基于輪軌力測量的新型軌道交通輪對智能運(yùn)維監(jiān)測系統(tǒng)研制

摘要：輪軌力直接反映了列車－線路耦合狀態(tài)及車輪服役損傷水平，創(chuàng)新發(fā)展輪軌力在線測量技術(shù)對保障列車運(yùn)行安全至關(guān)重要。簡述了現(xiàn)有直接輪軌力測量系統(tǒng)的工作原理及存在的不足，通過傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)融合算法及軟件處理系統(tǒng)開發(fā)，研制了一種新型軌道交通輪對智能運(yùn)維監(jiān)測系統(tǒng)（RIM）?；诩袅Ψㄝ嗆壛y量原理，利用設(shè)計(jì)研發(fā)的鋼軌卡裝式H型剪力傳感器組橋陣列及多通道信號重構(gòu)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了輪軌力的連續(xù)測量。同時(shí)，通過制定系統(tǒng)測區(qū)布置方案，提出各檢測功能評價(jià)方法，并構(gòu)建監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，能滿足對車輪踏面損傷、車輛偏載及超員檢測等功能需求。經(jīng)某地鐵公司現(xiàn)場實(shí)測驗(yàn)證，本系統(tǒng)無需對軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行任何改動，拆裝方便快捷，并能連續(xù)重疊采集測量區(qū)間內(nèi)的輪軌力信號，有效彌補(bǔ)了單個(gè)剪力測量點(diǎn)獨(dú)立工作產(chǎn)生的測量盲區(qū)，實(shí)現(xiàn)了輪軌垂向力的米級連續(xù)在線測量。

關(guān)鍵詞：輪軌力；剪力法；踏面損傷；多邊形；在線測量

中圖分類號：TH69 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A doi：10.3969/j.issn.1006-0316.2024.09.005

文章編號：1006-0316 （2024） 09-0028-09

Abstract：The wheel-rail force directly indicates the coupling condition between the vehicle and the track， as well as the degree"of the"wear and the"tear on the wheels. The advancement of online measurement technology for wheel-rail force is essential to ensure train operation safety. This paper"provides"a brief overview of existing direct wheel-rail force measurement systems， summarizing their operational principles and limitations， and a novel intelligent maintenance monitoring system for railway wheels （RIM） is"introduced through"sensor structure design， data fusion algorithm development， and software processing system development. Based on the shear force measurement principle of wheel-rail force， a newly designed H-shaped shear force sensor array and the"multi-channel signal reconstruction technique are used to continuously measure the wheel-rail force."Furthermore， the functional requirements such as wheel tread damage， vehicle off-load and overloading detection are fulfilled"through the formulation of system test area layout， the proposed evaluation methods of detection functions and the construction of monitoring system network."The field measurement results show that no"change is"needed"for"the track structure in"the"system， and"the"disassembly"and assembly"are"easy"and"quick， and the continuous overlapping acquisition of wheel-rail force signals in the measuring area is realized."This system"eliminates"the"measurement"discontinuities due"to"individual shear force measurement points， and"provides"an effective method for continuous online measurement of wheel-rail"vertical force at meter level.

Key words：wheel-rail force；shear force method；wheel tread damage；wheel polygon；on-line measurement

隨著城軌列車運(yùn)營速度的不斷提高，列車結(jié)構(gòu)及其控制系統(tǒng)也越來越復(fù)雜，其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及部件的長期服役可靠性對列車的運(yùn)行安全起著至關(guān)重要的作用[1-2]。目前，保證列車正點(diǎn)和安全運(yùn)營是提升城市軌道交通線網(wǎng)服務(wù)水平的主要手段。因此，深入開展城軌列車關(guān)鍵結(jié)構(gòu)服役安全智能監(jiān)測技術(shù)研發(fā)，構(gòu)建合理高效的列車運(yùn)維保障體系，對延長設(shè)備壽命、保障列車安全、提高城軌線網(wǎng)運(yùn)營效率具有重要理論意義和實(shí)用價(jià)值。

