軌道系統(tǒng)定位編碼的設(shè)計(jì)研究

王濤 都輝 郭金龍 陳亮

摘 要：本文通過(guò)對(duì)西安地鐵某條線(xiàn)路軌道系統(tǒng)的進(jìn)行定位編碼，全面采集和分析軌道各個(gè)設(shè)備的相關(guān)信息，達(dá)到軌道養(yǎng)護(hù)與維修的精準(zhǔn)化以及地鐵多種系統(tǒng)設(shè)備定位的相對(duì)統(tǒng)一。

關(guān)鍵詞：定位編碼;編碼信息;斷鏈;軌檢車(chē);其他系統(tǒng)

引言

在目前的地鐵軌道管理中，軌道養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)的數(shù)據(jù)采集都是采用人工統(tǒng)計(jì)再進(jìn)行分析的手段，沒(méi)有數(shù)據(jù)化的信息處理體系導(dǎo)致作業(yè)效率低，以及無(wú)法高效、精準(zhǔn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理。本文就對(duì)以西安地鐵某線(xiàn)的軌道系統(tǒng)為研究對(duì)象，總結(jié)出了軌道系統(tǒng)設(shè)備的定位方式，減少斷鏈以及不同檢測(cè)設(shè)備之間的定位偏差，對(duì)于軌道檢修信息數(shù)據(jù)化以及優(yōu)化軌道檢修方向提出了具體方向，地鐵其他多種系統(tǒng)可根據(jù)軌道定位系統(tǒng)的定位方式進(jìn)行地位，加入其對(duì)應(yīng)的設(shè)備信息。

一.軌道系統(tǒng)定位編碼規(guī)則和組成

軌道是線(xiàn)路的上部建筑，包括鋼軌、軌枕、聯(lián)結(jié)零件。道床、防爬設(shè)備和道岔[1]，軌枕在軌道設(shè)備中接近均勻分布且影響軌道設(shè)備平順性的扣件均在軌枕上，因此軌道系統(tǒng)定位編碼是根據(jù)軌道設(shè)備中線(xiàn)別以及軌枕的排列進(jìn)行編碼定位既便于設(shè)備維修人員進(jìn)行檢測(cè)又能對(duì)影響設(shè)備的因素更好的盯控。

（一）軌道系統(tǒng)定位編碼組成規(guī)則

軌道系統(tǒng)定位編碼由7位數(shù)字組成，第1位數(shù)字為線(xiàn)別編號(hào)（表1）;第2位、第3位數(shù)字為正線(xiàn)和出入場(chǎng)段線(xiàn)的里程數(shù)或者是場(chǎng)段線(xiàn)里的股道號(hào)或者是輔助線(xiàn)里的線(xiàn)路序號(hào)，當(dāng)正線(xiàn)和出入場(chǎng)段線(xiàn)的里程為負(fù)里程時(shí)，編號(hào)前加“-”號(hào)，場(chǎng)段線(xiàn)股道L1-L99對(duì)應(yīng)的編號(hào)為01-99，輔助線(xiàn)里的線(xiàn)路序號(hào)編制規(guī)則為：按照順里程方向開(kāi)始編號(hào)，如遇到同一里程的線(xiàn)路則先上行再下行;第4.5.6.7位為軌枕的序號(hào)，以每一根軌枕為一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始編號(hào)，每公里號(hào)碼從0001開(kāi)始編號(hào)。

（二）軌道系統(tǒng)定位編碼的軌道信息

編碼系統(tǒng)中的設(shè)備信息由其定位編碼的點(diǎn)位信息來(lái)進(jìn)行表示。其點(diǎn)位信息主要包含點(diǎn)位的位置信息、點(diǎn)位的參數(shù)信息以及點(diǎn)位的檢修信息。

點(diǎn)位的位置信息是表明該點(diǎn)位在其地鐵軌道線(xiàn)路網(wǎng)中的具體位置，是識(shí)別不同位置點(diǎn)的主要依據(jù)，其中包括線(xiàn)別、里程、軌枕號(hào)碼，每一根軌枕有其獨(dú)有的唯一的編號(hào)。

