CN118484869B - 一种有砟轨道大机捣稳组合作业模式决策方法 - Google Patents

Abstract

一种有砟轨道大机捣稳组合作业模式决策方法，包括：采用离散元与多体动力学耦合算法，建立捣固稳定装置‑有砟道床耦合计算模型；现场采集待作业区段的道床支承刚度参数，将测试结果代入模型，使模型的初始道床支承状态与实测结果相拟合；根据现场作业条件，将多种大机捣稳组合作业模式作为不同工况输入至模型中，对大机捣稳组合作业影响下的有砟道床与轨枕的力学行为变化情况进行模拟；基于模型计算出不同大机捣稳组合模式作业下有砟道床状态指标参数；将计算结果代入至道床质量综合评价指数公式中，根据计算结果比选得出最佳大机捣稳组合作业模式。

Description

一种有砟轨道大机捣稳组合作业模式决策方法

技术领域

本发明涉及一种决策方法，尤其是涉及一种有砟轨道大机捣稳组合作业模式决策方法，属于铁路有砟轨道大机捣固维修的技术领域。

背景技术

有砟轨道作为由级配碎石组成的散粒体结构，道砟颗粒在列车循环荷载以及外部环境侵蚀的共同作用下会不可避免的产生残余变形，最终形成轨道几何不平顺。不平顺产生后需要对有砟轨道进行捣固维修作业，使线路状态满足列车行驶的安全性与舒适性。为了应对既有铁路养护维修工作日益繁重的问题，我国自20世纪80年代初首次引进大型捣固机械（简称“大机”）并广泛应用于线路维修作业。捣固作业通过捣固车的起拨道装置以及捣镐装置提高枕下道砟的密实程度，并使轨道几何形位达到线路维修规则的要求。稳定作业通过动力稳定车对轨排同时施加水平方向的简谐振动力和垂直方向的下压力，以模拟列车作用下轨道的受力状态，从而达到使道砟重新密实，使线路快速且均匀地下沉，促进道砟颗粒间的重排密实。

我国铁路部门的维修人员对捣固车和动力稳定车合理的排列组合，形成了不同的捣稳组合模式进行维修作业。目前工程中所采用的捣稳组合作业模式种类多达10余种。据统计，目前主要应用的捣稳组合模式包括“单捣+稳定”、“单捣+单捣+稳定”、“单捣+稳定+单捣”、“单遍双捣+稳定”、“单捣+稳定+稳定”等。虽然大机数字化捣固对线路平顺性的整体改善效果好，但部分工程中仍发现捣固作业后轨道几何参数改善不良以及劣化迅速的现象，主要原因为传统的大机捣固作业工艺往往依靠人员经验选用单一的捣固作业方式，无法针对道床实际状态选用合理的大机作业模式，尚缺乏科学的大机捣稳组合作业模式决策指导方法。

现有技术一般基于现场工艺试验，通过对试验线路采用不同大机捣稳模式作业后，选用作业效果好的模式应用于一条或多条线路。但是该方法存在以下问题：1）现场工艺试验需要投入大型养路机械、检测设备以及大量人力，时间周期较长，消耗成本大；2）铁路作为一种长线性结构，仅凭试验区段难以代表作业区段的整体道床状态，因此工艺试验结果难以匹配整条线路。同时，随着运营年限增加，有砟道床结构的道砟咬合状态、孔隙脏污率等特征会发生明显变化，导致同一种捣稳组合作业模式不再适用；3）目前我国铁路部门主要根据轨道几何状态的改善情况对捣固作业效果进行评价，评价指标相对单一，难以实现对不同捣稳组合模式作业效果的合理评价。部分技术基于现场测试或数值模拟手段分析了捣固、稳定作业对道床阻力等间接指标的影响，存在测试结果离散性大，难以真实反映道床状态的问题。由于不同作业模式对实际线路状态的捣固效果影响尚不明确，现场缺乏合理的捣稳组合作业模式决策方法，一直是我国有砟轨道运维中亟待解决的技术难题。

