- 王泽;潭宇燕;魏玉光;
编制行包运输方案是铁路行包运输组织的关键环节,在旅客列车挂运行李车的方式下,仍然依靠人工经验编制,存在运输能力与行包流在时空上不完全匹配的问题。根据其性质和特点,采用时空网络建模方法,将其转化为多商品流问题。为保证时效性,以行包运输时间最短为目标,考虑行李车载运能力、行包中转次数以及各项时间约束,建立二元整数规划模型。针对模型规模庞大、精确求解困难的特点,提出基于拉格朗日松弛的求解算法,将原问题分解为一系列最小费用路径子问题;设计上界启发式算法,弥补拉格朗日下界解不可行的不足。经算例验证,模型与算法具有良好的优化效率与实用性。
2021年11期 v.43;No.289 8-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1190K] [下载次数：487 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：2 ] - 王臻杰;张得志;秦进;李双艳;
为提高中欧班列运输网络的整体运营效率与社会福利,构建考虑运输规模效应与拥堵效应的中欧班列集散中心选址与流量分配双层规划模型,上层模型通过决定集散中心选址达到社会福利最大化,下层为基于Logit的随机用户均衡模型,设计嵌入MSA的遗传算法进行求解。在现有5大中欧班列集散中心的背景下,以国内主要始发城市到莫斯科的运输网络为例进行计算分析。结果表明:综合考虑始发城市的自身货运需求与城市的区位条件来进行选址能提高系统社会福利。此外,中欧班列货运规模的增加能产生运输规模效应,但也会加剧运输网络中的拥堵并降低社会福利。可增设新集散中心来缓解拥堵和满足货物集散需求,新集散中心选址可优先考虑太原、徐州、石家庄和济南。
2021年11期 v.43;No.289 18-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1177K] [下载次数：972 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：28 ] |[阅读次数：4 ] - 姚向明;赵鹏;乔珂;张文凯;
客流控制是当前大城市轨道交通应对高峰拥挤的重要措施。既有研究较少考虑客流常态波动导致的方案可靠性降低问题,为此构建客流不确定条件下控制方案编制鲁棒优化模型,以期降低潜在运营安全风险。首先,分析进站流及站间OD流波动特征;其次,以确定型控制模型为基础,以乘客站外总延误时长最小化和客运周转量最大化为目标,基于相对鲁棒思想构建控制方案编制鲁棒优化模型;最后,以北京地铁5号线实证分析,结果表明:通过牺牲较小的目标损失能够有效降低客流淤积风险、提高方案的鲁棒性;在方案实施周期(1个月),鲁棒型方案相比确定型方案优势明显,约束突破数平均降幅51.3%,突破程度平均降幅78.0%,目标损失(总延误时长)仅增加25.8%。
2021年11期 v.43;No.289 29-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1371K] [下载次数：764 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：22 ] |[阅读次数：3 ]
- 黄莎;于杨;李志伟;车正鑫;
为探索高速列车气动减阻新方法,采用基于Realizable k-ε的数值计算方法探索在列车尾部不同位置以不同速度射流对列车周围湍流流场和气动阻力的影响规律。研究结果表明:在列车等截面车身和流线型尾部过渡位置(位置1)和尾车挡风玻璃上方流动分离位置(位置2)设置射流具有明显的减阻效果;当射流速度小于0.12倍车速时,位置1射流具有最佳减阻效果,整车减阻率高达4.88%(射流速度为0.05倍车速);当射流速度大于0.12倍车速时,位置2射流减阻效果更显著,减阻率在0.2倍车速时达到最大,整车减阻率达2.99%;不同列车运行速度下,各位置以不同速度射流对列车气动阻力的影响规律一致,但减阻率随列车运行速度的增大呈减小趋势。
2021年11期 v.43;No.289 38-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 2109K] [下载次数：532 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：21 ] |[阅读次数：2 ] - 穆鑫;
动车组车轮缺陷主要发生在轮辋部位,有效确定轮辋内部疲劳裂纹尺寸和形态对保障车轮运行安全、延长车轮使用寿命至关重要。目前,车轮超声探伤主要通过基本的扫描超声成像发现缺陷,但因裂纹走向或闭合状态的不确定性无法实现准确定量。针对常规轮辋超声探伤成像能力的不足,将相控阵全矩阵捕获及全聚焦成像方法应用到轮辋超声探伤成像优化研究中,并与传统相控阵线性扫查成像和扇形扫查成像进行对比分析。基于有限元法的成像仿真和实车缺陷轮测试表明,相控阵超声全聚焦成像技术的应用可以减少探伤近场成像盲区,改善轮辋内部缺陷成像质量,有利于更准确地评估缺陷尺寸及其扩展趋势。
