[发明专利]一种用于桥墩沉降区段的无砟轨道平顺性控制方法

权利要求书

1.一种用于桥墩沉降区段的无砟轨道平顺性控制方法，其特征在于，所述方法以有效整治桥墩沉降段轨道不平顺作为目标计算扣件调整量，具体包括以下步骤：

A. 无砟轨道调整点为基准轨一侧扣件所在位置，收集轨道检测仪采集的无砟轨道基准轨的三维坐标数据，作为调整点的测量数据，利用正交最小二乘法重新拟合调整点测量数据，构建新的纵断面设计线形，获取符合桥墩沉降后实际线路状态的纵断面设计参数，并计算实测线形与设计线形之间的纵断面偏差；

B.根据扣件可调量范围、桥跨设计长度、轨道平顺性管理值和较差管理值，建立整治桥墩沉降段周期性高低不平顺的扣件调整量优化模型，计算整段待调整线路的扣件调整量，消除周期性高低不平顺，并制定扣件调整量优化方案；

C．依据扣件调整量优化方案实施精调作业，判断因桥墩沉降引起的轨道不平顺是否得到有效控制，进一步优化扣件调整量，得到最终的扣件调整量优化方案；

步骤A具体包括：

A-1. 计算调整点的坡度变化率，根据坡度变化率进行线形分段，初步识别变坡点位置，判断调整点类型，所述调整点类型包括：坡段调整点和竖曲线调整点，其中，坡段范围内的调整点称为坡段调整点，竖曲线范围内的调整点称为竖曲线调整点；采用正交最小二乘法拟合前后坡段，得到前后坡段函数方程，利用前后坡段函数方程计算变坡点里程、高程及前后坡段坡度；采用正交最小二乘法拟合竖曲线，得到圆心坐标和半径，并计算竖曲线设计信息，所述竖曲线设计信息包括：直圆点和圆直点的里程、高程；

A-2. 根据步骤A-1计算得到的竖曲线设计信息，判断调整点类型，重新拟合前后坡段和竖曲线，计算前后两次线元分界点的里程差，根据线路实际状态设定阈值，里程差大于该阈值时重复步骤A-1，直至里程差小于阈值，此时线元分界点趋于稳定，结束迭代，得到符合桥墩整体沉降后实际线路状态的纵断面设计参数；

A-3. 基于纵断面设计参数计算坡段调整点偏差和竖曲线调整点偏差，所述坡段调整点偏差的具体公式如下所示：

(1)

式中，为坡段调整点编号；为坡段调整点偏差，单位为mm； 为坡段调整点里程，单位m； 为坡段调整点测量高程，单位m；为坡段调整点所在位置的设计坡段直线方程斜率；为坡段调整点所在位置的设计坡段直线方程常数项；为判定系数，当时， ；当时，；

所述竖曲线调整点偏差的具体公式如下所示：

(2)

式中，为竖曲线调整点编号；为竖曲线调整点偏差，单位为mm；为竖曲线半径，单位为m；为竖曲线调整点里程，单位m；为竖曲线调整点测量高程，单位m；为竖曲线圆心里程，单位为m；为竖曲线圆心高程，单位为m；为判定系数，当竖曲线为凹曲线时，当竖曲线为凸曲线时，。

2.如权利要求1所述的用于桥墩沉降区段的无砟轨道平顺性控制方法，其特征在于，步骤B所述的扣件调整量优化模型包括：目标函数和约束条件；所述约束条件包括：周期性不平顺的偏差较差约束、调整点的扣件调整量约束、检测弦长为的中点矢距约束和检测弦长为 的矢距差约束；

轨道平顺性管理值包括：中点矢距的平顺性管理值和矢距差的平顺性管理值。