點(diǎn)位的參數(shù)信息則是表示了該點(diǎn)的具體軌道參數(shù)，可以是檢修作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，其中包含線(xiàn)路的超高、曲線(xiàn)要素、豎曲線(xiàn)要素、道岔單元、道床類(lèi)型、扣件類(lèi)型、坡度等[1] 。

點(diǎn)位的檢修信息是在日常檢修作業(yè)中的檢查信息的體現(xiàn)，主要包含檢查人員、檢查時(shí)間、檢查數(shù)據(jù)，以及檢查的設(shè)備缺陷等。

三.軌道養(yǎng)護(hù)與維修精準(zhǔn)化

（一）軌道斷鏈處理

由于線(xiàn)路的局部改線(xiàn)或分段、測(cè)量等原因造成的里程樁號(hào)不連續(xù)的現(xiàn)象稱(chēng) 斷鏈，里程樁號(hào)重疊稱(chēng)長(zhǎng)鏈，里程、樁號(hào)間斷稱(chēng)短鏈[2]。斷鏈出現(xiàn)的原因有三點(diǎn)，其一在選線(xiàn)過(guò)程中，常常提出局部比較方案，由于局部比較方案線(xiàn)路長(zhǎng)度往往與貫通方案相應(yīng)段長(zhǎng)度不等，這時(shí)，兩方案匯合點(diǎn)里程不同，就需要設(shè)置斷鏈 ，減少其對(duì)其他部分線(xiàn)路里程標(biāo)注的影響，其二在線(xiàn)路設(shè)計(jì)中，常需要調(diào)整路線(xiàn)之曲線(xiàn)參數(shù)或增減曲線(xiàn)或生成第二線(xiàn)等，使得線(xiàn)路局部長(zhǎng)度發(fā)生變化，這時(shí)，需要插入斷鏈，以方便線(xiàn)路局部調(diào)整，減少對(duì)其他部分的影響，其三線(xiàn)路測(cè)量中也容易產(chǎn)生斷鏈。

軌道系統(tǒng)定位編碼通過(guò)軌枕號(hào)定位里程，在遇見(jiàn)長(zhǎng)短鏈時(shí)，軌道定位編碼繼續(xù)按規(guī)則順序編碼，在編碼信息中輸入其真實(shí)里程，在斷鏈結(jié)束后編碼持續(xù)進(jìn)行。軌道通過(guò)定位編碼進(jìn)行定位使得軌道信息具有連續(xù)性。例如：在上行k1+780處有一段30米的長(zhǎng)鏈，在以往的線(xiàn)路里程計(jì)算時(shí)，k1+810和k1+780為同一位置，即出現(xiàn)兩次k1+780-k1+810的里程表示方式，在新的編碼方式中則避免了這樣的表示方式，在斷鏈中持續(xù)按照公里標(biāo)之間的軌枕數(shù)來(lái)進(jìn)行編碼，避免了重復(fù)，保持了數(shù)據(jù)的連續(xù)性，假使k1+780的編碼為1011390，k1+810的編碼為1011440，那么斷鏈的k1+780的編碼則為1011440，其點(diǎn)位信息里的真實(shí)里程為k1+810，斷鏈的k1+810的編碼則為1011490，，其點(diǎn)位信息里的真實(shí)里程為k1+840。這樣在對(duì)斷鏈處進(jìn)行檢修時(shí)則很精準(zhǔn)的找到其準(zhǔn)確位置。

（二）軌道線(xiàn)路動(dòng)靜態(tài)檢測(cè)的結(jié)合

軌道靜態(tài)檢測(cè)一般使用軌檢儀（或軌距道尺）對(duì)管內(nèi)線(xiàn)路進(jìn)行全面檢查，對(duì)曲線(xiàn)正矢進(jìn)行周期性檢查;對(duì)鋼軌、軌枕、聯(lián)結(jié)零件、道床等進(jìn)行重點(diǎn)查看[1]。軌道動(dòng)態(tài)檢測(cè)主要通過(guò)軌道檢查車(chē)進(jìn)行檢測(cè)，來(lái)反映線(xiàn)路動(dòng)態(tài)不平順的動(dòng)態(tài)質(zhì)量[3]。

