基于多弦模型的轨道短波不平顺测量研究 被引量：10

1

作者 殷华 朱洪涛 +2 位作者 王志勇 吴维军 金哲民 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第14期178-182,193,共6页

弦测是目前铁道工务中对钢轨不平顺检查广泛使用的一种手段,但理论上的缺陷制约了其对较短波长的响应。在分析中点弦测法频域特性的基础上,提出了多弦测量理论及数据补偿方法。根据不平顺波段的不同找到合适的弦长组合避免了幅值增益为... 弦测是目前铁道工务中对钢轨不平顺检查广泛使用的一种手段,但理论上的缺陷制约了其对较短波长的响应。在分析中点弦测法频域特性的基础上,提出了多弦测量理论及数据补偿方法。根据不平顺波段的不同找到合适的弦长组合避免了幅值增益为零;利用傅里叶变换在频域对测量结果进行补偿可得到原始值。数据仿真及实际线路测试结果表明,该方法能够准确的计算出轨道短波不平顺幅度,适合工程中的应用。 展开更多

关键词 中点弦模型 轨道短波不平顺 频域分析 弦测法

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高速铁路跨度250 m级连续刚构桥长波不平顺控制研究

2

作者 游颖川 谢海清 +1 位作者 卢斌 张迅 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第4期102-108,共7页

连续刚构桥随着跨度增加,其收缩徐变、温度等引起的桥面变形随之增加,导致轨道长波不平顺加剧,进而可能对列车走行性产生不利影响。以一座试设计主跨250 m高速铁路连续刚构桥为研究对象,建立有限元模型,依据规范检算桥梁的强度和刚度,... 连续刚构桥随着跨度增加,其收缩徐变、温度等引起的桥面变形随之增加,导致轨道长波不平顺加剧,进而可能对列车走行性产生不利影响。以一座试设计主跨250 m高速铁路连续刚构桥为研究对象,建立有限元模型,依据规范检算桥梁的强度和刚度,同时计算由于混凝土收缩徐变、温度效应等引起的桥面附加变形。采用“车-线-桥”动力仿真软件分析由于桥面附加变形导致的轨道长波不平顺对列车动力响应的影响。选用中点弦测法作为评价指标,通过相关性分析选出最优弦测长度,最后计算出最优弦长下连续刚构的桥面变形和等效不平顺限值。研究结果表明:横、竖向桥面附加变形均出现在桥梁的跨中截面;当附加变形增加到1.9倍,列车以速度350 km/h通过连续刚构时,车辆的竖向加速度首先达到限值1.3 m/s^(2);采用弦长为60 m的中点弦测法与车辆响应匹配性最好,适用于评价连续刚构的长波不平顺;连续刚构的桥面附加变形和等效不平顺60 m弦中点弦测值分别为7.2 mm和14.5 mm,对应限值建议分别为7 mm和14 mm。 展开更多

关键词 高速铁路 连续刚构桥 长波不平顺 中点弦测法 车桥耦合振动 桥梁附加变形

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基于中点弦测法的车载式车轮不圆度测量

3

作者 时敏栋 尧辉明 袁春平 《铁道标准设计》 北大核心 2023年第5期174-179,共6页

列车车轮不圆度是影响列车运行平稳性的重要因素,目前静态检测设备均需抬轮的准备工作,极大降低了检测效率,接触式传感器测量易发生损耗,导致测量发生误差,为提高检测效率以及避免检测误差,采用中点弦测法结合逆滤波器实现对车轮不圆度... 列车车轮不圆度是影响列车运行平稳性的重要因素,目前静态检测设备均需抬轮的准备工作,极大降低了检测效率,接触式传感器测量易发生损耗,导致测量发生误差,为提高检测效率以及避免检测误差,采用中点弦测法结合逆滤波器实现对车轮不圆度的车载式测量。检测时列车以低速运行,通过激光位移传感器实现非接触式测量,并同时利用3个激光位移传感器的具体位置关系和测量值得到弦测值作为逆滤波器的输入,构造逆滤波器的频率响应函数使一定波长范围内的不圆度数据得到还原,最后再构造低通滤波器以及进行离散傅里叶变换该车轮各个阶次多边形磨耗的粗糙度等级。通过实验测量数据验证,采用中点弦测法测得的车轮不圆度数据与真实不圆度数值的误差较小,可以实现车轮不圆度数据的车载式测量,各个阶次的粗糙度等级也可反映被测车轮目前的磨损状态。 展开更多

