钢轨作为轨道交通的重要组成部分,当伤损程度超过允许阈值时,将严重威胁到铁路系统的行车安全和经济效益。虽然各路局针对钢轨制定了有效的养护维修策略,但仍有严重伤损得不到及时检测和处理的现象发生。尤其在山区铁路地段,由于线路设计曲线半径偏小、所处环境的地质气候条件较差,列车通经过小半径曲线段轨道时,巨大的轮轨冲击作用和钢轨服役环境下各种风险因素,都将进一步增大钢轨的伤损发生率。在此背景下,针对小半径曲线段钢轨,分析各类风险因素对钢轨实际劣化过程的影响,预测钢轨生存寿命以确定适当的换轨时机,真正实现钢轨的状态修,有利于我国山区铁路运营安全和维修成本的双重控制。本文以西南某铁路局管内山区正线为背景,整理钢轨的状态普查结果和维修记录,针对半径小于1200m的曲线段钢轨生存寿命评估与分析等问题展开了研究。首先,基于钢轨状态劣化特性,考虑到山区铁路实际服役环境复杂多变,结合钢轨网格化管理方法的思路,根据轨道的实际线路信息将钢轨按照不同的长度细分成较小的网格单元,划分过程中使网格内关键风险因素保持一致,依据里程信息整合各个钢轨网格单元内的相关状态数据,对不同空间位置处钢轨生存寿命构建预测建模。其次,将生存分析方法用于小半径曲线钢轨生存寿命评估中,依据钢轨历史状态信息建立加速失效时间模型(Accelerated Failure Time Model,AFT),在考虑钢轨状态劣化特性的基础上,对各网格单元内钢轨分别按疲劳伤损程度和实测磨耗值进行钢轨状态划分,构建疲劳伤损寿命预测模型和磨耗寿命预测模型,对比不同描述钢轨病害发生规律的风险函数,发现Weibull函数最符合实际伤损分布规律。最后,以某山区单线里程范围K159+000～K750+000内曲线段钢轨为研究对象进行模型验证。整理各网格单元钢轨伤损和磨耗的历史检测数据,以及相关线路信息,基于构建的钢轨生存寿命预测模型,完成不同风险因素对钢轨重伤事件影响程度的定量分析,预测不同半径范围钢轨的疲劳伤损寿命和磨耗寿命。通过对比分析模型评估结果与钢轨实际使用寿命,结果表明模型预测精度满足铁路系统对运营风险控制的管理需求,分析结果证实了本文方法的有效性。