利用EXCEL提高無縫線路位移觀測分析記錄表計算精度

李紅偉

摘 要：隨著鐵路高速、重載技術的迅猛發展，無縫線路的鋪設成為鐵路發展的客觀需求，無縫線路具有消滅鋼軌接頭，提高旅客舒適度，減少材料消耗，降低維修費用，延長線路設備、機車車輛使用壽命以及維修周期的優點。但同時對無縫線路的養護維修也推出了更高的要求，由于軌條很長又取消了接縫，鋼軌伸縮受到限制，導致鋼軌內部存在較大的溫度應力，為確保無縫線路穩定，鋼軌所產生的溫度壓力與道床阻力、軌道框架剛度反作用力之間應保持相對平衡。否則會產生“脹軌”、“跑道”現象，嚴重影響行車安全，所以每月進行無縫線路位移觀測成為鐵路工務部門必不可少的檢查項目。

關鍵詞：EXCEL；無縫線路；觀測分析

1 存在主要問題

由于位移觀測實際操作過程中存在各類主觀、客觀因素，如觀測人員不細心，觀測儀調整精度不高，位移觀測樁埋設不牢，標尺破損、脫落等問題，都對位移觀測造成一定影響，通過提高觀測人員的責任心和技術水平都能將誤差降低到最小，但將觀測結果進行分析計算時，卻發現普遍存在計算出錯的現象。通過調查發現，為確保計算結果準確無誤，各車間一般安排兩人負責，一人計算，一人復核，可每次復核都會發現或多或少的計算錯誤。而且還特別費時間，每月都要抽出至少一天的時間進行整理計算。

2 原因分析

由于各車間管內無縫線路較多，個別車間將近100Km，每次位移觀測結束后，需安排專人逐點進行手工計算，先計算兩點間位“移量差”、再計算“軌溫變化值”、然后計算“實際鎖定軌溫”，每一步都是利用上一步的計算結果進行計算，一步出錯、步步錯，由于計算量大，精神稍一放松就有可能出錯。而且還涉及小數點位數、四舍五入等問題。所以很容易計算失誤，每次計算至少需要2人一天的時間才能完成，還不能確保100%無誤。

3 采取對策和措施

針對無縫線路位移觀測計算過程中存在的問題，采取EXCEL函數、公式計算，極大減少工作量的同時，還確保了計算精度。

3.1 用EXCEL繪制“無縫線路位移觀測分析記錄表”，按軌條繪制，每根軌條一張表并填入基礎數據。

圖1

3.2 在EXCEL表格中輸入公式、函數

3.2.1 計算左、右股“位移量差”

在左股、右股“位移量差”欄內分別輸入公式，單元格G6內輸入“=I5-G5”、單元格G10內輸入“=I9-G9”，用來計算相鄰兩觀測點（觀測樁號）1#、2#的位移量差。公式的意思是用2#樁的“位移量”減去1#樁的“位移量”計算出“位移量差”。然后再如此類推，在后面的單元格內輸入公式，直至V6、V10單元格為止。

圖2

3.2.2 計算“軌溫變化值”

公式：△==

△軌溫變化值（℃）；△L位移量差（mm）；α鋼軌膨脹系數，α取0.0118mm/m℃；

L樁間距。

為保證計算精度，利用函數“ROUND”將數字四舍五入到指定的位數（保留小數點后1位），在G7單元格內輸入=ROUND（G6/（0.0118*G4），1）；在G11單元格內輸入=ROUND（G10/（0.0118*G4），1）。依此類推在后面單元格內輸入相應函數公式，一直到V7、V11單元格為止。

圖3

3.2.3 計算“實際鎖定軌溫”

公式：t實=t原+△

t實實際鎖定軌溫（℃）；t原原鎖定軌溫（℃）；△軌溫變化值（℃）。

在左、右股實際鎖定軌溫單元格G8、G12內分別輸入公式：=AA2+G7、=AA2+G11，一直到V8，V12結束。如圖4所示：

3.2.4 收尾

通過在各單元格內輸入正確的函數、公式，表格設置工作已全部完成，表格已具備自動計算功能，為了輸入“位移量”時更加直觀，不出現輸錯行現象，特將需輸入“位移量”的單元格填充顏色，以示區別，最終完成效果如圖。經實際錄入檢驗無誤后，將其它軌條按此方法分別進行制作。一根軌條一張表格，保存在電腦，每月可重新復制一份新的工作簿進行數據錄入計算。（圖5）

3.2.5 數據錄入

現將4月份大秦線上行9#軌條“位移量”按“位移觀測樁號”輸入相應“位移量”單元格。對應的“位移量差”、“軌溫變化值”、“實際鎖定軌溫”將自動計算出結果。

4 效果

通過電腦利用EXCEL表格計算，提高了工作效率，確保了計算精度，減少了工作量，只需輸入每個觀測點的“位移量”就可自動計算出“實際鎖定軌溫”。

之前，手工計算需要2人配合，至少1天時間，才能完成的工作，使用電腦后，1人2～3個小時即可完成，而且可以保證100%正確率。最初只在我段大同南線路車間試用，后來推廣到全段各線路車間，目前該方法已經在我段使用了5、6年時間，從未發生過計算錯誤。尤其目前網絡辦公已成主流，電子臺帳方便傳輸和保存，之前的手工紙質臺帳目前已經淘汰，EXCEL電子表格計算不僅完全取代手工計算，更為預防無縫線路預防“脹軌”、“跑道”提供了精準的數據保障，受到了線路技術科以及全段各車間的一致好評。