貨車運行狀態地面安全監測系統

TPDS(TruckPerformanceDetectionSystem)

于衛東

鐵道科學研究院

2008年5月主要內容

一、TPDS簡介二、TPDS探測站設備三、TPDS的聯網應用四、TPDS的驗證與應用一、TPDS簡介

車輛安全防范預警系統－“5T”系統貨車滾動軸承早期故障軌邊聲學診斷系統TADS（TracksideAcousticDetectionSystem）貨車運行故障動態檢測系統TFDS（TroubleofmovingFreightcarDetectionSystem)客車運行安全監控系統TCDS（TrainCoachRunningSafetyDiagnosisSystem）貨車運行狀態地面安全監測系統TPDS(TruckPerformanceDetectionSystem）紅外軸溫探測系統THDS（TraceHotboxDetectionSystem）

貨車運行狀態地面安全監測系統－TPDS貨車運行狀態地面安全監測系統TPDS是針對貨車空車直線脫軌問題而開發的一種軌邊監測系統利用設在軌道上的檢測平臺，實時在線監測運行中貨車輪軌間的動力學參數，并對其運行狀態進行分級評判，在此基礎上各TPDS探測站聯網識別運行狀態不良車輛。通過對運行狀態不良車輛預警、追蹤、處理，貨車運行狀態地面安全監測系統TPDS可以減少貨車提速后空車脫軌事故的發生。TPDS兼有貨車超偏載報警和踏面損傷報警功能。

近年來隨著鐵路的不斷提速，空載貨車脫軌事故頻頻發生，由于我國貨車采用轉八A三大件轉向架、空車抗菱剛度低、回轉阻尼矩不足、加上踏面磨耗等原因，車輛的臨界速度在70Km/h，狀態不良的車輛甚至在60km/h左右，貨車超過臨界速度運行就會出現以下蛇行失穩的特征：輪軌間橫向相互作用明顯增大左右輪有明顯的增減載現象車體橫向加速度大增輪軌橫向力和車體橫向加速度主頻在2.5Hz左右蛇行失穩的波長在8-9米左右1.1TPDS研發背景

貨車蛇行失穩危害增加了直線脫軌的可能性－1997年南津浦線連續空車直線脫軌7次，濟南局不得不將列車速度限制在60km/h以下加劇車輛零部件的磨耗加劇對軌道結構的磨損

TPDS的產生 基于保障鐵路行車安全的需要，鐵科院歷經近十年探索與試驗，研制出多功能全自動的軌邊實時車輛運行狀態地面安全監測系統TPDS(TruckPerformanceDetectingSystem)。

1.2TPDS主要功能識別運行狀態不良的車輛識別車輪踏面損傷測量車輛裝載的超偏載狀態1.3TPDS系統總體結構

1.7TPDS大事紀

1995年京山線軌道負荷監測裝置1999年12月~2000年1月TPDS環形道驗證試驗2000年7月~2001年8月京滬線鎮江南兩套TPDS探測站安裝、聯網、調試2001年10月～11月京滬線扣車驗證試驗2001年12月通過部鑒定2002年鐵道部運輸局運裝管驗306號文公布了TPDS安裝技術條件和聯網業務方案2003年鐵道部在京滬線的TPDS探測站推廣至8套，并聯網形成了京滬線的TPDS，構成了全路TPDS的雛形，奠定了全路TPDS建設的基礎2003年鐵道部運輸局運裝管驗505號文“關于建立全路車輛安全防范、預警系統的通知”，提出了建立全路TPDS的規劃2004年部計劃司安排進行TPDS等安全項目的工程可行性研究截至2006年底全路TPDS探測站推廣至60多套，聯網應用信息系統已投入運用，各級車輛管理部門可及時獲得車輛運行狀態的監測信息，進行報表生成和數據分析工作，對保障行車安全發揮了重要作用。二、TPDS探測站說明

