- 雷定猷;闫红莹;洪舒华;张英贵;
集装箱的混合平衡装载是指将重量、密度差别较大的轻重货物混合装入同一集装箱中,且满足负载平衡约束,实现平衡装载的问题,它是集装箱装载布局问题的子类,其研究对保障装运安全、提升作业效率、减少运输成本和能源消耗等各方面都有重要意义。负载平衡是集装箱装运最基本的约束之一,但在混装轻、重型货物时不易实现,如何精准量化负载平衡,确保轻重货物装载平衡值得探索和研究。统筹考虑负载平衡、装载位置、放置方式等限制条件,将轻重货物作为对象,构建平衡装载模型,并设计算法求解。结果显示:创建的模型和求解算法可以确保集装箱装入货物后的容积利用率不小于90%,并且有95%以上的概率达到负载平衡要求。
2021年01期 v.43;No.279 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 870K] [下载次数：411 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：2 ] - 谢晓敏;何最新;王莹;李海鹰;
为提高高速铁路基础设施"检养修"工作的效率与质量,充分保障列车开行密度较高的高速铁路行车安全,从生产与管理两个角度对高速铁路综合维修段的布局方法进行研究。首先,从生产层面建立选址模型得出工区(车间)等基本生产单位的设置方案以及大型维修机具的配置方案;在此基础上,考虑对综合维修段的管辖范围进行划分,得到所有可行方案,并从人员管理、生产生活用房、成本、组织结构、作业负荷5个管理因素出发,采用TOPSIS理论,结合不同指标间灰色关联度的分析方法,对可行方案进行比选。最后,以某局管内速度350 km/h高速铁路网为例进行了验证。
2021年01期 v.43;No.279 10-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 763K] [下载次数：328 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：2 ] - 鲁工圆;沈子力;彭其渊;王超宇;
大型车站的到达追踪间隔时间是列车追踪间隔的限制要素。以压缩列车到达间隔时间为目的,在接近车站的指定闭塞分区实施速度控制,引导列车通过分段制动的方式,平衡其区间和到达间隔时间,从而优化列车追踪间隔时间。在速度控制条件下列车到达间隔时间计算公式推导的基础上,分析速度控制值和速度控制位置对到达间隔时间的影响,并总结相关规律。以京沪高速铁路上海虹桥站为例进行仿真实验,分析了一、二、三接近闭塞分区速度控制下列车区间、到达间隔时间以及区间运行时间的变化情况,研究了较优的区间速度控制策略,实验结果表明合理的速度控制方案能够显著优化列车到达间隔时间,在仿真试验中最多可压缩到达间隔时间近80 s。
2021年01期 v.43;No.279 19-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 3065K] [下载次数：604 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：29 ] |[阅读次数：2 ] - 钱名军;李引珍;何瑞春;曾海军;
铁路网的建设进程应与经济社会发展保持适度匹配,其路网规模受人口资源、经济社会、交通政策和运营组织等因素影响,具有动态、时滞、非线性的复杂特征。首先,在不依赖先验信息的情况下,运用互信息法对人均GDP、全社会货运量、旅客周转量等12项影响铁路网规模的指标进行互信息计算。接着,运用Granger因果检验对初选指标进一步筛选,获得7项最具解释力的指标。然后,利用NARX良好的学习记忆与延迟反馈功能构建测算模型,以筛选所得7项指标作为自变量输入、铁路网里程序列作为因变量自回归输入测算铁路网里程。最后,将本模型与传统BP、NAR和单一NARX等神经网络模型的测算结果进行验证、对比。结果表明本模型解释能力更强、泛化能力更好和结果精度更高。
2021年01期 v.43;No.279 28-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1585K] [下载次数：287 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：2 ]
- 王晨;罗世辉;许自强;马卫华;董孝卿;邬平波;
针对某高速铁路上运行的动车组列车出现构架失稳报警问题,对失稳动车组轮对踏面以及失稳区间钢轨磨耗特性进行测量,发现失稳情况动车组踏面出现严重的凹形磨耗,而失稳区间钢轨以轨距角磨耗为主。对现场实测轮轨接触特性进行计算分析,根据动车参数建立车辆动力学仿真模型,分析轮轨磨耗对车辆稳定性的影响。另一方面选择装备典型凹磨踏面,在不同钢轨磨耗情况下对转向架构架振动情况进行现场试验。仿真与试验结果表明:不合理的轮轨匹配关系是造成构架横向报警的主要原因,随着踏面凹磨加剧,轮轨匹配等效锥度的增大导致车辆稳定性降低,构架发生失稳触发构架横向报警,而轨距角磨耗钢轨进一步加剧了构架失稳情况。