关键词 列车轮对 车轮不圆度 车载式测量 中点弦测法 逆滤波 粗糙度等级

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运营期高速铁路轨道长波不平顺静态测量方法及控制标准 被引量：48

4

作者 杨飞 赵文博 +1 位作者 高芒芒 孙加林 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期41-49,共9页

现有高速铁路轨道长波不平顺静态检测主要采用矢距差法或简化矢距差法,存在与检测起点相关、含有里程相位差、基础变形时检测幅值偏大、与车体振动加速度匹配性较差等缺点。利用中点弦测法对轨道长波不平顺进行静态检测,通过对中点弦测... 现有高速铁路轨道长波不平顺静态检测主要采用矢距差法或简化矢距差法,存在与检测起点相关、含有里程相位差、基础变形时检测幅值偏大、与车体振动加速度匹配性较差等缺点。利用中点弦测法对轨道长波不平顺进行静态检测,通过对中点弦测法不同测弦长度有效测量波长范围和列车敏感波长分析,采用60 m测弦长度的中点弦测法最适合时速300~350 km运营期高速铁路;利用车辆-轨道动力学仿真分析和最小二乘法拟合相结合方法,提出运营期高速铁路300及350 km·h^-1速度下的轨道长波高低不平顺控制标准,并进行实例验证。结果表明:60 m弦中点弦测法既可保证轨道长波不平顺检测的准确性,又能很好地体现车体振动响应;时速300 km运营期高速铁路轨道长波高低不平顺3级控制标准建议值分别为9,15,21 mm;时速350 km分别为7,11,15 mm。 展开更多

关键词 高速铁路 轨道不平顺 长波不平顺 矢距差法 中点弦测法 运营期

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高速铁路轨道静态几何不平顺弦测评价标准体系研究 被引量：15

5

作者 杨飞 刘丙强 +3 位作者 谭社会 马文静 时瑾 孙加林 《铁道建筑》 北大核心 2021年第6期107-111,120,共6页

针对轨道几何不平顺检测中静态弦测标准体系不完善及动态、静态两种检测体系之间的关联关系不够清晰等问题,以高速动车组运行的安全性和舒适性波长范围为前提,在已有10 m弦、60 m弦中点弦测法评价标准的基础上,运用弦长传递函数,结合动... 针对轨道几何不平顺检测中静态弦测标准体系不完善及动态、静态两种检测体系之间的关联关系不够清晰等问题,以高速动车组运行的安全性和舒适性波长范围为前提,在已有10 m弦、60 m弦中点弦测法评价标准的基础上,运用弦长传递函数,结合动力学仿真,增加了20 m弦长检测管理值,形成了10 m弦、20 m弦、60 m弦轨道几何不平顺静态弦测标准体系,并在实际高速铁路线路中进行试用。结果表明,该体系能够准确地控制高速铁路轨道不平顺,可以更好地指导养护维修。 展开更多

关键词 高速铁路 管理标准体系 数值模拟 中点弦测法 轨道不平顺 20m弦

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基于中点弦测法的轨道不平顺精确值数学模型研究 被引量：14

