轨道动态检测

武汉铁路局轨道动态检测讲座讲演人：徐国明2009年10月一.轨道不平顺及对动态检测的要求轨道不平顺是指轨道的几何形状、尺寸和空间位置相对其正常状态的偏差。凡是直线轨道不平、不直，对轨道中心线位置和高度、宽度正确尺寸的偏差；曲线轨道不圆顺，偏离正确的曲线中心线位置或正确的超高、轨距及顺坡变化数值，通称轨道不平顺。轨道不平顺根据对机车车辆激扰作用的方向，可分为垂向、横向和垂向、横向复合（简称复合）三类。（一）轨道不平顺波长特征轨道不平顺包含许多不同的波长成分，波长范围很宽，0.01～200m波长的不平顺均常见。波长1m以下的轨面短波不平顺幅值很小，多在0.1～2m，主要是由钢轨接头焊缝、不均匀磨耗、轨头擦伤、剥离掉块、波浪和波纹磨耗以及轨枕间距等因素形成。波长1m～3.5m范围的波长成分，主要是钢轨在轧制过程中形成的周期性成分和波浪形磨耗。波长在3～30m波段主要由道床路基的残余变形不均匀，道床弹性、密实度不均，各部件间隙不等，接头或焊头形成的以轨长为基波的复杂周期波成分，以及桥涵、道口等轨道刚度变化和中、小跨度桥梁的动扰度、折角等形成。30~150m的波段多由路基工后沉降不均、路基施工的高程偏差、跨度较大的桥梁动扰度等构成。更长的长波多为地形起伏、线路坡度变化形成。所以，按轨道不平顺的波长特征，可分为短波、中波、长波不平顺三种；又可分为周期性和非周期性两种波长3～30m波长非周期性、高低、轨向、三角坑、水平、轨距等不平顺的波长多在这一范围内。（二）.各种不平顺对行车安全的影响高低不平顺：严重的高低不平顺将引起车辆剧烈地点头和浮沉振动，会使车轮大幅度减载，甚至悬浮，在曲线或方向不良区段运行时，高低不平顺引起的车轮悬浮可能导致脱轨。如果严重减载的车轮上同时又有很大的侧向力作用，脱轨可能性更大。水平不平顺：水平不平顺，使车辆产生侧滚振动，导致一侧车轮增载，一侧减载。扭曲不平顺（三角坑）：扭曲不平顺，即我们常说的三角坑，将使转向架出现三轮支承一轮减载甚至悬浮的危险情况，欧洲和我国刚度较大的货车在曲线圆缓点去的脱轨事故大多与轨道扭曲不平顺有关。无论曲线和直线上严重的局部扭曲不平顺都可能引起车辆剧烈的侧滚和侧摆振动，导致脱轨。方向不平顺：严重的方向不平顺引起的过大的车轮侧向力和车轴侧向力，可能使轨枕、扣件不良地段的钢轨倾翻或轨排横移，造成列车脱轨。过大的侧向力也往往使脱轨系数增大，引起车轮爬轨掉道。连续的方向水平逆向复合不平顺：连续的方向水平逆向复合不平顺，对行车安全的威胁最大，根据日本的研究，是造成日本货车脱轨的主要原因之一，对方向水平复合不平顺严格管理以后，日本的货车脱轨事故便大幅度减少。轨距不平顺：轨距偏差过大，会出现车轮掉道或卡轨。我国和部分国家的传统观念认为即使轨距尚未扩大到会使车轮掉道的程度，如果车辆锥行踏面的大坡度段（1：10）已进入轨顶内侧圆弧以内，仍应避免。这是因为斜度较大的车轮踏面将使钢轨遭受额外增加的水平推力。曲线头尾的几何偏差：曲线头尾的几何偏差，往往是列车曲线脱轨的重要原因，这种几何偏差，实质上是一种轨道超高和曲率不匹配的复合不平顺，当然也会影响列车安全。二.轨检车动态检查目前世界各国用来测量高低、轨向不平顺的方法可归纳为弦测法和惯性基准法两大类目前国内外的轻型轨检小车大都采用弦测法中的三点中弦法我局轨检车采用的是惯性基准法测量轨道不平顺

