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轨道检测车跨线互检应用分析与研究张宝猛

发表时间：2021/7/8 来源：《基层建设》2021年第12期作者：张宝猛

[导读] 目前城市轨道交通地铁线路动态检测主要依靠单辆轨道检测车完成，针对轨道检测车检测的结果主要通过人工现场静态复核和历月数据重复性对比的方式进行检验

        轨道检测车跨线互检应用分析与研究
        张宝猛
        青岛地铁集团有限公司运营分公司山东青岛 266000
        摘要：目前城市轨道交通地铁线路动态检测主要依靠单辆轨道检测车完成，针对轨道检测车检测的结果主要通过人工现场静态复核和历月数据重复性对比的方式进行检验，无法对轨道检测车本身检测的精确度进行检验，且由于动静态检测对象的条件不同，人工静态复核只能复核现场轨道几何尺寸，并不能充分地验证轨道检测车的检测精确度。为了研究轨道检测车本身检测精确度及动态检测结果的复核机制，作者通过组织某地铁两辆不同的轨道检测车跨线联挂互检实践，对同一线路的动态检测数据进行分析，完成线路的质量状态和轨道检测车检测精确度评价，为提升后续线路动态检测精确度和线路质量的评价指导方向。
        关键词：轨道检测车；动静态检测数据；互检

        一、概况
        轨道检测车（简称轨检车），是用来检测轨道的动态几何状态和不平顺状况的一种特种设备，用来评价轨道设备质量状态。
        轨检车互检，是将不同线路的轨检车联挂编组，同时对地铁线路进行动态检测，来相互验证轨检车的检测精确度和线路质量状态。
        该地铁两辆轨检车车体均由金鹰重型工程机械有限公司生产，检测系统均由成都唐源电气有限公司提供（以下分别称1号车、2号车），专业部门按照该公司的工程车跨线组织流程，将2号车通过联络线转移至A线路，为避免轨道车牵引速度对动态检测结果的影响，专业部门牵头将两辆轨检车同时联挂（即编组模式为：重型轨道车+1号车+2号车+重型轨道车），依次完成了A线、B线线路动态检测作业，其中1号车与2号车轨检梁方向按相反设置。本文将通过该地铁两辆轨检车的互检实践，对以下两方面内容进行研究：一是粗略判断轨检车的检测精度，二是探讨轨检车轨检梁方向不同时的检测结果的相互关联性。
        二、轨检车互检结果分析
        该地铁A、B线路的轨检动态检测结果分别如表1、表2。两辆轨检车在同一线路检测得到的平均扣分和平均TQI值相近，但存在较小差值，反映了两车检测同一线路的复合不平顺值的一致性和真实性。下文将从波形图、TQI值、超限数据三个方面逐一进行对比分析。
        表1 A线互检结果对比情况

行别	检测车别	Ⅱ级超限	Ⅰ级超限	平均扣分	TQI
上行	1号车	0	37	1.54	6.67
上行	2号车	1	30	1.46	5.94
下行	1号车	0	24	1.00	6.67
下行	2号车	0	22	0.92	6.59

表2 B线互检结果对比情况

行别	检测车别	Ⅱ级超限	Ⅰ级超限	平均扣分	TQI
上行	1号车	1	28	1.38	5.09
上行	2号车	3	19	1.42	4.63
下行	1号车	2	17	1.08	4.87
下行	2号车	5	15	1.74	4.87

        （一）波形图重复性对比
        为对比两辆轨检车检测波形的重复性，以A线a、b区间波形图为例，经对比图1、2，图中彩色曲线为1号车波形图，灰色曲线为2号车波形图，可发现如下规律：
        一是轨距、轨距变化率、三角坑等检测值不涉及检测梁方向和左右股差异，曲线重合程度较高。
        二是水平、曲率、左右轨向、左右高低值因两车的轨检梁和行车正反向设置的不同（1号车与行车方向相同为正方向，则2号车为反方向），导致形成以下两个结果：（1）由于系统内设置的行车方向相反，导致水平、曲率、左右轨向、左右高低检测数值相反；（2）由于1号车轨检梁方向相反，1号车系统检测的左右高低和轨向数值与现场实际相反，2号车检测值与现场实际一致，即2号线的左高低、左轨向与1号线的右高低、右轨向进行重复性对比，经对比发现对称性较好，数值相当。
        在轨检车系统内设置相反方向的条件下，波形图重复性高，本次轨检互检作业无异常，且满足重复性要求。

图1 a区间波形对比图

        图2 b区间波形对比图
        （二）波形图差异性对比
        为对比两辆车检测波形的差异性，以A号线c区间波形图为例，经对比图3-4，图中彩色曲线为1号车波形图，灰色曲线为2号车波形图。可发现如下规律：
        发现个别地段波形图出现不一致且差异较明显的问题，该问题主要发生在道岔、涂油器等部位，由于轨检车轮缘镟轮差异和速度变化时前后轨检车的缓冲程度不同，导致每公里的累计误差不同，因此重复性波形出现部分偏差。但涂油器及道岔数据均在检测结果中全部剔除，不会对检测报告产生影响。该现象也反映了检测车的差异性和数据的准确性。

