1.1 研究背景

铁路是国家重要的交通设施，是关系到国民经济发展的重要因素，在国家的政治领域、经济领域、文化领域及国防建设与发展中都起着重要的作用。与水路、公路、航空等交通运输方式相比，铁路运输具有速度快、运量大、成本低、适应性强等优点。

现阶段，铁路交通运输行业在我国国民经济中发挥着特有的地位与作用。在国民经济发展中关键物资的运输，主要由铁路运输承担；在客运方面，铁路也因其载客容量大、方便快捷、价格便宜等优点，成为了最受欢迎的交通工具。铁路安全也受到政府和民众越来越多的关注。

铁路轨道的养护主要分为检测和维修两部分，检测是对列车在行进过程中车轮对铁轨的直接压力导致的不平顺(如轨距、轨向、超高等)，表面缺陷(如裂纹、肥边、擦伤等)等故障进行信息采集和分析；维修则是对检测出的不平顺或表面缺陷进行修理，使铁轨恢复标准轨形，以消除其对铁路运营安全的危害。只有对铁轨进行定期检修，及时排除故障，才能保证铁路运营的安全性和高效性。现有的检测方式多为人工检测或者大型铁轨检修车检测：

（1）对于里程数较大的区段，人工检测工作需要分区段进行。由于一次天窗作业时间内无法完成整段铁路的检测工作，检修工人需要在铁路沿线过夜，第二天继续检测，此方式工作量大，工作条件艰苦，且效率较低，危险性较高。检测过程中，工人主要凭借经验或者利用特定的小型仪器进行检测，检测精度低，易出现漏检现象；