2021年11期 v.43;No.289 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1112K] [下载次数：284 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：3 ] - 程敦诚;王倩;吴福庆;王昕钰;牛英杰;叶壮;
高速铁路接触网支撑装置顶紧螺栓在列车长期运行中会产生松脱和脱落等不良状态,针对其缺陷样本不足、状态变化特征粒度差别小不易判定等问题,提出SSD512和U-net8两种深度学习算法。并基于SSD512定位算法和U-net8语义分割模型的设计,实现顶紧螺栓状态的智能检测。通过SSD512实现了顶紧螺栓区域的定位和截取;通过U-net8将顶紧螺栓图片中薄螺母、螺杆等语义信息进行不同颜色的标记;通过语义图片的判定,实现对顶紧螺栓的状态检测。通过在顶紧螺栓的定位、顶紧螺栓的语义分割两个数据集上进行训练、验证,结果表明:所提的顶紧螺栓状态智能检测方法能准确定位接触网中的顶紧螺栓;实现顶紧螺栓的状态检测,综合准确率达到95.75%。
2021年11期 v.43;No.289 52-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1488K] [下载次数：602 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：28 ] |[阅读次数：5 ] - 高涛;杨杰;贾利民;张振利;刘洋洋;
针对永磁悬浮结构的刚性解耦与振动抑制问题,以单自由度永磁悬浮系统为对象,研究弹簧阻尼结构对永磁悬浮系统的动态特性调节机理。将阻尼悬挂的动力学特性引入永磁斥力型悬浮模型中,分析表明弹簧阻尼悬挂并不能直接改善永磁悬浮结构的零阻尼特性。引入并联式混合悬浮结构,构建弹簧阻尼影响下的电磁永磁混合模型,并在电流/间隙双环反馈控制下,改善永磁悬浮结构的动、静态特性,结果表明:弹簧阻尼结构加剧了被控系统模型的复杂程度,但合理的弹簧有利于车辆减振与控制解耦,为进一步考量中小型悬浮架的机械解耦、车辆减振等设计,提供了理论基础和参考依据。
2021年11期 v.43;No.289 61-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1521K] [下载次数：283 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：4 ]
- 徐传芳;
针对执行器效率部分损失情况下高速列车对期望速度曲线的跟踪控制问题,并考虑模型参数时变不确定、附加阻力干扰、执行器输出饱和受限等因素的影响,提出基于自适应非奇异终端滑模控制技术的高速列车有限时间容错跟踪控制策略。采用自适应控制技术实现模型参数标称值与系统集总不确定性上界的在线估计;引入非奇异终端滑模控制技术实现高速列车速度跟踪误差和位移跟踪误差的有限时间收敛。所设计的控制器不依赖于故障检测与诊断设备,不需要模型参数和系统集总不确定性的先验知识,可以有效补偿由附加阻力、执行器故障、输出饱和受限、模型参数时变不确定性引起的系统集总不确定性。基于Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的稳定性,以及速度跟踪误差与位移跟踪误差的有限时间收敛。仿真结果证明了本文所提出控制策略的可行性和有效性。
2021年11期 v.43;No.289 69-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1522K] [下载次数：437 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：23 ] |[阅读次数：3 ] - 刘一博;赵林海;
信号集中监测(CSM)系统通过对无绝缘轨道电路(JTC)指定位置的数据采集,实现了对JTC的故障诊断。为进一步提高CSM系统的诊断水平,提出基于随机森林的JTC故障智能诊断方法。首先,通过传输线理论,对CSM系统所采集的JTC数据进行建模,并利用JTC半实物仿真平台对模型进行验证;然后,采用故障注入技术,利用所建模型,对JTC的典型故障模式下的CSM监测数据进行仿真,以此建立故障特征集;最后,制定包含再训练过程的JTC故障智能诊断策略,基于随机森林模型设计相应的故障诊断算法。实验结果表明,所提方法基于CSM,在不增加采集点的情况下,能够准确定位JTC上31种典型故障,且对未知故障具有智能诊断和学习能力,故障定位准确、识别度高、适应性强。
2021年11期 v.43;No.289 78-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1635K] [下载次数：210 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：2 ] - 尹航;梁玉琦;王成龙;
转辙机的健康状态评估是实现状态修的重要技术之一。提出基于时域、时频域特征与循环神经网络的状态评估方法。首先利用集合经验模态分解将原始信号分解,得到不同时间尺度的固有模态分量,并提取每个分量的模糊熵与6个时域特征组合作为原始特征集;然后利用局部加权回归对特征曲线进行平滑以捕获退化趋势,并利用特征的固有属性进行特征选择;最后将最优特征子集作为门控循环单元神经网络的输入,建立时间序列特征与转辙机健康指数的非线性关系。实验结果表明,该方法可以利用转辙机原始功率数据准确提取并选择混合特征,有效识别早期故障,评估转辙机的健康状态。
