邢 博，余祖俊,2，许西宁,2*，朱力强,2

(1.北京交通大学 机械与电子控制工程学院，北京 100044; 2.北京交通大学 载运工具先进制造与测控技术教育部重点实验室，北京 100044)

1 引 言

钢轨在生产、焊接、铺设和行车过程中会出现各种不同的伤损。这些伤损的出现，不仅影响行车的平稳性和舒适性，还会危及行车安全。钢轨伤损种类很多，主要包括：疲劳伤损、锈蚀、磨耗、弯曲变形和裂纹等[1]。对于出现在钢轨表面的伤损，可以通过机器视觉的方法来检测[2]。而对于钢轨内部伤损，常规的基于图像的方法无法检测。钢轨内部伤损早期难以发现，在列车运行载荷的反复作用下，这些内部小的缺陷和裂纹会逐渐扩大，甚至发生突然断裂现象，引发严重的行车事故。随着我国铁路事业的发展，钢轨内部缺陷已成为影响铁路运输安全的主要伤损类型。

为了早期发现钢轨内部缺陷，确保对无缝线路长钢轨服役状态的及时掌控，我国铁路相关部门采用定期检测的模式对钢轨进行探伤作业，利用大型探伤车对各条高铁线进行定期巡检，发现疑似伤损时，再采用钢轨探伤仪进行人工复核[3]。大型钢轨探伤车和小型钢轨探伤仪均基于超声波检测技术设计，大型钢轨探伤车速度快，检测效率高，但造价昂贵；小型钢轨探伤仪检测精度高，但速度慢，且这两种检测方式都要占用天窗时间。因此，铁路工务部门迫切需要一种可以实时在线监测无缝线路长钢轨内部缺陷的方法，以实现对无缝线路钢轨服役状态的在线监测，确保高速铁路行车安全。……