TPDS探測站示意圖垂直力測試原理2.1

測試原理設備橫向力測試原理將鋼軌視為傳遞輪軌橫向荷載的載體，而在鋼軌的支承點上測量鋼軌受車輛作用施加在框架結構中軌枕上的作用力大小。根據輪軌作用橫向荷載在鋼軌上的受力影響線，通過標定獲得鋼軌支承點處實際承受橫向荷載的比例，再依據車輪在測試區的位置，由鋼軌支承點處承受橫向荷載的組合而得到車輪在整個測試區連續橫向荷載及變化情況。2.2設備技術性能稱重范圍：最大軸重25t；適應列車運行速度范圍：30～120Km/h；自動計量動態軸重；超載檢測誤差：30～40Km/h時≤0.5％, 40～60Km/h時≤1％, 60～120Km/h時≤3％；具有自動識別車輪踏面損傷功能；踏面損傷預報兌現率：兌現率定義:超過《運規》限度的TPDS報警踏面損傷與該等級TPDS踏面損傷報警總數的比例。 一級報警兌現率：≥80％， 二級報警兌現率：≥60％， 三極報警兌現率：≥50％；自動識別運行狀態不良車輛；自動識別列車車次、車號信息；具有系統運行狀態自檢及故障報警功能；適應鋼軌軌型：50Kg/m、60Kg/m、75Kg/m；工作環境：室內設備：溫度0℃～+45℃，濕度≤85%，室外設備：溫度-45℃～+60℃濕度≤95%；電源：AC220V+15%（-20%）,50Hz；功率消耗：<3KVA。

2.3安裝技術條件（1）線路技術要求正常貨車速度60km/h及以上的正線；安裝在直線段，設備前、后分別有400m、100m以上直線段，線路坡度不超過3‰；設備前后（前400m、后100m）不得有道岔區、曲線、長大橋梁等；設備及前后80米區段避開電化分相點、短梁、短涵、道口及易產生洪水、塌方、凍漲等地段；宜采用60kg/m鋼軌的無縫線路，測試平臺區段鋼軌沒有接頭、焊縫和損傷；供電、通信、巡視、防盜條件好。宜采用新軌，使用舊軌時其垂直磨耗小于5mm、側磨小于6mm，無交替側磨現象；

鋪設區段應為Ⅱ或Ⅲ型混凝土枕，無軌枕失效；

應采用I級道碴、道床飽滿清潔、道床兩側排水條件良好，無道床板結、道碴囊、翻漿冒泥等病害，道床不易被粉化物掩埋；安裝區段及前后線路路基狀態良好、邊坡穩定，無路基病害；

安裝位置及前后線路應保證有良好的軌道平順性、等同的軌道結構強度、剛度和承載力；

安裝時禁止在鋼軌上焊接、打孔。（2）探測站控制室要求

測試平臺附近設置控制室，使用面積不小于10m2；與測試平臺應盡量靠近，減少信號衰減，避免感應雷電影響；控制室與接線箱間設置穿線管，埋深不小于路基面30cm，室內設出線孔；可視條件良好，方便觀測上下行列車；有可靠的220V電源(二級負荷要求)及兩組接地裝置，電源功率不小于3KVA；設置架空防靜電地板或電纜溝槽；有防雨、防潮、隔熱、通風、防盜、防鼠等功能；與外界具有128K信息傳輸通道及兩端連接設備、專用電話線一條。2.4探測站設備構成測試平臺與傳感器：平臺一套（22根軌枕，間距760mm)、傳感器一套(8對剪力，12只壓力）、接線箱與接線盒、信號電纜車號識別裝置：開關磁鋼、計軸測速磁鋼、天線、電纜測試間與監控機柜：機柜、傳感器信號調理單元、測試工控機、測點服務器、不間斷電源、車號識別工控機、數據遠傳單元、防雷箱、隔離電源2.5設備主要部件軌道測試平臺二維板式傳感器不打孔式剪力傳感器車號識別設備天線與磁鋼探測站控制機柜機柜設備配置顯示器測點服務器監測工控機鍵盤、鼠標傳感器信號調理單元數據遠傳單元雨量計主機車號識別主機不間斷電源機柜設備連接圖

2.8測試工控機軟件2.9測點服務器軟件2.11探測站設備標定程序

系統標定分垂直力和橫向力標定兩部分，橫向力采用專用設備標定，垂直力用T6F砝碼車標定。垂直力標定在“天窗”內進行。標定速度級為40和70km/h，每個速度級有效標定次數不少于3次。垂直力標定列車編組：機車＋T6F砝碼車，牽引方向為運營列車運行方向。標定列車應惰行通過監測系統測試區，不得制動、加速，列車回推速度按“行規”規定辦理。2.12探測站設備檢修設備檢修分日常維護和定期檢修。日常維護包括故障搶修、日檢、半月檢和春秋季整修。定期檢修分為小修、中修、大修三級修程。鐵路局監控中心和列檢復示站設備不進行小修。檢修周期小修1年、中修3年、大修6年。定期檢修原則：小修以全面檢測為主；中修以保持狀態為主；大修以恢復為主，第二個大修到期更新。

