Вагон для проверки геометрии пути (также известный как вагон для регистрации пути ) — это автоматизированное транспортное средство для проверки геометрии пути на железнодорожном транспорте, используемое для проверки нескольких параметров геометрии пути без нарушения нормальной работы железной дороги. Некоторые из обычно измеряемых параметров включают положение, кривизну, выравнивание пути, гладкость и уровень пересечения двух рельсов. Вагоны используют различные датчики, измерительные системы и системы управления данными для создания профиля проверяемого пути.
Вагоны для измерения геометрии пути появились в 1920-х годах, когда железнодорожное движение стало настолько плотным, что ручные и визуальные проверки перестали быть практичными. Кроме того, возросшие эксплуатационные скорости поездов той эпохи требовали более тщательного обслуживания путей. В 1925 году Chemins de fer de l'Est ввела в эксплуатацию вагон для измерения геометрии пути, оснащенный акселерографом, разработанным Эмилем Халладом, изобретателем метода Халлада . Акселерограф мог регистрировать горизонтальное и вертикальное движение, а также крен. Он был оснащен ручной кнопкой для записи вех и станций в записи. Такой вагон был разработан travaux Strasbourg, теперь частью GEISMAR Group. К 1927 году на железной дороге Атчисон, Топика и Санта-Фе работал вагон для измерения геометрии пути, за которым в 1929 году последовала Estrada de Ferro Central do Brasil. Эти два вагона были построены компанией Baldwin с использованием технологии гироскопа корпорации Sperry . [2]
Первая машина для измерения геометрии пути в Германии появилась в 1929 году и эксплуатировалась Deutsche Reichsbahn . Оборудование для этой машины было получено от Anschütz в Киле , компании, которая в настоящее время принадлежит Raytheon . В Швейцарии первое оборудование для записи геометрии пути было интегрировано в уже существующую динамометрическую машину в 1930 году. [2]
Одним из первых вагонов с геометрией пути был вагон T2, использовавшийся в проекте HISTEP (Программа оценки высокоскоростных поездов) Министерства транспорта США . Он был построен компанией Budd Company для проекта HISTEP по оценке состояния пути между Трентоном и Нью-Брансуиком, штат Нью-Джерси, где DOT установило участок пути для испытания высокоскоростных поездов, и, соответственно, T2 двигался со скоростью 150 миль в час или быстрее. [3]
Многие из первых регулярных геометрических вагонов были созданы из старых пассажирских вагонов, оснащенных соответствующими датчиками, приборами и записывающим оборудованием, сцепленными позади локомотива. [4] [ нужна страница ] По крайней мере к 1977 году появились самоходные геометрические вагоны. GC-1 компании Southern Pacific (построенный Plasser American) был одним из первых и использовал двенадцать измерительных колес в сочетании с тензодатчиками, компьютерами и электронными таблицами, чтобы дать менеджерам ясную картину состояния железной дороги. [5] Даже в 1981 году Энциклопедия североамериканских железных дорог считала этот вагон самым передовым геометрическим вагоном в Северной Америке. [6] : стр. 325
Первоначально инспекция путей проводилась инспекторами путей, которые ходили по железной дороге и визуально осматривали каждый участок пути. Это было опасно, так как это приходилось делать во время движения поездов. Это также требовало больших затрат рабочей силы, и инспекторы были ограничены в количестве путей, которые они могли осмотреть в определенный день. Для измерения различных параметров пути приходилось использовать ручные приборы. [4] [ нужна страница ]
Основными преимуществами вагонов для проверки геометрии пути являются экономия времени и труда по сравнению с ручным осмотром пути. Вагоны для проверки геометрии пути могут двигаться со скоростью до 217 миль в час (335 километров в час), постоянно осматривая путь. Чаще всего на грузовых железных дорогах вагоны для проверки геометрии пути движутся со скоростью пути (до 70 миль в час), чтобы свести к минимуму сбои в обслуживании. Текущие вагоны для проверки геометрии пути могут охватывать большие участки системы за один день. Во многих случаях бригады по техническому обслуживанию будут следовать за вагоном для проверки геометрии пути и устранять дефекты по мере его движения по пути. [4] [ нужна страница ]
Поскольку вагоны геометрии пути являются полноразмерными железнодорожными вагонами (за исключением некоторых более легких вагонов геометрии hi-rail), вагоны геометрии пути также дают лучшую картину геометрии пути под нагрузкой (по сравнению с ручными методами, которые не учитывали это). Наконец, данные геометрии пути, как правило, сохраняются и могут использоваться для мониторинга тенденций ухудшения состояния пути. Эти данные могут использоваться для точного определения и прогнозирования проблемных мест на пути и соответствующего планирования программ технического обслуживания. [7]
Допуски каждого параметра различаются в зависимости от класса измеряемого пути. В Соединенных Штатах геометрические вагоны обычно классифицируют каждый дефект как «Класс II» или «Класс I» (хотя точное название может отличаться в зависимости от железной дороги). Дефект класса II известен как дефект уровня обслуживания, что означает, что путь не соответствует собственным стандартам конкретной железной дороги. У каждой железной дороги есть свой собственный стандарт для дефекта уровня обслуживания. Дефект класса I — это дефект, нарушающий стандарты безопасности путей Федеральной администрации железных дорог (FRA). Железные дороги должны устранять эти дефекты в течение определенного периода времени после их обнаружения, иначе они рискуют быть оштрафованными.
Вагоны с геометрией пути, используемые в метро Нью-Йорка, также измеряют:
В Соединенных Штатах Федеральное управление железных дорог (FRA) содержит парк из трех геометрических вагонов в рамках своей Программы автоматизированной проверки путей (ATIP). FRA управляет своим парком геометрических вагонов по всей стране для проверки железных дорог на соответствие Федеральным стандартам безопасности путей (FTSS). По данным FRA, каждый геометрический вагон проезжает около 30 000 миль и обнаруживает около 10 000 дефектов каждый год, которые затем устраняются железными дорогами. [12]
В Соединенных Штатах железные дороги ищут новые способы измерения геометрии, которые создают еще меньше помех для движения поездов. Тестирование, проведенное Transportation Technology Center, Inc. (TTCI) в Transportation Technology Center в Пуэбло , штат Колорадо , использует портативную систему мониторинга качества езды, прикрепленную к стандартному грузовому вагону . TTCI также продвигает переход к «Performance Based Track Geometry» или PBTG. Большинство современных систем геометрии пути смотрят только на состояние самого пути, в то время как система PBTG также смотрит на динамику транспортного средства, вызванную состоянием пути. [13]