6

作者 王源 徐金辉 +2 位作者 陈嵘 肖杰灵 王平 《铁道建筑》 北大核心 2015年第5期139-143,共5页

弦测法是测量轨道不平顺的一种基本方法,原理简单,使用方便,高效迅捷。传统观点是直接将弦测值作为轨道不平顺的近似描述,这会不可避免地因基准线变动而产生较大误差。针对该问题建立了一个描述中点弦测法本质的数学模型,分析了轨道不... 弦测法是测量轨道不平顺的一种基本方法,原理简单,使用方便,高效迅捷。传统观点是直接将弦测值作为轨道不平顺的近似描述,这会不可避免地因基准线变动而产生较大误差。针对该问题建立了一个描述中点弦测法本质的数学模型,分析了轨道不平顺与其弦测值之间的关系,构造了一种计算轨道不平顺精确值的迭代算法与快速算法,并采用数值仿真对弦测过程进行模拟。结果显示:迭代算法总体误差较小,传递函数较好,但由于迭代次数等原因会产生端点误差;快速算法以牺牲计算内存为代价能达到较高精度,绝对误差在1μm以内,传递函数效果极好,从而证明了所建立的数学模型的正确性与计算结果的精确性。 展开更多

关键词 中点弦测法 轨道不平顺 传递函数 数学模型

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动静态轨道不平顺评价差异及动态弦测法特性 被引量：12

7

作者 杨飞 孙宪夫 +2 位作者 谭社会 赵文博 魏子龙 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1239-1249,共11页

中点弦测法能够有效控制影响行车安全性和舒适性的指定波段轨道不平顺,主要用于测量轨道静态不平顺,但其较低的测量效率制约着轨道“状态修”的发展.针对上述问题,将轨道动态不平顺按中点弦测输出,分析动静态弦测值差异与弦长和不平顺... 中点弦测法能够有效控制影响行车安全性和舒适性的指定波段轨道不平顺,主要用于测量轨道静态不平顺,但其较低的测量效率制约着轨道“状态修”的发展.针对上述问题,将轨道动态不平顺按中点弦测输出,分析动静态弦测值差异与弦长和不平顺波长的关联关系,提出能够评价轨道动态平顺性的动态弦测法,研究动态不平顺与静态不平顺间的映射关系.研究结果表明:42 m和70 m动态高通滤波幅值分别与10 m弦和20 m弦测值变化规律相当;当不平顺波长大于70 m时,120 m动态高通滤波幅值与40 m弦测值变化规律基本对应;截止波长为42、70、120 m的轨道动态不平顺,分别与弦长为20、30~40、30~60 m的动态弦测波形相关性最优,对应的动态弦测法最大合理弦长分别为20、30、40 m,通过路基和简支梁区段实测数据验证了动态弦测法的适应性;在路基沉降区段,弦长为60 m时,静态弦测值明显朝负方向偏离动态弦测值的处所为沉降点,相邻两侧朝正方向偏离动态弦测值的处所为沉降区段起终点. 展开更多

关键词 动静态 轨道不平顺 中点弦测法 动态弦测法 高通滤波

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大跨度铁路桥梁变形控制标准研究 被引量：8

8

作者 杨静静 高芒芒 +3 位作者 赵文博 李国龙 王韫璐 蒙蛟 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期137-143,共7页

为保证大跨度桥梁运行的安全性与旅客乘坐的舒适性,动力性能分析时应考虑风、温度、徐变、沉降等环境变形的影响。确定运营阶段多种荷载组合状态下的变形控制标准时,不能将现行设计规范中单独给定的变形限值直接叠加,而应对这些变形的... 为保证大跨度桥梁运行的安全性与旅客乘坐的舒适性,动力性能分析时应考虑风、温度、徐变、沉降等环境变形的影响。确定运营阶段多种荷载组合状态下的变形控制标准时,不能将现行设计规范中单独给定的变形限值直接叠加,而应对这些变形的总量值进行控制。本文按照发生概率、作用时间以及桥梁变形特点,对运营阶段桥梁承受的荷载及各类环境因素进行分组,并采用分级管理的原则对大跨度铁路桥梁在长期运营条件下的变形控制标准进行研究。最后以某大跨度斜拉悬吊桥梁为例,介绍动力性能评估与变形控制标准的工程应用。研究结果表明:对于不同荷载作用下的车辆响应,可分别采用车桥耦合动力分析与中点弦测法;采用中点弦测法对长波不平顺进行管理时,高速铁路与普速铁路的合理控制弦长分别为60、30 m;经过对多个典型路基区段轨道不平顺和车体加速度检测数据统计,并对轨道不平顺采用对应的弦长输出,可得到车体加速度与不平顺弦测输出的相关关系曲线,为动力性能评估提供一种简便的计算方法。研究成果给出不同的荷载组合及车辆响应建议限值,为设计阶段桥梁变形控制提供参考。 展开更多