四、TPDS的驗證與應用

TPDS的驗證與應用

2001年～2006年，TPDS在六大干線線和鐵科院環形道，針對TPDS的三項監測功能：狀態不良貨車的識別超偏載報警車輪踏面擦傷報警得到了大量的應用驗證。2001年10月3日蘆嶺脫軌車輛;2001年滬寧線扣車驗證試驗；2002年1月31日南京東脫軌車輛;2003~2004環形道可靠性試驗；2004年南京東列檢所調查；2005年1月大秦線熱切事故;2005年5月寶成線脫軌事故4.1

2001年TPDS的扣車驗證試驗

根據部TB573號電報批復，上海局、鐵科院于2001年10月12日至2001年10月25日，利用設在鎮江南站內、站外兩套“車輛運行狀態地面安全監測系統”，對通過滬寧上行線貨物列車的監測結果，在南京東站扣留符合試驗大綱要求的被試車輛。其中12輛蛇行失穩嚴重的車輛，4輛蛇型失穩較同型車輛稍輕，另外扣了3輛地面安全監測系統判定運行狀態良好的車輛作為試驗的對比車輛，共計扣車15輛，其中有棚車2輛、平車6輛、敞車7輛。本次試驗中沒有扣留罐車，主要是考慮到一旦被試車脫軌，現場救援困難，影響滬寧線正常運輸。滬寧線車輛運行狀態

地面安全監測系統安裝示意圖儀表間（新建）測點一（中心里程K232＋300）上海方向聯接光纜中心控制間（改建）鎮江南站（貨運站）測點二（中心里程K234＋020）南京方向至鎮江站信號樓接入電話網扣車流程圖

列車線路動力學試驗于2001年11月1～4日在滬寧線上行方向三山－鎮江南的區間中進行。機車牽引由試驗車、15輛被試車及兩輛隔離重車組成的編組，反復通過鎮江南站外、站內兩套地面安全監測裝置所在的區間，速度級包括：60km/h、65km/h、70km/h、75km/h和80km/h。地面的兩套安全監測系統和車載的車輛動力學測量系統對被試車進行了測定。車載的車輛動力學測量系統評定結果

車輛平穩性測試表明，15輛被試車中，只有作為狀態良好的對比車P623131004在試驗的所有速度級，達到了GB5599-85的合格標準，其余各車在稍高的速度級，均超過了合格標準，總體上狀態不良被試車橫向動力學性能較對比車差。如下表所示，狀態不良貨車N175042232的橫向動力學性能，明顯較狀態較好對比車N175041729差。證明地面安全監測裝置能正確判斷車輛運行狀態。車體橫向加速度均值與TPDS橫向軸力H均值相關性車輛動力學測量系統在60km/h、65km/h、70km/h、75km/h、80km/h五個速度級測量的車體橫向加速度的平均值與地面安全監測裝置測得同一輛車的橫向軸力平均值的相關性見下表，表明兩者有很強的相關性，說明TPDS測定動力學橫向參數正確反映了車輛的橫向動力學性能。車體橫向加速度均值與橫向軸力H均值相關性車體橫向平穩性指標均值與軸脫軌系數均值相關性

評定車輛橫向動力學性能的重要參數是車體的橫向平穩性指標，而軸脫軌系數是地面安全監測裝置評定車輛狀態的重要參數之一。車輛動力學測量系統在60km/h、65km/h、70km/h、75km/h、80km/h五個速度級下，測量的車體橫向平穩性指標的平均值與地面安全監測裝置測得同一輛車的軸脫軌系數的平均值的相關性見下表。列表數據顯示，二者最小的相關系數是N17G5053062的74.9%，最大的相關系數達99.7%，15輛被試車平均相關系數為92.8%，表明地面安全監測系統測得橫向力/靜軸重，與車輛動力學測量系統測量的車體橫向平穩性指標有很強的相關性。車體橫向加速度均值與軸力/靜軸重均值相關性車體橫向加速度均值與Pdynamic/Pstatic

均值相關性南京東車輛段分解檢測

經鐵道部有關部門同意，15輛被試車的分解檢測工作按段修標準進行。對段修到期車輛及超過段修標準的零部件，按段修標準施修；對未過段修標準的零部件，原件回原位。測量及維修均有詳細記錄，獲得了本次試驗中各種運行狀態車輛零部件磨耗的數據，如輪對、承載鞍、斜鍥、側架立柱磨耗板、搖枕八字面、彈簧、心盤螺栓、心盤磨耗、旁承游間、導框間隙、車鉤高、斜鍥彈簧支承面與搖枕彈簧支承面高差等項指標。分解檢測結果表明：被試車檢測項目超過段修標準的頻次及零部件超標程度評分表

