一、立项背景

目前，城市轨道交通接触网检测主要依靠人工现场测量和接触网检测车检测两种检测手段，由此获得接触网的几何参数和弓网相互作用的动态参数，从而为运营维修部门提供客观的检修依据。但无论是人工现场测量的数据亦或是接触网检测车检测的数据均主要通过对各检测参数的阈值判断，发现设备的局部缺陷，从而对超限点进行检修维护，这种传统方式下的检测数据利用率较低。相较传统的数据分析方法，综合利用接触网动态检测中的不同数据类型以区段的方式对刚性接触网质量进行综合评价已成为现阶段接触网动态检测的主要研究趋势之一。

同时，全国刚性接触网系统问题层出不穷，现阶段业内没有一个针对接触网区段（锚段或者区间）质量状况的整体评价体系，对于评判实际弓网关系的优劣，没有找出或缩小弓网系统故障位置的办法，无法对接触网的综合质量进行评价。目前迫切需要根据我国地铁刚性接触网系统的特点建立一套刚性接触网质量评价体系，以便对不同区段接触网的优劣进行科学评估，为地铁刚性接触网维修检修和安全运营提供技术支持。

二、主要研究内容

综合评价分析各类检测数据，实现对刚性接触网质量状况进行量化，在日常检修作业中做到有针对性的检修。在预防综合性的弓网故障的同时，能够节省检修人力物力，起到人力资源优化的效果。将来与在线监测手段及大数据预测结合，逐步实现接触网系统的状态修。

三、主要技术路线

CQI评价体系包含接触网静态指数CSQI和动态指数CDQI，通过CDQI评价某区段接触网设备是否进入需检修状态，通过CSQI判别该区段哪些指标该如何调整。

静态指数CSQI计算静态测量下的接触线高度、拉出值、跨中驰度三种参数的偏差与设计值偏差的标准差。通过公式计算得出的σ值作为对该检测单元区段检修质量的评价依据，根据现场数据积累，建立模型计算得出3个项目的单项阈值，根据计算结果评判该检测单元区段的对应项目是否需要提前或按照计划检修。

动态指数CDQI包含动态升弓检测下接触线高度、拉出值、跨中弛度、弓网接触力及燃弧率五种动态参数，对各项参数采用logsig函数算法并求和取均值得到动态运行质量评价值。通过公式计算CDQI值，实现以接触网区段（锚段或区间）为管理长度的刚性接触网质量状态的综合评价，以优先、计划、均衡三种形式制定接触网监控、检修措施，其评价标准如下：

1.优先，CDQI＜LL，应优先列入检修计划，尽快安排静态测量调整并动态跟踪监控；

2.计划，LL≤CDQI＜UL，应统筹兼顾，根据检修计划安排静态测量及参数调整；

3.均衡，CDQI≥UL，保持，或仅对个别超限数据进行微调。

四、创新点

1.CQI摆脱了刚性接触网由“点”出发的评判局限，综合利用检测数据对各个区段的质量状况进行“量化”，建立了完善的质量评价体系，填补了接触网行业对于设备区段状态评价的空白。

2.CQI评价体系包含接触网静态指数CSQI和动态指数CDQI。CSQI利用标准差计算相关几何参数的离散程度，从而评判接触线的平顺程度，其计算结果用于指导运营维护。CDQI通过Logsig传递函数计算刚性接触网动态检测参数，根据有限个评价对象与设计状态的接近程度进行排序。其计算结果以百分制的形式对接触网设备进行评分，用于衡量接触网设备实际的动态运行状态。通过CDQI评价某区段接触网设备是否进入需检修状态，通过CSQI判别该区段哪些指标该如何调整，CQI整体构成了接触网系统“状态修”的评判依据和重要拼图。

五、预期研究成果

1.CQI算法复杂，为减轻计算任务量，使得CQI从纯粹的理论算法进化成可以实际使用的评价体系，目前已将计算过程代码化封装，计划申请为软著与相关检测设备厂商对接，集成到弓网检测设备分析软件中，创造经济收益。技术上，CQI将成为接触网行业实现设备“状态修”的重要基石。CQI为郑州地铁原创项目，软件版权归郑州地铁所有。

2.CQI评价体系推广成为地方、行业标准，并申请国家、省（部）级创新成果推广。

3. 以CQI为基础，与高校或其他研究力量合作共同编制出行业认可的刚性接触网验收标准。

六、实施应用前后效果情况对比

自2018年第四季度，郑州地铁开始将CQI的评价体系的研究成果应用到接触网的检修作业当中，根据接触网专业具体作业安排和弓网异常磨耗预防工作的实际运用产出计算，较2017年共为公司节省成本约1168万元。

七、可推广应用范围

全国涉及接触网设备建设、运营的轨道交通企业，接触网行业。