輪軌關(guān)系耦合狀態(tài)與列車運(yùn)行安全性、舒適性以及列車、軌道結(jié)構(gòu)的疲勞壽命均息息相關(guān)。城軌列車在實(shí)際運(yùn)行中存在輪軌異常磨耗、車輪踏面局部損傷以及圓周向的車輪多邊形等諸多問題。其中，以車輪多邊形為代表的踏面損傷，會加劇列車及軌道關(guān)鍵零部件的疲勞傷損、部件折斷及脫落等風(fēng)險(xiǎn)，直接影響行車安全[3]。同時(shí)，車輪踏面損傷直接導(dǎo)致輪軌間的振動噪聲加劇，嚴(yán)重影響乘客的乘坐舒適性。基于此，必須建立有效的在線監(jiān)測手段，對列車－線路耦合狀態(tài)及車輪服役損傷水平進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，指導(dǎo)車輪及時(shí)檢修，保障運(yùn)輸安全并提高運(yùn)維經(jīng)濟(jì)性。因此，創(chuàng)新輪軌力在線測量技術(shù)對提升列車安全性和運(yùn)維保障水平具有重要意義。

輪軌力測試方法主要有測力輪對法和直接測量法兩種[4]，諸多學(xué)者對此開展了大量研究。張立民等[5]通過仿真計(jì)算對輪軌瞬態(tài)力進(jìn)行分析，為測力輪對的垂向和橫向輪軌力仿真標(biāo)定提供了方法。蘇建秋等[6]研究并提出了無跡卡爾曼濾波-線性卡爾曼濾波（UKF-KF）的計(jì)算方法，改進(jìn)后的算法提高了測力輪對法測量輪軌力的計(jì)算精度。陳雙喜等[7]基于有限元數(shù)值分析和改進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解方法，研究了兩種測力輪對組橋方案的信號輸出特性，運(yùn)用改進(jìn)的EMD方法提高了輪軌力測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。陳思宇等[8]基于柔性電子技術(shù)設(shè)計(jì)了一款新型輪軌力傳感器，實(shí)現(xiàn)了測力車輪在旋轉(zhuǎn)任意角度情況下的測試精度與靈敏度。陳鵬濤等[9]通過建立輪軌結(jié)構(gòu)的有限元模型，通過數(shù)值仿真和試驗(yàn)?zāi)M對鋼軌法測輪軌力的標(biāo)定系數(shù)進(jìn)行了分析，確定了輪軌力精確測量的標(biāo)定參數(shù)。上述研究主要針對傳統(tǒng)測力輪對法在實(shí)際運(yùn)用中存在的問題進(jìn)行算法優(yōu)化和完善，而對于輪軌力直接測量的研究相對較少。

工程應(yīng)用方面，美國鐵路協(xié)會研發(fā)的WILD系統(tǒng)（Wheel Impact Load Detector）[10]在世界范圍內(nèi)得到了較好的推廣應(yīng)用，該系統(tǒng)基于分米級抽樣間斷測量方法，無法實(shí)現(xiàn)輪軌力的連續(xù)測量，從而難以有效識別車輪踏面損傷，漏判率較高。中國鐵道科學(xué)院研制的TPDS系統(tǒng)（Truck Performance Detection System）[11]采用經(jīng)典剪力法和測力墊板法相結(jié)合的“剪力＋支撐力”連續(xù)輪軌力測量方法[12]，其輪軌力測試區(qū)長度達(dá)到米級，且具有較高的檢測精度。由于支撐力測量板式壓力傳感器需安裝于鋼軌底部，實(shí)際工程中需要對路基、道床枕木及扣件等做較大的更改和替換[13]，工程量大、周期長。

針對國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的WILD及TPDS輪軌力車輪狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)存在的不足，本工作研制了一種新型軌道交通輪對智能運(yùn)維監(jiān)測系統(tǒng)（Rail"Intelligent"monito，RIM）。該系統(tǒng)無需對軌道結(jié)構(gòu)進(jìn)行任何改動，利用創(chuàng)新設(shè)計(jì)的鋼軌卡裝式H型剪力傳感器，結(jié)合傳感器陣列組橋及信號重構(gòu)技術(shù)來完成輪軌力的在線連續(xù)測量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對車輪踏面損傷（擦傷、剝離、局部失圓及圓周向多邊形等）、車輛偏載及超員等的在線檢測。經(jīng)現(xiàn)場實(shí)測，RIM監(jiān)測系統(tǒng)能有效獲取各枕盒處的垂向力信號，并準(zhǔn)確判斷出車輪踏面損傷狀態(tài)。本測量系統(tǒng)的研發(fā)為城軌車輛服役運(yùn)營狀態(tài)下輪軌力的高效測量提供了一種可行的技術(shù)方案和產(chǎn)品。

