朔黄重载铁路是我国西煤东运的第二大重载运输通道,随着煤运需求的增长,列车轴重、通过总重和行车密度等不断增加,线路设备劣化加剧,加大了行车安全风险和缩短了养修周期。应用大型捣固机械对有砟线路进行捣固作业是成区段消除轨道平顺性病害的有效手段,也是朔黄铁路年度养修作业的重要作业内容。由于有砟轨道状态劣化速度的增大,当前采用的轨道质量评价方法与标准已不能满足安全管理的需求。同时,维修成本的压缩和精准修的提出,对当前朔黄铁路主要执行的周期修方式提出了更高的要求,线路“过维修”和“欠维修”的问题亟需解决,对维修模式、维修资源的配置和经济效益的考量也成为科学维修决策的重要研究内容。本论文基于大量轨道检测和运维数据,分析了朔黄铁路针对捣固作业的大机捣固质量指数MTQI（Machine Tamping Quality Index）随通过总重的劣化规律,提出了基于劣化速率的捣固作业评估指标Q计算方法,制定了线路区段等级划分与轨道质量分级管理标准。分析了不同捣固维修模式的作业效果与经济成本,提出了维修模式经济效益的量化指标M。综合考虑轨道质量与经济成本,建立了基于经济性的大机捣固维修决策模型,并考虑到与大机清筛作业的同期性和相干性,提出大机捣固和清筛集中修的辅助决策方法。研究的具体内容有:（1）基于轨检数据的轨道质量劣化规律分析。基于大量轨检数据与运维信息,分析了朔黄铁路在大机捣固、清筛作业影响下的轨道质量劣化规律,计算了朔黄全线MTQI指数随通过总重的发展劣化速率,并对各站间区段的劣化速率开展统计分析,提出了将朔黄铁路的线路划分为I、II等级进行管理。（2）基于劣化速率分析的捣固作业评估及分级管理标准研究。基于轨道质量标准差的概念,引入区段劣化速率,构造新型捣固作业评估指标—Q指数,实现对轨道状态的综合评价与预警;基于MTQI指数与劣化速率的分布,提出朔黄线路I、II等级区段的捣固作业验收、优先、超限分级管理标准,为轨道精细化管理提供依据。（3）大机捣固作业效果与经济性分析。结合精测精捣作业模式的推广,基于捣固前后轨道检测数据,分析了朔黄铁路当前采用的传统捣固模式与典型精测精捣模式的作业效果,建立了不同模式的捣固效果模型,并提出了综合考虑捣固保质期和单位作业成本的经济指标M,用于评价不同捣固模式的经济效益,为模式选择提供量化依据。（4）基于经济性的大机捣固维修决策研究。基于Q指数分析确定计划捣固区段,以捣固区段和捣固模式为决策变量,以轨道质量最优和维修成本最佳为目标函数,建立了基于经济性的大机捣固维修决策模型。结合道床大机清筛的脏污指数评价,将车站分布、大机作业特点、捣固标准等因素作为约束条件,综合考虑大机捣固和大机清筛在时间、地点上的相干性,为制定最具经济效益和维修效果的道床大机捣固和清筛的集中修计划提供决策依据。