发明专利“有砟轨道捣固维修分析方法及系统”（CN108629425B）介绍了一类基于轨道几何状态的捣固维修效果评价及决策方法，通过分析目标线路的历史轨道几何检测数据，对比分析不同捣稳模式作业后的轨道几何参数变化规律，选用轨道质量指数改善率、轨道中长波不平顺改善效果、轨道质量劣化速率等评价指标并代入捣固效果评价模型，如图9所示，进而用于大机捣稳组合作业模式的比选以及效果预测。这类方法主要依靠长期的轨道几何平顺性数据与经验总结，未考虑道床状态对大机作业效果的影响。

现有的技术方案存在以下技术缺陷：1）现有的工艺试验方法无法快速对大机捣稳作业效果进行评价，同时成本较高；2）现有技术无法根据有砟道床结构的实际服役状态，选择相适配的大机捣稳组合作业模式，导致作业效果难以控制，部分区段作业效果不佳；（3）现有技术主要采用大机作业效果的评价指标相对单一，轨道几何状态无法充分反应有砟道床的整体力学性能及道砟颗粒间的接触状态情况。

基于上述不足，亟需一种专门针对有砟轨道实际道床状态的大机捣稳组合作业模式决策方法，实现基于道床真实状态下的大机捣稳组合作业效果评估及预测，提出科学合理的大机捣稳组合模式，提升铁路有砟轨道捣固维修的智能化程度。

发明内容

本发明公开内容属于铁路有砟道床结构养护维修领域，特别涉及一种有砟轨道大机捣稳组合模式作业决策方法。所述方法包括：

步骤1：采用离散元与多体动力学耦合算法，建立捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型；

步骤2：现场采集待作业区段的道床支承刚度参数，将测试结果代入捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型，使模型的初始道床支承状态与实测结果相拟合；

步骤3：根据现场作业条件，将多种大机捣稳组合作业模式作为不同工况输入至捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型中，对大机捣稳组合作业影响下的有砟道床与轨枕的力学行为变化情况进行模拟；

步骤4：基于捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型计算出不同大机捣稳组合模式作业下有砟道床状态指标参数；

步骤5：将计算结果代入至道床质量综合评价指数公式中，根据计算结果比选得出最佳大机捣稳组合作业模式。

有益效果

（1）针对传统工艺试验耗时长、成本高的缺点: 引入捣固装置-有砟道床耦合计算模型，提出一种大机捣稳组合作业效果预测方法，可有效节省试验时间与投入成本。

（2）针对传统大机作业模式决策依靠人员经验，缺乏科学依据的问题：本发明通过引入道床力学状态参数检测技术，提出一种基于现场实测道床支承刚度数据的模型拟合方法，使计算结果更加适配于现场道床的实际状态。

（3）针对大机作业效果评价指标相对单一：引入道床状态评价参数，提出一种大机捣稳组合作业效果模拟评价方法，可有效量化评估大机作业对有砟轨道结构的影响。

附图说明

图1为本发明砟轨道大机捣稳组合作业模式决策方法流程图；

图2为捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型；

图3为待作业区段道床支承刚度测试结果；

图4为模型中轨枕垂向加载-位移曲线示意图；

图5为不同捣稳组合作业模式下枕下密实度时程变化曲线示意图；

图6为不同捣稳组合作业模式的轨枕垂向荷载-位移关系曲线示意图；

图7为不同捣稳组合作业模式的道床横向阻力-位移关系曲线示意图；

图8为不同捣稳组合作业模式下配位数时程变化曲线示意图；

图9为现有技术轨道几何状态随时间变化示意图。

具体实施方式

参见图1所示，一种有砟轨道大机捣稳组合模式作业决策方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：采用离散元与多体动力学耦合算法，建立捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型，模型由散粒体有砟道床、捣镐群、轨枕构成，如图2所示;

a,散粒体有砟道床由采用真实道砟颗粒外形的多球体单元堆积而成，通过设置颗粒簇的尺寸和数量，使组成的散粒体道床道砟级配满足《铁路碎石道砟》（TB/T 2897）中的特级道砟级配标准;

b,根据现场调研结果，设定捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型的道床厚度40cm、砟肩高度15cm、边坡坡率1:1.75、顶面宽度3.6m；

c, 捣镐群与轨枕利用多体动力学原理模拟为连续介质的三维实体单元，结构外形均参照实际尺寸参数。

d. 捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型中所有结构的材料性能参数均按照实际情况输入。对模型中的散粒体有砟道床、捣镐群、轨枕赋予物理性质参数，具体包括：材料密度、泊松比、剪切模量；

