铁路轨道经过一段时间的使用以后,由于多种因素的影响会导致铁路线路的几何形状发生改变,这将严重影响铁路运输的速度和安全,必须对其进行维护与修正。捣固车就是一种用于铁路线路维护的高效现代化有碴轨维护设备。捣固车轨道参数自动引导系统(Automatic Guiding Computer,简称AGC)是捣固车作业控制系统的核心部件。AGC系统的主要作用是根据预先输入并存贮的轨道线路理论几何数据,根据公里标的位置,利用捣固车上的测量系统实时测量维护作业所需的作业参数,依据误差理论计算出捣固车作业时作业控制系统所需的线路几何偏差数值,作为系统的给定量输出到捣固车作业控制系统,以实现捣固车的自动作业。目前国内尚无完全自主研制开发的AGC系统,国产捣固车上配置的AGC系统基本都是由奥地利普拉塞公司引进。AGC系统是捣固车研发的核心技术,也是阻碍国内捣固车发展的主要瓶颈,本文依托《轨道参数自动引导计算机系统的研制》项目,与昆明中铁大型养路机械集团有限公司技术人员一起,开发和设计了具有完全自主知识产权的AGC系统,为将来进一步开发新一代高性能、高精度的捣固车打下牢固的基础。在充分掌握捣固车轨道参数自动引导系统相关理论的基础上,深入研究了AGC的关键技术,创建了适合我国各种铁路线路线型作业参数计算的数学模型,利用捣固车配置的测量系统,完成了捣固车所需的作业参数的计算；分析了AGC系统的计算数据与作业控制单元进行数据交换的方法,实现了作业数据的实时传输。从不同的角度对AGC系统的功能实现进行了验证,获得了较好的效果,从而完成了捣固车自动引导系统的总体设计。本论文完成了以下主要内容：1.建立所有可能的铁路轨道几何形状模型,是保证AGC系统正确有效工作的基础。由于国内地形复杂、铁路轨道线型组合多样,因此,在铁路线路设计规范框架内建立了轨道线路的全部线型组合模型。针对目前研制的0832和093X车型的测量系统,采用动态创建局部坐标系,确定分别在三点法、四点法检测系统中,对应全部轨道线型组合的正矢、超高、起道量等作业参数的计算数学模型。2.铁路是由多段曲线按规范构成的曲线段集合,按照不同的数据用途以最便于使用为目的,分别建立合理的数据结构；每一作业点的作业参数计算涉及相关的多段线型线路,数据结构应便于搜索作业点附近的数据。设计合理的数据结构以提高计算效率3.针对不断变化的轨道线型组合,捣固车作业时必须不间断地实时计算各作业点的作业数据,计算量巨大。依据传统计算方法AGC系统的计算过程复杂、繁琐,很难准确完成作业参数的计算,为此,设计合理有效的计算策略,针对AGC系统的特点设计了在线路数据输入完毕后、捣固作业开始前,AGC系统先预处理输入的线段数据,根据已输入的线路数据分析与辨识线路的特征,根据辨识结果由软件自动构造每一段线路的参数计算数学模型。在实施作业的过程中根据捣固车测量系统在线测量的数据,利用该计算数学模型自动计算产生作业控制系统所需的作业参数值,保证捣固车作业时的实时计算和控制需求。4.为了实现捣固车连续工作,AGC系统必须具备较强的实时数据处理及交换能力。现有设备的AGC系统均随整车引进,其数据结构及数据通信等均是国外技术保密的重点。为了达到国外技术水平、满足国内需要,并提升系统的技术含量,自主研制合理的数据结构及数据通信模式。5.通过对捣固车的工作原理、作业方式进行深入的分析、研究,设计了捣固车AGC系统的整体结构,选用了通用、可靠的硬件技术平台,利用C#,完成了系统软件设计,在Net Framework支持下完成了捣固车AGC系统的的设计与开发。本论文研究的捣固车自动引导系统实现了捣固车上AGC所需要的各种功能,并根据我国铁路线路维护的实际情况,与国外引进的ALC系统相比做了大量改进。完成了捣固车自动引导系统的自主设计并通过了测试和验证,为大型养护机械的国产化进程提供了实际的支持,为下一步的国产化研究打下了良好的基础,为大型养路机械及其配件的国产化研究做出了积极的贡献。