国内外高速铁路轨道不平顺谱对比与思考

浅谈铁路轨道平顺性问题摘要：简介了铁路的特点。

重点论述了轨道平顺性这个在铁路线路中的核心问题。

讨论了影响平顺性的有关因素和一些著作的看法。

希望能对线路的平顺性问题开展我国的试验研究有所助益。

关键词：铁路；线路轨道平顺性；轨道前言：为了满足行驶条件下列车的安全性和旅客的舒适性，要求铁路必须具有非常高的平顺性和精确的几何线性参数。

在线上工程施工阶段，从基桩控制网（CPⅢ）、轨道基准点的测设到轨道板的铺设及精调，都采用了毫米级工程测量技术进行控制并最终为轨道平顺性服务，而轨道精调作业则是保障轨道平顺性的最后一环，在整个施工阶段具有特殊重要意义。

轨道精调的前提是获得准确可靠的轨道静态检测数据，因此轨道静态精密检测居于该阶段的核心地位[1]。

1.铁路的特点当今世界铁路提高行车速度，逐步实现(指列车运行速度在200km/h以上)已成为一个普遍发展趋势，铁路已成为运输能力最大、占地最少、能耗最低、污染最少，速度最快的陆上交通工具。

世界上第一条铁路：日本东海道新干线，始于1964年10月开通运营，最高运营速度210km/h，至今已有运营长达1830km，每年运送旅客1.8亿人次，从1964年以来共运送旅客30多亿人次，未发生过任何人身事故。

法国1976年10月开始运行铁路，最高运行速度270km/h，从技术水平和经济指标上都超过了日本。

80年代在一次试验中创下515.3km/h的世界铁路上的最度记录。

德国、英国等国家都相继开行了运行的客货列车。

从以上国外研究、试验、建设的铁路的情况和取得的效益来看，可以说铁路技术在世界上已经是成熟技术，铁路已经成为各国交通运输工具中的骨干。

我国铁路的研究工作起步较晚，但已列入“九五”计划，成为科技攻关的重点课题。

在我国国民经济发展中铁路客货运输起着大动脉作用，货运量的70%，客运量的60%以上都由铁路所承担，这就给发展铁路提供了必要的条件。

2.铁路的线路铁路线路应保证列车按规定的最度，安全、平稳和不间断的运行。

国内外⾼速铁路发展对⽐分析[1]国内外⾼速铁路发展对⽐分析交通运输学院摘要：分析对⽐国内外⾼速铁路发展现状，按照建设运营模式和轨道结构进⾏对⽐。

分析国内外技术优缺点。

结合⾼速铁路发展趋势对中国⾼速铁路发展进⾏展望。

关键词：⾼速铁路发展对⽐⾼速铁路是指通过改造原有线路（直线化、轨距标准化），使营运速率达到每⼩时200公⾥以上，或者专门修建新的“⾼速新线”，使营运速率达到每⼩时250公⾥以上的铁路系统。

⾼速铁路是⽬前速度最快的陆上交通⼯具，其具有载客量⾼、输送能⼒⼤、速度快、安全性好、正点率⾼、舒适⽅便、能源消耗低、环境影响轻、经济效益好等优势。

世界上许多国家正在修建或计划修建⾼速铁路，其发展前景令⼈瞩⽬。

1国外⾼速铁路发展现状⽬前国外已建成并投⼊运营或正在建设⾼速铁路的国家有法国，德国，意⼤利，⽇本，韩国，印度等。

1.1⽇本新⼲线⽇本的⾼速铁路“新⼲线”诞⽣于1964年。

当时的东京⾄新⼤阪“东海道”新⼲线仅⽤8年时间就收回全部投资。

⽇本1964年10⽉1⽇正式开通的东海道新⼲线全长515.4公⾥，运营速度⾼达210公⾥/⼩时，从东京到⼤阪间旅⾏时间由6⼩时30分缩短到3⼩时。

[1]隼”号列车可以⽤３⼩时１０分钟完成东京与青森之间⼤约713公⾥⾏程，负责运营东北新⼲线的ＪＲ东⽇本司准备在2012年底将“隼”号的最⾼时速提升⾄320公⾥。

