周期荷载作用下钢轨缺陷检测分析

孙国营，刘志明，冯推银，于尧，李佳霖

(1. 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100070；2. 中南大学交通运输工程学院轨道交通安全教育部重点实验室，湖南长沙 410075)

我国经济快速，高质量的发展，推动着铁路行业的蓬勃发展。伴随着轨道列车速度的不断突破和路网逐步密集，运输能力在不断提高，这也对铁道线路服役状态有了更高的要求。钢轨是整个铁道线路的重要组成部分，钢轨服役过程中，导致钢轨产生断裂缺陷的主要因素有重载荷反复冲击、轮轨滚动接触疲劳裂纹、压溃、腐蚀以及钢轨内部缺陷、材料退化。钢轨断裂可能导致线路中断或列车脱轨、倾覆等重大事故，进而造成重大的人员伤亡和财产损失[1]。钢轨的服役状态直接影响铁路的运输安全，因此能够及时准确地检测出钢轨件等部件的缺陷，对运输行业安全高质量发展具有重大的意义。目前，铁路钢轨检测通常是通过搜集与分析轨道检测车辆所得到的响应信号来判断轨道的缺陷，其评价结果易受车辆本身振动等环境影响。此外，铁路钢轨检测技术还有超声波检测、电磁检测、视觉检测等，都具有检测周期较长，数据分析量大等缺点。如何充分地利用钢轨实际的信号数据来快速高质量的反馈钢轨当前服役状态信息，提高钢轨断裂等缺陷的检测速度，为线路故障早期预警提供基础数据来源成为亟待解决的关键问题。SADEGHI 等[2-3]提出了通过轨道几何状态判断轨道病害的评价指标与方法，对轨道几何状态的评价采用的是单点检测基础数据，各个指标之间保持相互独立。……