摘要：结合GJ-6 型轨检系统长期使用经验，从检测原理、数据运用等方面分析，对不同线路的选线设计、检测平均每公里扣分及TQI值进行对比研究，总结出数据差异性的原因。同时，对该系统存在的不足提出改进意见。
关键词：轨检系统；三角坑；水平
0 引言
随着地铁线网密度的增加，对地铁设备的养护要求也在逐渐提升。在轨道设备养护过程中，采用计划修与状态修相结合的形式，其中，动态轨检系统的运用在状态修中发挥着不可替代的作用。GJ-6 型轨检系统，可动态检测轨道几何尺寸状态，实现对现场病害的准确判断，避免了正线设备维护中由于环境条件限制、作业人员能力等因素引起的无效作业和有害作业。
1 GJ-6型轨检系统概况
GJ-6 型轨道检测系统内置于综合检测车内，主要由激光摄像组件、惯性测量组件、信号处理组件、数据处理组件、里程定位组件5 部分组成。GJ-6 型轨检系统每月进行2次检测，速度等级采用120～160 km/h 级别，检测项目包括左、右轨向，左、右高低，轨距，水平，三角坑，轨距变化率等。
2 评价指数概念
2.1 平均每公里扣分
每公里扣分项目包括左、右轨向，左、右高低，轨距，水平，三角坑，轨距变化率，根据2-1表动态每处超限扣分标准，得出一公里内各项目超限扣分总和。而平均每公里扣分是整体扣分总和除以合计检测公里数得出的值，当然也可以得出单项目的平均每公里扣分值。
2-1表 动态每处超限扣分标准
2.2 轨道质量指数（TQI值）
轨道质量指数是衡量轨道区段整体质量状态的综合指标，是200m检查区段内高低（左、右）、轨向（左、右）、轨距、水平、三角坑七项几何参数标准差的和。轨道质量指数代表着某一区段轨道的整体质量，它不受检测标准和速度的影响，更能反映轨道的实际状态，作为衡量轨道质量的指标比扣分法更科学、更合理。
式中 
——各项几何偏差的标准差；
——各项几何偏差在单元区段中连续采样点的幅值经Xij的算术平均值；
n——采样点的个数（200m单元区段中，n=800）。
3 检测项目差异性
GJ-6 型轨道检测系统检测数据更具有代表性。轨检平均每公里扣分较多的项目主要是三角坑和水平，分别达到了13.66分和6.85分，分别扣分占比达到了62%和31%，合计达到了93%。对三角坑和水平项目进行深度解析，可以发现其项目扣分地点基本发生在曲线，而且主要发生在缓和曲线。
3.1 三角坑项目
由于GJ-6 型轨道检测系统三角坑检测包含了缓和曲线超高展坡造成的扭曲量，是导致缓和曲线上的三角坑一级超限增多的最主要原因。一条曲线超高120mm，缓长60m，相当于1m缓长需要递变2mm的超高，按照三角坑项目2.5m的基长，那么2.5m内的缓长超高递变了5mm，而这5mm的超高展坡是会记成扭曲量，即所谓天然三角坑。所以一般检测车进入缓和曲线时，其三角坑波形基本在“固定扭曲量”值徘徊，不会在“零”基线位置徘徊，稍有高低、超高等设置不良就会造成三角坑项目超限。
3.2 水平项目
水平项目主要超限位置在直缓点、缓圆点、圆缓点和缓直点四大曲线桩点上，这与GJ-6 型轨道检测系统检测原理及响应机制有关。地铁小半径曲线非常多，超高设置大，超高顺坡率从直线上的“零”直接变成缓和曲线上的“固定值”顺坡率，中间是没有缓变的顺坡率过渡。
GJ-6 型轨道检测系统在摘取曲线（包括缓和曲线）上的水平超限值时，采用了平均移动法来滤除人工设置超高值的低频分量。但其平均移动法的采样点为123个点，且其123个点是在综合检测车的轴距长度内进行平均采样，这样就造成了四大桩点的计算误差。综合检测车的测量长弦为18m，其曲线为120mm的超高，65m的缓长，那么1m缓长顺坡1.85mm超高，那么9m长的缓长顺坡了16.6mm超高，车体中部通过直缓点时，前轮轴在缓和曲线上16.6mm超高处，而后轮轴在直线水平0mm处，自然在直缓点（测点18m弦中部位置）用平均移动法测点的水平为8.3mm（而理论水平值应该为0mm），继而形成直缓点水平值跳动。同理，其他三大桩处水平峰值都会达到最大，至于峰值的正负，与轨检梁检测方向和曲线转向有关，但不影响指导生产。
由此产生的水平超限与现场静态检测的水平不相符，可记为异常数据做删除处理。当检测车全车体进入直线、缓和曲线或者圆曲线时，由于线性设计超高（水平）递变率为固定值，所以测量水平值为真值。
4 不同线路差异性
轨检车对小半径曲线地段的三角坑和水平项目高敏感度和低准确性，但由于轨检系统内部检测机制设计无从改进，且超限数据较多，无法人工全部处理，只能按照既有情况下，控制二级以上超限。综合来看，缓和曲线三角坑项目控制不能出现二级超限，而曲线四大桩点的水平超限可以人工剔除。线性设计的区别，在线路设计上存在很多困难，曲线半径和超高以及缓长的设计上做出了很多妥协。超高递变率的区别，其超高递变率有着本质的差别。
不同线路差异性结论，线路结构状态随着运营时间和通过总重的增加，自然轨道几何状态控制比高低项波动幅度上升，使水平和三角坑项目波动幅度增加，在不利线性设计的曲线上三角坑均方值更是大幅上升。其轨检数据差异性比较大的原因，主要是由于两条线线性选择上的差异性所决定的，无法通过对综合检测车系统进行改良而改变其结果。
5 结语
（1）GJ-6型轨道检测系统广泛应用于大铁，其优点是系统较为成熟，检测数据精度较高，波形图对比重复率达到99%。其缺点是硬件设备故障频发，售后服务差。造成小半径曲线四大桩点的水平数据异常，如果可以改变算法或者通过内置软件进行二次滤波，可以改变这一现状。
（2）GJ-6 型轨道检测系统中的三角坑项目在缓和曲线的超高展坡造成的扭曲量，虽然增加了超限频次和工务工班的养护工作量，但有利于线路精细化养护，进而保证列车通过曲线时的舒适度。
参考文献：
[1]邓学通，叶一鸣．准高速轨检车检测原理及应用．北京：中国铁道出版社．2004．
[2]管永涛.轨检车波形图应用情况分析。上海：上海铁道科技.2013
论文作者:伍亮,周兴龙,袁芳,高文杰,万廷
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
标签：曲线论文; 水平论文; 轨道论文; 项目论文; 差异性论文; 轨距论文; 区段论文; 《基层建设》2019年第2期论文;