轨道状态直接影响车辆行车安全性及乘坐舒适性,实时、准确检测轨道状态可为轨道养护部门制定科学经济的养护维修计划提供可靠的数据支撑,是保持良好的轨道状态、保障车辆行车安全性及乘坐舒适性重要举措。当前轨道状态的监测、评估及维护主要依据是轨检车数据,可准确反映轨道状态,监测周期一般为2次/月,不能及时发现威胁车辆行车安全性及乘坐舒适性的轨道不平顺状态,且轨检车制造成本及维护保养成本较高。智能手机作为新型监测设备广泛应用于智能交通领域,其内置多种传感器及具有较强的计算能力,本文提出将智能手机作为城市轨道交通中轨道状态辅助监测设备,借助智能手机加速度传感器监测车体振动加速度,通过ISO-2631舒适度指标、UIC513舒适度指标、Sperling平稳性指标评价车辆运行品质间接反映轨道状态。主要结论有以下几点:(1)受测试环境的复杂性、测量终端的流动性、添乘人员操作失误等原因的影响,智能手机所检测的车体振动响应存在较强的误差干扰,且添乘过程中手机坐标系与车体坐标系存在角度偏差。文中提出了系统性的数据清洗流程:数据重采样、异常值识别与处理、小波去噪,并推导出手机姿态修正矩阵。(2)解决了智能手机在城市轨道交通应用中面临的3个问题:智能手机与精密传感器的现场测试试验,可知智能手机传感器性能满足现场添乘需求;借用两部相同型号的智能手机进行试验,两种不同连接方式的手机检测数据相关系数均大于0.8248,表明智能手机可直接放置车厢地板表面检测车体振动响应;结合现场实际添乘情况,避免影响乘客乘坐地铁的体验感,综合考虑建议智能手机可放置在第一节车厢的驾驶室,且偏离心盘一侧1m位置处的地板表面。(3)对成都地铁2号线天府广场至春熙路区间智能手机添乘检测数据进行应用分析,依据智能手机采样频率100Hz及影响人体舒适度的频率范围0.5~80Hz确定分解层数n=8,借用小波分析滤除检测数据随机噪声。接着修正智能手机坐标系与车体坐标系角度偏差,使得智能手机监测数据真实反映车体振动加速度。依据车辆运行品质评价指标可知,ISO-2631舒适度指标计算幅值均小于0.3158)?~2,UIC513舒适度指标计算幅值均小于18)?~2,Sperling平稳性指标幅值均小于2.58)?~2,各评价指标均小于I级舒适度等级限值,表明该区间车辆运行品质及局部轨道状态良好。(4)由地铁车辆原始参数可知:车体一、二、三阶弯曲自振频率分别为3.56Hz、9.87Hz、19.34Hz。手机检测数据经时-频分析发现,车辆垂向加速振动频率主要分布在在1~2.9Hz,小于车体的一阶弯曲共振频率3.56Hz,说明该地铁系统运营模式下,当前区间轨道状态不存在影响车辆运行品质的敏感波长。(5)通过卡尔曼滤波修正车体纵向加速度二次积分获取的初步里程与实际车辆运行里程的偏差,使得车辆运行里程误差可控制在1m范围内,可快速确定车辆晃车点里程位置,降低轨道工务部门工作人员劳动强度。