关键词 大跨度铁路桥梁 变形控制 分级管理 车桥耦合动力分析 中点弦测法

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400 km/h高速铁路大跨度桥梁轨道静态长波不平顺验收标准研究 被引量：4

9

作者 李国龙 高芒芒 +3 位作者 杨飞 杨静静 魏子龙 孙宪夫 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1902-1916,共15页

大跨度铁路桥梁在复杂环境下的大变形特点使得矢距差法不再适用于桥上轨道线形验收工作。为了解决400 km/h大跨度铁路桥梁轨道长波不平顺验收难题,首先根据成渝中线2座大跨度铁路桥梁特征,分析裕溪河特大桥与赣江特大桥对车体加速度的... 大跨度铁路桥梁在复杂环境下的大变形特点使得矢距差法不再适用于桥上轨道线形验收工作。为了解决400 km/h大跨度铁路桥梁轨道长波不平顺验收难题,首先根据成渝中线2座大跨度铁路桥梁特征,分析裕溪河特大桥与赣江特大桥对车体加速度的影响特征及综合检测列车的敏感波长,结合现有标准给出基于中点弦测法的桥上轨道静态验收策略。然后依据车辆—轨道耦合动力学理论,构建车辆多刚体模型和CRTSⅢ板式无砟轨道有限元模型,系统开展构造余弦波不平顺和实测不平顺作为轮轨激励条件下的动力仿真计算,并考虑桥上纵断面的影响,基于车体振动加速度和舒适性指标给出了400 km/h高速铁路大跨度桥梁轨道静态长波不平顺验收标准。最后通过裕溪河特大桥轨道静动态不平顺和中国高速铁路无砟轨道谱进行了验证。研究结果表明:1) CR450AF列车在400 km/h下车体沉浮运动的敏感波长为163 m,建议400 km/h高速铁路大跨度桥梁轨道静态长波不平顺采用60 m中点弦测法进行评价;2)桥上轨道静态高低长波不平顺60 m中点弦测验收值不应大于6 mm,轨向长波不平顺60 m中点弦测验收值不应大于4 mm;3)大跨度桥上轨道静态长波轨向较容易满足验收标准,而轨道高程偏差有可能因为包含有桥梁温度变形而超限,因此,400 km/h高速铁路大跨度桥梁需严格控制温度变形。 展开更多

关键词 400 km/h高速铁路 大跨度桥梁 轨道长波不平顺 中点弦测法 车辆-轨道耦合动力学 敏感波长

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千米级铁路悬索桥轨道不平顺管理方法研究

10

作者 高存平 李再帏 +1 位作者 谭社会 何越磊 《物流科技》 2024年第1期1-6,19,共7页

轨道不平顺是线路服役状态的最直接表征,一直以来都是线路养修部门的重点管理内容。为了满足铁路沿线复杂的地理形势,我国修建了主跨超千米的公铁两用桥,但现行轨道几何形位评价方法多是针对路基或跨度较小的铁路桥梁区段来制定的,是否... 轨道不平顺是线路服役状态的最直接表征,一直以来都是线路养修部门的重点管理内容。为了满足铁路沿线复杂的地理形势,我国修建了主跨超千米的公铁两用桥,但现行轨道几何形位评价方法多是针对路基或跨度较小的铁路桥梁区段来制定的,是否适用于千米级铁路悬索桥梁需要进一步讨论。为验证其适用性,将华东区某千米级铁路悬索桥实测的轨道静态不平顺作为样本来源,给出了矢距差法与中点弦测法算法,对高低和轨向不平顺进行计算,分析其矢高弦长的状态变化规律,讨论了特殊部位的轨道不平顺状态特征规律。结果表明:千米级铁路悬索桥的轨道动态平顺性状态良好,现有的TQI法适用于其轨道动态平顺性管理;对于轨道静态平顺性的评价,矢距差法得到的高低不平顺幅值远大于10mm,超限占比55%以上,因此矢距差法的管理阈值不适用高低不平顺,主要原因在于复杂服役环境作用下千米级桥梁自身竖向变形大所致;选取10m、30m和60m弦中点弦测法得到的千米级铁路悬索桥轨道静态不平顺幅值,满足95%以上的置信区间,可以满足轨道不平顺管理的需要。 展开更多

