摘要：针对地铁车辆段及上盖建筑振动控制难题,基于周期结构带隙理论提出周期性桩基础隔振措施,通过开展行车条件下现场测试获得车辆段及上盖平台振动响应,以此为基础建立和校核动力有限元模型,并拓展建立上盖建筑振动计算模型,分析周期性桩基础对上盖建筑的隔振效果。研究发现:(1)实测振动向上盖平台传播分频衰减量约为20 dB~50 dB之间,上盖平台及建筑振动显著频段在25 Hz~50 Hz;(2)上盖建筑部分房间预测值超过限值3 dB~6dB,采用周期性桩基础后可实现设计带隙范围内63 Hz处最大9 dB的分频插入损失以及7 dB的最大Z振级插入损失;(3)周期性桩基础可有效控制上盖建筑10 Hz以下低频振动,最大可降低16 dB。研究成果可为车辆段及上盖建筑振动控制提供一种新的方法和某种地层条件下的具体设计参数。

摘要：将牵引电缆与电气化铁路既有牵引网通过横向连接线并联,基于并联后的牵引网(简称“电缆牵引网”),将供电方式分为电缆+直供方式和电缆+AT供电方式(包括日本方式、法国方式和新型方式),并以电缆+日本AT供电方式为例,设计同相供电和异相供电方式下的电缆牵引网长距离供电方案;在建立电缆牵引网等值电路模型和链式电路模型的基础上,以列车工作电压为约束条件,基于多列车负荷的潮流计算,给出确定电缆牵引网供电距离的计算公式和流程;仿真分析电缆+AT供电方式下电缆牵引网阻抗和供电距离,并以某线路为例进行方案设计对比。结果表明:电缆+AT供电方式下电缆牵引网等值阻抗更小,供电距离约为AT供电方式下的2.5倍,可有效提高供电距离,增加外部电源选址的灵活性。

摘要：我国高速铁路网中多列车之间在多车站进行接续时的关系灵活且复杂,为有效提升旅客中转服务质量,先构建列车运行图接续方案优化的整数规划模型,调整既有运行图中列车的停站方案和运行时刻,优化列车接续的时间、频率和方式;再根据问题特点,在线性化模型的基础上设计遗传算法,将列车停站和运行时刻的循环迭代决策纳入遗传算法框架,提高模型求解效率;最后依托“二横二纵”主干路网构建大规模计算案例,验证方法的有效性。结果表明:与实际列车接续方案相比,优化后列车之间的接续时间平均缩短11 min,接续频率总计提高1109次,共53组列车接续由异站改善为同站,74.94%的客流OD中转服务质量得到不同程度提升;客流OD中的换乘需求越多,中转服务质量提升幅度越大,列车接续服务资源对不同OD间客流需求的匹配度更好。该方法能够在较小幅度调整既有运行图的前提下,获得列车接续方案较大幅度的质量提升。

摘要：列车运行图与维修天窗之间的冲突始终无法避免,且维修天窗开设时间的长短显著影响列车总运行时间。针对此问题,综合考虑维修天窗对列车运行造成的限速约束、车站到发线数量约束等,建立列车总运行时间最小,以及维修天窗实际开设时长与理想时长总偏差最小的双目标混合整数规划模型;对困难约束设置中间辅助变量将模型线性化以提高求解效率,并设计约束转换算法求解双目标模型的Pareto最优;微观化处理铁路线,将站内资源和站间资源细化为一系列行车资源单元,得到更加符合实际旅客运输需求的运行图。以某地区铁路线夜间开行列车及维修天窗开设计划为研究背景,调用商业软件求解双目标函数模型的Pareto最优,并对双目标模型的最小支配解和最优支配解进行对比分析;针对最优支配解下的列车进入、离开行车资源单元的时间、停站作业时间及维修天窗的开始时间及开设时长,绘制列车运行图。求解结果表明:模型在满足维修天窗最小开设时长的同时,能够兼顾列车运行总时间最小和维修天窗开设时长更充裕。基于最优支配解绘制的列车运行图表明:微观路网下的列车运行时刻表优化结果更符合实际旅客运输生产作业需要。研究结果可为铁路运营管理部门进一步优化列车运行图编制与维修天窗开设提供参考。