軌道系統(tǒng)定位編碼根據(jù)軌檢儀數(shù)據(jù)來(lái)標(biāo)定里程且在每整公里標(biāo)處進(jìn)行單獨(dú)標(biāo)定，使得其即可與靜態(tài)檢測(cè)相吻合又和軌檢車(chē)動(dòng)態(tài)檢測(cè)的里程標(biāo)定相一致。在每單位公里內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)軌檢車(chē)和軌檢儀的數(shù)據(jù)的擬合對(duì)比參照，減少兩種檢測(cè)方式的相對(duì)誤差。

四.地鐵其他系統(tǒng)定位的拓展統(tǒng)一

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)尤其是互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)時(shí)代成為繼云計(jì)算時(shí)代之后的又一次技術(shù)革命，地鐵行業(yè)也在向著數(shù)據(jù)化管理方向發(fā)展，軌道定位系統(tǒng)則是軌道系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)化模型以及建立線(xiàn)路檢查、綜合維修資料數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)，同時(shí)軌道系統(tǒng)定位編碼也可向地鐵的其他系統(tǒng)進(jìn)行拓展延伸拓展延伸，比如房建結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、接觸網(wǎng)系統(tǒng)、機(jī)電系統(tǒng)等。

房建結(jié)構(gòu)中的端門(mén)可以用軌道的編號(hào)進(jìn)行定位，其編號(hào)為端門(mén)所對(duì)應(yīng)的軌枕編號(hào)。某一屏蔽門(mén)的定位則可用該屏蔽門(mén)中部對(duì)應(yīng)的軌枕編號(hào)進(jìn)行定位，在該定位點(diǎn)的點(diǎn)位信息中只需要加入此屏蔽門(mén)的相關(guān)信息，就能達(dá)到房建結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和軌道系統(tǒng)的定位結(jié)合;在接觸網(wǎng)系統(tǒng)之中的接觸網(wǎng)的支柱位置可由其對(duì)應(yīng)的軌枕來(lái)定位，只需要在該點(diǎn)的點(diǎn)位信息中填寫(xiě)進(jìn)相應(yīng)的接觸網(wǎng)設(shè)備信息，即可達(dá)到軌道和接觸網(wǎng)系統(tǒng)的相結(jié)合;機(jī)電系統(tǒng)的消防設(shè)備等屬于軌行區(qū)的設(shè)備皆可用其對(duì)應(yīng)位置的軌枕編號(hào)進(jìn)行定位。通過(guò)此編碼方式對(duì)各軌行區(qū)的設(shè)備信息納入到編碼的點(diǎn)位信息中，可實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)的結(jié)合統(tǒng)一。

五.結(jié)束語(yǔ)

綜上，伴隨著我國(guó)城市軌道的不斷發(fā)展和擴(kuò)大，數(shù)據(jù)信息化已是城市軌道的發(fā)展趨勢(shì)所在，軌道系統(tǒng)定位編碼將在城市軌道設(shè)備信息數(shù)據(jù)化的發(fā)展中起到一定的作用，線(xiàn)路維修人員通過(guò)利用定位編碼對(duì)軌道設(shè)備信息進(jìn)行檢測(cè)錄入，可對(duì)比多次錄入數(shù)據(jù)指導(dǎo)作業(yè)人員對(duì)軌道設(shè)備開(kāi)展相關(guān)維修活動(dòng);通過(guò)在此定位系統(tǒng)下對(duì)軌道動(dòng)靜態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，分析線(xiàn)路設(shè)備在不同狀態(tài)下的變化規(guī)律;已此定位編碼為基礎(chǔ)對(duì)城市軌道的其他系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行拓展覆蓋，盡可能實(shí)現(xiàn)“一網(wǎng)多系統(tǒng)”的數(shù)據(jù)化模式。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鐵路職工崗位教材編審委員會(huì).鐵路線(xiàn)路工[M].北京：中國(guó)鐵道出版社 2018

[2] 王軍.斷鏈處理實(shí)現(xiàn)方案[J].交通計(jì)算機(jī)，1994，（03）

[3] 劉永孝 .鐵路線(xiàn)路養(yǎng)護(hù)維修（第2版）[M].成都：西南交通大學(xué)出版社 2017