近年来,有轨电车作为城市轨道交通的新兴出行方式,正在迅速发展。有轨电车线路属于无缝线路,焊接接头处由于几何非统一性和材料非均匀性会存在接头病害。随着线路运营里程不断增长,电车运量的不断激增,运行速度的不断提高,轮轨间会产生巨大的冲击载荷,导致接头病害的不断发展,接头病害反过来又会加剧轮轨力作用,严重影响电车运行的安全性和平稳性。所以需要实时掌握钢轨接头的服役状态,来保证电车的安全运行。本文重点研究由焊缝不平顺导致的槽型轨高接头病害,通过钢轨状态检测系统采集高接头处的电车垂向加速度信号,构建高接头病害信号样本集,以此来保证后续定量诊断和特征提取的有效性,使用零均值化、小波软阈值降噪等预处理方法优化信号,并提出接头冲击指标,基于高斯金字塔滤波后的样本集制定高接头损伤程度评价标准,再应用时域分析、频域分析、短时傅里叶变换、小波包分析、希尔伯特黄变换及边缘检测对高接头信号进行分析并提取出多维度特征,最后对线路上的钢轨接头状态进行在线诊断,实现了接头类型、位置及损伤程度的识别,证明了基于有轨电车振动信号对槽型轨接头状态进行识别的可行性和可靠性。本文具体研究工作如下:(1)钢轨接头状态检测系统的建立。基于检测原理,设计检测系统方案,该系统由传感器、数据采集装置、上位机等结构组成,并依据槽型轨接头病害特点确定检测参数,为后续信号分析提供数据基础。(2)钢轨接头病害损伤程度评价标准的制定。将全线路高接头处的电车垂向加速度信号作为样本集,利用消除趋势项、零均值化、小波软阈值去噪预处理方法使信号易于分析,并通过高斯金字塔带通滤波降低信号的随机性,再统计分析各高接头信号的接头冲击指标,根据结果制定损伤程度的评价标准,实现了高接头病害的定量诊断。(3)钢轨接头病害信号的特征提取。采用时域分析、频域分析、短时傅里叶变换、小波包分析、希尔波特黄变换等信号处理方法,分别对钢轨正常信号和高接头信号进行分析和对比,并提取出高接头病害的多维度特征,既提高了诊断的准确性,又增强了识别的鲁棒性。(4)线路接头状态的在线识别。分析了某市有轨电车线路中某区段的现场检测数据,并根据高接头损伤程度评价标准和病害特征,系统地识别出线路上接头的状态,确定了接头的类型、位置和损伤程度,识别结果也可以指导线路养护及维修工作进行。