轨道定位技术六篇

轨道定位技术 篇1

关键词：客运专线,无碴轨道,定位,控制

武广客运专线对轨道的平顺性有严格的要求, 而且不能依靠成型后再作大的调整, 所以无碴轨道如何一次实现高精度的定位和施工中的适时对平顺性快速判定, 是无碴轨道施工的难点与关键[1], 只有做到这两点才能保证轨道的高平顺性。

根据研究认为[2], 如果在成型的路段上设置二等导线网作为测设基线, 采用GRP1000测量系统高精度测设轨道的绝对三维坐标, 及时反映轨道平顺度数值;可以通过两次调整定位, 依靠多台调轨器初步定位, 整群螺杆式定位器精确定位, 可以实现轨枕精确定位, 并欧洲有成熟的经验[3]。

1施工测量控制措施

无碴轨道施工测量控制完全不同于普通轨道的划线法或控制桩法定位技术, 其定位原理是在成型的路基、桥梁、隧道上布设二等精度导线网, 闭合平差后作为基网, 再利用全站仪和轨检小车及分析系统称为GRP1000测量系统, 对每一根轨枕处的中线和高程 (对轨道进行全断面三维空间位置和铺设精度进行检测) 适时进行测量 (坐标法) , 跟踪精调, 完成最终定位 (见图1) 。具体方法措施如下:

1.1粗定位利用控制桩和常规测量对轨道的粗调进行控制, 可以保证轨道的中心与高程绝对值误差在±5mm以内。

1.2 (在路基两侧布置导线网, 基桩之间距离200-350m, 保证通视。导线网精度达到二等 (含高程) 。

1.3两基点之间设置全站仪, 待测轨道处安装TGSFX轨检小车和GBS1000棱镜及GRP1000测量分析系统的软件与硬件。

1.4轨检小车的传感系统检查轨距、水平、高程等技术参数, 结合全站仪检查里程、高程技术参数, 以上各种参数输送到分析系统中 (部分数据为持续无线传输) , 形成数据显示, 指导作业。

1.5 GRP1000系统除了具有完成三维绝对定位功能, 分析系统同时具有轨向、高低、平顺度分析功能, 及时指导施工, 最终达到高平顺度要求。

1.6全站仪搬动到相临基站, 仪器安装后对下一地段的线路中桩进行定位施测, 并与已完成定位段进行部分重叠、交叉复测, 当前后两段重叠部分测量误差在允许范围内后, 方可继续进行测量。

1.7测量时由于全站仪与棱镜之间有红外线照准, 必须通视和无遮挡, 现场不能有强磁场或相近天线频率干扰GRP1000系统内部的天线通讯。

1.8全部定位后在铺筑混凝土之前, 采用GRP1000系统对轨道快速进行一次检查, 迅速给出平顺度结果, 如有偏差进行调整, 完成精精调。

1.9测量流程共分四次逐步达到准确精度, 第一次为初调, 第二次粗调, 第三次精调, 第四次为精精调。

2施工定位控制措施

主要依靠牢固可靠的定位器作为定位装置, 依靠灵活可靠的调轨机作为调轨装置结合上述测量系统共同实现定位控制, 具体措施如下。

2.1各种钢筋的定位采取常规的划线法定位, 划线依据中心线控制桩进行, 钢筋安放时对准地划线定位。轨枕布枕、钢轨布轨也对准地划线定位。完成初调定位, 以便轨道组装。轨枕布枕时五根轨枕一组, 轨枕间距依靠抓枕机十爪伸缩功能给与定位。

2.2轨道组装之后采用多组调轨机进行轨道三维定位, 是把轨道钢轨定位与轨枕定位联系在一起定位, 调轨机间距5米左右, 升起后完成粗调定位。调轨机的结构工作原理是其两个液压抓具抓轨, 门形液压提升至设计标高 (按设计值自动粗定位) , 左右可以微微移动, 粗调偏差可以达到5mm以内。

2.3粗调定位的同时, 采用螺杆定位器对轨道定位。定位器间隔1.5米左右, 成对布置, 其工作原理是其两个固定器, 受螺杆支持上下精调, 两个固定器自身水平可以微微移动, 精调偏差可以达到1mm以内。

