■ 程志全 李冰

运用控制变量法，依托广州地铁既有设备状态良好的WG02网轨检测车（简称轨检车）为数据收集工具，以广州地铁6号线为试验段，以轨检车检测的几何参数项目为研究对象，从轨检车检测速度、线路曲线半径2个维度分析研究轨道线路条件与轨检数据间的关系，通过研究得到线路条件与轨检数据影响关系，用于轨检数据分析及线路核查，指导线路养护维修，提高线路维护效率[1-3]。

1 研究方案及影响因素分析

研究贯穿2017年全年，具体安排如下：

第一季度：确定试验地段、制定数据收集方案及计划、编制研究方案。

第二、三季度：根据方案收集数据，控制试验条件。

第四季度：数据收集及2017年阶段研究结果报告编制。

由于利用轨检车进行研究数据收集结合生产检测任务进行，生产任务中可能遇到不可避免因素造成的数据收集不满足控制变量要求，在研究分析过程中将给予剔除，视为不影响针对某个维度的分析结果[4-6]。

（1）行车检测速度控制在目标值±5 km/h，忽略浮动速度对检测数据的影响。

（2）研究期间，因现场设备维护的安全必要性，部分轨道状态变化可能影响研究结果。

2 研究方法及分析

2.1 试验段线路条件

选取的试验段参数条件见表1。

表1 试验段参数条件

选取线路条件相同且单一的试验段，试验段长度不小于200 m，分别编序号，便于后续数据引用及分析。

2.2 检测速度维度

2.2.1 试验方法

选取上述试验段中直线及曲线地段各1处，在日常轨检中，控制轨检车分别以20、35、50、60 km/h速度同向均匀通过试验地段各2遍，期间不进行轨道整改作业。选择试验区段不少于200 m的连续数据（共计不少于800个采集点），利用8遍检测波形数据进行数据分析。试验段数据采集情况见表2。

2.2.2 分析方法

根据同一试验路段不同检测速度（20、35、50、60 km/h）对轨道几何参数各项目进行检测，通过相互间对比其重复性（用2次测量差异值的第95百分位数描述数据的重复性），得出检测数据与轨检数据重复性的关系。

选取的曲线与直线地段试验重复性对比结果见表3、表4。

2.2.3 分析结果

从上述分析可知：

（1）检测速度因素对直线段轨检数据的总体影响度要小于对曲线段轨距数据的影响度，即在曲线上轨检变化更容易影响检测数据的重复性。

（2）直线上检测速度的变化趋于影响各轨检参数项目变化的随机性，曲线上速度的变化趋于影响各轨检参数项目的一致性重复差异。

（3）高低项目的检测精度受速度影响较大，初步得出检测速度低于35 km/h时高低项目的重复性得不到保证、高于35 km/h时各参数项目的重复性基本满足使用要求（重复性小于1 mm）的结论，且速度越高对检测结果的重复性影响越小，即检测速度高于35 km/h时速度对检测精度的影响非常小。

（4）水平项目的检测精度也受检测速度的影响，当检测速度达到50 km/h及以上时，重复性反而有所降低。

表2 试验段数据采集情况km/h

表3 曲线段不同检测速度对比的重复性结果 mm

表4 直线段不同检测速度对比的重复性结果 mm

从以上结论可推测：（1）曲线半径越小，检测各参数项目受检测速度变化的影响越大。（2）直线上各参数项目的精度受车体晃动影响，但其影响量不到0．5 mm。

2.3 曲线半径维度

2.3.1 分析方法

选取同一次检测线路特征条件相同的不同曲线半径作为研究对象，曲线半径分为800、600、500、400、300、250 m和直线。保持其他条件不变，对轨道几何参数各项目进行检测，通过相互间对比其重复性（用2次测量差异值的第95百分位数描述数据的重复性），得出检测数据与轨检数据重复性的关系。选取的不同半径曲线地段相同检测速度下各参数的试验重复性对比见表5。

2.3.2 分析结果

（1）同一检测速度下，检测线路曲线半径越小，其轨道各参数项目的重复性总体越差，即曲线半径对检测数据的精度存在较大影响（包含设备维护质量因素）。

（2）直线和250 m半径曲线的重复性精度存在一个固定差值，差值为0．4～0．6 mm。

（3）根据轨检车重复性精度验收标准，初步判断在250 m以上半径曲线上均满足，但在250 m以下半径曲线上部分项目不能满足。

表5 不同曲线半径地段各参数对比的重复性结果 mm

3 结束语

通过大量数据的收集、分析及归纳，得出的结论基本与轨检车实际应用相匹配。轨检车在恶劣环境下（速度低、曲线半径小），其重复性精度可能受到影响，但其影响度基本在1 mm内，处于轨检车允许控制重复性误差范围内。但为提高检测数据的可信度，对检测情况真实度提出更高要求，轨检车运用过程中，仍需注意对外在环境的合理化控制，以免其造成对检测数据的错误指导。

在一定程度上控制外在因素，仿真模拟电客车运行状态，保持轨检车运行平稳性，将是发挥轨检车重要作用的必要条件，给轨道养护维修工作提供精准依据。