12.3. Проверка и оценка состояния пути.

Для поддержания железнодорожного пути в работоспособном состоянии необходима точная оценка его технического состояния. На сегодня на железных дорогах используются: путевые шаблоны, путеизмерительные тележки и вагоны, нивелиры, теодолиты, тахеометры, электронные тахеометры, GPS-приемники. Основным средством для сплошного систематического контроля рельсовой колеи служат путеизмерительные вагоны. На отечественной сети железных дорог применяется путеизмерители ЦНИИ-2 и ЦНИИ-4. ЦНИИ-2 обеспечивает контроль состояния рельсовой колеи со скоростью до 100 – 110 км/ч по: ширине колеи, взаимному положению рельсовых нитей по уровню, положению рельсовых нитей в плане, местным просадкам рельсовых нитей. Результаты измерений записываются одновременно на двух бумажных лентах. ЦНИИ-4 может проверять втрое больше параметров пути по сравнению с ЦНИИ-2 со скоростью до 160 км/ч. Кроме традиционных он измеряет: просадку на базе кузова, уклон профиля, неровности в профиле и в плане, короткие неровности на поверхности катания рельсов, ускорение кузова и т.д. Вычислительный комплекс путеизмерителя состоит из трех ПК, объединенных в локальную сеть.

Путеизмеритель­ными вагонами контролируются и записываются на бумажную лен­ту следующие параметры рельсовой колеи:

ширина колеи;

положение рельсовых нитей по уровню;

просадки рельсовых нитей;

положение пути в плане (кривизны в плане).

На ленте отмечаются границы пикетов и километров. Кроме того, новый путеизмеритель, имеющий рабочую скорость 160 км/ч, ЦНИИ-4 контролирует уклон и отметки профиля, ускорение кузова и букс, местоположение реперных точек, скорость движения и пройденный путь. В его состав входит аппаратно-программный контрольно-вы­числительный комплекс, в связи с этим расшифровка записей проис­ходит автоматически.

Исходя из целей наиболее рационального определения видов и сроков выполнения работ по устранению и предупреждению отступ­лений от норм содержания колеи и условий обеспечения безопаснос­ти движения поездов, оценка отступлений от норм производится по четырем степеням их величин, по принципу, чем выше установлен­ные скорости движения поездов, тем меньше допустимые величины степеней отступлений.

К I степени относятся отступления, не требующие работ по их уст­ранению. Это допуски при данной установленной скорости движения.

Ко II степени относятся отступления, также не требующие умень­шения установленной скорости движения поездов, но оказывающие влияние на плавность движения и интенсивность расстройства пути. Это сигнал для начала профилактических работ.

К III степени относятся отступления, которые при неустранении их после обнаружения могут перерасти в отступления, вызываю­щие уменьшение установленной скорости движения поездов.

К IV степени относятся отступления, которые могут привести к сходу подвижного состава, поэтому при обнаружении отступлений IV степени скорость уменьшается и даже, в отдельных случаях, зак­рывается движение поездов.

Каждому километру устанавливается качественная и балльная оценка состояния колеи в зависимости от степени и количества обнаруженных на нем отступлений, а на линейном участке, на дистанции пути — исхо­дя из среднего количества баллов, получаемого делением общей суммы баллов на число проверенных километров (таблица 12.1).

Таблица 12.1. Качественная и балльная оценка состояния рельсовой колеи

Качественная   оценка состояния рельсовой колеи	Балльная оцен­ка километра	Среднее значение баллов на линейном  участке,  на дис­танции пути
Отлично	10	До 25
Хорошо	40	26—80
Удовлетворительно	150	81 — 180
Неудовлетворительно	500	Более 180

Например, на одном километре обнаружено до пяти различных отступлений II степени. Качественная оценка этому километру бу­дет отлично, а балльная — 10 баллов.

Кроме оценки по путеизмерительному вагону состояние пути оп­ределяют натурным осмотром по степени износа его элементов, на­тяжению болтов, правильности положения скреплений, по состоя­нию балластной призмы, откосов земляного полотна, водоотвод­ных и других устройств, стрелочных переводов.

Если натурный осмотр показал положительные результаты, то окончательная оценка состояния пути дается по показаниям вагона-путеизмерителя.

