基于NSGA-Ⅱ遗传算法的市域快线无砟轨道结构多目标优化

作     者：冯青松 王龙 孙魁 李秋义 FENG Qingsong;WANG Long;SUN Kui;LI Qiuyi

作者机构：华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室南昌330013 广州地铁设计研究院股份有限公司广州510010 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 铁路轨道安全服役湖北省重点实验室武汉430063 

基　　金：国家自然科学基金项目(52178423 52068029) 

出 版 物：《铁道标准设计》 (Railway Standard Design)

年 卷 期：2025年第69卷第1期

页      码：15-21页

摘      要：为研究市域快线无砟轨道结构轻量化经济性、列车快速运行安全性协同优化设计问题,利用多体动力学软件Universal Mechanical建立车辆-轨道空间耦合模型,详细分析轨道板长度、宽度、厚度、弹性模量和扣件刚度、扣件间距单独变化时,对市域D型动车以速度160 km/h通过时所引起的轮轨系统动力响应,通过响应面实验得到市域快线无砟轨道钢轨垂向位移响应面模型,并经NAGA-Ⅱ遗传算法进行多目标优化得到最优参数组合。结果表明:通过单因素试验,对钢轨垂向位移影响显著的依次为扣件间距、扣件刚度和轨道板长度;建议在进行市域快线无砟轨道结构设计时将钢轨垂向位移作为关键评价指标;各设计变量对市域快线无砟轨道力学性能影响的主次顺序依次为扣件间距、扣件刚度、轨道板长度、轨道板宽度、轨道板厚度、轨道板弹性模量;推荐设计方案为扣件系统刚度25 kN/mm,扣件间距0.625 m,轨道板长度4.9 m,轨道板宽度2.8 m,轨道板厚度0.26 m,轨道板混凝土等级C40。

主 题 词：市域快线 无砟轨道 响应面法 NSGA-Ⅱ遗传算法 多目标优化 

学科分类：08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.13238/j.issn.1004-2954.202305220004

馆 藏 号：203156941...