2021年01期 v.43;No.279 39-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 6963K] [下载次数：471 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：12 ] |[阅读次数：2 ] - 石慧荣;程艳霞;李宗刚;高溥;
为减小机车齿轮传动质量,保证高速运行稳定性,根据分析力学方法和应变能原理给出一种辐板式直齿圆柱齿轮传动的啮合刚度计算方法。通过对不同辐板和轮缘厚度、辐板孔径和孔数齿轮啮合刚度的分析,找出辐板结构对啮合刚度的影响规律;同时在保证机车齿轮强度条件下,以辐板结构参数为设计变量,利用多目标遗传算法对大齿轮质量和啮合刚度波动因子进行了最小化,并对优化前后机车齿轮传动的动力学性能进行分析。结果表明:本文方法能够准确计算机车辐板式齿轮传动的啮合刚度及其波动规律,改变辐板式齿轮基体参数会导致啮合刚度变化;优化的齿轮减小了系统惯性力,有效缩减了高速传动中的动态啮合误差,避免了高速传动中的次谐波振动。
2021年01期 v.43;No.279 49-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1801K] [下载次数：254 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：2 ] - 周素霞;孙宇铎;吴毅;张昭;杨文澈;白小玉;
高速列车车轴表面的缺陷会给列车的安全运行带来隐患。据统计,冲击压痕与划痕在车轴表面缺陷中占据了较大比例。为研究冲击压痕与划痕对车轴的疲劳极限造成的影响,采用有限元仿真与疲劳试验相结合的方法。首先借助Abaqus有限元软件,分析预制缺陷后形成的残余应力场及施加外载荷后产生的叠加应力场,查看仿真结果中的高应力区域与试验中的裂纹源位置的吻合程度;随后根据试验结果拟合疲劳S-N曲线,分析各缺陷对车轴疲劳极限的影响,并采用残差平方和分析各缺陷在试样破坏过程中的影响权重;最后根据试样的试验结果预测全尺寸车轴疲劳极限。研究发现,相同条件下划痕对车轴的疲劳极限影响更大;若轴身表面出现类似缺陷,会威胁到列车的运行安全。
2021年01期 v.43;No.279 56-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 5372K] [下载次数：326 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：2 ] - 宋可荐;吴命利;杨少兵;潘朝霞;马春莲;
自2007年京哈线第一次发生牵引供电系统高次谐波谐振以来,已有超过15条电气化铁路发生过谐振事故,严重影响铁路运输系统的安全稳定运行。通过案例分析和统计,总结谐振规律及其危害。根据电路结构阐明车网电气耦合关系,分别介绍交流机车谐波源特性和牵引供电系统阻抗频率特性的建模方法,并提供一种简化谐振机理分析来解释主要谐振规律。探讨地面和车上的多种谐振抑制措施,提出解决谐振问题的基本思路。对谐振的研究工作将车、网在电气上看作一个耦合整体,同时考虑理论分析的准确性和工程应用的简明性需求,希望对牵引供电系统谐振及其预防和治理工作提供一个全面的参考。
2021年01期 v.43;No.279 64-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 4209K] [下载次数：1403 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：65 ] |[阅读次数：2 ] - 曹保江;陈力生;李瑞芳;杨雪;陶鑫;
高速铁路高架桥接触网系统的雷击率分布可作为其防雷要点的重要参考依据。基于分形理论,考虑高架桥接触网系统引入的边界条件,以超松弛法进行差分迭代运算,建立接触网系统雷击分形模型,通过每次改变模型中的特定影响参数进行仿真,分析AF线及T线工作电压、高架桥高度、雷电流幅值和下行先导起始位置对雷击率的影响规律,结果表明:高架桥高度、雷电流幅值和下行先导起始位置均对接触网系统的雷击率有一定影响,即高架桥高度越高、雷电流幅值越大、下行先导起始位置距离接触网越近,接触网系统的雷击率越大,特别地,AF线在各影响因素下均能有效屏蔽T线和PW线。