1 系統(tǒng)原理及檢測方案設(shè)計(jì)

1.1 剪力法輪軌力測量原理

基于鋼軌應(yīng)變的地面輪軌力測量方法無需改變軌道結(jié)構(gòu)，其主要包括剪力法、軌腰壓縮法和軌底彎矩差法等。其中軌腰壓縮法主要是通過傳感器測得的軌腰壓力變化，反推輪軌力的大小。軌底彎矩差法主要是通過測量不同位置處軌道的彎矩差異來估算輪軌力。上述方法中，剪力法因其具有測力明確、安裝及檢查方便等優(yōu)點(diǎn)，是目前輪軌垂向力測試中使用最為廣泛的一種方法[14]。且由于剪力法有區(qū)域限制的特性，能保證未進(jìn)入測量區(qū)域（如兩軌枕間）的車軸或者已經(jīng)離開測量區(qū)域的車軸重量得到屏蔽，即其剪力差為零，這樣就避免了在測量某個(gè)車軸時(shí)，前后車軸的重量通過鋼軌傳遞給測量區(qū)間，造成輪軌力的測量不準(zhǔn)。

傳統(tǒng)剪力法測量輪軌力的結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。測力鋼軌可看作為一段超靜定梁，通過在鋼軌與軌枕之間安裝載荷傳感器。當(dāng)車輛經(jīng)過測力鋼軌時(shí)，車輪作用于鋼軌上的垂向載荷隨著列車運(yùn)行沿鋼軌移動，測力鋼軌內(nèi)部離散為多個(gè)分離體得到的剪力分布如圖3所示。車輛實(shí)際運(yùn)行過程中，鋼軌的支承條件時(shí)刻發(fā)生變化，通過安裝于鋼軌底部的載荷傳感器可實(shí)時(shí)測得軌枕的反力。在實(shí)際測量過程中，隨著車輪沿測力鋼軌的移動，各軌枕反力及鋼軌內(nèi)部分離體兩側(cè)產(chǎn)生的剪力（Sl和Sr）均時(shí)刻發(fā)生變化，由于輪重恒定，下式始終成立：

式中：P為車輪作用于鋼軌上的垂向載荷；Sl和Sr為鋼軌內(nèi)部分離體兩側(cè)產(chǎn)生的剪力；

因此，只要能夠同時(shí)測得一段分離體兩側(cè)的剪力，其絕對值之和就等于作用在鋼軌上的輪軌力[15-16]。

由于剪力的直接測量較為困難，且精確度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，故只能通過由Sl和Sr所引起的剪應(yīng)力來實(shí)現(xiàn)間接測量。剪應(yīng)力的計(jì)算如下：

式中：τ為剪應(yīng)力；S為橫截面上的剪力；為剪力計(jì)算點(diǎn)向外的斷面積對中性軸的靜矩；Iz為橫截面對中性軸的慣性矩；b為截面厚度。

對于給定的鋼軌斷面而言，、Iz、b均為

常量，則剪應(yīng)力與剪力值成正比。因此，通過理論計(jì)算或是現(xiàn)場標(biāo)定，可以由測得的τ計(jì)算出S。上述傳統(tǒng)剪力法的有效測試區(qū)較短，在實(shí)際工程測量中具有一定的局限性。

1.2 "H型剪力傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的剪力法輪軌力測量需要大范圍更換路基及道床結(jié)構(gòu)，在軌枕與鋼軌間布置載荷傳感器，工程量較大；或者在軌身粘貼或焊接應(yīng)變片布置測量點(diǎn)，須對鋼軌進(jìn)行打磨拋光、應(yīng)變片安裝及封裝等，耗時(shí)較長，天窗內(nèi)實(shí)施尤為困難，且應(yīng)變片等無法復(fù)用。為了實(shí)現(xiàn)安裝便捷、快速部署，設(shè)計(jì)開發(fā)了一種H型剪力傳感器，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)變片的封裝處理。該傳感器采用專用卡具安裝固定在鋼軌軌腰中性軸處，可有效感知鋼軌在車輪作用下的應(yīng)力變化，且可反復(fù)拆裝利用，大幅縮短安裝時(shí)間。設(shè)計(jì)的H型剪力傳感器及其陣列安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。

