利用线阵列相机测量轨道平顺度的研究

吴立群 上海铁路局科研所

我国高速铁路的建设始于1999年所兴建的秦沈客运专线。截至2010年12月底，中国国内运营时速200km以上的高速铁路里程已经达到8358km，其中包括既有线提速近3000km。

至2012年，中国将建成42条高速铁路客运专线，基本建成以"四纵四横"为骨架的全国快速客运网，总里程13 000 km；到2020年中国时速在200 km以上的高速铁路里程将会达到50 000 km。

1 高速铁路轨道必须具有高平顺度

适应列车高速度、高密度运行的线路，应具有高平顺性、高稳定性、高精度、少残变、少维修等特点。高速铁路行车的基础--轨道结构，其几何参数对高速行车的安全性起着至关重要的作用。

轮轨相互作用的理论研究指出，轨道不平顺所引起的轮轨动力响应及其行车安全性、平稳性和乘客舒适性的影响，均随行车速度的提高而显著增大。轨道不平顺是引起轮轨作用力增大的主要原因。焊缝不平顺，轨面剥离、擦伤、波形磨耗等原因，造成短波不平顺幅值虽然很小，但是，在高速行车条件下，就可引起很大的轮轨作用力和冲击振动。例如：一个0.2mm的迎轮台阶形微小焊缝不平顺，当车速高达300km/h时，所引起的高频振动作用力高达722kN，低频轮轨力可达321kN，使道砟破碎、道床路基产生不均匀沉陷，从而形成较大的中长波不平顺，并引起很大的噪声，严重情况时还可能引发钢轨、轮轨断裂，导致恶性脱轨事故。为了保证乘客阅读、餐饮、交谈不受干扰，法、日、德等国规定，局部不平顺引起的瞬时作用的垂直加速度半幅度不应大于0.12~0.15g，横向不大于 0.1~0.12g。……