2.4定位器的螺杆是插入支撑层或底座的定位孔里, 保持螺杆的垂直与稳定, 并不会摇晃移动。

2.5道床板的定位较为容易控制, 采取侧钢模控制边界与高度, 采用常规测量方法就可以实现位置与高程的控制。

3施工精度控制措施

3.1无碴轨道施工质量全部采用德国现行标准控制。

3.2轨枕预制与螺旋调整器的加工采用德国公司的专利技术, 确保加工精度。

3.3引进瑞士GRP1000测量系统, 确保轨枕的安装精度。

3.4引进德国成套的现场轨枕组装、调整、拆除、混凝土灌注设备, 请有实践经验的德方技术人员现场提供技术指导, 确保现场施工精度。

3.5建立动态监测系统, 对重要结构物进行施工全过程沉降观测[4]。合理安排工序时间, 对已经完工的线下工程的沉降和变形进行分析, 在此基础上, 对铺设水硬性混凝土支承层、混凝土底座、轨道板安装做出适当的时间安排。确保线下结构物和路基在无碴轨道开始施工前有充分的静置沉降、箱梁徐变和路堤固结时间。

4结论

按上述方法实现了武广客运专线无碴轨道施工中高精度的测量与定位控制, 保证轨道的高平顺性要求, 收到了良好的效果。为以后客运专线无碴轨道施工积累了丰富的施工经验。

参考文献

[1]蒋建设, 罗新南, 彭仁军.武广客运专线CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工设备配套研究[J].铁道工程学报, 2009 (9) .

[2]秦文权.客运专线复合地基上无碴轨道路基沉降的控制与计算分析研究[D].武汉:中南大学硕士论文, 2008.

[3]彭仁军.武广客运专线无砟轨道工程施工设备的投资与管理[J].铁道工程学报, 2007 (S1) .

轨道定位技术 篇2

关键词：城市轨道交通,多种轨道结构,施工技术

0前言

与以往的城市交通工程相比,城市轨道交通不仅占地少、环保,同时对拉开城市空间布局,缓解交通堵塞问题有着积极意义。城市轨道交通包含轻轨、地铁、悬浮列车等。在我国几个主要的发达城市中,均拥有比较完善的轨道交通。其中轨道直接承受列车荷载,我国的城市轨道交通在经过了几十年的发展,目前已经形成了多种轨道结构形式。

1城市轨道交通工程轨道结构概述

城市轨道交通具有多种轨道结构形式,在具体的施工过程中需要根据不同的特点采取对应的施工方式。第一种,钢弹簧浮置板轨道道床,展现出较佳的减振性能和降噪性能。该种结构方式是将整体道床与基础结构分开,能够有效抵消车辆经过时产生的动荷载。第二种,弹性短轨枕整体道床,在提供弹性方面表现出非常好的优势,从而具备了良好的噪声和振动衰减特性。第三种,整体道床道岔及交叉渡线结构[1],该工艺受到施工空间的限制,后期经过在钢轨支撑架、滑床板等方面进行改良,能够获得良好效果。第四种,新型减振扣件整体道床结构,该结构的最大特点就是能够在保证轨道集合状态不变的情况下允许轨道有更大的垂直变形量,具有较低的轨道高度但是同时保持良好的减振效果。Vanguard扣件目前有嵌入型和底板型两种。第五种,橡胶浮置板整体道床结构[2],主要用于控制车轮与钢轨之间产生的振动,减少振动向轨道周围的支撑结构的传播。

2城市轨道交通工程多种轨道结构施工技术

2.1钢弹簧浮置板整体道床施工

该轨道结构的施工,主要分为三个步骤:第一步,隧道回填混凝土;第二步,进行浮置板道床施工;第三步,浮置板道床的顶升。具体的施工流程为:施工准备(隧道结构净空限界等检查)→浮置板道床基础表面处理→测设基标→布置基础钢筋网→浇筑道床基础混凝土→基础混凝土养生、整修→放置隔离层→放置隔振器外套管→布置浮置板道床钢筋网→隔振器套管与钢筋点焊定位→运输轨排就位→轨排架设、调整、检查→浇筑浮置板混凝土→浮置板道床养生→弹簧隔振器安装→浮置板顶升、高度精调→收尾、质量检查。在进行垫层混凝土的施工之前,需要检查底板表面是否干净,未清理的需要做好凿毛等清理工作,并适当洒水。在钢轨固定与调整的过程中,需要将标准轨下橡胶垫板、铁垫板下部和橡胶垫板同等厚度的木板通过螺旋道钉固定在下承式钢枕调轨支承架下,组成轨排。在铺设隔离层工程中,需要将垫层混凝土表面清理干净[3]。需要注意的是,为了防止新的混凝土和垫层混凝土粘结在一起,需要在浮置板与隧道边墙的位置,铺上塑料薄膜隔离层,避免混凝土浆深入隔离层中。在安放外套筒、浮置板钢筋施工的过程中,当外套筒摆放好位置之后,需要使用粘结剂密封外套筒与隔离膜之间的缝隙,有效保证外套筒的位置并防止水泥浆渗入进去。针对浮置板钢筋的施工,需要在隔振器外套筒放好后,根据施工图纸铺设加强筋。在进行浮置板施工的过程中,需要注意的是隔振器位置回填混凝土面平整度的允许偏差在±5 mm/m2,浮置板长度、宽度、高度的允许偏差分别在±12、±5、±5 mm,隔振器外套管位置在±3 mm,剪力铰安装位置允许偏差在±5 mm范围内。

