使用便携式添乘仪调查地铁晃车可能性的探究

使用便携式添乘仪调查地铁晃车可能性的探究

钟灏，陈远航

（广州地铁集团有限公司运营事业总部，广东省广州，510000）

摘 要：在无GPS信号的地铁上对便携式添乘仪进行研究，探究缺失定位功能情况下能否对地铁晃车原因进行分析。通过多趟登程测试，该设备携带方便，可为日常的地铁人工添乘提供数据支持，但无法根本作用于轨道动态检测。如能对定位功能进行改进，更精准的对晃车里程进行定位，可更合理、全面地查找晃车点，科学地指导线路维修。

关键词：轨道；添乘仪；控制变量法

1.引 言：

目前对晃车的常用动态检查手段为人工登程检查，但人工登程只是凭舒适度感觉、判断晃车的大约位置，即无水平加速度和垂直加速度的分类，也无晃车等级，精度较差。本次将对大铁上使用的便携式添乘仪进行研究，探讨使用便携式添乘仪调查晃车原因的可能性。

2试验设计

2.1设备选用

目前动态检查线路晃车的主要手段就是登程，由于人工登程只能凭舒适度感觉、判断晃车的大致位置，无法给出量化评定，因此借用了便携式线路检查仪（SY5H）和地铁线路检查仪器（DT-1），尝试通过便携式添乘仪探索晃车程度量化的可能性。

实际使用后发现，添乘仪在大铁上是通过GPS进行定位的，但由于地铁区间多位于地下，无法接收到GPS信号进行定位，内部储存的横向加速度值也无法匹配到对应里程。

为了解决定位问题，将添乘仪的起始里程定位K0+000，定义速度为匀速80KM/h，然后进行双人登程。当添乘仪内置的加速度传感器感应到横向加速度发生较大变化而发出警报时，一人查看仪器当前显示的里程，一人通过百米标确认列车当前大致里程，并记录在纸上，这样就能用人工的方式进行大致定位，误差在100m左右。

2.2添乘仪在不同电客车、不同测试位置对晃车的影响

为探究添乘仪在不同电客车、不同测试位置对晃车的影响，使用地铁线路检查仪器（DT-1）在某地铁晃车感明显的区间做了测试, 检测添乘仪在不同电客车、不同测试位置对晃车的影响。

该线路电客车均为B型车，共计71列，根据列车采购时间划分三种类型，分别为B1车、B2车、B4车，其中B1型车20列，B2型车25列，B4型车26列。

选取该区间约500m直线段，列车通过该段晃车尤为明显，因此通过测量该区间的横向加速度最大值进行对比分析。为了便于观察晃车点里程，添乘仪位置选取在司机室内进行测试，仪器放置在司机室座位正后方列车中轴线位置。

通过对照列车运行时刻表，避开高峰期进行测量，确保登乘的每辆电客车在通过测量区间时速度及载客情况均相对稳定，防止变量引起的数值误差。

测试结果显示，不同车型在相同条件下的晃动值均有差异，横向加速度值最大的出现为B1型车。

选择同一列车4个不同位置进行测试，分别为：车头、AB车连接部位、BC车连接部位和CC车连接部位。选取同一趟车不同位置，对该区间约500m直线段进行登乘测试。通过对照列车运行时刻表，避开高峰期进行测量，确保登乘的每辆电客车在通过测量区间时速度及载客情况均相对稳定，防止变量引起的数值误差。

测试结果显示，同一车型的不同列车晃动量不同，发现同一趟列车不同位置的晃动量不同，BC车连接部位晃动量出现最大值。

2.3使用添乘仪多次登程寻找共性晃车点的测试

为寻找共性晃车点，采用便携式线路检查仪（SY5H）在电客车车头对某地铁晃车区段进行多次登程晃车检查。同时，为控制变量进行分析，登程的四趟车均为B4型车，前三趟为非下班高峰期间不同车顶号的电客车，第一趟和第四趟为非下班高峰和下班高峰期间相同车顶号的电客车，以分析不同电客车和载重对晃车的影响。

由于晃车报警出现的频率较为频繁，一些连续的晃车点只能记录开头和结尾的实际里程。由于之前在仪器里设定列车速度为匀速80km/h，根据导出数据里仪器显示的里程差可以反向推出相邻报警信息出现的时间差，公式为(前里程-后里程)*1000/80*3.6。随后根据该处连续晃车点的长度根据时间差的比例进行分配，求得相邻报警信息的相差里程，从而求出大致里程。通过后期生成的柱状图可较为直观的看出四趟车共同出现晃车的区段，可以发现本次登程区段的四趟电客车在以下10处共同存在轻微晃车的情况。

图1 统计表格

3数据分析与结论

3.1数据分析

第二次数据证明了使用添乘仪多次登程可以寻找到共性晃车点，辅助技术人员更好的指导线路维修重点。根据数据显示，在15:47和17:03测试的横向加速度超限值有明显区别。该两次数据的变量在于载重，因此对第一次数据的结论也有一定的支持作用。

2006年《铁道建筑》的文献对到添乘仪门限值的设定有所阐述，作者将不同型号的添乘仪分别放置在机车操纵台上、轨检车地板上、列车车厢地板作过比对实验，得到的添乘数据存在差别，得出的结论是：线路有问题的地方添乘仪不一定能够反映出来，添乘仪反映出来的地方的问题不是完全和它的数据成正比，其性质和严重程度并不可靠。

两次测试也在一定程度上支持了2006年《铁道建筑》相关论文作者的观点。

3.2 结论

根据结果推测，人体察觉到晃车的成因不仅仅和线路状态有关，同时也和电客车的型号、载重等有一定的关系。使用添乘仪多次登程可以寻找到共性晃车点，辅助专业技术人员更好的指导线路维修重点。

4结语

添乘仪仅能测量车体晃动值，但并不是所有的晃动值都是直接反应线路的状态值，数据与车体相关性较强，且一车多结果。添乘仪更多的是用于检测人在车里的舒适程度，不能根本作用于轨道动态检测。因为电客车本身就是综合体，引起晃车的因素很多，而线路问题只是引起晃车的一种原因。

便携式添乘仪携带方便，可为日常的人工添乘提供数据支持。但现有的便携式添乘仪无法在地铁进行良好的推广，解决定位问题是设备应用的关键。该设备可以作为轨检车检查间隙进行线路动态检查的一种辅助检查手段，结合轨检车的波形图加以分析，能更全面地查找病害，指导线路维修。

参考文献

[1].张晓阳.便携式添乘仪门限值设定的研究 [J].铁道建筑，2006（07）：83-85