e.捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型中不同结构所采用的材料性能参数如表1 所示。

表1 材料性能参数

步骤2：采集获取待作业区段的道床支承刚度参数，将测试结果代入捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型，使模型的初始道床支承状态与实测结果相拟合；道床支承刚度是一种较为直接且准确的道床状态评价指标，可好地表征轨枕下方有砟道床的弹性及密实程度，具体步骤包括：

a.在大机作业前通过道床支承状态检测设备对作业区段内的道床支承刚度参数进行检测并采集记录。

b.本方案中优先采用道床动态模量测试仪器对作业前的道床支承刚度测试。该仪器通过对轨枕施加冲击荷载，并分析轨枕的冲击振动特性，以实现道床的动态力学性能的测试与评估。相比于传统的道床刚度静态测试方法具有测试效率高，对道床无扰动等优点。其所采用的力学原理是将轨下道床简化为二系弹簧体系，并采用二阶非线性刚度模型进行拟合，则不同线路条件下轨下基础的动刚度可表示为：

；

其中， 为轨下基础的动刚度； 为道床支承刚度；、、为不同轨枕、扣件型号的标定系数；

c.为了使道床支承刚度测试数据具有可靠性及代表性，应在作业区段每间隔相同距离设置一处测点，道床支承刚度测点密度不低于1处/10米；

d.大机作业前对长度为500m待作业区段内的道床支承刚度进行测试采集（测试结果如图3所示），待作业区段内的道床支承刚度数据呈现离散性，其中最大值为140.2kN/mm，最小值为69.5kN/mm。

e.将实测数据代入以下公式，计算得出实测道床平均支承刚度。表达式为：。其中，为实测道床平均支承刚度，单位为kN/mm；为第处测点的道床支承刚度现场测试值；

f.本案例中的待作业区段的实测道床平均支承刚度=95.21kN/mm；

g.对捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型中的轨枕施加垂向荷载，并计算模型中有砟道床的支承刚度，表达式如下：

其中，是通过数值模拟计算得出的道床支承刚度，单位为kN/mm；是垂向荷载为35kN时的轨枕垂向位移，单位为mm；是垂向荷载为7.5kN时的轨枕垂向位移，单位为mm；

h.将实测道床平均支承刚度=95.21kN/mm代入捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型。通过调整道床密实程度与道砟颗粒间的接触参数，直至计算模型中的支承刚度与实测道床平均支承刚度的误差≤±5％；

i. 根据捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型中的轨枕垂向加载-位移曲线（如图4所示），最终得出模型中的道床支承刚度kN/mm。

步骤3：根据现场作业条件，将多种大机捣稳组合作业模式作为不同工况输入至捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型中，对大机捣稳组合作业影响下的有砟道床与轨枕的力学行为变化情况进行模拟；

a.大机捣稳组合作业由捣固作业与稳定作业两部分组成，根据捣固车与稳定车的数量及编组方式，可形成不同的捣稳组合作业模式。本实例中根据现场作业条件，选取“单捣+稳定”、“单捣+单捣+稳定” 、“单捣+稳定+单捣”作为预选的作业模式。

b.捣固作业通过对模型中的捣固镐与轨枕施加速度与荷载，从而实现对大机捣固的不同作业阶段进行模拟。具体方法为：

b-1.捣固镐振动效应模拟：在整个捣固作业中，忽略捣镐自重的影响，仅对捣镐施加速度，捣镐在水平方向上始终保持频率恒定的正弦式振动，镐尖的振动位移方程如下：

；

式中：为捣固镐振幅；为捣镐振动频率；为时间。

b-2.起道阶段模拟：轨枕做垂直向上的匀速运动，当平移量达到起道量后，停止运动。

b-3.捣固镐下插模拟：捣镐做匀速向下运动，当到达指定位置后停止下插。

b-4.捣固镐夹持作业模拟：两侧捣镐保持转动轴为中心以恒定的角速度向轨枕方向转动，当转动到某角度后停止转动。

b-5.捣固镐撤回模拟：两侧捣镐保持转动轴为中心以恒定的角速度向轨枕方向转动，同时捣镐匀速向上运动，当捣镐恢复的作业前的位置后，运动停止。

c.稳定作业通过对轨排施加垂向的下压力与水平的激振力，达到道床均匀下沉，提高轨道稳定性的目的。模拟方法为在轨枕上施加垂向静压力及水平振动力，水平振动力的表达式如下：。

