基于轨道质量状态的高速铁路轨道维修周期的预测
随着我国高速铁路的大规模建设，高速、重载对轨道质量状态的影响越来越大，维修工作变得日益艰巨。现有的以通过总重制定维修周期的方法并没有从轨道质量状态出发，不能科学地指导线路维修工作，因此基于轨道质量状态的维修周期预测方法有待于进一步的研究。 本文基于TQI轨道质量状态评价方法，根据轨检数据分析了有砟轨道沪昆提速线路和合武客运专线以及无砟轨道沪杭城际高速铁路的轨道质量状态的发展，提出了依据TQI指数的变化曲线拟合出TQI的恶化趋势，并计算出轨道恶化速度，从而结合轨道维修标准预测出轨道的检修周期。利用此预测方法对沪昆线K226～K227区段的检修周期进行了预测，并对拟合趋势的预测准确性进行了检验。 通过对有砟轨道结构和无砟轨道结构的TQI数据进行计算和分析，主要研究结论如下: (1)对沪昆线的TQI数据进行计算和分析发现，该线路TQI指数以线性增长、随机波动的方式发展恶化，K226～K227区段的轨道状态恶化速度为0.042/旬。结合轨道质量状态管理标准，对检修周期进行预测分析得到该区段的维修周期为2.6年，因此可以推测出200km/h沪昆线的目前的检修周期约为2～3年。 (2)分析合武客运专线部分区段的TQI数据发现，轨道的高低变化比较明显，而其他TQI分量则变化幅度很小。该线路的TQI值增长速度缓慢，变化趋势显示线性特征。由于目前轨道质量质量状态良好，恶化速度约为0.009/旬，距周期维修标准9还有很长的时间，目前可对该线路进行适当保养，避免大机维修对轨道结构造成不必要的扰动。 (3)对有砟轨道的轨道恶化率和预测维修周期进行分析发现，道床的散体结构使得有砟轨道的稳定性较差，因此列车和外界因素对轨道几何形位的变化影响较大，造成了轨道质量状态的恶化较为显著。 (4)对沪杭城际高速铁路的TQI轨检数据进行分析发现，除了部分突变情况之外，沪杭线的各TQI分量没有显示出持续的增长的或降低。沪杭线的TQI值的变化幅度也很小，轨道结构没有明显的恶化趋势，因此需要进一步研究无砟轨道的质量状态发展规律。 (5)对无砟轨道目前的TQI数据进行分析发现，由于无砟轨道的稳定性和整体性较强，列车荷载和外界因素对轨道结构的影响较弱，轨道质量的恶化速度比较缓慢，轨道质量状态保持良好，短期时间内不需要进行周期检修。 (6)在MATLAB中GUI模块开发了高速铁路检修周期的预测系统，此系统输入数据方便，操作过程简单，能够准确地预测出轨道检修周期，从而指导高速铁路的养护维修作业。
高速铁路;轨道质量;状态评价;检修周期;预测系统
北京交通大学
硕士
交通运输工程
蔡小培
2013
中文
U216.42;U238
99
2014-02-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）