基于弦測法的跨座式單軌軌道梁線形檢測研究.pdf

1、跨座式單軌軌道作為城市軌道交通的一種快速輕運量形式，為市民的生活帶來了很大的便利，其具有噪聲小、爬坡能力強及轉(zhuǎn)彎半徑小等特點，非常適合山地和比較擁堵的城市。單軌軌道的線路狀態(tài)，即線形。當(dāng)隨著時間的推移，支座或錨桿發(fā)生松動，路基面出現(xiàn)沉降時，這些會導(dǎo)致軌道線形發(fā)生變化，這種變化對軌道的安全運行有較大影響。
　　為了檢測軌道的線形，本文設(shè)計了基于弦測法原理的檢測系統(tǒng)。通過分析弦測法原理知道，弦測法測量值可以反映軌道的上下起伏程度、半徑

2、和偏角，能經(jīng)過轉(zhuǎn)換得到長弦矢高，能得到橫坡參數(shù)，因此可以使用弦測法原理對軌道進(jìn)行檢測，從而監(jiān)測軌道走行面線形、導(dǎo)向面線形、軌道橫坡、半徑和錯臺高度。課題在此基礎(chǔ)上搭建了機械檢測系統(tǒng)。七個位移傳感器、行程控制和標(biāo)志測量三部分構(gòu)成系統(tǒng)的主體。在測量各個點的位移時使用了角度編碼器，用金屬探測器檢測軌道中的指形板的出現(xiàn)與否作為檢測的標(biāo)志，設(shè)計合適的阻尼裝置組成檢測系統(tǒng)的減震部分。在現(xiàn)場調(diào)試測量中，采集到了正確的數(shù)據(jù)，證明基于弦測法機械檢測系統(tǒng)的

3、可行性。
　　為分析軌道的線形，參照了鐵路軌道不平順、公路檢測和橋梁振動等分析方法，設(shè)計出了單軌軌道的線形分析算法。在分析中得到了單軌的特征參數(shù)，包括半徑、錯臺高度、矢高和分形維數(shù)，并從統(tǒng)計原理上分析了線形數(shù)據(jù)的功率譜密度、自相關(guān)和多重分形等特點。從功率譜密度上知道軌道線形具有各類波長成分、從相關(guān)分析上知道軌道數(shù)據(jù)具有相關(guān)性和從分形分析上知道軌道數(shù)據(jù)具有多個分形維數(shù)等特點。這些參數(shù)和特征為維護軌道線路的狀態(tài)提供了依據(jù)。
　　

4、在研究過程中，編寫了兩套軟件系統(tǒng)：軌道線形數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和軌道線形數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，分別用于在檢測過程中數(shù)據(jù)的采集和在對數(shù)據(jù)后期的處理分析上。采集系統(tǒng)利用多線程技術(shù)能夠在線實時采集數(shù)據(jù)，并能監(jiān)測采集過程中的檢測速度和出現(xiàn)的指形板狀態(tài)，能把數(shù)據(jù)及時存儲到數(shù)據(jù)庫中；分析系統(tǒng)能按照設(shè)計要求分析出軌道的特征參數(shù)和統(tǒng)計參數(shù)，并能保存分析得到的結(jié)果，能對結(jié)果進(jìn)行查詢。這兩套系統(tǒng)是整個檢測系統(tǒng)的功能實現(xiàn)的保證。
　　檢測系統(tǒng)實現(xiàn)了采集和分析，最后經(jīng)過