2021年01期 v.43;No.279 77-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 3064K] [下载次数：198 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：3 ] - 鲁进军;吴萌岭;牛刚;
针对国内动车组已发生的多起因速度传感器故障导致制动系统误报轴抱死故障的问题,提出一种轨道交通制动系统速度传感器故障的一体化智能诊断方法,实现了速度传感器异常的实时检测、具体故障轴的准确定位和故障类型的自动识别。基于对主元分析法的改进,通过检测样本的综合监控指标是否超限判断,实现故障的检测;采用重构贡献图故障定位方法,通过反复迭代判断,实现具体故障轴的准确定位;运用基于Petri网的故障诊断技术,结合工程经验,建立各故障演变传递的逻辑关系,实现速度传感器典型故障的自动识别;同时通过故障注入试验证明该方法能准确、有效地智能诊断出速度传感器故障,解决动车组的运营隐患问题。
2021年01期 v.43;No.279 85-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 2801K] [下载次数：505 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：17 ] |[阅读次数：4 ]
- 康玄烨;赵林海;孟景辉;高利民;
针对铁路现场的补偿电容故障记录,提出一种基于长短时记忆(LSTM)的轨道电路补偿电容故障数量预测方法。首先基于补偿电容故障记录,按一定的间隔时间统计构建补偿电容故障数量随时间变化的序列;然后基于LSTM构建故障数量预测模型,利用AdaDelta算法训练模型参数;再针对LSTM初始化超参数对预测模型性能有较大影响的问题,利用萤火虫算法对超参数进行优化,从而挖掘补偿电容故障数量随时间的变化规律,并实现对补偿电容未来一段时间内故障数量的预测。实验表明,该方法能够良好地拟合补偿电容故障数量随时间的变化规律,并能够较准确地预测补偿电容的故障数量,从而可以指导铁路部门提前协调设备、资金和维修人员等资源,提高补偿电容运维效率,为补偿电容故障预测的研究提供了新思路。
2021年01期 v.43;No.279 94-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1830K] [下载次数：476 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：26 ] |[阅读次数：2 ] - 李其昌;步兵;赵骏逸;李刚;
列控系统态势感知是指对可能引起列控系统信息安全态势发生变化的态势要素进行获取、理解、评价以及预测的过程。提出一种基于SVD Entropy和SVM联合算法的列控系统态势感知技术,以识别信息安全风险,避免列控系统安全事故发生。该联合算法能够处理列控系统多源异构数据集,通过设定奇异值熵阈值,完成多源异构数据的降维与特征提取;再结合支持向量机多分类算法,实现数据的分类与融合。仿真实验表明,当奇异值熵阈值设定为0.85时,在保持分类精度基本不变的前提下,SVD Entropy和SVM联合算法能有效压缩系统运算时间,具有较高的计算实时性。该联合算法为后续实时在线处理数据,完成态势评价、预测提供了理论支持。
2021年01期 v.43;No.279 100-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1256K] [下载次数：293 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：2 ] - 李召召;王立德;杨岳毅;申萍;
多功能车辆总线(MVB)是列车的中枢神经,其可靠性对列车的安全稳定运行至关重要。在常见的MVB网络故障中,间歇性连接(IC)故障常在列车运行时的振动环境下间歇性出现,不仅难以诊断和定位,而且将导致网络丢包率和时延的增加,影响列车的运行安全。为此提出了一种MVB间歇性连接故障的定位方法。由于IC故障帧波形被打断后无法解码,因此通过训练稀疏自编码器对各网络设备的物理波形进行表征学习,并基于学习到的特征数据训练神经网络分类器,以识别IC故障帧的所属设备,进而建立IC故障代码、定位IC故障。实验结果表明,该方法可以有效提取MVB网络波形的内在特征,准确识别IC帧波形,有效定位IC故障。
2021年01期 v.43;No.279 107-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 2757K] [下载次数：147 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：2 ] - 吴炳昊;董俊超;阮秋琦;
