普速铁路动静态轨道不平顺相关性研究
张志川刘秀波强伟乐陈茁张彦博魏剑梅
1.中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所，北京 100081；
2.中国铁道科学研究院研究生部，北京100081
目前我国轨道不平顺动态检测采用惯性基准法［1］，静态检测主要采用弦测法［2］。轨道检查车里程定位通过轴头安装的光电编码器、全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）、射频标签等实现［3］。检测过程中车轮可能出现空转、打滑等，致使检测数据出现里程偏差，进而造成动静态波形数据错位［4］。文献［5-8］利用台账信息和历史数据相似性实现了波形对齐。轨道不平顺静态检测不能反映轨道结构刚度的变化，动静态检测数据会产生差异［9］。
由于动态检测在有荷载条件下进行，检测速度和轨道刚度变化会影响检测结果，动静态检测原理的不同也会使其结果产生差异。文献［10］通过回归分析表征轨道不平顺弦输出和空间曲线输出之间的相关性，发现具有强相关性。文献［11］通过无砟轨道动静态数据均值、标准差来分析动静态轨道不平顺之间的相关性，发现动态值均比静态值小。文献［12］通过对冻胀区动态轨道不平顺进行谱分析，发现冻胀对波长10 m以上的高低和水平不平顺影响较大。文献［13］通过仿真分析发现检测速度对简支梁变形和高低数据影响较小。
既有文献中关于动静态轨道不平顺相关性的研究较少。本文通过研究动静态波形对齐算法，对动静态轨道不平顺数据进行预处理，利用时域和频域方法来研究动静态检测数据之间的相关性并分析其差异产生的原因。
在动态检测过程中，因光电编码器测量累积误差导致轨道几何检测里程与实际里程之间存在一定的偏差。静态检测是根据轨道结构物实际里程进行连续检测，检测数据的里程与实际里程较为相符。动静态各项轨道几何的波形存在里程偏差，不能够一一对应，动静态原始波形如图1所示。可以看出，动静态各项轨道几何偏差基本相同，其中动静态轨距不平顺的波形相似性较高。
图1 原始动静态轨道不平顺波形对比
因此，以静态轨距不平顺为基准，将动静态原始数据按起始里程重新排列，把数据按10 m进行分段处理。以0.25 m为步长，验证动静态数据的相关性，并通过对动态数据进行里程伸缩变换，取最大相关系数max（ρ...
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