1)

車輛的磨耗程度與車輛的動力學性能有很強的相關性。2)

通過地面安全監測裝置扣到的狀態不良車輛大都磨耗嚴重。3)

通過地面安全監測裝置扣到的狀態較好車輛磨耗較輕。4.5

TPDS在120km/h貨車環形道可靠性試驗中的應用

2003年在鐵道科學研究院環形試驗基地大環直線段建成了TPDS探測站，在2003年12月～2004年8月進行的120km/h貨車環形道可靠性試驗中發揮了重要的作用，通過TPDS的監測，預報、追蹤、處理了兩輛狀態不良參試車輛，得到了參試各方的認同。TPDS探測站設有數據庫的服務器，可以將檢測結果加入相應的數據庫中，并采用相對評判與絕對評判相結合的策略，對被測車輛運行狀態在相同工況下進行評判，評判結果分成1～6級，1級代表車輛運行狀態最差，6級為車輛運行狀態未見不良，其余等級依次變化；與TPDS系統集成的車號自動識別系統可以提供車號信息。環形道的可靠性試驗中，1～3級評分的車輛安全監測中心會進行相應的評分，試驗組通過對各被試車輛的評分頻次的分析，可以掌握被試車輛的運行狀態及其發展規律，以保證試驗安全順利地進行。G70H6350103

被試車6350103從試驗第一月至試驗第二月，評分比例上升迅猛，試驗中被提示重點觀察。試驗中發現了該車明顯異常，直至提前停止試驗。試驗表明車輛運行狀態地面安全監測裝置TPDS檢測結果及時反映了被試車動力學性能的變化趨勢。

G70K6283954

被試車6283954在試驗各月評分比例均較高，試驗第二月評分比例高達40%左右，試驗第三月評分比例雖有下降，但試驗第四月又有明顯上升，同期列檢并沒有發現該車特別異常。試驗第五月該車評分上升更為迅猛，試驗中被列為重點觀察對象，直至該車承載鞍出現異常磨耗，提前退出試驗。試驗表明，在列檢沒有發現車輛明顯異常情況時，車輛運行狀態地面安全監測裝置TPDS已檢測出6283954動力學性能不良，且有變差的趨勢，提前警示試驗人員密切觀察該車車況，確保了試驗安全。C62BK4627592

C62BK4627592由于承載鞍與側架導框異常磨耗，于8月25日扣下。以下是該車每1萬公里的“狀態不良”比例變化趨勢圖4.2.

TPDS踏面擦傷驗證與應用

TPDS的另一重要功能是車輪踏面擦傷檢測。目前國內外車輪踏面擦傷檢測裝置存在著缺點是測試區太短，剪力傳感器只能安裝在兩軌枕之間，即使將軌枕的鋪設間隔增大到710mm（每公里1400根），有效檢測長度也只有0.3m，造成車輪踏面擦傷捕獲率較低，京滬線TPDS采用了新的垂直力測量方法，增長了測量區，可對車輪全周長范圍內的踏面擦傷進行檢測，踏面擦傷捕獲率較已有檢測設備高。典型的踏面擦傷的波形的圖片1-擦傷典型的踏面擦傷的波形的圖片2-剝離典型的踏面擦傷的波形的圖片3-碾堆典型的踏面擦傷的波形的圖片4-輪對失園踏面損傷的有關標準北美道旁踏面損傷檢測設備的標準是根據沖擊力的大小；TPDS是根據沖擊力、速度、靜輪重計算踏面損傷當量，根據損傷當量分級報警；列檢對踏面損傷檢測的標準是依據《運規》。TPDS踏面擦傷報警標準當量報警級別19三級報警2021二級報警22〉=23一級報警踏面擦傷復核工作

根據鐵道部運輸局運裝管驗電[2004]66號電報要求，我院在北京、濟南和上海局精心組織與配合下,于2004年1月28日至3月28日，分別在北京局豐臺車輛段、濟南局濟南西車輛段、徐州北車輛段、上海局淮南車輛段、南京東車輛段，開展了京滬線“車輛運行狀態地面安全監測系統”車輪踏面擦傷復核工作。北京局、濟南局、上海局、鐵科院根據京滬線TPDS的車輪踏面擦傷報警（當量值18以上），分別進行了隨機復核工作，其結果如下。報警擦傷當量值復核數量擦傷深度均值(mm)占總數的比例超限數量超限比例181240.7951.3%4032.26%19721.0529.7%4258.33%20261.310.8%2180.77%21111.354.7%981.82%2241.381.7%4100%2331.871.3%3100%2712.000.4%1100%總計2410.98100.0%12049.79%