目前，我局共有轨道检查车2辆：WX999249、WX999290；检测设备从美国Imagemap公司进口，采用线型激光光源、摄像机、图像处理系统，通过对钢轨断面轮廓图像的测量获得轨距、轨向等测量值，是继Ⅲ型、Ⅳ型车以来，第一次采用的基于网络平台的非接触式测量系统。（一）.轨检车的车体和检测设备的基本机构1．车上大致情况WX999249、WX999290轨道检查车车体均由南京浦镇厂生产的25T型车体，车上包括会议室、仪表室、休息室、厨房、卫生间，有集便器、冰箱、洗衣机、微波炉等生活设备。2．检测设备基本结构轨道检查系统即Laserail断面和几何测量系统（LPGMS），能实时提供钢轨断面和轨道几何精确和可靠的测量，主要包括如下3个主要部分：·非接触测量总成；·VME计算机系统；·通用几何Windows软件。VME计算机系统安装在轨检车里，非接触测量总成安装在与转向架相连的测量梁中。测量梁中传感器数据经过数字化后发送到VME计算机的几何CPU，然后进行合成和滤波处理，得到轨道几何数据，在检查车里的工作站上运行通用几何软件，可以实时显示轨道几何波形、进行超限判断、数据库存储、超限编辑和报表打印等。

非接触测量总成安装在检查车底下，如图所示为实物图，检测设备摄像机组配置使用10个摄像机和4个激光器用于钢轨断面的非接触测量，摄像机和激光器被固定安装在车底下的封闭梁里。钢轨内、外两侧激光器发出一扇形光带，垂直照射在钢轨上，在钢轨上形成一垂直断面；同时，断面和轨距摄像机捕捉到激光线的图像，视频图像输出到VMEbus计算机系统，经数字化后，拟合成完整的钢轨断面图像，通过坐标变换、合成和滤波处理等，得到轨道几何数据和钢轨断面磨耗等。惯性测量包安装在激光器/摄像机梁的中部，惯性测量包测量车辆转向架的横向和垂向加速度以及滚动和摇头速率等。GJ-5型轨检车可测项目：轨距、左右轨向（空间曲线或可变换成多种弦测值）、左右高低（空间曲线或可变换成多种弦测值）、水平（超高）、三角坑、曲率（弧度或半径）、车体加速度、轨底坡（可选项）、钢轨断面（可选项）等。检测项目精度范围轨距±0.8mm1420~1480mm轨向（左右，波长≤30m）±1.0mm±100mm轨向（左右，波长≤50m）±2.0mm±100mm高低（左右，波长≤30m）±1.0mm±100mm高低（左右，波长≤50m）±2.0mm±100mm水平±1.5mm±50mm超高±1.5mm±220mm三角坑±1.5mm±100mm曲率1.2X10-4m-1车体加速度±0.01g±1g轨底坡±0.25deg钢轨断面（左右轨）±0.5mm技术标准：（二）.Ⅴ型车检测原理该轨检车采用梁结构方式的惯性测量及摄像式的图像测量原理，即惯性基准与测量基准被安装在同一刚体内。任何几何量测量系统的基础都是对坐标系的明确定义，以及在这个坐标系下的各种变换和各被测量之间的关系。如下图为坐标系的几何定义：如图所示：图中采用右手坐标系，各参数定义如下；

