基于弦測(cè)法的跨座式單軌軌道梁線(xiàn)形檢測(cè)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(yùn)量形式，為市民的生活帶來(lái)了很大的便利，其具有噪聲小、爬坡能力強(qiáng)及轉(zhuǎn)彎半徑小等特點(diǎn)，非常適合山地和比較擁堵的城市。單軌軌道的線(xiàn)路狀態(tài)，即線(xiàn)形。當(dāng)隨著時(shí)間的推移，支座或錨桿發(fā)生松動(dòng)，路基面出現(xiàn)沉降時(shí)，這些會(huì)導(dǎo)致軌道線(xiàn)形發(fā)生變化，這種變化對(duì)軌道的安全運(yùn)行有較大影響。
　　為了檢測(cè)軌道的線(xiàn)形，本文設(shè)計(jì)了基于弦測(cè)法原理的檢測(cè)系統(tǒng)。通過(guò)分析弦測(cè)法原理知道，弦測(cè)法測(cè)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(guò)轉(zhuǎn)換得到長(zhǎng)弦矢高，能得到橫坡參數(shù)，因此可以使用弦測(cè)法原理對(duì)軌道進(jìn)行檢測(cè)，從而監(jiān)測(cè)軌道走行面線(xiàn)形、導(dǎo)向面線(xiàn)形、軌道橫坡、半徑和錯(cuò)臺(tái)高度。課題在此基礎(chǔ)上搭建了機(jī)械檢測(cè)系統(tǒng)。七個(gè)位移傳感器、行程控制和標(biāo)志測(cè)量三部分構(gòu)成系統(tǒng)的主體。在測(cè)量各個(gè)點(diǎn)的位移時(shí)使用了角度編碼器，用金屬探測(cè)器檢測(cè)軌道中的指形板的出現(xiàn)與否作為檢測(cè)的標(biāo)志，設(shè)計(jì)合適的阻尼裝置組成檢測(cè)系統(tǒng)的減震部分。在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試測(cè)量中，采集到了正確的數(shù)據(jù)，證明基于弦測(cè)法機(jī)械檢測(cè)系統(tǒng)的

3、可行性。
　　為分析軌道的線(xiàn)形，參照了鐵路軌道不平順、公路檢測(cè)和橋梁振動(dòng)等分析方法，設(shè)計(jì)出了單軌軌道的線(xiàn)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(cuò)臺(tái)高度、矢高和分形維數(shù)，并從統(tǒng)計(jì)原理上分析了線(xiàn)形數(shù)據(jù)的功率譜密度、自相關(guān)和多重分形等特點(diǎn)。從功率譜密度上知道軌道線(xiàn)形具有各類(lèi)波長(zhǎng)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(gè)分形維數(shù)等特點(diǎn)。這些參數(shù)和特征為維護(hù)軌道線(xiàn)路的狀態(tài)提供了依據(jù)。
　　

4、在研究過(guò)程中，編寫(xiě)了兩套軟件系統(tǒng)：軌道線(xiàn)形數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和軌道線(xiàn)形數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，分別用于在檢測(cè)過(guò)程中數(shù)據(jù)的采集和在對(duì)數(shù)據(jù)后期的處理分析上。采集系統(tǒng)利用多線(xiàn)程技術(shù)能夠在線(xiàn)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，并能監(jiān)測(cè)采集過(guò)程中的檢測(cè)速度和出現(xiàn)的指形板狀態(tài)，能把數(shù)據(jù)及時(shí)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中；分析系統(tǒng)能按照設(shè)計(jì)要求分析出軌道的特征參數(shù)和統(tǒng)計(jì)參數(shù)，并能保存分析得到的結(jié)果，能對(duì)結(jié)果進(jìn)行查詢(xún)。這兩套系統(tǒng)是整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)的保證。
　　檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了采集和分析，最后經(jīng)過(guò)