1、轨道检测车介绍 蔡小培 北京交通大学 caixiaopei 2011年11月 轨道检测车介绍 第一部分 国外轨检车的发展概况 第二部分 我国轨检车的发展现状 第三部分 轨道检测的内容 第四部分 多功能安全综合检测车简介 第一部分 国外轨检车的发展概况 轨道检查车是检查轨道病害、指导轨道维修、保障行车安 全的大型动态检测设备，也是实现轨道科学管理的重要手 段，为此各国铁路都重视轨检车的开发和应用。 至今，轨检车的发展已有百余年的历史 1877年第一辆轨检车诞生，至20世纪40年代，瑞士、联邦 德国、美国、法国、日本都有了轨检车。这个时期的轨检 车主要为接触式机械轨检车，测量速度低、项目少、技术
2、落后、采用弦测法检测。50及60年代，轨检车向电气式转 变，测试仪表电子化、项目增加、速度提高，并开始应用 惯性原理检测方法。 70年代以来轨检车发展极快，欧美、日本等许多发达国 家相继研究各种先进的轨道检测技术和新的测量原理，如 ：惯性原理、光电、电磁、电容等无接触传感器，伺服跟 踪、自动补偿及修正技术在轨检车上广泛应用，车载计算 机进行轨检数据处理，提高了检测精度和速度，增加了检 测功能。 80年代以来，激光、数字滤波、图像处理等在轨检车上 应用更加广泛。以计算机为中心，对轨检信号进行模拟及 数字混合处理，保证轨检结果不受列车速度和运行方向的 影响。采用数字滤波技术扩大了轨道不平顺可测波长
3、的范 围，改善了轨检系统的传递函数特性，大大提高了检测的 精确性和可靠性。 日本轨检车发展 Easti综合轨检车 u 日本自1964年建成海道高速新干，已先后建成山阳、北、上越、山形 、秋田、野等新干，共2049公里。日本路确保新干的安全运行 ，从1975年开始先后装了4列气化道合 ，承担新干的 气化和道状的 ，每列由7 成，其中第5 ， 其他 力、通信信号、接触网、源回路状，最高速度 210km/h。1998年以后 又有了大的技步， 向架由3台 改2台，从而将的弦法由等弦改不等弦量，函数有了明 的改善。 u 日本在原有道技的基上，研制开出适用于新干高速路的 气道合列，称“黄色医生”。 Eas
4、ti是日本完全利用其国 内技开的合列，由6 成，可以 道几何参数 、接触网、通信信号、作用力、境噪声等，最高速度可达 275km/h。道系安装在列的第3号上，个采用了与 运行相同的两个二拖向架构。 日本轨检车发展 u 日本电气轨道综合检测列车“East-i”（i表示Inspection检查、 Intelligent智能和Integrated综合）由六辆检测车组成 。Easti 可在一次运行过程中实现对线路的综合检测功能，但各检测项目之间 的检测数据并不综合到一个统一的中心，各检测单元有各自独立的数 据显示、记录、转储和地面分析、处理、维护管理决策等系统，全系 统仅有位置、时间和速度是统一的。
5、u 一般认为，弦测法传递函数收敛性差，Easti采用了相应的修正方 法。由于弦测法不能全部真实反映轨道状况，在复原及逆滤波处理时 仅能换算到40m波长的测值，因此该方法存在一定的缺陷。惯性基准 法受速度影响较大，不适宜低速检测，在高速时更具优势。另外， Easti整套设备及软件均为日本的品牌和自主开发的产品，与我国 设备和软件的兼容性差，不利于系统的后续使用和二次开发。 日本轨检车发展 意大利轨检车发展 “阿基米德号”综合检测列车 u1966年意大利成为开始筹建高速铁路的国家之一。截至目 前，意大利建成或正在筹建连接南北和东西两个方向 1200km两条高速铁路。其中，南北高速线（米兰-那不勒
6、斯），全长740km，最高运行速度250km/h。东西高速线（ 热那亚-米兰-威尼斯），全长460km，最高运行速度 270km/h。 u意大利的MER MEC公司主要致力于铁路维修、养护、基础 设施检测行业，由MerMec公司制造为路网公司（RFI）的 “阿基米德”（Archimede）高速综合检测车由双流制 E402B系机车、4辆拖车和1辆驾驶车组成。 意大利轨检车发展 u 意大利高速铁路使用“阿基米德号”综合检测列车已经形成了一整套 检测和维修养护体制。综合检测列车各子系统有独立的存储数据库， 在速度、时间、空间上保持同步，所有子系统的检测数据集成到车载 中央数据库，由中央数据库将数据通