x轴指向页面的里面为正，表示车体的行进方向；

y轴指向向右的水平方向为正；

z轴指向向下的垂直方向为正；

角j表示航向偏角，正值为由x轴方向转向y轴方向，即向右偏转；

角J表示滚动的偏角，正值表示y轴方向向z轴方向旋转，即左轨抬高；

角y表示倾斜角的偏差，正值表示x轴向z轴方向旋转，即坡度角；测量基准（轨检梁刚体）与钢轨及惯性系统的相互位置关系定义如下：gL左轨轨距点相对测量基准的偏移；gR 右轨轨距点相对测量基准的偏移；dL 左轨踏面顶点相对测量基准的偏移；dR 右轨踏面顶点相对测量基准的偏移；wx 轨检梁的滚动角速率；wz 轨检梁的摇头角速率；ay 轨检梁的横向加速度及倾角；aL 轨检梁的垂向加速度；G轨道踏面中点之间的标准距离，为1511mm；ht 惯性平台相对于轨距测量线的垂直高度；AL 左侧垂直加速度计安装位置相对梁中心的距离；轨距轨距定义为左右两根钢轨顶面以下16mm点之间的最短距离.在激光断面测量系统中是通过计算左右钢轨顶面各点中具有最大的Y值点以下16mm处间的距离获得的.目前要求新引进轨道检测系统检测左右两根钢轨顶面以下16mm点之间的最短距离.轨距由左右钢轨的轨距点相对于测量梁两个固定点位移偏差的代数和而求得，即：其中K为测量梁两个固定点的距离，如果测量梁为刚体，且摄像机的安装位置及角度未发生变化，则为常数。该常数由静态标定确定。轨道不平顺定义：轨向钢轨内侧轨距点垂直于轨道方向偏离轨距点平均位置的偏差。分左右轨向两种。轨向也称作方向。轨向加速度计响应：式中为轨距梁的中点，为轨距梁相对于地面的倾角；第一项为轨距梁横向运动所产生的加速度，正是我们想要的测量值；第二项为重力分量；第三项由于轨距梁侧滚运动所产生的加速度；则左右轨向为：左轨向：=cos()-(+C);右轨向：=cos()+(+C);其中为轨向测量平面和轨距梁所在平面夹角，可由L和R计算获得。对于安装于构架上的安全梁，轨向的测量平面和轨距梁所在平面并不平行；要将投影到轨向的测量平面，其投影为*cos()；则通过上述公式即可测得左右轨向。轨道不平顺定义：高低钢轨顶面垂直于轨道方向偏离钢轨顶面平均位置的偏差。分左右高低两种。

垂直加速度计的响应：由于垂直加速度计安装在梁的中间，因此AL=0，由该式积分可得到Zb，又由即可计算得到左右高低ZL、ZR。轨道不平顺定义：水平、超高中国水平：同一轨道横截面上左右钢轨顶面所在水平面的高度差。不含圆曲线上设置的超高和缓和曲线上超高顺坡量。UIC水平Ⅲ型轨检车车相对水平超高：曲线地段外轨顶面与内轨顶面设计水平高度之差。超高和水平测量方法通过测量轨道平面相对于水平面的倾角计算。该倾角等于检测梁的倾角与梁相对于轨道平面倾角之差，即：检测梁的倾角可由测滚陀螺和倾角仪（水平加速度）可计算得到。梁相对于轨道平面倾角由激光摄像系统计算得到。轨道不平顺定义：三角坑轨道平面的扭曲，沿轨道方向前后两水平代数差。也称作扭曲曲率测量方法曲率是以列车走行的单位距离轨道的方向角的变化表示。即：由摇头陀螺陀螺可以测量摇头速率轨检车检测项目正号定义轨检车正向：检测梁位于轨检车二位端，定义二位端至一位端方向为轨检车正向，轨检车行使方向与轨检车正向一致时为正向检测，反之为反向检测。轨距（偏差）正负：实际轨距大于标准轨距时轨距偏差为正，反之为负；高低正负：高低向上为正，向下为负；轨向正负：顺轨检车正向，轨向向左为正，向右为负；水平正负：顺轨检车正向，左轨高为正，反之为负；曲率正负：顺轨检车正向，右拐曲线曲率为正，左拐曲线曲率为负；车体水平加速度：平行车体地板，垂直于轨道方向，顺轨检车正向，向左为正；车体垂向加速度：垂直于车体地板，向上为正。

