綠色工程：改善公共鐵路環(huán)境質(zhì)量

　　鐵軌軌道幾何形位

　　軌距是指兩根軌道之間的距離，它讓列車(chē)按“正弦曲線(xiàn)”方式運行。這確保了車(chē)輪與鐵軌之間的不斷接觸運行，從而減少磨損。地下發(fā)生變化會(huì )引起鐵軌傾斜，這些變化會(huì )造成列車(chē)車(chē)身抖動(dòng)。鐵軌表面不規則例如車(chē)轍和裂洞，也有可能由引起鐵軌傾斜。因此當列車(chē)進(jìn)出彎道時(shí)，有了系統傾斜側面圖的幫助可以降低對乘客的沖擊力。合適的鐵軌間距可以降低列車(chē)高速運行時(shí)發(fā)生碰撞的幾率。

　　縱剖面表面圖

　　鐵軌裂縫和破裂均屬于極其危險的不規則，它們可能造成類(lèi)似脫軌的慘劇。車(chē)轍不規則變化的典型波長(cháng)在20-100毫米之間，當其振幅超過(guò)0.05毫米時(shí)，列車(chē)運行就會(huì )很噪雜，但當振幅到達0.3毫米峰值時(shí)，振動(dòng)就會(huì )對列車(chē)基座造成極大的損害。車(chē)轍往往沿著(zhù)鐵軌出現，科學(xué)家們對它們的出現也持有不同意見(jiàn)。旋轉中或飛馳中的車(chē)輪通常會(huì )引發(fā)一個(gè)個(gè)裂洞，它們符合數理方程多項式的規律并且會(huì )瞬間造成鐵軌的凹凸不平。18米鐵路焊接接口會(huì )在一些陳舊鐵路上會(huì )造成規則的突起狀況。

　　橫截面圖

　　新建鐵軌的磁頭幾何結構完全符合接觸面幾何的計算，極大優(yōu)化了車(chē)輪在鐵軌交界處的運行。它的形狀由切線(xiàn)和具體半徑組成，使得車(chē)輪可以經(jīng)濟順利地按照安全的水平導引行駛。

　　測量鐵軌

　　有針對性的系統鐵軌維護的主要要求是對鐵軌的現狀或者電車(chē)軌道網(wǎng)絡(luò )幾何十分熟悉(見(jiàn)圖2)。掌握智能的計算策略可以讓我們對此有所了解，這個(gè)策略包含擁有準確GPS定位的里程計算，磁跡幾何，路徑幾何，縱剖面圖以及截面圖。我們使用移動(dòng)測量設備獲得了這些參數，制造完成了測量工具。在最終建造高級分析軟件前，我們會(huì )使用模擬儀器Blackfin處理器來(lái)初始化并加工測量數據，最后，這個(gè)軟件可以用來(lái)在電子地圖(見(jiàn)圖3)上再分析以及明確定位測量數據和缺陷。

　　磁跡幾何

　　使用精確到0.01毫米范圍的非接觸感應傳感器原則我們便可測量軌距?；谒惴ㄓ邢廾}沖響應低通濾波器抑制了高頻的噪音，而隨后的移動(dòng)平均濾波器確保了將要不斷持續的“偽高峰”。

　　對于傾斜感應器我們采用了同樣的方法，操作起來(lái)像電子水位，正負10度角度，可精確到0.025度以下。因為物理原理的關(guān)系，測試結果只在一定頻率范圍，主要是在1赫茲以下準確可靠。