1.3 輪軌垂向力在線測量方法

為實(shí)現(xiàn)車輪全輪周輪軌力的在線測量，本文基于設(shè)計(jì)開發(fā)的H型剪力傳感器提出了一種基于剪力法的全新輪軌垂向力地面測量方法[17]，該方法可實(shí)現(xiàn)輪軌垂向力的米級連續(xù)測量，其測量原理如圖3所示。

該輪軌垂向力地面測量方法為在每個(gè)軌枕盒內(nèi)布置兩個(gè)剪力測量點(diǎn)且多枕盒連續(xù)布置，如圖3的第一枕盒測量點(diǎn)a、b，第二枕盒測量點(diǎn)c、d，第三枕盒測量點(diǎn)e、f等。為獲得單個(gè)軌枕盒內(nèi)剪力法的最大有效測區(qū)長度，剪力測量點(diǎn)盡最大可能靠近鄰近軌枕，但其距軌枕間距不得小于1/2鋼軌高度。車輛通過時(shí)，同時(shí)采集記錄剪力測量點(diǎn)a、b、c、d、e、f的信號。對各剪力傳感器采集的多通道數(shù)據(jù)按如下步驟處理：

（1）剪力測量點(diǎn)a與b、c與d、e與f信號分別進(jìn)行小單元信號組橋，形成小單元合成信號組1、2、3；

（2）剪力測量點(diǎn)a與d、c與f信號分別進(jìn)行大單元信號組橋，形成大組橋合成信號組4、5；

（3）小單元合成信號組1、2和大組橋合成信號組4，小單元合成信號組2、3和大組橋合成信號組5分別按照時(shí)序、幅值等特征進(jìn)行融合處理，重構(gòu)形成第一、二枕盒即剪力測量點(diǎn)a至d，第二、三枕盒即剪力測量點(diǎn)c至f間的最終雙枕盒合成信號組1、2；

（4）再將上述最終雙枕盒合成信號組1、2按照時(shí)序進(jìn)行提取，獲得最終車輪連續(xù)波形信號，其中兩合成信號組信號重疊部分可采用二者的均值或取其一進(jìn)行處理。

1.4 檢測區(qū)傳感器布設(shè)方案

基于剪力法的全新輪軌垂向力地面測量方法，其測試區(qū)長度可根據(jù)車輛檢測需要靈活設(shè)置。城市軌道交通車輛的輪徑一般介于770"mm（全磨耗）～840"mm（新輪）之間，車輪最大周長為2.856"m，考慮到車輪多邊形檢測需要以及系統(tǒng)冗余，RIM系統(tǒng)共連續(xù)布置10個(gè)枕盒，每個(gè)枕盒設(shè)置2個(gè)剪力測量點(diǎn)，總測區(qū)長度約6"m，可檢測覆蓋車輪圓周2周以上。按照圖4所示檢測區(qū)布置方案，RIM系統(tǒng)單股鋼軌須設(shè)置20個(gè)剪力測量點(diǎn)，兩股鋼軌共計(jì)40個(gè)剪力測量點(diǎn)。

2 系統(tǒng)功能及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)搭建

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及監(jiān)控界面

RIM系統(tǒng)由軌旁監(jiān)測設(shè)備、管理服務(wù)器及監(jiān)控終端等構(gòu)成。軌旁監(jiān)測設(shè)備主要包括線上輪軌力測量平臺（H型剪力傳感器及安裝總成、接線盒、線槽等）、軌邊壁掛式儀表箱（數(shù)據(jù)調(diào)理采集單元、邊緣計(jì)算主機(jī)）、圖像車號自動識別裝置等功能單元。管理服務(wù)器部署基于BS架構(gòu)的Web查詢系統(tǒng)，支持授權(quán)用戶通過網(wǎng)絡(luò)訪問查詢系統(tǒng)檢測信息。如圖5所示為RIM系統(tǒng)監(jiān)控終端，具備動態(tài)檢測、數(shù)據(jù)分析和報(bào)警預(yù)警等多項(xiàng)能功能，能實(shí)現(xiàn)對車輪多邊形、車輪局部損傷及車輪踏面損傷等信息的在線監(jiān)測和統(tǒng)計(jì)。監(jiān)控系統(tǒng)界面面向現(xiàn)場運(yùn)維人員，實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛運(yùn)行狀態(tài)，直接指導(dǎo)工程技術(shù)人員開展養(yǎng)護(hù)維修。