TPDS踏面損傷對軌道沖擊作用的隨機性同一踏面損傷在不同速度、不同輪重條件下對軌道的沖擊作用是不一樣的，而且簧上質量參與每次沖擊的程度是無法確定的隨機變量，因此同一踏面損傷對軌道的沖擊作用實際上一定范圍分布隨機變量。踏面損傷幾何形態與其對軌道的沖擊作用并不是一個簡單的線性關系。TPDS踏面損傷報警兌現率兌現率定義：

TPDS踏面損傷各級報警對應的踏面損傷超過《運規》限度的比率。經過在南京東、徐州北、濟南西、大秦線對超過1000踏面損傷現場復核，可以確定：TPDS踏面損傷一級報警兌現率：

90%以上TPDS踏面損傷二級報警兌現率：

70%以上TPDS踏面損傷三級報警兌現率：

50%左右4.2.3

哈南一場踏面損傷復核實例實例1：車號：1481284

機后54位，3軸右車次：86011當量：23；擦傷深度：1.3mm（鐵科院測，列檢工長復核）

哈南踏面損傷-實例2車號：4894057，機后40位，

2軸右，車次：86029

當量：30；擦傷深度：1.6mm哈南踏面損傷-實例3車號：4943470，機后23位，4軸右，車次：86029當量：27；擦傷深度：2.2m哈南踏面損傷-實例4車號：4902011，機后7位，1軸右，車次：86029當量：24；擦傷深度：1.4mm哈南踏面損傷-實例5車號：4510812，機后1位，

4軸左，車次：86029當量：23；擦傷深度：2mm哈南踏面損傷-實例6車號：4433512，機后14位，4軸左，車次：86029當量：24；擦傷深度：1.2mm哈南踏面損傷-實例7車號：4937624，機后49位，1軸右，車次：86029當量：23；擦傷深度：1.0mm哈南踏面損傷-實例8車號：4683593，機后56位，3軸右，車次：86029當量：22；擦傷深度：1.0mm哈南踏面損傷-實例9車號：4829855，機后67位，4軸右，車次：86029當量：23；擦傷深度：0.9mm（擦傷部位有金屬碾堆）哈南踏面損傷-實例10車號：4818816，機后68位，3軸右，車次：86029當量：23；擦傷深度：1.4mm4.2.3大秦線TPDS踏面損傷現場復核

2006年7月，太原局組織TPDS廠家-鐵科院與湖東車輛段一起對大秦線踏面損傷報警進行了現場復核,在復核的63例踏面損傷中：

12個TPDS踏面損傷一級報警：12例全部超過1.mm限度，兌現率100%;51個TPDS踏面損傷二級報警：全部有踏面損傷，其中39例超過1.mm限度，兌現率76.4%;

大秦線TPDS踏面損傷二級報警以上報警的兌現率80.9%。4.2.4

大秦線輪對失圓實例

2005年11月左右，大秦線木林TPDS探測站針對C804370048的8位（1位）踏面損傷多次一級報警，引起了大同局湖東車輛段有關部門的高度重視，多次派人重點現場復核，均未發現踏面擦傷或踏面剝落等典型故障，為了深入研究該輪對的報警原因，太原局湖東車輛段會同鐵科院有關同志，于2005年11月20日，在湖東車輛段茶塢列檢所，對872018次貨物列車機后83位的C804370048四軸右側踏面進行現場復核.

序號探測站通過時間車次編組輛數輛序車種車型車號通過速

度(km/h)報警信息車軸序號左輪

損傷當量右輪

損傷當量1木林2005/11/0222:217205410523C80

4370048

64踏面擦傷1

128

18

218

18

30

17

發站:

到站:

品名:

蓬布數:

40

0

2木林2005/11/0800:22****10583C80

4370048

62踏面擦傷1

10

0

217

17

318

18

發站:

到站:

品名:

蓬布數:

421

28

3木林2005/11/1000:327206410583C80

4370048

59踏面擦傷1

10

0

20

0

317

18

發站:

到站:

品名:

蓬布數:

418

28

4木林2005/11/1600:347200210523C80

4370048

58踏面擦傷1

128

20

218

18

30

0

發站:

到站:

品名:

蓬布數:

40

17

5木林2005/11/2012:30****10583C80

4370048

70踏面擦傷1

10

17

20

0

318

20

發站:

到站:

