用大型养路机械进行既有线维修作业已经成为重要的维修模式。对大型养路机械作业效果进行追踪评价是线路养修急需解决的问题。建立根据轨道实际状态制订维修计划的“状态修”方法，利于制定经济合理的轨道维修计划并提高轨道质量。
一、指标的建立
利用轨检车检测得到的原始数据(每1m4个测点)，经适当处理，作为状态修指标，具体做法如下:
1、选取基本单元。为精确评价线路设备状态，同时尽量减少大机维修捣固结合部，选取线路单行别一个区间为基本单元。
2、数据预处理。轨检车在曲线头尾、圆缓点区、桥梁两端过渡段、道岔区等往往检测性能不良，甚至有较明显的失真。此外，受轨旁设备、里程误差等因素的影响，有时检测数据不能真实反映线路实际状态。因此，将动检车和轨检车原始数据导出后，先对里程进行校正、剔除干扰因素，以基本单元为区段重新计算TQI。
3、建立状态修基准指标。将区间TQI平均值作为状态修基准指标。以京包客专线为例，将呼铁局轨检车的历次数据(剔除每年最差的一次)重新按线路区间生成TQI，取其平均值，作为京包客专线各区间状态修基准指标。
二、大机捣固作业后线路质量评价
以往大机捣固作业后，一般只是根据作业前后线路TQI评判捣固作业效果，没有认真分析各单项TQI值的变化，大机捣固作业针对性和有效性较差。引入状态修基准指标后，对比分析大机捣固作业前后检测数据的各单项TQI值，通过定量的评价可以直观判定大机捣固作业效果和保质期，有效追踪大机捣固作业质量。具体做法是制作轨道质量指数对比分析图，来分析大机捣固作业前后各单项指标定量变化情况。京包客专上行线K540+000—K560+000区段安排大机捣固作业，作业前后轨道质量指数对比。可以看出，该区段大机捣固作业效果较好，其中线路高低、轨向等指标得到明显改善。京包客专下行线K535+000—K546+000区段安排大机捣固作业，作业前后轨道质量指数对比。可以看出，该区段大机捣固作业后效果非常差，作业后的线路设备质量较作业前有所恶化，需全面分析大机捣固作业环境、作业模式和施工配合情况，找明原因后，此区段需重新安排捣固作业。制作轨道质量指数变化趋势图有助于掌握大机捣固作业后的线路质量保质期。以京包客专上行线K483+300—K492+000区段线路设备为例，其轨道质量指数变化趋势。大机捣固作业后，线路设备质量得到改善，不久，线路设备质量下滑至大机作业前水平，捣固车对该段重点薄弱区段进行补强捣固后，线路设备质量保持稳定。
三、大机捣固作业轨道质量评价指数分布
1、大机捣固作业轨道质量评价指数分布分析。根据局管内京包客专线上下行线路TQITW数据，作直方图及累计分布图，TQITW的分布与正态分布和α值较大的γ分布较为接近。为进一步确定其分布规律，需对数据作拟合检验。
2、大机捣固作业轨道质量评价指数分布检验γ分布概率密度函数为：
式中:x∈(0，+∞);α为形状参数;β为尺度参数，其数学期望为αβ，方差为αβ2。利用Matlab中kstest函数计算数据检验参数，部分计算结果。其中，H=0表示数据服从γ分布，上行线的TQITW数据均服从γ分布。为进一步检验TQITW数据服从γ分布的程度，对上述数据进行χ2拟合优度检验。在显著性水平5%的情况下，对分布适应性计算结果进行评价，可以看出，在置信度为95%的情况下，上述数据均服从γ分布。利用上述同样的方法，对其它数据进行统计和χ2拟合优度检验，也均满足χ2检验的要求，因此可以认为大机捣固作业轨道质量评价指数数据服从γ分布。
结论：
1、目前，国外有砟轨道区段捣固作业建立了以“高低、轨向”为主的综合指标控制体系。武汉局大机捣固作业对三角坑、轨向和高低指标影响较大，可据此建立符合现场实际的区段捣固作业综合指标控制体系。
2、加强大机捣固作业前动检车和轨检车数据分析，通过建立各区间状态修基准指标，合理确定线路区间TQI值与状态修基准指标值间的差值，科学安排大机捣固作业计划，避免盲目作业。
3、在上述两点的基础上，提出大型养路机械捣固作业轨道质量评价指数(TQITW)的概念，用于以大机捣固作业为主要内容的综合维修策略研究。该指数实现了设备状态变化规律与作业手段之间的结合，有利于设备的科学管理。
4、对大型养路机械捣固作业轨道质量评价指数数据进行检验分析，发现其服从γ分布。为铁路工务部门制定有砟轨道大机维修管理决策提供了理论依据。
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