跨座式单轨轨道作为城市轨道交通的一种快速轻运量形式,为市民的生活带来了很大的便利,其具有噪声小、爬坡能力强及转弯半径小等特点,非常适合山地和比较拥堵的城市。单轨轨道的线路状态,即线形。当随着时间的推移,支座或锚杆发生松动,路基面出现沉降时,这些会导致轨道线形发生变化,这种变化对轨道的安全运行有较大影响。为了检测轨道的线形,本文设计了基于弦测法原理的检测系统。通过分析弦测法原理知道,弦测法测量值可以反映轨道的上下起伏程度、半径和偏角,能经过转换得到长弦矢高,能得到横坡参数,因此可以使用弦测法原理对轨道进行检测,从而监测轨道走行面线形、导向面线形、轨道横坡、半径和错台高度。课题在此基础上搭建了机械检测系统。七个位移传感器、行程控制和标志测量三部分构成系统的主体。在测量各个点的位移时使用了角度编码器,用金属探测器检测轨道中的指形板的出现与否作为检测的标志,设计合适的阻尼装置组成检测系统的减震部分。在现场调试测量中,采集到了正确的数据,证明基于弦测法机械检测系统的可行性。为分析轨道的线形,参照了铁路轨道不平顺、公路检测和桥梁振动等分析方法,设计出了单轨轨道的线形分析算法。在分析中得到了单轨的特征参数,包括半径、错台高度、矢高和分形维数,并从统计原理上分析了线形数据的功率谱密度、自相关和多重分形等特点。从功率谱密度上知道轨道线形具有各类波长成分、从相关分析上知道轨道数据具有相关性和从分形分析上知道轨道数据具有多个分形维数等特点。这些参数和特征为维护轨道线路的状态提供了依据。在研究过程中,编写了两套软件系统:轨道线形数据采集系统和轨道线形数据分析系统,分别用于在检测过程中数据的采集和在对数据后期的处理分析上。采集系统利用多线程技术能够在线实时采集数据,并能监测采集过程中的检测速度和出现的指形板状态,能把数据及时存储到数据库中;分析系统能按照设计要求分析出轨道的特征参数和统计参数,并能保存分析得到的结果,能对结果进行查询。这两套系统是整个检测系统的功能实现的保证。检测系统实现了采集和分析,最后经过现场调试检测和后期数据处理,证明此系统的可行性,从而为单轨轨道的线形检测提供了技术经验和方法上的参考。