城市轨道交通车辆轮对测量技术比较分析

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1、城市轨道交通车辆轮对测量技术比较分析李广刚黄明才南京地迭运营有限责任公司摘要：车辆轮对几何参数关乎列车运行安全，当前主要有在线检测系统、人工测量、镟床测量3种测量方式。通过设计测量比对方法、采集数据、统计分析，给出3种方法的比较结果，用于指导日常生产使用。关键词：备件;车辆轮对;在线检测;人工测景;镟床;0前言车辆轮对儿何参数关系到列车运行安全，无论铁路和城市轨道交通，在检修规程中需对轮对几何参数进行定期测量，不符合标准的轮对需要通过镟床复测视情安排镟修，保证轮对尺寸符合安全要求。随着技术发展，轨道交

2、通轮对在线测量技术陆续投入试用，期望建立轮对数据的大数据库和轮对异常的实时报警。人工测量工具有计量检测部门权威的检测报告，在线检测系统（以下简称“系统”）和镟床系统往往归属企业定期维护校准，缺少第三方检测，因此基于3种方法的测量稳定性和准确性亟需确认。木文就南京地铁一号线电客车（阿尔斯通&浦镇NJ01型车）测量数据进行分析。1验证项目1.1自身稳定性系统、镟床、人工方法测量的数据各有优势:镟床与人工数据以平均值为基准值，计算最大误差、最小误差及平均误差;系统进行稳定性分析，考虑系统数据较多,取样数据最

3、大值与最小值差值，在误差要求范围内的视为稳定，在误差要求范围外的视为数据存在跳变。1.2重要数据测量精度重要数据包括轮径、轮缘高度、轮缘厚、qR值（轮缘综合值）、内侧距。分别通过人工、镟床、系统针对同一列车釆集数据，通过系统与镟床、系统与人工、人工与镟床进行数据比对，计算出最大误差、最小误差和平均误差及误差绝对值平均值。考虑检测系统数裾量大，从采样数据屮选取众数、平均值、最大值、最小值进行比对，便于系统在使用过程中数据取信。1.3数据置信度将测量误差锁定在一定范围，系统、人工、镟床数据进行比对，在误差

4、范围内的视为可靠数据，否则为不可靠数据，统计可靠数据占比，即为系统数据置信度。本次测量误差锁定范围为:轮径、轮对内侧距和qR值分别为±0.5mm;轮缘高度和轮缘厚度分别为±0.3削1。2比对方法2.1自身数据稳定性计算数据稳定性是指未跳变数据总数与取样数据总数之比。稳定值占比的计算公式为=n@/nX100%。其中，为误差范围内数据个数;n为采样数据总数。2.2精度计算分别以人工测量数据、镟修数据为基淮数据，与最近的列车在线监测系统生成的数据的众数、平均值、最大值、最小值对比，通过系统与镟床、系统与人工

5、、人工与镟床进行数据比对，分别统计出系统最大误差、最小误差、标准误差、误差绝对值平均值。。其中，n为取样个数;*,为在线监测系统测量数据;X。为基准数据。2.3置信度计算对误差分析结果进行统计，计算在误差要求范围内的数据百分比。百分比越大则数据可靠性越高，反之可靠性越差。置信度=可靠数据总数/取样总数X100%。其中，可靠数据总数为统计数据在误差范围内的数据总数;取样总数为比对数据的总数。3数据比对分析选择列车0304，7576,其中03A,75B车的轮对为新镟修后轮对，每个车轮的每组参数先人工测量3

6、次，然后再上镟床测量。为方便稳定性比较，对76单元3节车进行镟床复测。分别完成自身稳定性、轮对系统与人工、系统与镟床数据、人工与镟床数据的比对分析（表1）。表1列车0304，7576数据测量时间及取样个数下载原表3.1自身数据稳定性分析3.1.1镟床测量稳定性分析结果76单元轮对数据镟床测量2次，以2次数据的平均值为基准值进行误差分析。从分析结果来看，镟床测量数据比对误差较小，轮径、轮缘高、轮缘厚度、内侧距稳定性更高，qR值略差，但最大误差也只有0.19mm（表2）。整体来看，镟床测量稳定性较高。表2

7、镟床测量稳定性分析结果下载原表3.1.2人工测量稳定性分析结果对列车0304和7576分别进行分析，人工采集数据3次，以3次数据平均值为基准值进行误差分析。从分析结果（表3,表4）来看，人工测量稳定性较镟床测量略差，轮径、轮缘高、轮缘厚度、qR值均有超出误差要求范围值出现，内侧距相对较好一些。从平均误差来看，轮缘高度和轮缘厚度较镟床高一个数量级。表3列车0304人工测量稳定性分析结果mm下载原表表4列车7576人I:测量稳定性分析结果mm下载原表3.1.3系统稳定性分析结果（表5）以列车0304系统取

8、样数据分析（各项取样个数分别为48个），系统最大值减系统最小值，对超出误差要求范围数据进行统计分析。从结果来看，轮径、轮缘高、轮缘厚度、轮缘高度都存在数据跳变情况，轮径、轮缘高度跳变较少，相对稳定,而轮缘厚度和qR值跳变相对较多，内侧距无跳变较为稳定。3.2测量精度和置信度分析对列车0304、7576取样数据进行统计分析，分别计算出系统一镟床、系统一人工、人工一镟床最大误差、最小误差、平均误差、误差绝对值平均值，统计出误差范围内数据个数计算出置信度(表6