品名:

蓬布數:

420

28

圖1）11月2日4370048報警輪對監測波形

圖2）11月8日4370048報警輪對監測波形圖3）11月10日4370048報警輪對監測波形圖4）11月16日4370048報警輪對監測波形由監測波形可見：監測波形穩定，不論是什么運行方向，該報警輪對均發生長時間大幅減載及有規律（等間隔）的強烈沖擊（20噸左右），其過程應為：單側輪對騰空、砸下沖擊，疑為嚴重輪對失圓所致。茶塢列檢所現場檢查1茶塢列檢所現場檢查2頂部踏面圓周磨耗13mm左右茶塢列檢所現場檢查3同車輪其它部位踏面圓周磨耗約6mm左右茶塢列檢所現場檢查4有明顯碾邊和缺失茶塢列檢所現場檢查5輪徑較小處有明顯砸痕及裂紋湖東車輛段檢查1湖東車輛段檢查24370048八位輪踏面形狀-0度4370048八位輪踏面形狀-90度4370048八位輪踏面形狀-180度4370048八位輪踏面形狀-270度4370048八位輪踏面形狀-

0度斷面與90度斷面比較4370048八位輪踏面形狀-

90度斷面與270度斷面比較4370048八位輪失圓調查結論4370048八位輪踏面缺陷屬局部失圓，最大踏面圓周磨耗達13.2mm,其余部位踏面圓周磨耗在7mm左右。4370048八位輪踏面局部失圓在運行中引起輪對對鋼軌極大的沖擊作用，空車時沖擊力在20噸以上，對軌道結構和車輛結構危害極大。TPDS穩定可靠地檢測到這一非典型的踏面損傷形式。輪對局部失圓可能是制造過程中局部熱處理不當所致。4.2.5車型與踏面損傷TPDS2006年1～8月監測總輛數：24092777輛次（65萬輛貨車平均37次）

TPDS踏面損傷報警與車型密切相關4.3TPDS踏面損傷報警與燃熱切事故2005年熱切事故與TPDS踏面損傷報警4.3.12005年1月15日大秦線熱切事故4.3.22005年3月21日京廣線懷化熱切事故4.3.32005年9月5日京廣線熱切事故2006年熱切事故與TPDS報警4.3.42006年3月25日雞西燃軸事故4.3.52006年4月24日石太線燃軸事故4.3.62006年6月3日京廣線熱切事故4.3.72006年7月24日成都局燃軸事故4.3.82006年8月13日成都局燃軸事故4.3.12005年1月15日大秦線熱切事故序號探測站通過時間編組輛數輛序車種車型車號通過速報警信息車軸序號左輪右輪度(km/h)損傷當量損傷當量1木林(京)2004-12-714:4311184C63A432997127踏面擦傷1

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4.3.22005年3月21日京廣線懷化熱切事故踏面擦傷0.8mm,剝離40mm4.3.32005年9月5日京廣線-熱切事故

C62A4439224探測站通過時間車次編組輛數輛序車種車型車號通過速報警信息車軸序號左輪右輪度(km/h)損傷當量損傷當量崮山2005-9-314:35410785652C62A443922461踏面擦傷210192220300400圃田2005-8-2318:0426043699C62A443922461運行狀態不良2,踏面擦傷210020030224210鎮江2005-8-217:20210507055C62A443922469運行狀態不良3,踏面擦傷310020030194180探測站通過時間車次編組輛數輛序車種車型車號通過速報警信息車軸序號左輪右輪度(km/h)損傷當量損傷當量鳳陽2005-8-2114:50230627055C62A443922446踏面擦傷210020030214200郝寨2005-8-193:11110105220C62A443922468踏面擦傷310192190300400商丘2005-8-1823:25110095220C62A443922465踏面擦傷310192200300400鳳陽：2005-08-2114:5055輛

3軸左21四軸右20莆田:2005-08-2318:049輛

3軸左22四軸右214.3.42006年3月25日雞西燃軸事故2006年3月下旬4301133在雞西附近發生燃切軸險性事故，如下表所示，TPDS對其有大量踏面損傷報警。通過時間局別線別探測站方向速度(km/h)報警信息2006-3-202:15哈局長濱線五家下行54踏面擦傷12006-3-1710:03沈局長大線新城子上行46超載踏面擦傷12006-3-172:46沈局長濱線米沙子上行74超載踏面擦傷12006-2-257:56沈局長濱線范家屯下行30踏面擦傷12006-2-1915:22沈局長大線新城子上行65超載踏面擦傷12006-2-195:05沈局長濱線米沙子上行61踏面擦傷12006-2-121:43哈局長濱線五家下行74運行狀態不良3踏面擦傷22006-1-2913:09沈局長濱線米沙子上行71超載踏面擦傷12006-1-265:40哈局長濱線五家下行78運行狀態不良3踏面擦傷32006-1-915:53沈局長濱線米沙子上行72踏面擦傷12006-1-717:40哈局長濱線五家下行48踏面擦傷1

