基于惯性基准法的轨道高低不平顺检测与预警系统
2021-03-16俞军燕高一凡王晨阳邓桂棠苏永生
交通工程 2021年1期
俞军燕,高一凡,王晨阳,邓桂棠,苏永生,李 懋
(1.广州地铁集团有限公司,广州 510330;2.北京锦鸿希电信息技术股份有限公司,北京 100070)
钢轨顶面在纵向的起伏变化称为轨道高低,它表明轨道在纵断面的不平顺情况.在钢轨长时间繁忙行车动载下,轨道高低质量的逐渐恶化产生的不平顺是引起机车车辆与轨道结构产生振动的主要激扰源[1],会降低乘坐平稳质量和行车安全,影响旅客舒适度[2].因此,对轨道高低不平顺的检测,是全面提高线路质量,保障行车安全和平稳的基础[3],关于如何有效检测轨道高低不平顺的问题,也早已成为国内外专家学者研究的重要课题.目前,对轨道高低的检测的方法主要有2种:弦测法和惯性基准法.
1)弦测法:弦测法通常需要2~3名工人共同完成[4],常常采用平直尺或塞尺[5],利用车体与多个车轮,在车辆上建立测量“基准线”进行的测量.其原理是:将检测车前后两轮与轨道接触点的连线作为测量的基准线,中间轮与轨道接触点偏离基准线的距离作为测量结果.传统弦测法以3点等弦法为主[6].
可用数学方法推导出弦测法的测量值与实际值之间的关系,通常把这种关系称为传递函数.以3点弦测法为例,其传递函数为:
(1)
式中:l代表弦长;λ表示轨道高低波长.
根据弦测法的计算公式,其传递函数不恒为1,随着轨道高低波长的变化,传递函数在[0,2]的范围内变化.因此,在弦测法中,当弦长保持不变时,高波长和低波长的测量增益是变……
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