2.2弹性短轨枕整体道床施工

需要注意的是,弹性短轨枕整体道床在施工之前需要完成钢筋网的安装等工作。在施工方法上,弹性短轨枕整体道床施工与普通整体道床施工方法类似。但是要检查胶塞或者胶封是否有脱落或松开现象,避免进浆[4]。短轨枕帽顶高度较高的一侧放置在轨道的内侧。需要对弹性短轨枕的混凝土进行充分振捣,避免出现空隙。以圆形为例,圆形隧道水沟设置在两侧,施工时先进行道床核心部位的施工,再进行两侧的铺填。

2.3新型减振扣件整体道床施工

该道床采用的是轨排架轨法,重点是Vanguard减振扣件轨排的组装,组装方法使用短轨枕轨排法,通过利用Vanguard扣件短轨枕的螺旋道钉,将轨底牢牢扣住,再对台阶扣板采用对角设置的方式,大大提高了整个轨道的稳定性,从而提高整个轨道的安全性。

2.4橡胶浮置板整体道床施工

1)确定施工方案。在浮置板的板面设置排水坡,左右两侧设置有侧向约束组合,避免浮置板稳定性下降。橡胶支座作为浮置板轨道结构中的重要部件,在进行浮置板道床施工的过程中,需要保证浮置板的平整度以及现浇钢筋混凝土承轨台的平面位置和标高,使用自动安平水平仪进行测量。

2)安装橡胶浮置板。具体施工流程:施工准备→基底处理及填充→测设基标→立模支承垫石→龙门吊吊装浮置板→浮置板就位→龙门吊吊装轨排就位→轨排架设调整→浮置板高度精调→纵向橡胶垫板安装→收尾、质量检查→焊接25 m标准钢轨。

3)施工要点。在具体的施工过程中,在基底处理和定位测量的过程中,为了保证主体结构与道床底部连接在一体,施工接茬使用膨胀螺栓。在定位测量,安装需要测量控制板缝间距,施工前测量控制线路中心以及高程。针对灌注承轨台,如果采取的是后浇式,需要在灌注之前对承轨槽内认真凿毛处理。另外,为了保证灌注混凝土的质量,需要采用换板的方式[5]。进行到花纹盖板施工的过程中,在安装之前需要进行镀锌工作。在安装前,需要做好清理工作,所有接触部位的灰尘以及各种垃圾都要清理干净。为了保证花纹盖板板面的平整顺直,需要先做好环氧树脂砂浆壁块,控制顶面标高[6]。

2.5整体道床道岔及交叉渡线施工

在城市轨道交通工程中,整体道床因良好的稳定性等优势,因此应用比较广泛。但是整体道床道岔铺设工作是一项繁琐的工程,具体的施工流程为:清理道岔道床基底→埋设测量标桩→实地施工放样→绑扎钢筋网→安装调轨支撑架→道岔安装埋设测量标桩基本精确就位→吊挂短岔枕→道岔整体精调就位→浇筑道岔混凝土支承墩→浇筑道岔道床混凝土。

针对整体道床道岔施工如下。(1)清理道床基底,考虑到施工周期长,在完成了每一道的工序之后都需要将基地清理干净,再根据设计要求完成凿毛清理。(2)埋设测量基标,设置控标,再将控标引出进行加密。(3)施工放样,根据测量基标在结构底板顶设使用墨线划出岔区钢轨内侧底边线[7]。(4)在绑扎钢筋网和安装钢轨支撑架以及规矩拉杆的过程中,需要根据要求绑扎和焊接。而后者的钢轨支承架采用上承分离式。(5)在安装道岔基本精确就位的过程中,需要逐件安装道岔部件,保证部件的精确就位。按照顺序进行道岔部件的组装。(6)在吊挂短岔枕的过程中,需要按照顺序进行分部吊挂,在吊挂的过程中需要严密操控,切忌撞到道岔部件。完成吊挂工作后再根据标桩进行检查和调整。针对转辙器处的短岔枕需要在基本轨轨顶使用型钢作为抬杠,将扎头处吊起,有效保证尖枕和基本轨密贴。