2021年11期 v.43;No.289 88-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1789K] [下载次数：388 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：3 ] - 柯良斌;李宗刚;杜亚江;陈引娟;
针对经典云模型在绝缘子憎水性相邻等级之间评价比较模糊的问题,通过对经典云模型进行改进,提出一种可改善边缘特征提取能力的过渡云模型。首先,基于确定度在0.5附近的不确定性最大这一特点,结合过渡态理论,在保证论域范围与雾化特性与经典云模型相一致的前提下,通过对确定度0.5以上云滴的舍弃-镜像-拉伸-重新生成等步骤,构造过渡云模型;然后,在此基础上,与经典云模型以及传统的基于图像的复合绝缘子憎水性等级判定方法进行对比试验。结果表明,本模型在保证水珠边缘像素信息不确定性的条件下,相比其他方法能较准确地分辨出交叉处的等级,从而验证了过渡云模型具有概念边缘特征的提取能力,且在绝缘子憎水性等级评价方面具有比较好的应用前景。
2021年11期 v.43;No.289 97-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1585K] [下载次数：134 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：4 ]
- 朱志辉;王盈莹;龚威;张磊;蒋丽忠;
为研究移动荷载作用下的轨道结构动力响应,提出了一种基于传递矩阵法的轨道建模和求解方法。该方法利用轨道结构的周期性特征,首先将其周期性重复部分划分为不同元胞单元,并建立各类元胞的动力方程;而后根据相邻元胞单元间的位移和内力协调关系,推导元胞内部及相邻元胞间的传递关系,进而建立整体轨道结构的状态矢量传递模型;最后结合轨道结构边界条件,采用直接积分法求解各个元胞结构的动力响应。针对有砟和无砟轨道结构,分别提出了不同的元胞划分方案,建立了相应的状态矢量传递模型。并分别以移动荷载通过有砟轨道和无砟轨道为例,采用TMM和有限元直接刚度法计算了轨道动力响应;结果表明,该方法具有较高的计算精度,且显著地降低了轨道结构自由度数目,可有效地用于轨道结构的动力响应分析。
2021年11期 v.43;No.289 105-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1580K] [下载次数：352 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：2 ] - 杨洋;张志勤;吴刚;曹大富;
传统无砟轨道板由于钢筋网片形成的感应阻抗,恶化了无绝缘轨道电路的一次参数,通过添加绝缘套管或卡子的处理方法可改善轨道板的绝缘性能。然而,这种绝缘方式可能影响无砟轨道板的结构疲劳性能。为此,对6块CRTSⅡ型板式无砟轨道板(RC板)进行静力和疲劳性能试验,研究其相应的损伤规律,参数主要考虑荷载水平的影响。试验结果表明:CRTSⅡ板式无砟轨道板经过疲劳循环加载后的破坏形态为预应力筋和非预应力筋断裂;荷载水平控制着结构挠度和裂缝的发展;疲劳荷载上限值对无砟轨道板混凝土及受力筋应变影响很大。最后,给出裂缝宽度和应力关系的拟合曲线供设计者参考。
2021年11期 v.43;No.289 113-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1951K] [下载次数：431 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：2 ] - 陈嵘;方嘉晟;王平;于浩;徐井芒;
以18~#高速道岔为对象建立可模拟道岔完整转换过程的弹性可弯尖轨转换仿真分析模型,同时根据外锁闭装置结构建立其有限元模型,揭示了外锁闭装置运动对锁闭杆处转换力的影响机理,结合转换分析模型得到尖轨转换力时程曲线,并计算分析不同因素对尖轨转换力的影响规律,研究结果表明:外锁闭装置优化了锁闭杆的受力状态,锁闭杆处转换力远小于尖轨轨腰作用力;夹异物会引起转换力增大,不利于尖轨锁闭到位,当夹异物尺寸为3 mm时尖轨转换力出现明显增幅;尖轨转换力与各牵引点错峰启动时间差整体呈正比关系,且二动转换力受动作时差影响最大。
2021年11期 v.43;No.289 122-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 2172K] [下载次数：193 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：2 ] - 赵振航;付娜;姚力;李成辉;