为适应铁路提速和重载不断发展的需要，《铁路线路修理规则》（铁运【2006】146号文）于2006年8月1日正式执行。文中对轨道动态检测标准按V≦120km/h、120km/h<V≦160km/h、V>160km/h划分了四级管理值。缺乏速度≧200km/h以上等级干线管理标准，为适应我国第六次既有线提速改造的需要，以及填补我国《铁路线路修理规则》没有针对既有线200～250km/h区段的养护维修办法和各项检测标准。铁道部检测中心受铁道部委托，结合国外高速铁路的成熟经验以及现场积累的相关经验，通过多年干线检测数据的大量分析和研究，提出了针对既有线提速线路200～250km/h区段轨道动态检测项目和管理标准，并以此为依据于2007年3月13日铁道部印发《既有线提速200～250km/h线桥设备维修规则》（铁运【2007】44号）。文中对200和250km/h区段轨道动态管理标准进行了明确，增加了提速区段高低、轨向、长波长、轨距变化率、曲率变化率和横加变化率等管理项目。由此形成了V≦120km/h、120﹤V≦160km/h、160km/h<V<200km/h、200km/h≦V≦250km/h四个速度等级的轨道动态管理标准，后经过轨检车会议讨论后形成新的轨道动态管理暂行试验标准如表3所示。（三）.新增项目及动态检测标准修订表3轨道动态管理暂行试验标准项目v≤120km/h120km/h＜V≤160km/h160km/h＜V＜200km/h200km/h≤V≤250km/hⅠ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级轨距(mm)+8-6+12-8+20-10+24-12+6-4+10-7+15-8+20-10+4-3+8-4+12-6+15-8+4-3+6-4+8-6+12-8水平(mm)81218226101418581214581013三角坑(基长2.5m)(mm)81014165812144691246810高低(mm)波长1.5～42m81220246101520581215581114轨向(mm)810162058121657101257810高低(mm)波长1.5～70m∕∕∕∕812∕∕610∕∕61015∕轨向(mm)∕∕∕∕810∕∕68∕∕6812∕车体垂向加速度(m/s2)1.01.52.02.51.01.52.02.51.01.52.02.51.01.52.02.5车体横向加速度(m/s2)0.60.91.52.00.60.91.52.00.60.91.52.00.60.91.52.0轨距变化率(基长2.5m)(‰)2.02.5∕∕1.52.0∕∕1.21.5∕∕1.01.2∕∕曲率变化率(基长18m)(l/m/m×106)5.06.5∕∕3.04.0∕∕2.02.5∕∕1.22.0∕∕横向加速度变化率（基长18m)(m/s2)1.03.0∕∕1.03.0∕∕1.03.0∕∕1.03.0∕∕注：根据目前各客运专线需要，轨检车检测标准已有300~350km/h的标准，详情请见动检车轨检部分。新增加的长波长高低、轨向和三个变化率指标主要用于评价高速区段的列车运行的安全性与乘坐舒适性。伴随行车速度的不断提高，对于行车安全有影响的轨道部平顺波长范围也随之扩大。运行速度从120提高到200～250公里/小时，需要控制的轨道部平顺波长范围也有30米扩大到70米甚至120米，长波不平顺对车体振动的影响更加重要，由此引发必须监控和校正的波长范围也大为增加。变化率室轨道不平顺局部波形特征描述的方法之一，其反应的是幅值的变化快慢，不同于单纯的幅值大小。曲率变化率目前轨检车是由相隔18m的两点实际测量的曲率差除以18m计算得到。选择18m主要考虑车辆定距和滤波。曲率可以通过测量20m正矢得到，简化近似公式为：，C为曲率(1/m)，δ为20m正矢(mm)。曲率变化率静态测量时，基长取20m，则曲率变化率为:。即弦长20m正矢变化为1mm时，曲率变化率为。这只是简单计算，还要做些数据处理，消除测量误差和不需要的成分。曲率变化率主要考虑直线段长波长轨向和曲线段曲线不圆顺，是舒适性控制指标。··通常在曲线的圆缓点和直缓点，曲率变化率较大，这是一个考察曲线圆顺度的量，请看下图：轨距变化率只要满足列车通过条件连续不变轨距小轨距有利车辆动力性能。轨距检测受标定误差影响，常产生检测系统误差。由相隔2.5m的两点实际测量的轨距差除以2.5m得到。选择2.5m主要考虑车辆轴距和滤波。轨距变化率直接影响轮轨接触几何，危机行车安全和舒适性。

轨距变化率横向（水平）加速度变化率

由相隔18m的两点实际测量的横向加速度差除以18m走行时间。选择18m主要考虑车辆定距和滤波。是舒适性控制指标。横加变化率受行车速度影响较大，以前只有1级超限，现在增加了2级超限项目在我们局Ⅴ型轨距车上，横加变化率不能在波形图上显示，由另外的程序导入数据库中，再跟其他项目一起汇总。(1.5~70m)长波高低和轨向不平顺