针对道岔整体精调,需要了解道岔的轨距、高低、方向、轨缝等,保证其符合相关技术标准。关于道岔支承墩的浇筑,可以使用一根短岔轨,将其浇筑在混凝土支承墩,使其固定在顶板上,从而达到验收标准。针对道床混凝土的浇筑,直接使用泵送的方式[8],为了提高浇筑的效果,保证浇筑的质量,增设一层防护罩,避免道岔扣件被影响,在抹面时一定要保证混凝土残渣全部都清理干净。

在进行整体道床道岔施工的过程中以及在轨料验收的过程中,尺寸的把握是决定工程质量的一个关键,必须做到精准了解。检查道床内支承块位置是否正确。针对整体道床交叉渡线的施工,其与单开道岔相同,首先需要利用交叉渡线上长轴与短轴的基标,在确定了道岔中心位置后分别铺设锐角辙叉、钝角辙叉以及连接短轨,最后再根据设计图纸上的设计铺设四个角的单开道岔。

3工程实例

3.1工程概述

我国某一线城市轨道交通工程包含前期施工准备阶段、整体道床铺设、无缝线路铺设、道岔铺设等施工。主要技术标准:正线数目:双线;轨距:使用1 435 mm标准轨距;线路坡度,最大为50‰,最小为2‰;轨道主要铺设标准:包含钢轨、轨枕、扣件、道岔、道床结构、无缝线路铺设。该工程采用新型牵引系统,具有线路长、工点多、阶段性工期紧张的特点,同时还具备轨道类型多、技术新、精度高、协调工作量大、验收标准高的特征。

3.2铺轨基地以及设备的选择

考虑到本次工程的最大限制坡度,因此,要选择最佳的轨道车。为了保证后期运输的安全以及施工运输的安全,需要对牵引定数进行计算。

1)轨道车牵引参数的计算。考虑到实际工程,在轨道车的选择上选择轴重轻、外型尺寸小等优点。具体基本技术参数见表1。

针对施工方案的优化,需要考虑到牵引重量、轨道车牵引力、轨道车牵引力使用系数、轨道车整备重量、车辆基本车阻力、限制坡度。

针对车辆编组,考虑到本次工程实际情况,采用两辆编组。针对铺轨门吊的设计,选择ZMQ-1型铺轨门吊,具有轴重轻、施工条件可调整等多种特点。

2)铺轨基地的确定。铺轨基地根据功能的不同采用不同的方式,主要是分为主铺轨基地和辅助铺轨基地两种,基地承载的功能也不同。重点需要考虑到铺轨基地的场地问题、轨排问题和荷载问题。首先需要考虑的是铺轨基地要在交通方便的地方,场地要开阔。针对单线的轨排吊装,其下料口长度为28 m,宽度为5 m,保证其能够满足四个工作面同时工作的需求。针对荷载的要求,两侧不超过10m范围内地面均布荷载选择3.2 t/m2,其他隧道顶地面均布荷载选择2.4 t/m2。

铺轨基地的设置,需要考虑到工程情况、铺轨工艺等,重点考虑数量和位置。需要综合性结合工程的进度,确定铺轨基地的数量以及位置。两个铺轨基地之间的距离最好不要超过10 km,另外尽量选择运输条件良好的地方,同时配备工程需要的汽车、起重机械等。需要注意的是,轨排井应该优先考虑设置在车辆基地、地面线路等露天场所,另外为了方便等眀挖段作为下料口。为了不影响施工工期,铺轨基地不可以设置在有配线的地方。