車號：4301133測點：新城子通過時間：2006-03-1702:46輛序：45軸位：一軸右4.3.52006年4月24日石太線燃熱切事故

2006年4月4873119在石太線發生燃切軸險性事故，TPDS從2006年1月至2006年4月，對事故輪對的踏面踏面損傷一級報警達17次之多。通過時間局別線別探測站方向速度(km/h)報警信息2006-4-101:11武局京廣線烏龍泉上行67踏面擦傷12006-3-1913:35鄭局京九線商丘下行73踏面擦傷12006-3-1813:27濟局京九線楊廟下行30踏面擦傷12006-3-157:17沈局長大線新城子上行79踏面擦傷12006-3-1421:54沈局長濱線米沙子上行73踏面擦傷12006-2-2615:00廣局京廣線淥口上行63踏面擦傷12006-2-230:40廣局京廣線軍田下行74踏面擦傷12006-2-2123:26廣局京廣線白馬壟下行68踏面擦傷1通過時間局別線別探測站方向速度(km/h)報警信息2006-2-119:05濟局津浦線利國下行63踏面擦傷12006-2-514:31濟局膠濟線臨淄上行36踏面擦傷12006-1-2516:56鄭局隴海線圃田下行60踏面擦傷12006-1-1818:19濟局津浦線利國下行78踏面擦傷12006-1-1511:17沈局長大線新城子上行67踏面擦傷12006-1-716:50沈局長大線新城子上行75超載3踏面擦傷12006-1-77:01沈局長濱線米沙子上行74超載3踏面擦傷12006-1-212:49哈局長濱線五家下行70踏面擦傷1車號：4873119測點：楊廟通過時間：2006-03-1813:7輛序：14軸位：二軸左4.3.62006年6月3日京廣線熱切事故P623108023于2006年1月1日~2006年6月3日，共通過TPDS探測站22次，其中19次有踏面損傷報警（一級報警2次，二級報警9次，三級報警8次；另外，有3次通過TPDS探測站是速度過低,踏面損傷對軌道結構的沖擊小，所以沒有探測踏面擦傷。值得注意最近兩次通過，TPDS監測的踏面擦傷報警均為一級報警。序號探測站通過時間車次編組輛序車種車型車號通過速度(km/h)報警信息車軸序號左輪損傷當量右輪損傷當量1聊城2006-1-822:3110216463P62310802331

100200300發站:到站:品名:蓬布數:4002棗強2006-1-93:0110216463P62310802354踏面擦傷31200200300發站:到站:品名:蓬布數:4003新城子2006-1-156:36818326626P62310802374踏面擦傷31190200300發站:到站:品名:蓬布數:4004范家屯2006-1-1712:4711123489P62310802373踏面擦傷21002003180發站:到站:品名:蓬布數:419225五家2006-1-1716:5311123489P62310802372踏面擦傷2100200300發站:到站:品名:蓬布數:41821序號探測站通過時間車次編組輛序車種車型車號通過速度(km/h)報警信息車軸序號左輪損傷當量右輪損傷當量6米沙子2006-1-20****6331P62310802351踏面擦傷21220200300發站:到站:品名:蓬布數:4007新城子2006-1-216:10431825545P62310802372踏面擦傷31200200300發站:到站:品名:蓬布數:4008范家屯2006-1-2312:49870035519P62310802371運行狀態不良2,踏面擦傷2100200300發站:到站:品名:蓬布數:419229五家2006-1-2317:08870035519P62310802369運行狀態不良2,踏面擦傷2100200300發站:到站:品名:蓬布數:4192210正定2006-1-315:0806757P62310802337踏面擦傷311902190300發站:到站:品名:蓬布數:400序號探測站通過時間車次編組輛序車種車型車號通過速度(km/h)報警信息車軸序號左輪損傷當量右輪損傷當量11商丘2006-2-127:49110215438P62310802353踏面擦傷21002003021發站:到站:品名:蓬布數:402012郝寨2006-2-1212:59110225438P62310802343超載,踏面擦傷31002003018發站:到站:品名:蓬布數:401913曹老集2006-2-1318:42230416139P62310802324