其中，为水平振动力幅值；为激振频率；为时间。

步骤4：基于捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型计算出不同大机捣稳组合模式作业下有砟道床状态指标参数,具体包括：枕下密实度、道床支承刚度、道床横向阻力、配位数。

a.枕下密实度指轨枕下方道床单位体积内部道砟体积所占百分比。该指标可反映大机作业对枕底道砟颗粒相互咬合交错、挤压密实的程度。图5为不同捣稳组合作业模式下枕下密实度变化情况。由此可得出，采用“单捣+稳定”、“单捣+稳定+单捣”、“单捣+单捣+稳定”模式作业后的枕下密实度分别为64.99%、64.82%、65.24%。

b. 道床支承刚度指使单个承轨面发生单位位移时所施加的垂向荷载。该指标能有效衡量大机作业后的道床弹性，道床支承刚度的大小也与枕下道床的密实度有关。图6为不同捣稳组合作业模式下的轨枕垂向荷载-位移变化情况。由此可得出，采用“单捣+稳定”、“单捣+稳定+单捣”、“单捣+单捣+稳定”模式作业后的道床支承刚度分别为74.93kN/mm、81.97 kN/mm、97.37kN/mm。

c. 道床横向阻力指轨枕在横向加载下位移2mm时，碎石道床所提供的抵抗轨排横向位移的阻力。该指标主要用于表征有砟道床在受到捣镐的冲击作用以及稳定压实作用后的横向稳定性。图7为不同捣稳组合作业模式下的道床横向阻力-位移变化情况。由此可得出，采用“单捣+稳定”、“单捣+稳定+单捣”、“单捣+单捣+稳定”模式作业后的道床横向阻力分别为7.422kN、6.442kN、8.472kN。

d. 配位数指每个颗粒的平均接触点数量，是反映道床细观力学特征的重要参数。该指标可反映大机作业后道砟颗粒间接触状态的紧密程度。图6为不同捣稳组合作业模式下的配位数时程变化曲线。由此可得出，采用“单捣+稳定”、“单捣+稳定+单捣”、“单捣+单捣+稳定”模式作业后的配位数分别为4.13、4.84、4.04。

步骤5：将计算结果代入至道床质量综合评价指数公式中，根据计算结果比选得出最佳大机捣稳组合作业模式；

a.表达式为：

式中，为道床质量综合评价指数；指大机捣稳作业后的枕下道床密实度； 大机捣稳作业前的初始枕下道床密实度； 指大机捣稳作业后的道床支承刚度；指大机捣稳作业前的初始道床支承刚度；指大机捣稳作业后的道床横向阻力；指大机捣稳作业前的初始道床横向阻力；指大机捣稳作业后的配位数；指大机捣稳作业前的配位数。、、、为系不同道床状态参数的影响因子，且。

b. 道床状态参数影响因子、、、可根据不同工况进行适应性设置。本实例中=0.3，=0.3，=0.2，=0.2。

c.大机捣固作业过程中，捣固镐的振动与冲击作用打破了道砟颗粒间原本稳定的接触状态，并造成道砟破碎，导致道床的整体稳定性遭受扰动。稳定作业通过模拟列车荷载对道床的压实作用，使受捣固作业影响的有砟道床力学状态快速提升。