铺轨基地的选择要考虑到良好的适应性,根据本次工程的特点,最终确定选择四个铺轨基地。

3.3无缝线路施工

钢轨焊接,在焊接之前,只有检验合格之后才可以继续焊接。在进行钢轨对焊的过程中,焊缝的位置需要以去瘤刀面作为基准。在焊接的过程中需要根据不同钢种钢轨的焊接工艺和参数进行操作。完成对焊后需要立即进行冷却处理。针对无缝线路应力放散与锁定,需要考虑到基本条件,再考虑具体的施工技术。第一种采用连入法,先将第一段单元轨节的应力完成放散之后,再将第二段单元轨与上一段单元轨进行焊接,针对后加入的第二段的单元轨在完成应力放散之后加强锁定,从而实现无缝线路。又或是采用插入法的方式在相邻的两个单元轨节中插入一根经过精确计算的单元轨节,与第一种方式相同,同样是在完成应力放散之后使其成为无缝线路。将这两种不同的方式进行效果的对比,在考虑到工程实际、相关条件技术等方面,本次工程拟采用连入法进行施工操作,具体的施工操作为:焊接单元轨节→使用滚筒法完成应力放散并进行锁定→将第二段以及以后的单元轨节与上一段单元轨节进行锁定并应力放散再进行锁定→在钢轨上做好标记,记录单元轨节应力放散之后的拉伸量等数据。

4结语

本文集中分析了轨道道床形式的基本结构以及施工新技术等,最终目的就是实现城市轨道交通线路的安全。通过本次研究与实际工程进行结合分析,在介绍了各种施工方法的基础上,同时也侧面反映出城市轨道交通工程的复杂性,对于今后的工程有着十分现实的价值意义。

参考文献

[1]马全明.城市轨道交通工程精密施工测量技术的应用与研究[J].测绘通报,2010,19(11):41-45.

[2]崔喜风.城市轨道交通工程施工技术要点和管理[J].黑龙江科学,2015,11(3):18-19.

[3]赵金秋.城市轨道交通工程小半径曲线组合道岔轨道施工技术研究[J].太原城市职业技术学院学报,2016,19(1):157-159.

[4]代志福.论城市轨道交通系统工程中盾构施工技术的发展[J].建材与装饰:下旬刊,2007,33(10):144-145.

[5]赵小燕.城市轨道交通地下工程施工技术探讨[J].北方交通,2015,33(9):109-112.

[6]周顺华.我国城市轨道交通地下工程的施工技术现状与发展[J].城市轨道交通研究,2004,18(2):34-37.

[7]韦登厚.城市轨道交通工程轨道施工工艺以及技术需要点[J].江西建材,2015,45(21):175,180.

轨道定位技术 篇3

【关键词】城市轨道交通；列车定位；组合定位

1.引言

城市轨道交通具有速度快、安全可靠、节能环保、准时舒适等优点，己成为世界各国解决城市交通问题的首选方案。列车的定位技术在列车运行控制系统中占据着很重要的地位，它直接关系到列车的安全运行，影响着轨道交通的运输效率。几乎每个子系统的实现都需要列车的位置信息作为参数之一，列车定位的引入使得调度指挥和行车控制一体化新的综合自动化系统的实现成为可能。由此可见，实时、准确地获取列车速度和位置信息是列车安全、高效运行的重要保障。

2.列车定位技术

列车定位的任务是获取列车在铁路网络中的位置，目前在国内外轨道交通列车自动控制系统中得到应用的列车定位方式主要有以下几种[1-4]：

2.1 基于轨道电路的列车定位

轨道电路定位法是最普遍的列车定位技术。轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体，并用引接线连接信号发送、接收设备所构成的电气回路。当轨道区段无车占用时，接收端可以接收到发送端所发送的信息，接收端的軌道继电器励磁吸起；当列车进入轨道区段时，车轮将两根钢轨短路，接收端接收不到发送端所发送的信息，接收端继电器失磁落下，达到检测列车定位的目的。列车在线路中运行时，其所在的轨道电路会给出占用指示，对轨道电路占用状态进行连续跟踪，就能获取列车在线路中所处的位置。

2.2 基于电子计轴的列车定位

电子计轴定位是通过在轨道区段的分界点安装计轴点来检测轮对通过瞬间所产生的电磁感应信号，从而判断列车的轮轴数量和运行方向。当车轮驶过计轴点时，在会计轴点中形成脉冲信号，通过电缆传输到控制中心，然后由控制中心的计数装置根据脉冲对车轮进行计数，最后由中央处理单元根据计数情况判断列车占用/出清，实现列车检测和定位功能。

2.3 基于信标的列车定位

地面信标通常安装在两根钢轨中间，分为有源信标和无源信标两种，每个信标有一个唯一的编号并带有特定的位置信息。在车载上安装具有无线发射和接收功能的信标读取天线，当列车从信标上面越过时，车载信标天线会以电磁感应的形式将能量传给地面信标，地面信标接收到能量后被激活，其内部电路开始进行工作，将存储的位置等参数信息以某种调制方式通过电磁感应传送给车载信息处理系统中，然后通过解析数据来获取列车的位置信息。