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擦傷深度:1.7mm

沖擊力：

>25噸4.3.72006年7月24日成都局

燃軸事故與TPDS報警

2006年7.24成都局燃切軸事故－6次TPDS一級報警4.3.82006年8月13日成都局

燃軸事故與TPDS報警2006年8.13成都局P62N3313826燃切軸事故－31次TPDS一級報警通過時間局別線別探測站報警2006-1-815:18廣局京廣線淥口踏面損傷22006-1-1420:55南局京九線贛州東踏面損傷12006-1-254:18鄭局隴海線圃田踏面損傷12006-2-10:03西局隴海線零口踏面損傷12006-2-213:37蘭局蘭新線酒泉踏面損傷22006-2-2118:36烏局蘭新線黃蘆崗踏面損傷12006-3-822:33濟局京九線楊廟踏面損傷12006-3-910:08上局京九線北三塔踏面損傷12006-3-102:19武局京九線麻城踏面損傷12006-3-1911:20鄭局京廣線謝莊踏面損傷1通過時間局別線別探測站報警2006-4-15:48西局隴海線零口踏面損傷12006-4-2017:15廣局京廣線淥口踏面損傷12006-4-2112:24武局京廣線烏龍泉踏面損傷12006-5-615:28烏局蘭新線黃蘆崗踏面損傷12006-5-114:23西局隴海線新豐鎮踏面損傷12006-5-1218:34武局京廣線祁家灣踏面損傷12006-5-1310:28廣局京廣線白馬壟踏面損傷32006-5-1414:32廣局京廣線軍田踏面損傷12006-5-1614:51廣局京廣線淥口運行狀態不良2,踏面損傷12006-6-218:03上局滬寧線安亭踏面損傷1通過時間局別線別探測站報警2006-6-918:39上局滬寧線鎮江踏面損傷22006-6-104:58上局津浦線鳳陽踏面損傷12006-6-108:15濟局津浦線夾溝踏面損傷12006-6-125:48濟局津浦線崮山踏面損傷12006-6-178:42沈局長濱線范家屯運行狀態不良2,踏面損傷12006-6-206:30沈局長濱線米沙子踏面損傷12006-6-2022:52沈局長大線新城子踏面損傷1通過時間局別線別探測站報警2006-6-2221:18濟局津浦線晏城踏面損傷12006-6-2311:40濟局津浦線利國踏面損傷12006-6-2718:11上局滬寧線安亭運行狀態不良2,踏面損傷12006-6-287:31上局津浦線鳳陽踏面損傷12006-6-2810:33濟局津浦線夾溝踏面損傷12006-7-3122:54濟局京九線楊廟踏面損傷12006-8-15:20鄭局京九線商丘踏面損傷12006-8-110:02上局京九線北三塔踏面損傷1因此，軸承損傷與與車輪踏面損傷存在重大關聯,。有關資料表明,燃切軸承的輪對踏面90%以上都存在明顯的踏面損傷,踏面損傷幾乎成為熱切事故的必要條件。例如2006年6.3切軸事故前，THDS連續六個微熱報警，如果能夠結合TPDS踏面損傷報警，將其自動升級為強熱報警，此次事故就可以避免。反之，一部分強熱報警，對應的TPDS踏面損傷報警無報警，則可將其自動降級為微熱報警，繼續跟蹤，可大大避免熱軸誤報，提高兌現率。4.4TPDS超偏載功能的驗證與應用

4.4.1TPDS超偏載標準報警級別一級報警（嚴重）二級報警（一般）三級報警超載等于或大于貨車容許載重量10t等于或大于貨車容許載重量5t小于10t等于或大于貨車容許載重量2t小于5t偏載貨車（包括貨物）總重心投影與車輛縱向中心線距離等于或大于150mm貨車（包括貨物）總重心投影與車輛縱向中心線距離等于或大于100mm小于150mm貨車（包括貨物）總重心投影距車輛縱中心線距離小于100mm大于等于75mm偏重貨車前后兩轉向架架重之差等于或大于15t貨車前后兩轉向架架重之差等于或大于10噸小于15t貨車前后兩轉向架架重之差等于或大于8t小于10t4.4.2TPDS超偏載報警實例-

P653501730寶成線脫線事故

2005年5月11日X87次列車通過通過寶成線K255+456處曲線，其中P653501730發生脫線事故。線路為K255+306.93-K255+498.44處的R300左彎曲線，全長191米，緩和曲線長60米，超高120mm。通過最低速度19km/h。P653501730TPDS