d.不同捣稳组合作业模式对道床力学状态的影响差异大。道床质量综合评价指数的数值大小反映了大机捣稳作业后道床密实程度、弹性、横向稳定性、道砟间接触状态的改善程度。

e.当＜-0.2时，判定作业后道床整体质量差；说明该种作业模式对道床的力学性能削弱大，不利于道床稳定。

f. 当-0.2≤＜-0.1时，判定作业后道床整体质量良好。说明该种作业模式对道床的力学性能产生扰动。

g. 当-0.1≤＜0.1时，判定作业后道床整体质量好。说明该种作业模式对道床的力学性能有提升或扰动小。

h. 当≥0.1时，判定作 业后道床整体质量优秀。说明该种作业模式对道床的力学性能有好的提升效果。

i．表2为采用不同捣稳组合模式作业后的道床质量综合评价指数。

表2 不同捣稳组合模式作业后的道床质量综合评价指数

j. 根据现场作业条件以及道床质量综合评价指数最优值，确定本区段的最适配大机捣稳组合作业模式为“单捣+单捣+稳定”。

本发明针对传统大机捣稳组合作业模式决策依靠人员经验，缺乏科学依据的问题：本发明通过引入道床力学状态参数检测技术与大机捣固稳定装置-有砟道床数值模拟技术，提出一种基于有砟道床实际状态的大机捣稳组合作业模式决策方法；针对大机捣固与稳定作业效果难以评价的问题：引入基于道床力学状态的大机作业效果评价方法，提出一种道床质量综合评价指数，可有效量化评估大机作业对有砟轨道结构的影响。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各 种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种有砟轨道大机捣稳组合作业模式决策方法，其特征为：

步骤1：采用离散元与多体动力学耦合算法，建立捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型；

步骤2：现场采集待作业区段的道床支承刚度参数，将测试结果代入捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型，使模型的初始道床支承状态与实测结果相拟合；

步骤3：根据现场作业条件，将多种大机捣稳组合作业模式作为不同工况输入至捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型中，对大机捣稳组合作业影响下的有砟道床与轨枕的力学行为变化情况进行模拟；

步骤4：基于捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型计算出不同大机捣稳组合模式作业下有砟道床状态指标参数；

步骤5：将计算结果代入至道床质量综合评价指数公式中，根据计算结果比选得出最佳大机捣稳组合作业模式;

a.道床质量综合评价指数公式为：

式中，为道床质量综合评价指数；指大机捣稳作业后的枕下道床密实度； 大机捣稳作业前的初始枕下道床密实度； 指大机捣稳作业后的道床支承刚度； 指大机捣稳作业前的初始道床支承刚度；指大机捣稳作业后的道床横向阻力；指大机捣稳作业前的初始道床横向阻力；指大机捣稳作业后的配位数；指大机捣稳作业前的配位数;、、、为系不同道床状态参数的影响因子，且;

b. 道床状态参数影响因子、、、根据不同工况进行适应性设置；

c.大机捣固作业过程中，捣固镐的振动与冲击作用打破了道砟颗粒间原本稳定的接触状态，并造成道砟破碎，导致道床的整体稳定性遭受扰动；稳定作业通过模拟列车荷载对道床的压实作用，使受捣固作业影响的有砟道床力学状态快速提升；

d.不同捣稳组合作业模式对道床力学状态的影响差异大；道床质量综合评价指数的数值大小反映了大机捣稳作业后道床密实程度、弹性、横向稳定性、道砟间接触状态的改善程度；

e.当＜-0.2时，判定作业后道床整体质量差；说明该种作业模式对道床的力学性能削弱大，不利于道床稳定；

f. 当-0.2≤＜-0.1时，判定作业后道床整体质量良好；说明该种作业模式对道床的力学性能产生扰动；

g. 当-0.1≤＜0.1时，判定作业后道床整体质量好；说明该种作业模式对道床的力学性能有提升或扰动小；

h. 当≥0.1时，判定作业后道床整体质量优秀；说明该种作业模式对道床的力学性能有好的提升效果；

i. 根据现场作业条件以及道床质量综合评价指数最优值，确定本区段的最适配大机捣稳组合作业模式。

2.根据权利要求1所述的有砟轨道大机捣稳组合作业模式决策方法，其特征为：所述捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型由散粒体有砟道床、捣镐群、轨枕构成；

a.所述散粒体有砟道床利用离散元原理采用真实道砟颗粒外形的多球体单元堆积而成，设置颗粒簇的尺寸和数量；

b.根据现场调研结果，设定捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型的散粒体有砟道床厚度40cm、砟肩高度15cm、边坡坡率1:1.75、顶面宽度3.6m；

c.捣镐群与轨枕利用多体动力学原理模拟为连续介质的三维实体单元，结构外形均参照实际尺寸参数。

3.根据权利要求1所述的有砟轨道大机捣稳组合作业模式决策方法，其特征为：所述步骤2包括如下内容：

a.在大机作业前通过道床支承状态检测设备对作业区段内的道床支承刚度参数进行检测并采集记录；

b.采用道床动态模量测试仪器对作业前的道床支承刚度测试,该仪器通过对轨枕施加冲击荷载，并分析轨枕的冲击振动特性，以实现道床的动态力学性能的测试与评估；其所采用的力学原理是将轨下道床简化为二系弹簧体系，并采用二阶非线性刚度模型进行拟合，不同线路条件下轨下基础的动刚度表示为：