1.5~70m是长波高低和轨向不平顺随机信号所包含的波长范围。以往轨检车检测输出和评价的高低和轨向波长范围是1.5~42m。对于160km/h以下线路1.5~42m波长范围的高低和轨向不平顺足以反映影响行车安全和舒适性。但160km/h以上是1.5~42m波长范围的高低和轨向不平顺主要反映影响行车安全，考虑舒适性必须而且重点考虑1.5~70m波长范围的高低和轨向不平顺。波长0～70米高低波长0～70米轨向（四）.轨检车的轨道状态均值管理在评价线路质量方面，峰值管理方式具有一定的偏面性和惩罚性。采用先进的轨道检测技术进行动态检测的国家，多数采用均值或类似均值管理的方式评价线路整体区段的质量。如英国采用均方差管理，日本采用P值管理，法国、德国等发达国家也采用均值管理的方式，有针对性的做好预防性维修。我国采用的轨道质量指数实质上就是采用均方差方法的统计值。1.铁道部运输局文件------

关于印发《既有线轨道不平顺质量指数标准及管理暂行办法》的通知轨道不平顺质量指数（TrackQualityIndex）简称TQI，是一种采用数学统计方法描述区段轨道整体质量状态的综合指标和评价方法。运用TQI评价和管理轨道状态，是对单一幅值扣分评判轨道质量方法的补充，提高轨道检测数据综合应用水平，为科学制定线路维修计划，保证轨道状态的均衡发展提供科学依据。TQI的物理含义：TQI是高低、轨向、水平和三角坑的动态检测数据的统计结果，该值的大小与轨道状态平顺性密切相关，表明200m区段轨道状态离散的程度，即数值越大表明轨道的平顺程度越差、波动性也越大。各单项轨道不平顺的统计值同样也反映出该项轨道状态的平顺程度。TQI的计算方法TQI值是左高低、右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平和三角坑等七项几何不平顺在200m区段的标准差之和。式1式2式3各项几何偏差的标准差；i=1，2…，7；分别为：左高低、右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平、三角坑等；指在200m单元区段中各项几何偏差的幅值，j=1，2，…，n;i=1,2,…,7。n:采样点的个数（200m单元区段中n=800）。TQI及各单项标准差的管理值既有线路不同速度等级及高速铁路轨道不平顺200m单元区段TQI及单项标准差管理标准见表1.表1：200m区段轨道不平顺质量指数TQI管理标准（单位：mm)速度等级高低轨向轨距水平三角坑TQIV≤1002.5×22.2×21.61.92.115100＜V≤1202.5×21.8×21.51.92.014120＜V≤1601.8×21.4×21.31.61.711160＜V＜2001.5×21.1×21.11.31.49200≤V≤2501.4×21.0×20.91.11.28300＜V≤3500.8×20.7×20.60.70.75300＜V≤3502.0×21.5×2波长42～120米，区段长500m注：除注明外，适用于轨道不平顺波长为42米以下。TQI的管理办法为便于对区段轨道不平顺质量指数TQI管理标准的推广与应用，依据《线路修理规则》轨道不平顺幅值扣分管理办法，确定TQI的管理办法以公里为管理和维修的长度单位，对TQI的评价引入“T值”的概念。T值的概念：将200m区段轨道不平顺质量指数TQI超过管理值的大小作为扣分值，每公里5个单元区段的扣分数值之和，简称“T值”。T值是根据单元区段内TQI值超过对应管理值的程度来确定的。用于值计算的200m区段轨道不平顺质量指数TQI管理值标准见表2表2用于轨道不平顺质量指数TQI管理值标准

速度等级管理值V≤100100＜V≤120120＜V≤160160＜V＜200200≤V≤250300＜V≤350TQI管理值151411985超过10%16.515.412.19.98.85.5超过20%1816.813.210.89.66200m单元区段值和公里T值的物理含义为有效发挥区段轨道不平顺质量指数TQI指导线路养护维修和制定维修计划的作用，对于值，定义为该值未超过（小于等于）该速度等级的管理值，则该200m区段扣分值为0；该值大于管理值但小于等于“超过10%”管理值，则该200m区段扣分值为40分；该值大于“超过10%”管理值但小于“超过20%”管理值，则该200m区段扣分值为50分，该值大于“超过20%”管理值，则该200m区段扣分值为61分，见表3.表3：200m单元区段值扣分数定义TQI值未超过管理值超过管理值超过10%超过20%值0405061按照每公里作为管理长度，则每公里所包含的5个200m单元区段的TQI扣分之和为T，T值计算公式为：通过上述公式计算，从而实现以公里为管理单位的轨道状态质量的综合评价，某公里的T值越大，说明该公里超过TQI管理值的段数和超限程度也越大，应优先安排维修。均衡公里、计划公里、优先公里的定义根据T值的大小评价每公里轨道状态质量，以均衡、计划、优先三种方式来制定大型养路机械维修或轨道综合维修计划，其含义见表4.表4：整公里T值评价定义表评价定义均衡计划优先每公里T值T=00＜T≤100T＞100对于T＞100的线路，应优先列入维修计划，尽快安排成段维修；对于0＜T≤100的线路，应统筹兼顾，根据值的大小，合理安排维修或保养，适时对线路进行整修；对于T=0的线路，应避免成段扰动道床，只对超限峰值处所进行整修。三.动检车检查目前，铁道部共有动检车10号车和0号车动检车与工务相关的部分有动力学检测和轨检部分1.动力学部分动力学检测的内容为运行安全性检测与平稳性检测，其中运行安全性指标为脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力；运行平稳性指标为横向平稳性、垂向平稳性。（1）动力学指标的评定标准评判标准GB/T5599-85《铁路车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》运行安全性标准脱轨系数Q/P≤0.8式中：Q横向力，P垂向力；轮重减载率ΔP/P≤0.8式中：P垂向力；轮轴横向力H