“隼”号最与众不同的是它15⽶长的鹰嘴形车头。

由于东北线中⼭洞较多，列车经过⼭洞时产⽣很⼤的噪⾳和振动，这样的设计可以有效减少噪⾳和振动，使列车更加舒适。

“隼”号列车的另外⼀个特⾊就是增加了豪华车厢，配备⽺⽑地毯和真⽪座椅；车厢内专门配有服务员，提供饮料、⾷品、拖鞋、报纸杂志等。

豪华车厢票价不菲，从东京到青森的单程票价约26000⽇元，⽐普通列车⾼出10000⽇元。

另外，⽇本⼀直在研制磁悬浮列车，ＪＲ东⽇本公司将为磁悬浮中央新⼲线商业运营研发新型列车。

磁悬浮中央新⼲线的东京⾄名古屋路段计划于2027年投⼊商业运营，开通后最⾼时速将达到500公⾥。

高铁轨道线路平顺性分析与改善策略研究随着世界各地高铁网络的不断扩展，高铁的舒适性和平顺性成为了旅客和运营商们关注的焦点之一。

高铁列车的平顺性对于旅客的乘坐体验和列车运营的高效性都有着重要的影响。

本文将分析高铁轨道线路的平顺性问题，并提出一些改善策略。

首先，我们来分析高铁轨道线路平顺性存在的问题。

高铁轨道线路的平顺性问题主要体现在以下几个方面：1. 高铁列车速度的变化：高速行驶的列车速度变化对乘客来说会产生明显的颠簸感，甚至可能引发晕车等不适症状。

2. 轨道线路的弯曲半径：高铁线路在设计时需要考虑弯曲半径，而较小的弯曲半径会导致列车在弯道上产生侧向震动，进一步影响平顺性。

3. 轨道线路的垂直和水平几何状况：轨道在设计和施工过程中，如何控制线路的垂直和水平几何状况对列车平顺性也有着直接的影响。

4. 线路设施和维护：线路设施的损坏和维护不到位也会导致列车的平顺性下降，例如道岔失灵、轨道松动等问题。

为了提高高铁轨道线路的平顺性，可以采取以下改善策略：1. 优化线路布局和设计：在规划和设计阶段，应充分考虑线路的弯曲半径、坡度、缓冲段位置等因素，以降低列车行驶时的颠簸感。