2.4 基于测速的列车定位

测速定位就是通过不断测量列车的即时运行速度，然后对即时速度进行积分（或求和）获得列车的运行距离。测速定位主要包括轮速（里程表）法和多普勒雷达法等测量方法。

轮速法的原理是在列车外侧安装旋转式光栅，当列车运行时由轮轴的旋转带动光栅旋转；在光栅的两侧安装发光装置和光电传感器，随着光栅的旋转光电传感器可以接收到发光装置的“光脉冲”信号，并将其转化为电脉冲信号送至车载计数器，由车载计数器对该脉冲信号进行计数；通过检测该信号次数可以判断车轮即时转角，由车轮的转角又可以求得列车的位移。

多普勒效应测速原理是在车头位置安装多普勒雷达，雷达向地面发送一定频率的信号，并检测反射回来的信号。根据多普勒效应原理可知，如果列车在前进状态，反射的信号频率高于发射信号频率；反之，则低于发射信号频率。而且，列车运行速度越快，两个信号之间的频率差越大。通过测量两个信号之间的频率差就可以获取列车的运行方向和即时运行速度，然后对列车的速度进行积分就可得到列车的运行距离从而获取列车的位置。

2.5 基于无线扩频的列车定位

无线扩频定位法采用先进的无线扩频通信、伪码测距和计算机信息处理技术，实现了对复杂环境中列车的实时准确定位、跟踪。无线扩频的基本原理是：在地面沿线路设置无线基站，无线基站不断发射带有其位置信息的扩频信号。列车接收到由无线基站发送的扩频信息后，求解列车与信息之间的时钟差，并根据该时钟差求出与无线基站的距离，同对接收三个以上无线基站的信息就可以求出列车的即时位置。

2.6 基于交叉环线的列车定位

在两根钢轨之间敷设交叉感应回线：一条线固定在轨道中央的道床上，另一条线固定在钢轨的颈部下方，它们每隔一定距离作交叉，中央回线就像一个天线，列车经过每个电缆交叉点时，通过车载设备检测环线内信号的相位变化。并对相位变化的次数进行计数，从而确定列车运行的距离，达到对列车定位的目的。

3.几种列车定位方案的比较分析

轨道电路定位方案的优点是经济、方便、可靠性高且技术比较成熟，既可以实现列车定位，又可以检测轨道的完好情况，满足故障-安全原则；其缺点是定位精度取决于轨道电路的长度，定位精度不是很高、误差较大，且信息传输距离有限，设备的维护量大，无法构成真正意义上的移动闭塞。

电子计轴定位继承了轨道电路定位的很多特点，这种方法定位安全性较高，精度较差，通常也需要与测速装置结合起来使用。由于不依赖于轨道电路，对环境的适应性更强，维护量相对较小；但不具备向列车传输信息的通道，容易受外界其他金属物品的干扰，也无法检测断轨故障。

信标定位方案在地面信标安装点的定位精度较高，维修费用低、使用寿命长且能在恶劣条件下稳定工作；但只能给出点式定位信息，维护量大，且存在设置间距和投资规模的矛盾。

基于测速的列车定位是一种典型的增量式相对定位，虽然能在一定程度上缓解了轨道电路和计轴定位方案的始端、终端不能测量的缺点，但存在累计误差，且不能直接进行车-地通信。在定位精度要求较高的地点，需要利用其它的方法不断校正其位置信息。

无线扩频列车定位的优点是定位比较精确、抗干扰性强，但对地面设备的要求较高，需要在沿线设置专用扩频基站，投资成本较高，维护起来相对麻烦。

交叉感应回线定位方式成本较低，实现也比较简单，但只能实现列车的相对定位，每隔一段距离就要对列车的位置进行修正，而且定位精度受交叉区长度的限制，如果交叉区比较窄，位置脉冲漏计的可能性会增大。

4.结束语

对轨道交通中几种常用的列车定位方法进行了介绍和分析，除上述常用的列车定位技术外，还有GPS定位、IPS定位、接触网定位器定位等方法。由于单一的定位方法总会存在一定的局限性和缺点，很难在定位的精度、可靠性和代价之间作到很好的平衡。而组合定位技术能通过冗余、互补和多种的信息为系统提供更为精确的信息，使整个轨道交通和指挥系统中的安全性、测量精度、可靠性、造价等方面做到一定的平衡。因此，在已有的轨道交通中大多采用组合定位的方法，或以某种方法为主，其它方法为辅。例如成都地铁1、2号线和天津地铁2、3号线采用的是测速、电子计轴和地面信标组合定位的方式。就目前而言，合理地使用多重定位方案是解决城市轨道交通定位的最好途径。

参考文献

[1]曾小清，王长林，张树京.基于通信的轨道交通运行控制[M].上海：同济大学出版社，2007.