;

其中， 为轨下基础的动刚度； 为道床支承刚度；、、为不同轨枕、扣件型号的标定系数；

c.为了使道床支承刚度测试数据具有可靠性及代表性，在作业区段每间隔相同距离设置一处测点，道床支承刚度测点密度不低于1处/10米；

d.将实测数据代入以下公式，计算得出实测道床平均支承刚度,表达式为：,其中，为实测道床平均支承刚度，单位为kN/mm；为第处测点的道床支承刚度现场测试值;

e.对捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型中的轨枕施加垂向荷载，并计算模型中有砟道床的支承刚度，表达式如下：

其中，是通过数值模拟计算得出的道床支承刚度，单位为kN/mm；是垂向荷载为35kN时的轨枕垂向位移，单位为mm；是垂向荷载为7.5kN时的轨枕垂向位移，单位为mm;

f.将实测道床平均支承刚度代入捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型,通过调整道床密实程度与道砟颗粒间的接触参数，直至计算模型中的支承刚度与实测道床平均支承刚度的误差≤±5％;

g. 根据捣固稳定装置-有砟道床耦合计算模型中的轨枕垂向加载-位移曲线，最终得出模型中的道床支承刚度。

4.根据权利要求1所述的有砟轨道大机捣稳组合作业模式决策方法，其特征为：所述步骤3包括如下内容：

a.大机捣稳组合作业由捣固作业与稳定作业两部分组成，根据捣固车与稳定车的数量及编组方式，形成不同的捣稳组合作业模式；

b.捣固作业通过对模型中的捣固镐与轨枕施加速度与荷载，从而实现对大机捣固的不同作业阶段进行模拟;

c.稳定作业通过对轨排施加垂向的下压力与水平的激振力，达到道床均匀下沉，提高轨道稳定性的目的，即在轨枕上施加垂向静压力及水平振动力，水平振动力的表达式如下：；

其中，为水平振动力幅值；为激振频率；为时间。

5.根据权利要求4所述的有砟轨道大机捣稳组合作业模式决策方法，其特征为：所述步骤3中步骤b包括如下内容：

b-1.捣固镐振动效应模拟：在整个捣固作业中，忽略捣镐自重的影响，仅对捣镐施加速度，捣镐在水平方向上始终保持频率恒定的正弦式振动，镐尖的振动位移方程如下：

；

式中：为捣固镐振幅；为捣镐振动频率；为时间；

b-2.起道阶段模拟：轨枕做垂直向上的匀速运动，当平移量达到起道量后，停止运动；

b-3.捣固镐下插模拟：捣镐做匀速向下运动，当到达指定位置后停止下插；

b-4.捣固镐夹持作业模拟：两侧捣镐保持转动轴为中心以恒定的角速度向轨枕方向转动，当转动到某角度后停止转动；

b-5.捣固镐撤回模拟：两侧捣镐保持转动轴为中心以恒定的角速度向轨枕方向转动，同时捣镐匀速向上运动，当捣镐恢复的作业前的位置后，运动停止。

6.根据权利要求1所述的有砟轨道大机捣稳组合作业模式决策方法，其特征为：所述步骤4包括如下内容：

a.枕下密实度指轨枕下方道床单位体积内部道砟体积所占百分比，该指标反映大机作业对枕底道砟颗粒相互咬合交错、挤压密实的程度；

b. 道床支承刚度指使单个承轨面发生单位位移时所施加的垂向荷载，该指标能有效衡量大机作业后的道床弹性，道床支承刚度的大小也与枕下道床的密实度有关；

c. 道床横向阻力指轨枕在横向加载下位移2mm时，碎石道床所提供的抵抗轨排横向位移的阻力，该指标主要用于表征有砟道床在受到捣镐的冲击作用以及稳定压实作用后的横向稳定性；

d. 配位数指每个颗粒的平均接触点数量，是反映道床细观力学特征的重要参数，该指标反映大机作业后道砟颗粒间接触状态的紧密程度。

7.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。

8.一种电子装置，其特征在于，包含处理器和存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器用于运行所述计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令运行时执行权利要求1至6中任意一项所述的方法。