北京S1线车地通信的信息帧仅有128 bit,需在消耗尽量少校验位的同时,拥有较高的信息检错能力。首先介绍了CRC漏检原理;其次基于BSC信道,针对包含数据位、校验位在内的128 bit信息帧,采用概率方法,对CRC-24(0x1974f0b)与IEEE 802.3中CRC-32(0x104c11db7)的检错能力,进行了定量对比;最后使用误码率的离散点进行分析计算,用极限运算证明了分析结论在低误码率时均成立。理论分析和实验均表明:在128 bit信息帧场景下,若BSC信道误码率低于2.838 41×10~(-5),CRC-24(0x1974f0b)不但比CRC-32(0x104c11db7)少消耗8 bit校验位,同时还能提供更优的检错能力,且误码率越低优势越显著。因此,在实践中选择CRC生成多项式时,应综合考虑信道误码率、数据位bit数、以及对检错能力的要求等。
2021年01期 v.43;No.279 115-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 683K] [下载次数：203 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：2 ]
- 梁金宝;戴公连;唐宇;杨凌皓;
基于东南地区某高速铁路桥上曲线段CRTSⅡ型板式无砟轨道三年的实测温度数据,采用时间序列差分法将温度时程曲线趋势变化和短周期变化进行分解,得到轨道结构的均匀温度时程,并用傅里叶级数进行拟合,提出轨道结构均匀温度时程拟合表达式;考虑到常用的概率模型求取梯度极值忽略了尾部数据的影响,导致不同重现期梯度代表值计算存在一定误差,采用GPD数学模型对梯度尾部样本进行拟合与重现期估计,提出轨道结构现场实测最大温度梯度模式与对应100 a重现期的温度梯度拟合模式。研究表明:GPD模型可对尾部极值温度数据进行很好地拟合,预估不同概率需求的温度梯度作用值;轨道结构年均匀温度为21.38℃,年均温的变化幅值为11.3℃;采用GPD模型对轨道结构梯度100 a重现期代表值进行计算,截面Ⅱ顶底测点最大正温差的实测值与估计值分别为18.8、26.8℃,采用指数形式对结构竖向温度梯度实测最值与估计值进行拟合,拟合相关系数的平方均在0.98以上,可为无砟轨道结构温度作用取值提供参考。
2021年01期 v.43;No.279 122-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 2205K] [下载次数：365 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：3 ] - 王军平;
对小半径曲线上股轮轨两点接触侧磨机理进行了分析,提出了现场钢轨打磨实施方案并对其合理性进行了验证,并以此为基础对基于RRD的钢轨打磨目标廓形设计方法进行了研究。结果表明,轮轨两点接触形态及轨侧接触点的大切向力是导致小半径曲线钢轨侧磨严重的主要原因之一,轮轨贴合式两点接触能够有效提高滚动半径差,减小轨侧接触点磨耗指数和两个接触点间的磨耗指数差异,提高转向力矩和转向架的曲线通过性能,理论分析和现场试验结果完全吻合。基于RRD的钢轨打磨目标设计廓形能够有效改善轮轨几何接触关系,消除轨距面处的接触点跳跃现象,在小半径曲线大横移量时较好地形成贴合式两点接触和轨距面的局部轮轨共形接触,在减小轮轨磨耗的同时可有效控制轮轨接触应力。
2021年01期 v.43;No.279 128-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 2991K] [下载次数：465 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：33 ] |[阅读次数：2 ] - 刘笑凯;肖杰灵;赵春光;刘学毅;
根据CRTSⅡ型板式无砟轨道上拱后的受力和变形特点,建立轨道板的垂向稳定性仿真分析模型,通过缩尺模型进行试验验证,并利用有限元法分析初始上拱、温度梯度、假缝和钢轨等对其垂向稳定性的影响。研究表明:轨道板初始上拱是轨道板失稳的关键影响因素,初始上拱矢度越大,轨道板的稳定性越差,若初始上拱矢度≥20 mm,轨道板会有整体失稳的风险;温度梯度对轨道板稳定性的影响较小,正温度梯度会降低轨道板的稳定性,负温度梯度会增强轨道板的稳定性;假缝会降低轨道板的稳定性,轨道板上拱位移越大,假缝的影响越明显;钢轨有利于保持轨道板的稳定性,但升温后钢轨的作用降低,为安全计,研究轨道板的稳定性可不考虑钢轨的影响。
2021年01期 v.43;No.279 135-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 3205K] [下载次数：312 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：19 ] |[阅读次数：2 ] - 魏丽敏;李双龙;何群;何重阳;
