哈尔滨铁路局牡丹江工务段技术科
摘要：铁路是人们进行远距离出行和物流运输的主要手段，对于铁路来说，其内部存在轨道变形的情况是难以避免的。在近代铁路产生以来，经常通过轨道高地不平的模型来对于不平顺进行预测，这是铁路工作者进行维修并且制定相关计划的理论依据。所以针对这个问题，本文首先介绍当前国外有关轨道不平顺问题的研究方法，然后对上述方法进行整合和创新，利用动态监测来实时反映数据，这样才能体现出影响铁路不平顺的要素来。
关键词：铁轨不平顺；高低；预测方法；特性矩阵
当前在全世界范围内，铁路运输事业都呈现出了高速化的特点，与此同时，载重量也在不断增加。在所有的铁轨结构中，有碴轨道具有着很强的优越性，当前已经成为了整个铁路运输体系中最重要的一个环节。但是随着铁路的运行，轨道出现一定程度的形变是在所难免的，但是为了提高列车行车的安全性，改善运输条件，就需要在整个维护工作中投入大量的人力和物力。
一、铁轨不平顺以及其预测工作概说
对于铁道不平顺来说，其本身有很多个类别，根据形变结果来分析，轨道不平顺可以分为两个类别，弹性和塑性不平顺；如果按照其表现形式来进行划分的话，又分为横向、垂向以及复合不平顺这几个类别；如果根据物理性质划分的话，又分为材料不平顺以及几何不平顺，其中材料不平顺往往是钢轨通过摩擦而损耗造成的。当前我国对于铁路的维护工作分为三个类别，分别是大修、中修和小修，而维修工作除了维修之外，还包括保养和补修工作。
对铁轨不平顺的规律进行预测是当前轨道力学研究的一项重要内容，通过合理的预测才能确保整个轨道的维修安排等问题，通过合理而有效的计划，一方面可以取得较好的维修效果， 保证铁路的安全运行。
日本最早在上个世纪六十年代初期调查了全国铁路的养护情况，发现发现铁轨高低不平顺的情况和整平工作是密切相关的。下文着重探讨几何形位的不平顺内容，通过线路维修工作来对铁轨的运行状态进行改善。
二、利用特性矩阵描述轨道状态及预测轨道变形
（一）影响轨道高低不平顺发展的因素
影响轨道高低不平顺发展的因素众多,如轴重 、年通过运量 、列车速度 、路基状态 、轨道结构状态等等 ,这些影响因素权重不同, 而且有的变量难以用量化指标描述, 如路基状态.世界各国对影响因素采取不同的处理方法 ,有的较详细(如式(1)),有的较简单(如 ORE 研究),但不可避免地无法全面反映轨道变形的影响因素, 因此 ,本文提出特性矩阵法, 直接对轨检车动态数据进行分析 ,找出在不同检测时段其变化规律。
（二）轨道不平顺状态的描述
如图 1 所示 ,在某个地点的轨道不平顺, 受到列车荷载的反复作用, 逐渐增大 ,若达到某个限度, 需进
行养护,改善其大小 ,相应地整个区间的轨道不平顺的分布形状也产生变化 .由 1 .1 可知 ,最大不平顺的变化很小,为
0 .16 ×10-2～ 1 .08 ×10-2mm·d-1
,当道床处于稳定期时, 道床的残余变形和通过总重为线形关系, 因此可认为轨面不平顺的变化为线形关系.某个区间中的轨道不平顺分布 ,如图 1b 所示 ,本来是连续分布的 ,但为以后简便处理起见 ,如图 2a 所示那样,将轨道不平顺的值区分为 N 个 ,以离散的概率分布进行处理, 假定 ,轨道不平顺的值在第 j 点产生概率为Pj ,则有
Prob(x =j)=Pj
三、结论
本文针对铁轨不平影响运行的现状提出了新的预测方式，这种预测方式利用了特性矩阵的概念，总体上来说，这种方法有如下几个特点。
（一）首先，就轨道不平顺的成因来说，其原因是非常多样的，所以很难对其成因进行定量。这种预测方式可以有效监测不平顺的因素，通过轨检车的运行可以对铁轨进行全面的分析，对于各种特征下的线路都有较好的使用效果。
（二）在矩阵法中中采用概率分析的方式来确定可能会造成的不平顺的大小规模，这样在进行养护计划的指定工作时，可以根据该地区的相关无字条件来对产生不平顺概率较高的区段进行维护，这种预测方式可以提供很好的决策依据。
（三）出于处理方便的考虑，我们在预测方式中把分布进行了离散化处理，并且在计算中积极进行分布函数表达式，在轨道变形预测中更为直观。
（四）在现场使用本方法进行预测的时候，应该注意以下几个方面的问题。首先应该进行轨道不平顺分布情况的研究，才能给预测提供合理的依据。其次，针对轨道不平顺问题，应该在单独一个区段内进行单独调查。最后在现场应该注意数据的采集工作，才能保证数据采集的可行性和合理性，进而给趋势分析提供依据。
参考文献：
[1] 许玉德,吴纪才. 利用线性预测模型分析轨道不平顺发展[J]. 石家庄铁道学院学报. 2005(01)
[2] 周宇,许玉德,李浩然. 轨道不平顺非线性预测模型[J]. 交通运输工程学报. 2004(04)
[3] 许玉德,李海峰,周宇. 铁路轨道高低不平顺的预测方法[J]. 同济大学学报(自然科学版). 2003(03)
论文作者:宋启明
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/12/1
标签：平顺论文; 轨道论文; 铁轨论文; 铁路论文; 工作论文; 矩阵论文; 方法论文; 《防护工程》2017年第17期论文;