[2]张玮.城市轨道交通列车运行控制系统维护[M].成都：西南交通大学出版社，2012.

[3]林瑜筠，魏艳，赵炜.城市轨道交通信号基础设备[M].北京：中国铁道出版社，2012.

轨道定位技术 篇4

重庆轨道交通启用故障定位报修系统

记者近日从重庆市轨道交通(集团)有限公司了解到，重庆轨道交通故障定位及报修系统采购项目已完成招标，计划今年9月启动建设。据介绍，目前，在重庆市轨道交通(集团)有限公司管辖范围内的隧道区间发生故障，只能通过报修人员口头描述对故障点进行定位，并不精确。而重庆轨道交通故障定位及报修系统可以对隧道区间内的故障点进行精确定位，在地图上实时显示具体坐标位置。该项目涵盖重庆轨道交通1号线小什字至尖顶坡段、2号线较场口至鱼洞段、6号线茶园至北碚段及国博支线礼嘉至悦来段的`轨行区，实施周期预计12个月。该系统投入使用后，相关人员可使用故障导航功能迅速到达故障现场，为快速恢复正常行车节省宝贵的抢修时间，减少事件负面影响。在抢修过程中，还可以随时随地查看故障位置、现场抢修人员信息、现场图片资料等，跟踪故障处理进度，掌握现场第一手资料。摘自 《中国建设报》 .09.09 记者 陈斌

新干线列车轨道检测技术 篇5

日本东海铁路公司开发了在营业列车上实时检测10m弦高低不平的装置。采用了惯性测定法, 利用了加速度的两次积分, 求出轨道不平顺参数。与需要安装多个位移传感器和基准装置的差分法比较, 其所需设备简单, 适于营业列车上使用。日本铁路自上世纪60年代起, 就对惯性测定装置进行了研发, 开始采用模拟积分器, 存在检测波形与轨道实际形态不一致的问题。后采用数字化惯性测定法, 解决了模拟法波形失真的问题, 又研究出积分正矢复合新算法, 清除了数字惯性测定装置实现实用化的障碍。由于新干线车辆簧下环境恶劣, 为此研发出具有保护能力的轴箱加速度传感器的安装设备。上述装置在N700系车辆上进行了试验, 与电气轨道综合试验车的检测结果一致。

轨道交通半自动售票技术分析 篇6

关键词：轨道交通,半自动售票系统,AFC,售票效率

半自动售票机是轨道交通运营中的重要组成部分。它是一种由人工参与的售票机, 可以完成单程票、计次票、储值票和一卡通票等多种票种的出售, 并且可以根据ACC系统设置的购票限额、票价表、押金等系统参数实现对乘客买票和检票等环节的管理。在研究轨道交通半自动售票技术时, 需要从自动化控制技术、计算机技术和机电一体化技术等角度出发, 设计和研究硬件和软件两个主要部分, 进而提高系统应用的可靠性。

1 轨道交通半自动售票系统分析

轨道交通半自动售票系统是AFC系统终端中的重要组成部分。一般情况下, 在设计时, 都是将其设置在车站服务中心和售票中心等, 利用人工参与的方式完成乘客售票、发票、加值和退票等各项服务, 进而提高系统的运行效率。同时, 这对提高服务质量也有重要的作用。该系统功能较多, 比如, 加值处理储值类型票卡, 完成各种票型车票的发售, 根据乘客需求处理售票、退票等业务, 及时更正余额不足的票卡信息, 并且可以与车站中央计算机联通, 完成各类信息的接收和发送等。与自动售票技术相比, 半自动售票技术在应用上能够更好地呈现人性化服务, 但是, 在设计上, 对自动出票和交接班处理等内容上有着更高的要求。

对于半自动售票机运行系统的设计, 其结构主要包括主机、读卡器、售票机和打印机等部分。其中, 需要将设备控制软件安装在工控机内部, 由其来完成对各运行模块的控制, 进而实现对现金、车票等各类信息的处理, 全程监控车票状态。另外, 乘客显示器主要用来反馈乘客各项信息, 比如购票数量、付款和找零等, 从而完成整个售票过程。