2.2 系統(tǒng)三級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

RIM系統(tǒng)采用地鐵公司級、運(yùn)營中心級和軌旁監(jiān)測設(shè)備級三級網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的高效傳輸和綜合處理，其網(wǎng)絡(luò)傳輸架構(gòu)如圖6所示。軌旁監(jiān)測設(shè)備通過鐵路基層通信網(wǎng)直接將實(shí)測及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上傳至運(yùn)維中心，并由運(yùn)營中心開展調(diào)度和決策，完成對故障列車的維修保障作業(yè)。同時(shí)，系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)由鐵路通信網(wǎng)傳送至公司監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對在役列車全向數(shù)據(jù)的匯總和監(jiān)管。

2.3 檢測系統(tǒng)功能

RIM系統(tǒng)通過基于剪力法的H型傳感器陣列組橋、信號重構(gòu)技術(shù)來完成輪軌垂向力的地面連續(xù)測量，實(shí)現(xiàn)對車輛服役狀態(tài)的動態(tài)在線檢測，其主要功能包括車輪踏面損傷檢測、車輪多邊形檢測、車輛偏載及超員等檢測。

2.3.1 車輪踏面損傷檢測

RIM系統(tǒng)基于檢測的全輪周的連續(xù)輪軌垂向力，采用先進(jìn)的踏面損傷定量評價(jià)技術(shù)，綜合考慮沖擊力、輪重、速度等影響因素，并建立圖7所示的自適應(yīng)踏面損傷曲面評估模型[18]，輸出量化的踏面損傷沖擊當(dāng)量指標(biāo)及多邊形車輪階次，對車輪踏面擦傷、剝離、局部失圓及多邊形等踏面損傷具有良好的預(yù)報(bào)重復(fù)性、一致性，可以直接用于指導(dǎo)輪對鏇修工作。

2.3.2 車輛超員檢測

RIM系統(tǒng)通過檢測連續(xù)的輪軌垂向力，并精確統(tǒng)計(jì)車輪荷載、軸荷載和轉(zhuǎn)向架荷載。在此基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步用于計(jì)算整車的總荷載情況。根據(jù)車輛的具體類型和規(guī)格，特別是定員荷載（AW2）和超員荷載（AW3）的設(shè)定，系統(tǒng)能夠進(jìn)行超員情況的預(yù)測和精確評估。

2.3.3 車輛偏載檢測

車輛偏載不僅涵蓋了車輛前后轉(zhuǎn)向架的偏載情況，還包括沿著車輛縱向的左右偏載。系統(tǒng)依靠對車輪荷載、軸箱荷載和轉(zhuǎn)向架荷載的準(zhǔn)確檢測，能夠分別預(yù)測和評估車輛的左右偏載以及前后偏載情況，從而有效地優(yōu)化車輛運(yùn)行和維護(hù)策略。

3 系統(tǒng)安裝及測試驗(yàn)證

3.1 測試現(xiàn)場安裝效果

根據(jù)圖4所示的檢測區(qū)傳感器布設(shè)方案及編號規(guī)則，將RIM系統(tǒng)軌旁監(jiān)測設(shè)備安裝在正線區(qū)間，涉及現(xiàn)場安裝的關(guān)鍵部件主要包括線上輪軌力測量平臺、軌邊壁掛式儀表箱、圖像車號自動識別裝置、電纜鋪設(shè)等。輪軌力測量平臺包括H型剪力傳感器40對，每股鋼軌20對，共涉及10個(gè)軌枕盒。H型剪力傳感器采用卡軌式安裝，不改變軌道結(jié)構(gòu)，安裝方便快捷、可反復(fù)拆裝。通過在某地鐵公司安裝實(shí)施驗(yàn)證，整套系統(tǒng)4～5個(gè)天窗內(nèi)即可安裝調(diào)試完畢。H型剪力傳感器及整套系統(tǒng)現(xiàn)場安裝如圖10所示。