（10＋P0/3）式中：P0表示静轴重平稳性指标（W）运行平稳性指标等级分类如下：平稳性等级平稳性指标W评定1级＜2.5优2级2.5～2.75良好3级2.75～3.0合格（2）动力学超限及检测当线路不能完全满足车辆安全运行要求时，动力学指标将会变大，超出限值。当发生轮重减载率超限时，动力学波形图如图1所示。图1中对应的红色波形中被圈定的部分为动力学超限处。图1轮重减载率超限波形图

现场的反馈为：岔前高低3mm。当发生脱轨系数超限时，动力学波形图如图2所示。图2脱轨系数超限波形图

现场反馈意见为：圆曲线内19点计划正矢63mm，实量58mm；20点计划正矢63mm，实量66mm，正矢连续差8mm。当发生横向力超限时，动力学波形图如图3所示。图3轮轴横向力超限波形图现场反馈为：超限位置方向6mm；轨距2，1mm（1.5m范围内）动检车轨检部分与轨检车检测系统相同，检测标准相同。只是克服了轨检车行车速度达不到250km/h的缺点。其他各方面均与轨检车相同。RH2-010A综合检测列车轨道检测系统检测项目包括：中波高低，长波高低，水平，三角坑，车体垂向加速度，车体横向加速度，曲率变化率，车体横加变化率。2.轨道检测系统检测标准：项目V≤120km/h120km/h＜V≤160km/h160km/h＜V＜200km/h200km/h≤V≤250km/h300km/h≤V≤350km/hⅠ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级轨距(mm)+8-6+12-8+20-10+24-12+6-4+10-7+15-8+20-10+4-3+8-4+12-6+15-8+4-3+6-4+8-6+12-8+4-3+6-4+7-5+8-6水平(mm)812182261014185812145810135678三角坑(基长2.5m)（mm）810141658121446912468104678高低(mm)波长1.5～42m81220246101520581215581114581011轨向(mm)8101620581216571012578104567高低(mm)波长1.5～70m////812//610//61015/791215轨向(mm)////810//68//6812/681012车体垂向加速度（m/s2）1.01.52.02.51.01.52.02.51.01.52.02.51.01.52.02.51.01.52.02.5车体横向加速度（m/s2）0.60.91.52.00.60.91.52.00.60.91.52.00.60.91.52.00.60.91.52.0轨距变化率(基长2.5m)（‰）2.02.5//1.52.0//1.21.5//1.01.2//////曲率变化率（基长18m）（1/m/m×10-6）5.06.5//3.04.0//2.02.5//1.22.0//////横向加速度变化率（基长18m）（m/s3）1.03.0//1.03.0//1.03.0//1.03.0//////注：①高低和轨向偏差为计算零线到波峰的幅值；②水平限值不包含曲线按规定设置的超高值及超高顺坡量；③三角坑限值包含缓和曲线超高顺坡造成的扭曲量；④车体垂向加速度采用20Hz低通滤波，车体横向加速度采用10Hz低通滤波；加速度等速检测速度应在Vmax±10%范围内。⑤避免出现连续多波不平顺和轨向、水平逆向复合不平顺。四.轨道病害成因分析1．轨距病害的危害及成因分析