2. 定期检查和维护：高铁线路的设施需要定期检查和维护，及时修复因损坏或老化而引起的不平顺问题。

同时，加强轨道的维护和保养，确保其水平和垂直几何状况。

3. 运用先进的技术和材料：引入先进的轨道技术和材料，如弹性轨道衬垫、减振设备等，可以有效减少列车运行时的震动和颠簸感。

4. 加强培训和管理：为列车驾驶员和维护人员提供专业的培训，提高其对平顺性问题的认识和处理能力。

同时，加强对高铁线路的管理，确保按照规定进行维护和检查。

5. 进行仿真和实验研究：利用仿真和实验手段，模拟高铁车辆在不同运行条件下的平顺性，以便针对性地确定改善策略。

通过以上改善策略的应用，我们可以有效地提高高铁轨道线路的平顺性，为乘客提供更加舒适的乘坐体验，同时也有助于提高高铁线路的运营效率。

高速铁路钢轨的轨面形状与平顺性研究高速铁路作为现代交通运输的重要组成部分，对铁路建设和运行质量提出了更高的要求。

在高速铁路运行中，轨道系统是承载列车载荷、提供车轮支撑力和保证行车安全的重要部分。

而钢轨作为轨道系统的关键组成部分，其轨面形状与平顺性对高速铁路的运行稳定性和运输能力具有重要影响。

钢轨的轨面形状是指钢轨上长轴线截面在水平和垂直方向上的几何形状。

正确的轨面形状能够提供良好的车辆运行环境，降低破坏性力量的产生，减少垂直载荷增大的反弹力以及减小弯曲差等，从而提高铁路运输的效率和安全性。

而轨面形状的不良或偏差则会影响列车的行驶稳定性、动车组垂向振动和姿态，甚至引发轨道交通事故。

高速铁路钢轨的轨面形状主要包括：横向轨向不平顺、纵向轨向不平顺、翘曲和挠度等。

横向轨向不平顺是指轨道横断面上的纵向不平顺，可能由钢轨合理性设计、铺轨施工、轨道维护等方面的因素所引起。

横向轨向不平顺会导致列车与轨道之间的相对运动，增加垂向载荷和侧向载荷，引起车辆的不稳定运动。

纵向轨向不平顺是指钢轨长轴线上的不规则波动，其主要影响有垂向振动、噪声、车体动态应力等。

翘曲是指钢轨沿轨向出现弓形变形，使钢轨高低波动产生不均匀垂向载荷，增大列车斜移力和弯矩载荷。

挠度是指钢轨横断面上的竖直变形，会引起轨道几何形状发生偏差，增加了列车的辗压损失。

通过对高速铁路钢轨轨面形状与平顺性的研究，可以采取一系列措施来改善轨道系统的设计、施工和维护，保证铁路运输的安全与高效。

首先，钢轨的轨面形状应符合国家标准和规范要求，通过优化设计和合理选材，减少不规则变形的发生。

其次，加强轨道施工过程的监督和质量控制，确保轨道的平整度和精度。

同时，加强对地基的加固和轨道基床的保护，减少负荷和温度变化对轨道的影响。

此外，定期开展轨道的维护检修，及时修复损坏和磨损部位，保持轨道的几何形状和平顺性。

为了实现高速铁路钢轨轨面形状与平顺性的研究，需要开展一系列的技术研究和实验。

轨道复合不平顺的分析与整治轨道复合不平顺是指铁路轨道同一地点存在多种病害或相邻地点存在连续多处同一种病害。

轨道复合不平顺比轨道单项不平顺对行车安全威胁性更大，对于此类病害应引起高度重视，特别是在铁路第六次提速区段，建议将此类病害提级处理，即一级病害按二级及以上病害处理；二级病害按三级及以上病害处理。

迄今为止，我国铁路尚未对轨道复合不平顺规定过安全标准值，但是因其对行车安全威胁性大，有必要对其加以探讨。

轨道复合不平顺的形式很多，按照引起机车车辆横向力、垂向力复合方式不同，分为逆相位复合不平顺、顺相位复合不平顺、谐波振动复合不平顺等主要三种形式。

一、轨向、水平逆相位复合不平顺当存在轨道方向不平顺引起的车辆横向力与轨道水平不平顺引起的车辆横向力作用一致时（如图1所示：方向为正，水平为负），为轨道轨向、水平逆相位复合不平顺，对列车运行安全威胁最大。

图1 轨向与水平逆相位复合不平顺示意图1、轨道方向复合复合不平顺的计算公式如下：△y = ∣y―1.4△ h∣（公式1）式中：△y ---方向不平顺复合值y ----- 方向不平顺值△h --- 水平不平顺值2、轨道轨向、水平逆相位复合不平顺对行车安全指标的影响我们直接引用西南交通大学翟婉明教授著《车辆—轨道耦合动力学》对此项病害的计算结果（见表1）。

需要说明的是，这里选用的是一个波长为10米的方向不平顺，对应波长为12.5米的水平不平顺的逆相位复合不平顺。

表1：轨道复合不平顺对行车安全指标的影响表中：△h ----水平不平顺值y ----- 方向不平顺值P ------ 轮轨垂向作用力Q ------ 轮轴横向水平力Q/P ------ 脱轨系数△P/P ----轮重减载率a cy--------- 方向不平顺引起的水平加速度a c△h ------- 水平不平顺引起的水平加速度从表中可以看出，对轨道水平和方向逆相位复合不平顺安全限值起主控作用的动力学系数是轮重减载率，将轮重减载率静态指标控制为≤0.60，准静态指标控制为≤0.65，动态指标控制为≤0.80，脱轨系数动态指标控制为≤0.80。