关键词 轨道不平顺 大跨度桥梁 铁路桥梁 矢距差法 中点弦测法 管理阈值

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铁路轨道检查仪轨向与高低检测单元检定方法的研究

11

作者 朱嫣 吴维军 +4 位作者 陈晶京 王志勇 张苗苗 熊鹰 朱洪涛 《铁道技术监督》 2024年第4期26-29,33,共5页

铁路轨道检查仪行业标准与国家计量检定规程中,明确规定轨向与高低检测单元的检定采用超高复现法,但轨向与高低复现值换算及示值误差计算方法不容易被理解。详细分析轨道检查仪轨向与高低检测单元检定采用的中点弦测法和轨迹法。基于轨... 铁路轨道检查仪行业标准与国家计量检定规程中,明确规定轨向与高低检测单元的检定采用超高复现法,但轨向与高低复现值换算及示值误差计算方法不容易被理解。详细分析轨道检查仪轨向与高低检测单元检定采用的中点弦测法和轨迹法。基于轨迹法,给出了优化轨向与高低检定方法的建议:将轨向与高低复现值的定义统一到超高复现值,不与物理弦长进行换算,并采用相同的方法对专用块规量值溯源;统一规划和安排超高、轨向和高低等检定点,优化专用块规名义尺寸;轨向与高低示值最大允许误差要求维持不变。 展开更多

关键词 铁路轨道检查仪 轨向 高低 检定方法 轨迹法 中点弦测法

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基于长波平顺性的400 km·h^(-1)高速铁路连续梁桥徐变变形控制

12

作者 庞志强 李国龙 +2 位作者 高芒芒 杨飞 杨静静 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期77-88,共12页

基于实测轨道平顺性数据,采用车辆-轨道耦合动力仿真方法,综合考虑温度变化、列车荷载、徐变和沉降等因素的影响,进行400 km·h^(-1)高速铁路连续梁桥徐变变形控制研究。结果表明:400 km·h^(-1)高速列车车体垂向敏感波长为163... 基于实测轨道平顺性数据,采用车辆-轨道耦合动力仿真方法,综合考虑温度变化、列车荷载、徐变和沉降等因素的影响,进行400 km·h^(-1)高速铁路连续梁桥徐变变形控制研究。结果表明:400 km·h^(-1)高速列车车体垂向敏感波长为163 m,横向敏感波长为227 m;为保证轨道高低不平顺与车体垂向加速度的适应性,采用60 m中点弦测值控制轨道长波平顺性;车体垂向加速度与轨道高低不平顺之间呈线性相关;徐变与沉降为控制连续梁桥轨道长波平顺性的主要因素,支座位置处长波平顺性较差;400 km·h^(-1)连续梁桥桥上线路允许桥梁自身总变形引起的车体垂向加速度阈值为0.822 m·s^(-2),400 km·h^(-1)主跨不大于百米连续梁桥徐变变形阈值宜设为9.5 mm。 展开更多

关键词 400 km·h^(-1)高速铁路 连续梁桥 徐变变形 阈值 轨道长波平顺性 中点弦测法

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高速铁路大跨度桥梁轨道静态长波不平顺设计控制参数研究

13

作者 陈良江 孙宗磊 +2 位作者 严爱国 郭远航 杨得旺 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期177-183,共7页

