当列车驶过时,轮轨接触处会产生振动,该振动会通过如图1 所示的传播路径传播,即通过相邻的介质 (钢轨、轨道组件、土地、空气)向四周传递,直至辐射区域。若踏面存在不连续点和异常,如车轮不圆(踏面擦伤、剥落,以及车轮多边形)、钢轨波浪状磨损、钢轨断裂、道岔和线路交叉点等,则会激发更强烈的振动。
钢轨上的不连续点比较容易识别,并且可以通过打磨和更换钢轨来消除;车轮上的不连续点则较难识别,而且消除这些不连续点通常会花费更大的成本。而车轮上的不连续点(如车轮踏面擦伤)是使噪声和振动排放超出规定值的主要原因。
自2017 年起,奥地利维也纳线路网络公司(Wiener Linien)在其地铁线路网络中开始使用振动及噪声连续测量系统,测量列车经过时的振动和噪声排放值,以检测轨道和车轮的状态。该公司还在使用过程中对该系统进行了改进和优化,并以此推导出轨道和车辆维护相关的措施和原则。
该系统可细分为车辆检测系统和车轮检测系统2 类。目前,Wiener Linien 地铁线路网络中共有5 个此类系统投入使用,其中车轮检测系统的检测精度可精确到每个车轴。这2 类系统均由触发器控制,均可进行连续测量,并对采集到的部分测量数据进行自动评估,相关参数会在系统的Web 界面中实时显示。
为将各列列车与其产生的振动对应起来,Wiener Linien 公司引入了车辆识别系统。该系统由车载无源射频识别(RFID)应答器和集成在每个测量点(轨道上)中的有源读出单元组成,可以在每列列车驶过时识别其信息。……