结合上海—昆明高速铁路某深埋式桩板结构桥隧过渡段动力响应现场试验,建立车辆-轨道-路基耦合振动数值模型,研究深埋式桩板结构路基动力特性,评价其用作桥隧过渡段的过渡性能。研究结果表明:6种测试车型引起过渡区测点振动加速度最大值为3.77 m/s~2,测点最大振动加速度随车速增大而增大,最大振动位移与车速没有明显相关性;隧道与桥台测试断面的功率谱密度平均值比过渡段路基的更大,过渡段路基动力响应振动水平比桥台与隧道的更弱;过渡区最大钢轨挠度变化率约为0.149 mm/m,小于控制值0.300 mm/m,表明过渡区轨道结构动力性能良好;行车荷载作用下,桩长越长,桩顶动位移越小,桩板结构的变桩长设计有利于过渡区刚度的平顺过渡。
2021年01期 v.43;No.279 141-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 5005K] [下载次数：420 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：2 ] - 李浩;
新建广州南沙港铁路龙穴南特大桥采用基于快速施工的栓焊结合矩形截面混合梁斜拉桥,钝体截面的结构抗风是设计的难点之一。以龙穴南特大桥工程为背景,利用理论公式、计算流体动力学CFD数值仿真技术和节段模型风洞试验,开展钝体截面铁路混合梁斜拉桥涡振性能研究。结果表明:原设计截面的节段模型风洞试验显示在±5°、±3°和0°均会发生大幅竖弯涡振和扭转涡振,不满足要求,需要采取气动措施加以控制;提出下1/4稳定板+15°抑流板的气动措施,有效地将涡激振动的振幅抑制在允许范围内。
2021年01期 v.43;No.279 149-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 3448K] [下载次数：177 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：2 ] - 张兵;何旭辉;周佳;邹云峰;
既有高铁动车组愈加流线的外形可能会使列车气动力的雷诺数效应进一步加剧,因此有必要在大雷诺数范围内对车-桥系统气动力的雷诺数效应进行系统研究。风洞试验采用测压形式对简支梁单桥、列车和典型车桥组合等工况的气动力的雷诺数效应进行了研究,同时考虑风攻角对气动力雷诺数效应的影响,并分析迎风侧与背风侧各工况下列车气动力的雷诺效应。试验结果表明:典型桥梁工况气动力在试验雷诺数范围内的变化较小,仅个别攻角下气动力降低;工况3发现列车与桥梁气动力在不同风攻角下随雷诺数变化一致,列车在试验雷诺数范围内阻力均随雷诺数的增加而降低,升力增大,桥梁由于列车的干扰存在对雷诺数变得十分敏感;迎风侧列车的气动力对雷诺数的敏感程度高于背风侧工况。
2021年01期 v.43;No.279 154-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 3418K] [下载次数：238 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：2 ] - 陈梦成;温清清;罗睿;谢力;
针对地铁工程钢筋混凝土结构服役期间疲劳现象和腐蚀问题,以应力水平(0.6、0.7、0.8)、杂散电流强度(10、20、30、40 V)和氯离子浓度(2.5%、3.5%、5%、10%)为主要变化参数,使用荷载控制对预腐蚀开裂后钢筋混凝土梁进行了腐蚀-四点弯曲疲劳试验模拟,并获得了杂散电流、氯离子和疲劳荷载作用下试验梁跨中挠度变化规律。试验结果表明:各个试验梁的挠度发展过程大致相似,均大致呈现出三阶段的"S"形特征。基于试验梁跨中挠度演化规律,建立了杂散电流、氯离子和疲劳荷载共同作用下钢筋混凝土试验梁挠度演化半经验解析模型,模型参数与材料属性、腐蚀环境和荷载等试验条件有关,并由试验确定。在此基础上进一步提出了模拟地铁服役环境下钢筋混凝土梁疲劳寿命预测模型和损伤演化模型,从而可以避免进行大量的疲劳试验。借用该模型预测杂散电流、氯离子和疲劳荷载共同作用下试验梁的疲劳寿命,并与试验结果进行对比分析,发现预测值与试验结果吻合良好,进一步证实了方法的可行性和有效性。
2021年01期 v.43;No.279 160-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 3179K] [下载次数：572 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：2 ] 下载本期数据