3.2"輪軌力實(shí)測信號處理

采用安裝完成的RIM系統(tǒng)對城軌列車單輪對作用的垂向輪軌力進(jìn)行實(shí)測，結(jié)果如圖11所示。基于圖3中的測量方法對各剪力傳感器采集的多通道數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，依次得到不同信號組別的垂向力時(shí)域信號（圖11a和b），而后按照時(shí)序、幅值等特征參數(shù)融合處理得到相鄰兩枕盒的垂向力時(shí)域信號（圖11c）。最后，對連續(xù)相鄰枕盒的垂向力信號按時(shí)序進(jìn)行提取并擬和，即得到被測車輪沿行進(jìn)方向的連續(xù)輪軌力信號（圖11d）。

3.3"車輪踏面損傷實(shí)測結(jié)果

基于已經(jīng)安裝的RIM檢測系統(tǒng)，使多列城軌列車以時(shí)速70"km/h勻速駛過測量區(qū)間，對系統(tǒng)的損傷檢測功能進(jìn)行實(shí)測驗(yàn)證。如圖12所示，RIM系統(tǒng)自動檢測得到輪軌力出現(xiàn)周期性波動的踏面損傷特征信號，其垂向輪軌力波動幅值達(dá)到約30"kN，其重復(fù)周期為103"ms。經(jīng)過停車目視檢測，確認(rèn)被測車輪表面出現(xiàn)了嚴(yán)重的踏面擦傷。如圖13所示，檢測系統(tǒng)導(dǎo) "出的波形出現(xiàn)明顯連續(xù)波動的損傷特征信號，其對應(yīng)的損傷特征經(jīng)證實(shí)表現(xiàn)為車輪多邊形 磨耗。

通過對現(xiàn)場采集的三萬余個(gè)車輪樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，以及對檢測結(jié)果的人工復(fù)核確認(rèn)，表明RIM系統(tǒng)對輪軌力的連續(xù)測量及車輪踏面損傷檢測均具有較高的精度，輪軌力測量誤差≤±5%，踏面損傷檢測準(zhǔn)確率≥90%。

4 結(jié)論

針對現(xiàn)有輪軌力檢測系統(tǒng)測量結(jié)果不連續(xù)、須對路基和道床等做較大結(jié)構(gòu)改動等技術(shù)問題，本文通過設(shè)計(jì)新型剪力傳感器、創(chuàng)新測量方法并開發(fā)算法軟件，研制了一種新型軌道交通輪對智能運(yùn)維監(jiān)測系統(tǒng)（RIM），并對其進(jìn)行測試驗(yàn)證，得出以下結(jié)論。

（1）RIM系統(tǒng)采用一種全新的基于剪力法的輪軌力測量方法，利用多通道傳感器陣列及信號重構(gòu)技術(shù)完成輪軌力的連續(xù)測量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對車輪踏面損傷、車輛偏載及超員的檢測；

（2）設(shè)計(jì)研發(fā)的鋼軌卡裝式H型剪力傳感器，無需對軌道結(jié)構(gòu)做任何改動，拆裝方便快捷，經(jīng)現(xiàn)場實(shí)施驗(yàn)證整套系統(tǒng)安裝調(diào)試僅需4～5個(gè)天窗周期；

（3）經(jīng)現(xiàn)場實(shí)測，RIM系統(tǒng)能連續(xù)采集測量區(qū)間內(nèi)的輪軌力信號，實(shí)現(xiàn)了輪軌垂向力的米級連續(xù)測量和車輪踏面損傷檢測，其輪軌力測量誤差≤±5%，踏面損傷檢測準(zhǔn)確率≥90%；

（4）研究構(gòu)建的智能檢測系統(tǒng)，為軌道交通車輛服役狀態(tài)在線監(jiān)測提供了行之有效的新方法，對實(shí)現(xiàn)裝備運(yùn)維從“計(jì)劃修”向“狀態(tài)修”的轉(zhuǎn)變具有促進(jìn)作用。

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