高速条件下轨道不平顺有关知识轨道不平顺是指轨道的几何形状、尺寸和空间位置相对其正常状态的偏差。

凡是直线轨道不平、不直，对轨道中心线位置和高度、宽度正确尺寸的偏差；曲线轨道不圆顺，偏离正确的曲线中心线位置或正确的超高、轨距及顺坡变化数值，通称为轨不平顺。

一、轨道不平顺的分类轨道不平顺对机车车辆在空间三维方向上的激扰作用，可分为垂向、横向和复合（垂向与横向复合）不平顺三类。

图例垂向、横向轨道不平顺示意图1、垂向轨道不平顺：高低不平顺、水平不平顺、扭曲不平顺、轨面短波不平顺、钢轨轨身垂向周期性不平顺等。

高度不平顺是指轨道沿钢轨长度方向，在垂向上的凹凸不平。

水平不平顺是指轨道沿轨道各个横向截面上左右两股钢轨轨顶面高差的波动变化。

扭曲不平顺是指左右股钢轨轨顶面相对于轨道标准平面的扭曲，用相隔一定距离（国际称作用距离）的两个横截面的水平幅值的代数差度量。

轨面短波不平顺是指钢轨轨顶面沿长度方向上的长度较短范围内的不平顺，包括轨面不均匀磨耗、波纹磨耗、擦伤、剥离掉块、焊缝不平、接头错牙等钢轨表面不平顺。

钢轨轨身垂向周期性不平顺是指钢轨在扎制校直过程中，由于扎锟等影响造成轨身垂向周期性的弯曲变形。

2、横向轨道不平顺：轨道方向不平顺、轨距偏差、轨身横向周期性不平顺等。

轨道方向（轨向）不平顺是指轨头作用边沿钢轨长度方向的横向凹凸不平顺，相对于轨道中心线，可分左股和右股钢轨方向不平顺。

轨距偏差是指轨道同一横截面，在轨顶面下16mm 处，左右两根钢轨之间的最小内侧距离相对于标准轨距的偏差。

钢轨轨身横向周期性不平顺是指钢轨在扎制校直过程中产生的轨身横向周期性弯曲变形。

3、复合不平顺复合不平顺是指在轨道同一位置或在影响机车车辆系统性能的长度范围内，共同存在垂向和横向轨道不平顺，形成的双向不平顺；存在两个以上垂向或横向不平顺，形成的单向的叠加不平顺。

对行车影响较大的主要有轨向与轨向逆相位复合不平顺、轨向与水平的逆相位不平顺、轨向与轨距的逆相位复合不平顺、水平与轨距的逆相位复合不平顺、高低与水平的逆相位复合不平顺、扭曲与水平的逆相位复合不平顺。

浅谈轨道不平顺的管理及分析摘要：轨道不平顺是衡量轨道状态质量的重要指标。

本文从两个角度对轨道不平顺的类别进行了划分，同时介绍了如何利用轨检车数据对轨道不平顺进行评定，最后阐述了如何通过各项检测数据去指导现场作业的一般思路。

关键字：轨道不平顺，波长，局部峰值评价法，TQI，轨检车。

1概述轨道不平顺是指轨道几何状态、尺寸和空间位置的偏差。

通俗的讲，即是直线地段轨道不平、不直；曲线地段轨道不圆顺；坡度地段偏离正确的顺坡变化尺寸，这些轨道偏差统称为轨道不平顺。

在普速铁路中，轨道的不平顺通常只会影响车辆的稳定性以及乘车的舒适性，但在高速铁路中，列车速度越快，由于轨道不平顺产生的轮轨作用力就越大，极易引发钢轨、轮轴断裂，甚至导致脱轨事故的发生。

随着高速铁路的发展和普及，轨道的平顺性越来越受到各方面关注，已经成为了现代机车车辆和轨道结构设计、养护、质量评定的重要手段。

2 轨道不平顺的分类2.1 按照激扰方向划分第一种分类方式是按照列车激扰作用方向划分，可分为垂向轨道不平顺、横向轨道不平顺及复合轨道不平顺。

其中垂向轨道不平顺包括高低不平顺和水平不平顺。

横向轨道不平顺包括轨向不平顺和轨距偏差不平顺。

复合不平顺则指的是在轨道同一位置上，垂向和横向不平顺共同作用形成的复合形式不平顺。

包括方向水平逆向复合不平顺和曲线起点与终点复合不平顺。

2.1.1高低不平顺高低不平顺是指轨道沿线路方向的竖向平顺性不良。

通常是由钢轨本身轧制误差，线路施工作业后的高程偏差，道床和路基沉降变形不均匀，线路空吊、道床板结，轨道垂向弹性不良以及车轨共振等引起的。

2.1.2水平不平顺水平不平顺是指线路左右两股钢轨顶面的相对高差。

水平不平顺包含水平差与三角坑两类。

其中，三角坑是指两股钢轨交替高低不平，且两个水平最大误差点之间的距离小于18 米，三角坑因三轮压紧，一轮减载悬空。

易产生爬轨脱轨，须尽快予以消除。

2.1.3轨向不平顺轨向不平顺是指轨道中心线在水平面上的平顺性不良。