轮轨耦合一体化，精准运维新方法
城市轨道交通的轮轨系统是指由轮对和轨道组成，用于支持列车的行驶和运营。轮轨系统是轨道交通运营的核心组成部分，对于保证列车的安全、平稳和高效运行至关重要。在高速、重载、小曲线半径等运行工况下，轮轨系统问题会导致车辆的振动、噪声和运行平稳性问题，造成乘坐舒适性下降，严重时会造成轮轨异常磨耗和伤损，影响运营安全。
为了深入研究轮轨之间的相互作用，专家学者提出了基于大系统动力学的轮轨耦合关系这一概念。
大系统动力学（large-scale system dynamics）是一种研究复杂大规模系统变化和演化规律的分析方法和理论。它以系统思维和系统动力学为基础，将系统的各个组成部分和它们之间的相互作用抽象成模型，并利用数学和计算机方法来分析和模拟系统的演化过程，以预测和管理系统的行为和运行。
在大系统动力学中，轮轨耦合关系是指轮对和轨道之间的相互作用和影响。轮轨耦合关系对于轨道上运行的车辆或列车的性能和稳定性具有重要影响。
以往在管理检修过程中，都将轮对和轨道视为两个独立的子系统，业务管理分离、运维数据分离、修程修制也相互独立。轮轨分离不仅增加了维护成本，也无法做到精准维修，过维修和维修不足的情况时有发生。
伤损和磨耗
地铁车轮与轨道之间的摩擦、载荷和运动会导致车轮和轨道的伤损和磨耗。长时间运行会消耗车轮和轨道表面的金属材料，使其失去原有的平整度和几何形状。这种伤损和磨耗会增加运行阻力，降低行驶效率，同时也会缩短车轮的使用寿命。
车轮疲劳裂纹和断裂
车轮承受巨大的载荷和应力，导致车轮表面产生疲劳裂纹。若没有及时检修和更换，最终导致车轮的断裂，给列车运行安全带来威胁。
轨道偏移和变形
列车重量和运行力会导致轨道发生偏移和变形。轨道的变形可能包括弯曲、扭曲和沉陷，都会影响列车的行驶平稳性和安全性。
噪音和振动
车轮与轨道之间的接触。高速运行、不平整的轨道表面以及车轮的磨损会产生噪音和振动，加剧噪音污染。
如今结合智能监测技术和状态预测算法的发展，通过对轨道几何特征、车辆动力学、轮轨磨损、接触匹配度问题进行了大量的研究工作，提出了许多创新的理论和方法。
轮轨耦合模型
轮轨接触在基于多体运动力学的车辆系统模型中可以作为一种特殊的力元处理，但与一般力元相比，轮轨接触力元要复杂得多，这是车辆系统与一般多体系统的主要区别。轮轨力主要分为轮轨法向力和轮轨蠕滑力，轮轨法向力的计算主要约束反力法和非线性赫兹弹簧法，轮轨蠕滑力的计算有很多相对成熟的轮轨蠕滑理论，如Vermeulen-Johnson、Kalker简化理论、沈氏理论、Polach非线性接触理论和Kalker三维精确理论等。
轮轨蠕滑力试验技术
轮轨蠕滑力试验是为了确定在特定的轮轨型面、形貌、材料及硬度匹配条件下轮轨接触力的相互作用，最基本的要求是测定其单轮对轮轨蠕滑力。
轮轨黏着实验技术
轮轨黏着实际上是指在牵引动力作用下，轮轨间的牵引力传递的能力，需要测量轮轨黏着系数和轮轨间滑动差接触点蠕滑率的关系，在线性条件下，黏着力和蠕滑力吻合良好，在非线性区，特别是滑动区，Kalker的蠕滑理论得到计算结果和实际的黏着系数有很大差异。轮轨黏着实验主要测试任务就是确定非线性区和滑动区黏着状况，特别是轮轨接触从黏着到滑动的转折点及黏着饱和时的黏着系数。
结合智能监测技术和数据分析方法，通过对轮轨运维数据综合运用，可以实现轮轨服役状态评估和全生命周期健康管理。
通过分析轮轨最佳匹配状态，可以确定最佳的轮轨维修策略和方案，实现精准维修，延长轮轨使用寿命，极大降低运维成本。
通过对轮轨接触状态分析，可以精准确认车辆晃动、噪声成因，帮助运营单位快速整改，提高服务质量。
轮轨一体化耦合分析技术对于提升城市轨道交通轮轨运维水平，提高服务质量，降低运营成本具有重要意义，具备巨大的推广价值和市场前景。西交轨道作为城市轨道交通行业领先的解决方案提供商，在该领域已有大量专利技术储备和落地案例，能够为客户提供量身为业主量身定制的轮轨一体化维修智能管理平台，通过科学、完整、智能的解决方案实现高效率和高质量的轮轨维修管理。