2 轨道交通半自动售票机研究

2.1 半自动售票机硬件组成

在半自动售票机中, 负责发票的部分为筹码弹出器。为了保证正常出票, 电子控制板需要完成对筹码弹出器的控制, 保证其能够准确地弹出规定数量的单程票。筹码弹出器可以选择用CH-T2x-1-0型号的模块。其上部会与票箱相连接, 选择使用漏斗状机械结构, 并且在漏斗中间会有一个可转动的圆盘, 可以通过电动机来带动其运转。当电动机正转时, 将单程票通过卡槽弹出, 如果电动机反转, 则证明单程票未进入卡槽内。这时, 调整了单程票的位置后, 保证票可以正常弹出。另外, 半自动售票机还设置了分离型感光式传感器, 用于检测筹码弹出器是否存在单程票、弹出数量、清空电磁铁位置等。

2.2 筹码弹出器控制电路

电磁板主要用来控制筹码弹出器出口位置的翻板, 当系统处于正常售票状态时, 电磁铁不通电没有磁性, 则翻板位置就不会变动。当需要清理票箱时, 就需要将电磁铁通电并吸合翻板, 将清空通道打开。在设计时, 一般会采用继电器驱动或者场效应管驱动。其中, 继电器驱动主要用于控制交流和功率较大的电磁铁, 其发热量小、反应相对慢。选择用于场效应管的电磁驱动, 即使用三极管与MOS管构成电磁铁驱动, 并设置反向二极管形成泄流回路, 抑制反向电动势, 避免电源受到反相电压的冲击。

2.3 票箱管理电路

票箱管理电路主要包括两部分: (1) 到位开关电路设计。选用微动开关, 通过静触点与动触点机械开关完成动作。即票箱沿着轨道滑行到指定位置后, 在外部接触力影响下微动开关动作, 驱动杆被压下致使动片发生形变。接通静触点与动触点, 如果未安装票箱, 则不可完成此动作。微动开关利用一条引出线接地, 并设置另一条引出线为信号线输出, 静触点与动触点接通后, 信号线检测为低电平输出状态, 将此信号传递到单片机, 继而完成票箱到位情况的检测。 (2) 电子标签接口电路。半自动售票机票箱电子标签完成读写操作后, 即可以获得票箱中的全部信息, 如果发售单程票, 则会记录售票数量, 同时, 还要更新电子标签内车票数量和操作时间等信息。另外, 在更换票箱后, 电子标签会保存所有新信息。

2.4 售票程序设计

售票程序设计主要包括筹码弹出器控制程序、双通道出票策略分析和出票控制子程序设计三部分。在设计时, 要充分了解筹码弹出器的控制原理。在系统出票时, 电动机正转, 3 s内计数感光器不遮光则停止, 300 ms后, 电动机反转1 s, 再次经过300 ms停止时间后正转运转。连续反转6次后, 计数干管器不遮光则上报结果。如果计数感光器信号处于2 ms以上遮光状态, 即可确定为遮光, 而70 ms不透光, 则可以确定为卡票。在系统出票前, 感光器处于遮光状态时, 即便出现一次感光器透光也会进行反转, 遮光则不进行反转。如果反转4次仍处于透光状态, 则可以判断票箱中没有单程票。

想要正常出票, 就必须要通过电子自检子程序检测系统内各部件的运行状态, 确定无故障后, 则可以正常售票。通过串口通信程序来实现半自动售票与上位机的通信, 确定是否为空箱状态后, 发出下一步判断结果, 这样, 出票子程序根据电动机与传感器的控制时序完成对出票动作的控制。另外, 使用策略调度程序实现出票过程的管理, 如果当前通道发出票数不足设定数, 则要查看策略是否允许备用通道出票, 最后通过传感器来检测是否出票。在此过程中, 如果有票, 则正常出票;如果没有, 则重新判断出票数量, 并完成电机驱动信号的发送, 直到完成设定数量的出票。出票子程序流程如图1所示。

3 结束语

在轨道交通运营中应用半自动售票技术, 可以更有效地提高售票效率, 满足大流量人员的购票需求。通过对系统各程序的设计, 监控管理整个购票流程和出票流程, 并及时更新票信息, 提高系统管理的效率, 同时, 也可以降低企业的管理成本。

参考文献