复合轨枕通过自身的弹性变形,从轨枕本身增加了轨道结构弹性,为研究复合轨枕的减振机理,本文首先说明复合轨枕变形特点,并测试其相关参数,通过建立力学模型,基于功率流方法,揭示复合轨枕减振机理,复合轨枕功率流垂向分布特性。研究表明:压缩弹性模量是影响复合轨枕减振性能的关键参数,经测试可知其压缩弹性模量平均值为900 MPa,损耗因子为0.093;复合轨枕振动过程中内部消耗的能量大于Ⅲ型混凝土轨枕,减小向下传递的功率流,减小了道床的振动;复合轨枕承轨槽处振动较大,应引起重视;从轨道结构振动能量角度考虑,建议再生复合轨枕弹性模量取值为900～1 500 MPa。
2021年11期 v.43;No.289 129-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1725K] [下载次数：237 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：2 ] - 李论基;赵天宇;王骑虎;王朋伟;王伟锋;
内陆寒旱区含盐粗粒土广泛分布,选用适宜的路基填料和防治方案避免路基发生盐胀、溶陷、腐蚀等病害成为盐渍土地区路基修筑的难点问题。为了解决上述问题,借助工程地质勘察、室内试验、现场载荷试验及大型路基填筑试验,阐释了含盐粗粒土的路用性能,揭示了路基盐胀变形的规律与路基温度变化模式,基于此提出路基盐胀变形预测模型。面对现行行业规范对路基填料、场地适宜性评价结果与寒旱区公路工程修筑后的反馈信息存在偏差的问题,建议配合路基盐胀预测模型与路基容许变形量进行综合评价。研究指出粗粒盐渍土存在盐胀结构层,基于此提出路基结构设置盐胀抑制层的防治思想。路基填筑试验表明,采用加筋法处治粗粒盐渍土路基效果良好,可有效抑制盐胀。
2021年11期 v.43;No.289 137-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1990K] [下载次数：303 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：2 ] - 张浩;钟志鑫;段君淼;王国安;郑志超;
基于宏观应变模态的损伤识别方法在大跨柔性桥梁损伤定位及定量中取得了较好效果,并体现了"一专多能"的优势,但中小跨径铁路桥梁刚度大,且车桥系统体现出较强的时变振动特性,加上车辆荷载的非平稳性特征,导致较难获取桥梁准确、稳定的应变模态,使得基于宏观应变模态识别中小跨径桥梁损伤十分困难。利用小波变换实现对宏观应变响应的重构和频域化,并基于单元间互相关函数,构造全频域互能量密度谱单元幅值矩阵的损伤定位指标,基于该指标中的极大值互相关系数和,构造基于单元之间互能量密度谱幅值矩阵系数和的传递比作为损伤定量指标,分别从不同损伤程度、不同车桥质量比等方面进行实验验证,实验结果表明:该指标不需要获取桥梁模态信息,通过频域应变幅值,即可实现时变中小跨径桥梁的精准损伤定位和不同损伤程度的定量识别,误差保持在6%以内,具有较强的抗噪能力。
2021年11期 v.43;No.289 145-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 2020K] [下载次数：314 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：2 ] - 于丽;吕城;夏鹏曦;王明年;
由于黄土垂直节理发育导致浅埋黄土隧道的破坏模式不同于普通隧道,垂直节理的发育破坏了围岩的完整性和连续性从而降低隧道的稳定性,同时黄土的水敏性强,浅埋黄土隧道的稳定性受地下水的影响,目前研究浅埋黄土隧道稳定性问题的理论不够成熟。结合浅埋黄土隧道实际破坏形式构建二维有限多块体平动破坏模式,基于极限分析上限法和强度折减法同时考虑孔隙水压力的作用,利用Matlab软件求解浅埋黄土隧道的安全系数及破裂面范围。将求解的安全系数和既有的研究进行对比,验证了计算安全系数的合理性。分析不同参数对安全系数和破裂面范围的影响,研究结果表明:孔隙水压力对隧道稳定性和破裂面范围的影响显著,且不同孔隙水压力作用下浅埋黄土隧道的安全系数随参数变化的规律基本一致。可为浅埋黄土隧道的支护设计提供重要的参考依据。
2021年11期 v.43;No.289 153-159页 [查看摘要][在线阅读][下载 1802K] [下载次数：458 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：2 ] - 陈向博;
利用扎根理论质性研究方法,探索性地研究了中国高速铁路融合创新模式,中国高速铁路的创新演进是非线性的。构建中国高速铁路融合创新模式的理论框架,从社会发展要素、政策扶持要素和内源发展要素认知中国高速铁路融合创新模式,并建立三者之间的逻辑关系,可知中国高速铁路的技术创新发展以社会发展要素所开辟的市场与竞争为基础,在政策的牢固支撑下,撑起了中国高速铁路的产业发展架构。中国高速铁路的发展成效离不开产业内部各企业的内生发展与竞合关系,最终为中国高铁竖起发展高度,形成可持续发展的能力。
2021年11期 v.43;No.289 160-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 1447K] [下载次数：545 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：3 ] 下载本期数据