[发明专利]一种高速铁路钢轨浅层状态量化评价方法

权利要求书

1.一种高速铁路钢轨浅层状态量化评价方法，其特征在于：通过下述步骤实现：

步骤1：确定待评价的线路区间范围及区间，制定添乘及上线测量计划。

步骤2：将待评价的线路区间划分为评价单元；

步骤3：收集待评价的线路区间内各个评价单元上主要运行的动车组型号及数量，并上车添乘，得到列车添乘数据，包括不同型号动车组车体同一位置的横向加速度、垂向加速度；

步骤4：获取各个检测单项的检测数据，包括待评价的线路区间内各个评价单元的浅层状态参数，包括线路钢轨廓形、钢轨表面波磨、钢轨浅层裂纹、伤损、列车运行光带、光带宽度及在轨面上的位置信息、轨面硬度；以及步骤3中的列车添乘数据；

步骤5：收集、整理步骤4中每个测量单项的检测数据，确定每一检测单项的量化评价指标得分；

步骤6：重复步骤5，直至计算得到所有评价单元中所有检测单项的得分；

步骤7：区间钢轨综合指标得分计算，并根据得分高低，将所有参评单元进行排序，并根据排序结果分为优良中差；

步骤8：根据量化评价结果，提出合适的钢轨维修保养计划。

2.如权利要求1所述一种高速铁路钢轨浅层状态量化评价方法，其特征在于:线路钢轨廓形量化评价指标共包含3项，分别为：

A、钢轨廓形质量指数GQI，该项指标得分公式为：

式中，G_i为廓形指标综合得分，该值越大，说明钢轨廓形与设计廓形吻合越好、波动越小，廓形质量越高。GQI_i为各评价单元的GQI平均值，S_stdev为各检测区间GQI值的样本标准差，n为评价单元个数；

B、钢轨廓形纵向偏差，指同一股钢轨前后不同测点廓形纵向偏差值，对比目标廓形为评价线路的设计廓形；评价单元内，廓形纵向偏差指标I_dev计算方法为：

式中，I_in为廓形内侧偏差平方和均值，I_ext为廓形外侧偏差平方和均值，n_in、n_ext为测点数量，x_in、x_ext分别为廓形对比的内、外侧偏差统计值；计算方式为同时计算左、右股；

根据廓形偏差的平方和均值，将各评价单元的值进行内部评价得分，同时设定边界值I₀若I_dev≥I₀，刚得分为0，否则，得分计算式为：

C、廓形对称性。廓形对称性指同一位置左右股钢轨廓形偏差情况；

廓形对称偏差的统计取绝对值，无正负。算法为：

R_dev＝R_in+R_ext

式中，R_dev为廓形对称性评价指标值，该值越小，说明钢轨左、右股廓形的偏差及波动越小，廓形质量越高。分别为廓形内侧、外侧的偏差均值，S_in、S_ext分别为廓形内侧、外侧偏差的标准差。以上数值均为正值；

廓形对称性评价得分边界值设定为R₀，超出R₀，其得分为0；得分计算方式为：

3.如权利要求1所述一种高速铁路钢轨浅层状态量化评价方法，其特征在于:以波长100～～300mm之间波磨超限率为钢轨表面波磨量化评价指标，单股钢轨波磨质量评价指标见下式。

式中，m为波磨测量单元总数，单元长度为100m。m_c＞0为超限率大于0的单元数量，m_c＞3％为超限率大于3％的单元数量。为存在波磨超限的检测单元的平均超限率；C_eq值越大，表明波磨分布范围越广、波磨谷深超限越严重。

区间钢轨的波磨质量评价指标为左、右股钢轨之和，即：

钢轨波磨的得分按下式计算：

当时，波磨得分为0，且越小，得分越高，表明区间钢轨波磨越少。