轨距病害幅值过大过小，在其他因素作用下，可能会引起列车脱轨或爬轨。影响轨距偏差值主要有以下几个方面：⑴轨道结构不良：如钢轨肥边、硬弯、曲线不均匀侧磨、枕木失效、道钉浮离、轨撑失效、扣件爬离、轨距挡板磨耗、提速道岔基本轨刨切等。⑵几何尺寸不良：如轨距超限、轨距递减不顺、方向不良等。⑶框架刚度减弱：扣件扣压力不足、轨道外侧扣件离缝弹性挤开（木枕线路尤其如此）等。轨距超限实例2.轨向病害的危害及成因分析轨向检测项目是评价直线轨道的平直度和曲线轨道的圆顺度。轨向病害过大会使车轮受到横向冲击，引起车辆左右晃动和车体摇摆振动，对列车平稳度和舒适度产生较大影响，加速轨道结构和道床的变形。影响轨向偏差值主要有以下几个方面：⑴几何尺寸不良：直线区段方向不良、曲线区段不圆顺（郑矢超限）、轨距递减不平顺等。⑵轨道结构不良：钢轨硬弯、不均匀磨耗、木枕失效、连续道钉浮离等。⑶框架刚度减弱：扣件扣压力不足、轨道弹性不均匀挤开等。

轨向超限实例车体加速度辅助判断方法

一般大的轨道不平顺都可能引起较大的车体加速度响应，但受到列车速度的影响不同波长的轨道不平顺在不同速度下引起的车体加速度也不相同。一般情况高低和车体垂向加速度、轨向和车体水平加速度相关性较好，特别是轨道不平顺波长与车体敏感波长一致时，轨道不平顺与车体加速度能一一对应，只是相位不同。因此，利用车体加速度可以辅助评判超限正确性，以利于超限编辑。轨向与车体横加之间的联系高低与车体垂加之间的联系3.前后高低不平顺病害的危害及成因分析

众所周知前后高低不平顺（简称高低）会增加列车通过时的冲击动力，加速轨道结构和道床的变形，对车辆设备、列车行车安全构成危害，其危害大小与高低的幅值、变化率成正比，与高低波长成反比。对车辆影响较大的高低有三种。第一种：波长在2m以内的高低，其特征幅值较小、波长较短，但变化率较大，对车轮的作用力也较大，如列车速度为60～110km/h时，高低引起的激振频率接近客车转向架的自振频率，将产生很大的轴箱垂直振动加速度。引起这种类型高低的因素主要为接头低扣、大轨缝及钢轨打塌、掉块、鞍磨等。第二种：波长在10m左右的高低，现场较常见。其特征幅值较大、波长较长，能使车体产生沉浮和点头振动。如列车速度为60～110km/h时，高低引起的激振频率接近客车车体自振频率，将产生较大的车体垂直振动。这种类型的高低易产生在桥头、道口、隧道、涵洞、道床翻浆地段软玉接合部。第三种：波长在20m左右的高低，其特征是幅值较大、波长较长，能使车体产生点头振动，当车体振幅方向与高低振幅方向相同时，将使车体产生较大振动，这种高低较少，现场工作人员容易忽视。因此，现场检查高低所用的弦绳应携带20m，在检查时用任意弦测量。高低不平顺实例（左右高低同时超限引起垂加）高低超限实例（单股高低超限引起三角坑）注：单股钢轨高低不好，虽不引起大的车体垂加，但引起三角坑超限，影响行车安全4.水平病害的危害及成因分析

水平病害偏差值过大将使车辆产生倾斜和测滚振动，引起轮轨作用力变化。当水平超限幅值和运行速度一定时，其短波水平超限比长波水平超限对车辆产生的影响大。影响水平偏差幅值主要有以下几个方面：⑴习惯做法：现场工作人员习惯将一股钢轨抬高，造成一面高现象，人为造成水平偏差值。⑵两股钢轨下沉量不一致。⑶一股钢轨有空吊、暗坑现象。⑷缓和曲线超高顺坡不良。水平超限实例5.三角坑病害的危害及成因分析三角坑病害偏差值过大，引起轮轨作用力变化，从而影响行车稳定性，其高点会使车辆出现测滚，同时对车体附加一个垂直力，使车辆产生垂直振动；其低点会使车轮悬空减载，同时使车辆转向架扭曲变形，在其他因素