我国现行高速铁路设计、验收规范中,采用300 m基线150 m矢距差法对轨道长波不平顺性进行评价。对于大跨度桥梁,受温度变化、混凝土收缩徐变等多种因素影响,桥上轨道线形随温度变化而发生动态变化,仍沿用规范的评价方法,难以与桥梁固有... 我国现行高速铁路设计、验收规范中,采用300 m基线150 m矢距差法对轨道长波不平顺性进行评价。对于大跨度桥梁,受温度变化、混凝土收缩徐变等多种因素影响,桥上轨道线形随温度变化而发生动态变化,仍沿用规范的评价方法,难以与桥梁固有变形特性相适应。通过分析我国现行高速列车敏感波长,结合多座大桥运营监测结果及不同弦长的有效测量范围,确定选用60 m中点弦测法评价大跨桥梁轨道长波不平顺性;通过仿真及实测手段,得到列车速度为250、300、350 km/h时60 m中点弦测法平顺性控制限值。多座高速铁路大跨度桥梁工程实践表明,60 m中点弦测法适用性较好,可供今后高速铁路大跨度桥梁设计、验收参考。 展开更多

关键词 高速铁路 大跨度桥梁 长波不平顺 中点弦测法

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基于中点弦测法的中低速磁浮轨道不平顺误差研究

14

作者 李梦雪 张敏 +3 位作者 左飞飞 马卫华 张一敏 罗世辉 《铁道建筑》 北大核心 2023年第7期45-51,共7页

中低速磁浮轨道10 m弦测值作为评价轨道几何平顺性的标准时,由于弦测值在幅频范围内存在畸变并受基准线选取的影响而产生较大误差。本文推导了弦测法“以小推大”的传递函数,进一步定义了“以小推大”及其逆推算法的误差放大系数;分析... 中低速磁浮轨道10 m弦测值作为评价轨道几何平顺性的标准时,由于弦测值在幅频范围内存在畸变并受基准线选取的影响而产生较大误差。本文推导了弦测法“以小推大”的传递函数,进一步定义了“以小推大”及其逆推算法的误差放大系数;分析了弦长、矩阵维度对误差积累特性的影响,结合传递函数分析不同波长对误差的敏感性差异,并通过数值模拟进行验证。结果表明:“以小推大”算法及其逆推算法在传递函数为0的波长范围内误差积累较严重,轨道不平顺功率谱密度出现阶跃信号;随着矩阵维度的增加,“以小推大”逆推算法的误差快速积累,推得的小弦长越小则误差积累越小。应用“以小推大”算法时应减小大小弦长比值;对于“以小推大”逆推算法,要减小采样步长、可换算最小弦长以及矩阵维度。 展开更多

关键词 中低速磁浮轨道 中点弦测法 数值模拟 轨道不平顺 误差分析 传递函数 弦长

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基于小波变弦模型的轨道平顺性评价研究

15

作者 刘雨哲 吴玖章 +1 位作者 吴永军 陈峰 《四川建材》 2018年第8期148-150,共3页

本文提出由中点弦测法和小波分析相结合的变弦模型,模型在多分辨率分析框架下,采用Coif4作为小波基函数对轨道不平顺数据进行离散小波分解,再根据小波尺度对应的中心频率确定拉弦弦长,最后利用模拟的轨道不平顺性数据进行评价分析,结果... 本文提出由中点弦测法和小波分析相结合的变弦模型,模型在多分辨率分析框架下,采用Coif4作为小波基函数对轨道不平顺数据进行离散小波分解,再根据小波尺度对应的中心频率确定拉弦弦长,最后利用模拟的轨道不平顺性数据进行评价分析,结果表明小波分量绝对值与对应的评价值之间相关系数平均值大于0.93,该评价模型能准确地反映轨道各层分量的不平顺位置和幅值情况,能较好地反映轨道不平顺状况。 展开更多

关键词 铁道工程 中点弦测法 离散小波变换 轨道平顺性

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