[发明专利]一种高速道岔直向钢轨使用状态评估方法

说明书

本发明公开一种高速道岔直向钢轨使用状态评估方法，首先获取状态评估所需的道岔钢轨检测数据；随后根据检测数据建立高速铁路道岔钢轨使用状态评估数学模型，包括各检测区域的状态基础评分部分和病害扣分部分，并对不同测量项目、不同检测区域赋予不同的权重。通过不断采集的数据，对建立的高铁道岔使用状态评估数学模型进行评估，直至模型可直观反映道岔现实情况。本发明利用科学有效的统计分析等方法，判断列车的通过方式，并从轮对、构架、车体全断面多角度对道岔状态进行综合性评价，实现对道岔病害状况的准确判断，从而科学指导道岔的养护维修，为铁路养护维修工作从“周期修”转变为“状态修”提供支持。

技术领域

本发明属于轨道检测领域，具体是一种高速道岔直向钢轨使用状态评估方法。

背景技术

铁路运营里程不断延伸，正在改变中国人的出行方式和生活方式，人们对铁路行车速度和运营效率的要求也越来越高。道岔作为列车轨道间的连接、转换设备，是整个轨道组成系统的重要部件一旦故障或服役状态不佳，将直接影响行车效率。道岔的检修方法和检修理论目前已经比较成熟，在《高速铁路有砟轨道线路维修规则》、《高速铁路无砟轨道线路维修规则》里已经有了较为明确的要求，但是针对于道岔钢轨使用状态的检测和评估方法目前还没有系统的方法。故研究并形成一套科学指导铁路道岔钢轨状态维护与管理的评估体系有着重要的战略意义及经济价值，研究和探索更为高效、可靠的道岔钢轨检测理论、方法、技术和管理机制，是铁路道岔检修和行车组织等有关诸多部门方面一直以来极为关注的现实问题内容。

目前，道岔钢轨状态的检测手段包含但不限于基于激光扫描及图像处理的轨道几何检测(Track Geometry Measurement,TGM)技术、基于轮轨力及轴箱加速度的车辆动态响应检测 (Vehicle Dynamic Measurement,VDM)技术，以及基于在一定加载状态下测量轨道变形的移动式线路加载车(Track Loading Vehicle,TLV)技术，所检测的项目包含道岔区域内钢轨廓形、光带、组合断面的状态、轨道高低、轨向、水平、三角坑、轨距、车体加速度、短波不平顺和轨道刚度等多项数据指标，同时根据是否产生病害等，从不同角度描述轨道的质量状态。但是各项检测指标均独立判断，没有形成统一的道岔钢轨使用状态评估的方法。

现在需要一种针对高速铁路道岔钢轨使用状态检测模型进行研究，同时总结调研高速铁路道岔钢轨使用状态评估技术及手段，梳理对道岔检修优化情况，结合道岔维护方法和经验和检测大数据支持，集成轮轨接触分析方法，研究道岔钢轨使用状态评估方法。将道岔使用状态指标化、数值化、可视化，以切实反映道岔钢轨使用状态为目的，为高速铁路道岔钢轨精细化管理和状态检修提供有力依据和技术支持。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种高速道岔直向钢轨使用状态评估方法，对高速铁路道岔钢轨使用状态检测模型进行研究，同时总结调研高速铁路道岔钢轨使用状态评估技术及手段，梳理对道岔检修优化情况，结合道岔维护方法和经验和检测大数据支持，集成轮轨接触分析方法，实现道岔钢轨使用状态评估方法。

一种高速道岔钢轨使用状态评估方法，包括以下步骤：

步骤1：获取状态评估所需的道岔钢轨检测数据。

步骤2：建立高速铁路道岔钢轨使用状态评估数学模型，包括状态基础评分部分和病害扣分部分，状态基础评分具体包含：基本轨钢轨廓形GQI评分、基本轨廓形一致性评分、基本轨钢轨廓形对称性评分、受限区GQI评分、等效锥度评分、焊缝平直度评分、车辆平稳性评分、光带评分、钢轨硬度评分、钢轨磨耗评分；病害扣分具体包含：裂纹扣分、伤损扣分、降低值扣分、波磨扣分、降低值扣分。

上述各项评分方式为：

A、基本轨钢轨廓形GQI评分采用均值和标准差加权的方式，得分公式如下：