7、过无线网络传输到地面的RFI数 据处理中心进行综合分析、比较，从而制定科学的维修保养计划，指 导养护维修。其轨道检测在较低速度时采用弦测法，在较高速度时采 用惯性基准法，较好地发挥了两种测量原理的优势。 u 为更好发挥“阿基米德号”综合检测列车的作用，在轨道管理方面， 意大利铁路基础设施检测中心与MERMEC公司共同开发研制与“阿基米 德”号综合检测列车相关检测技术方面有关的合作项目。实现铁路基 础设施现代化检测，科学管理、科学预测，从而满足铁路长期高速、 安全、平稳、舒适的运输需要。 意大利轨检车发展 意大利“阿基米德号”综合检测列车测量、分析及保养规划 法国轨检车发展 冲击有碴轨道列车时速
8、新纪录的法国“V150”列车 法国国营铁路公司 自1981年已建成东 南、大西洋、北方 、地中海线高速铁 路，正在建设的东 部线东西两段，共 计1760km。 2003年法国国营铁路公司（SNCF）开始改装一列三流制 TGV路网型列车，经过一年多的车辆调试，改造成为基础 设施高速检测列车IRIS 320（命名为MGV），2006年投 入使用。 法国SNCF安全综合检测列车“MGV” u MGV检测周期预计为两周一次，设计目标是在列车正常运行条件下检 测各项基础设施参数。该车检测项目比较齐全，主要检测功能： u （1）轨道检测（安装在第一节车辆上）：轨道几何（采用激光检测 ）；车体加速度；轴箱加
9、速度，车辆噪声；钢轨表面图像记录；线 路环境数字图像采集；扣件、枕木、道碴检测。 u （2）接触网检测（安装在第二节车辆上）：受流检测（电弧、电压 、电流、以及弓网图像）；接触网动态参数（冲击与硬点，垂向加 速度，接触网高度和拉出值）。下一步研究接触导线磨网厚度测量 。 u （3）信号检测（安装在第三节车辆上）：机车信号传输参数（TVM ）（机车信号）；列车速度控制信标参数（KVB）（列控信息）；轨 道上的点式应答。下一步研究ERTMS 标准和。 u （4）通信检测部分（安装在第四节车辆上）：车-地通讯的无线覆 盖；GSM和GSM-R的无线覆盖。 u （5）其他检测项目（安装在第四节车辆上）：
10、列车定位，速度，气 象条件，风速，道口。 一是在高速铁路上，综合检测列车越来越受到重视，日本 的East i、意大利的“阿基米德”、法国IRIS320和我国 高速综合检测列车都为高速铁路、既有线提速区段的安全 和高效运营提供保障。 二是综合检测列车技术思路，是保持各专业检测相对独立 的同时，通过共享时间、里程和速度信息，实现检测信息 时间和空间的同步。 三是检测内容越来越丰富，从工务道床、轨枕、扣件、钢 轨、轨道几何、隧道限界，到电气化设备和通信信号设备 ，都开发了相应的检测技术及设备。四是激光和摄像检测 技术获得了广泛应用，提高了检测速度、精度和可靠性。 小结轨检车的发展趋势 随着我国铁路提
11、速战略的实施，对列车的安全、舒适性提 出了更高的要求，同时运行速度的提高和重载列车的开行 ，对轨道的破坏作用加大，导致轨道状态的恶化加剧。因 此，加强轨道动态检测力度，及时掌握轨道质量状态，正 确指导线路养护维修，确保铁路运输安全，已成为铁路工 作中的一项重要基础工作。 截至2004年，我国铁路现役轨检车按检测系统类型划分为 四类：GJ-3型、GJ4型、GJ4G型、GJ5型。 第二部分 我国轨检车的发展现况 GJ-3型轨检车的技术特点是采用惯性基准原理、运用传感器技术和计算机技 术，直接以传感器电压信号作为不平顺超限根据，计算机直接采集超限等级 和数量计算扣分，笔式绘图仪记录不平顺波形，可以检测高低、水平、三角 坑、车体垂直和水平振动加速度，但轨距、轨向尚无法检测。GJ3 轨检车 的电路大多采用20世纪70年代末至80年代初的分离式元件，稳定性差，加之 安装时间跨度大，即使同一种仪器使用的元器