В наше время широкое распространение в сфере путевого хозяйства получает система спутниковой навигации. Для определения местоположения путеизмерителя используется навигационная спутниковая система GPS. При выборочном контроле состояния пути можно использовать электронный тахеометр (производить любые угломерные измерения одновременно с измерением расстояний и по полученным данным проводить инженерные вычисления, сохраняя всю полученную информацию). Данные, полученные в процессе съемки электронным тахеометром, возможно передать через специальное программное обеспечение в компьютер для последующей обработки. Один из последних средств геодезических измерений – это геодезические

приемники сигналов системы GPS; они обеспечивают точность определения

местоположения в режиме статически 1 мм, в режиме кинематики 10 мм.

Сибирский государственный университет путей сообщения разработал аппаратно-

программный комплекс, включающий GPS-приемники, путеизмерительную тележку и

программный комплекс накопления и обработки данных. Аппаратно-программный

комплекс – это симбиоз GPS-приемников и гироскопической системы; спутниковый

приемник определяет координаты с погрешностью, не превышающей 10 мм, величина и знак которой изменяется с высокой частотой, а гироскопическая система накапливает

погрешность равномерно с течением времени. Комплексное использование приемника и гироскопической системы повышает точность определения координат в десятки раз и

более за счет фильтрации данных. Применение геоинформационных технологий значительно повысит эффективность оценки железнодорожного пути. Автоматизация процесса съемки пути и обработки данных съемки исключит ошибки, совершаемые по вине исполнителя, а также снизит трудоемкость этих работ.

С этой целью созданы библиотеки условных знаков, которые организуют взаимодействие программного обеспечения «Trimble Geomatic Office» (TGO) приемников сигналов системы GPS и программного комплекса «AutoCAD». Построение плана с ее помощью ведется в соответствии со всеми нормативными требованиями. При работе с программным комплексом TGO были выявлены его возможности для построения плана и профиля, а также рассмотрены два варианта экспорта результатов съемки в «AutoCAD»:

1. Экспорт результатов съемки напрямую

2. Экспорт из базы данных результатов съемки в «AutoCAD» с помощью программы

автоматизированного построения плана и профиля, которую необходимо создать

самостоятельно, независимо от программного комплекса Trimble Geomatic Office.

Так как программное обеспечение спутниковых приемников было создано фирмой

«Trimble» (США), стандарты построения планов, в том числе начертания условных

знаков, принятые на территории СНГ, не учтены. Поэтому для получения плана и профиля в соответствии с требованиями нормативных документов  сделано следующее.

До съемки с помощью специального программного обеспечения созданы:

1. Библиотека условных знаков и библиотека условных линий;

2. С этих библиотек создана библиотека топокодов с атрибутами, где каждому топокоду присваивается свой условный знак либо линия, свои атрибуты и ряд других параметров;

3. Библиотека топокодов с атрибутами экспортирована в контроллер;

4. С помощью программного обеспечения «AutoCAD» подготовлена библиотека блоков; каждому блоку соответствует топокод;

5. Произведены съемка подъездного пути промышленного предприятия длинной 2

километра (с использованием библиотеки топокодов с атрибутами);

6. Процесс обработки данных; данные съемки экспортированы в программный комплекс TGO и обработаны с помощью библиотек топокодов с атрибутами;

7. С помощью созданных библиотек данные экспортированы в «AutoCAD»; получен план.

Произведено сравнение двух планов, съемка одного из них была произведена

шнуровым способом, а другого – спутниковыми приемниками (данные съемки

обработаны при помощи библиотеки топокодов). Сравнение произведено путем наложения: совмещены две точки (начала и конца съемки), максимальное отклонение линии одного плана от другого по всей длине составило 3,3 м.

Рассмотрим второй способ экспорта из базы данных результатов съемки в

«AutoCAD» с помощью программы автоматизированного построения плана и профиля.

Он позволяет получить план и профиль, соответствующие требованиям нормативных

документов.

При экспорте результатов съемки в программное обеспечение создается база

данных. В базе данных результаты съемки будут представлены в виде цифровой модели местности в абсолютной либо относительной системе координат.

В дальнейшем может быть разработана программа автоматизированного

построения плана и профиля, которая будет строить план и профиль по результатам,

содержащимся в базе данных.

Таким образом целью снижения стоимости и сокращения сроков работ, исключения из процесса съемки человеческого фактора (т.е. ошибок, совершаемых по вине исполнителя) предлагается автоматизировать процесс обработки данных с помощью библиотек блоков и условных знаков. А так как проверка планов и продольных профилей железнодорожных путей трудоемкая и дорогостоящая работа автоматизация позволит сэкономить денежные средства и трудовые ресурсы.