基于動態時間規整的軌道結構病害診斷方法

邵志慧，伍偉嘉，李哲輝，曾 光

（上海工程技術大學 城市軌道交通學院，上海201620）

0 引 言

隨著中國進入“高鐵時代”，在高鐵領域的技術越來越成熟，列車的運行速度不斷加快、承載重量不斷提高，軌道結構在這種環境下服役的過程中，難免會產生剛度不平順類病害，如：軌枕空吊、道床板結以及道床松散等。當列車在這些發生病害的軌道結構上運行時，會導致鋼軌、軌枕、道床產生異常振動，而這些振動又會對列車造成一定影響，甚至影響列車運行，從而對行車安全造成危害。因此對軌道結構病害進行診斷，在科學和工程上具有一定的必要性和緊迫性。

目前國內外學者針對軌道狀態檢測進行了大量研究。為了解決人工巡檢效率低的問題，各國研制出了軌檢車對軌道狀態進行檢測，如日本的Easti綜合軌檢車、美國的Amtrack公司的Acela綜合軌檢車、意大利的“阿基米德號”綜合軌檢車、法國的Irish320高速綜合軌檢車以及中國的CRH380B高速綜合檢測車。利用軌檢車檢測到的數據，基于灰色區間預測建模理論，建立軌道幾何不平順指標灰色區間預測模型，實現了對軌道幾何不平順的預測［1］；張力文等人分析了高低不平順的時域波形與頻率分布特征，利用離散小波的Mallat算法，提取了樣本特征數據，提出了一種無砟軌道脹板病害檢測方法［2］。針對軌檢車造價過于昂貴，無法大量使用的問題，褚振忠等人設計了一種便攜式全自動軌道綜合檢測平臺，將傳感器布置在列車的軸箱上，利用動態差分進化算法，成功檢測出了鋼軌裂紋以及鋼軌變形［3-4］。……