图3 c区间波形对比图1

        图4 c区间波形对比图2
        （三）TQI、超限数据分析
        1.TQI分析
        为分析两辆轨检车TQI检测情况，现分别对A线和B线下行线为例，分析1号车和2号车同一位置200米区段TQI差值进行分析，通过实际计算得出两辆轨检车在A线和B线同一200米区段TQI差值小于0.3的占比分别55.3%、63.6%，差值小于0.5的占比分别为80.5%、84.4%，差值小于1的比例分别达到96.8%、96.7%。通过这三组数据可直接地验证了两辆轨检车在同一条线路的检测结果相似程度非常高。
        2.超限数据分析
        为了对比两辆轨检车检测超限数据情况，分别对A线和B线各项几何尺寸超限情况进行了统计分析，并以A线上行为例，1号车检测合计超限29处，合计扣分33分，平均扣分1.38分；2号车合计超限22处，合计扣分34分，平均扣分1.42分，两辆轨检车在总体超限处所、合计扣分及平均扣分方面看，检测结果基本一致。但从超限类型的分布上看，1号车检测轨距13处，轨距变化率5处；2号车检测轨距7处，轨距变化率14处，轨距、轨距变化率检测结果存在差异，通过结合现场实际情况分析得出，产生该差异性的主要原因是行车过程中车辆在横向和垂向的运动轨迹存在差异，导致相机采集钢轨内侧轨距值的不同。
        三、现场超限数据复核情况
        为对比动态与静态数据之间的差异并检验两辆轨检车检测结果的准确性，对A、B线路选取了部分具有代表性的超限数据进行了现场复核，超限数据现场位置与轨检车检测报表里程误差均在允许范围内。但在复核现场超限数据的过程中也得出以下三条结论：
        一是静态复核值均小于轨检车动态检测值，符合动静态的轨道几何尺寸一般规律。但目前行业内无静态与动态检测值的转换标准。从动静态差值上看，无规律可循。
        二是两车的动检数据个别差值较大，如2号线检测二级超限值主要是轨距变化率，轨距变化率为轨检系统计算得出的数值，由于两车在曲线上的相机识别程度不同，导致测量钢轨内侧轨距值存在偏差，因此，2.5米范围内的轨距变化率不同。
        三是由于轨距变化率一、二超限标准分别为2，2.5，两级标准数值相差较小，两车在行驶过程中存在不同程度的晃动，造成检测数据存在个别差异，故存在一辆车检测出超限，而另一个车检测无超限的现象。
        四、检测过程中存在的问题及应对措施
        1、轨检车通过小半径曲线时存在采集点跳动的情况。
        解决措施：轨检车经过曲线时，采集钢轨内侧轨距时会造成一定干扰，特别是小半径曲线，应在出车时调整相机的曝光度，可降低该影响。
        2、由于1号车与2号车摆放方向不同，导致两车检测高低和轨向值相反，给数据对比分析带来一定难度。
        解决措施：两车摆放方向不同对各自线路的检查结果无较大影响，但增大了互检数据对比分析的难度。若后续再开展互检时，应提前对轨检车方向进行调整，确保轨检数据、波形图对比分析的直观性及便利性。
        3、因两辆轨检车检测梁安装方式不同及人工现场校核轨距、水平误差等原因，导致1、2号车个别点的检测数据存在正负偏差。
        解决措施：强化专业人员轨检数据处理水平，增强异常数据识别能力；统一人工现场校核标准，减少人员操作误差。
        4、轨检车互检作业时动态检测速度变化幅度较大，车体间由于惯性产生撞击，对检测数据产生影响。
        解决措施：作业时应要求轨道车驾驶员尽量保持车辆速度稳定，有助于提高数据的准确性。
        五、结论
        1、通过上述分析，两辆轨检车在同一线路检测形成的波形图、TQI、超限数值三个方面吻合程度较高，符合现场设备实际情况，体现了两辆轨检车检测结果的一致性。因此，轨检车检测结果可提供正确的轨道变化趋势和线路质量状态评定依据，以指导现场检修作业。
        2、由于两辆轨检车检测设备构造差异，同时受工程车车体、检测时前后联挂位置、镟轮里程误差的差异、曲线上轨距采集差异及人工检查存在误差等因素的影响，在具体超限数值现场核对分析中，反映了两辆轨检车个别检测数据存在差异性，但不影响检测数据作为线路质量评定的依据。
        3、结合本次互检的效果及意义，探索建立常态的轨检车互检机制，通过互检，定期检验轨检车的检测精度，同时对线路动态质量进行评价。
        参考文献：
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        [5]王琰，王昊，石熠.城市轨道交通搭载式轨道几何检测系统[J].现代城市轨道交通，2019（8）：59-62.