摘要：在普通双向土工格栅上附加节点,可形成具有立体加筋效果的加强节点土工格栅。在普通双向土工格栅加筋风积沙拉拔试验和离散元数值模型的基础上,构建加强节点土工格栅加筋风积沙的三维离散元拉拔模型,研究加强节点排布方式、厚度、数量、相邻节点间距对筋土界面力学性能的影响。研究结果表明:在节点上侧加强、节点下侧加强和节点上、下两侧同时加强的排布方式中,上下两侧同时加厚对极限拉拔阻力和界面摩擦角的增幅最大;加强节点可优化土工格栅的加筋性能;当节点布置方式不变时,加强节点厚度和节点数量均与极限拉拔阻力增量呈现出良好的线性相关性;与普通土工格栅相比,加强节点土工格栅的剪切带范围更大,且限制土体位移的能力更强;当多个节点同时工作且相邻节点的间距较小时,相邻节点的影响区域互相重叠,使节点提供的极限拉拔阻力增量降低,产生节点群体效应;随着相邻节点的间距增大,节点影响区域的重叠范围减少,群体效应逐渐减弱。

摘要：针对建设工程类项目中进行时间费用权衡的现实需求,以及资源转移成本对逻辑关系的固有影响,提出综合考虑施工顺序可变以及允许多施工组同时施工的软逻辑关系模型,同时引入资源转移对逻辑关系的选择进行限制,以工期和费用的双目标权衡为目标构建问题数学模型(comprehensive soft-logic scheduling problem of repetitive projects with resource transfer,CSLSPRPRT)。针对引入软逻辑带来的复杂性提升,以及静态拥挤度选择方法的固有缺陷,设计基于个体多样性自适应和动态拥挤度的改进遗传算法(NSGA-Ⅱ/IDDC)。仿真实验结果表明,该方法能在不同规模的实际场景下优化项目工期和费用,改进后算法能获得更多的可行解数量和更好的算法收敛性。

摘要：铁路卷状货物运输托盘设计、改进等工作往往依靠工程经验,通过仿真分析、实物检测的组合方式。然而,这种设计方法过于依赖个人经验,设计效率低,试验资源浪费严重,难以达到预期效果。为将传统设计思路转化为数学优化问题,引入元模型和自适应多目标优化算法对运输托盘进行设计、改进。建立托盘三维模型,制定装载加固方案,进行静载、冲撞工况仿真分析;对托盘进行强度试验(静载、冲击试验),检验仿真分析可靠性;采用SolidWorks和Ansys协同仿真技术,搭建参数驱动化CAE仿真环境;提出基于最大最小距离准则和ESP诱导协同优化的最优拉丁超立方取样方法,创建高维参数空间矩阵;以各工况许用应力、变形阈值为约束,建立多目标优化数学模型;比较不同元模型精度,选择GWO-BP神经网络,搭载自适应第三代非支配排序遗传算法(A-NSGA-Ⅲ)获得最佳参数组合,实现托盘轻量化、不同工况应力最小化。研究结果表明:以铁路RTKD款卷状货物运输托盘为例,进行多目标优化设计,发现托盘仿真分析与实际试验值误差均少于11%,仿真应力分布趋势与实测基本吻合;优化后,托盘质量减少27.97 kg,2种工况最大应力分别减少23.01 MPa和37.21 MPa,符合铁路货物安全运输需求。研究结果为同类型运输托盘的设计、改进提供了工程参考,对铁路卷状货物运输发展有重要促进作用。

摘要：以兰新二线高速铁路某车站及其邻接区间为例,采用节点电压方程法建立该车站及其邻接区间全并联AT牵引供电系统的仿真模型,仿真计算不同条件下列车在车站侧线通过或者发车时轨道电路绝缘节两端的电位差。仿真结果表明:当列车牵引电流减小至200A时,绝缘节两端的电位差可降至20V以下;当道砟漏泄电阻为100Ω·km且列车牵引电流达到500A时,绝缘节两端的电位差将超过60V的安全接触电压;在增加横向连接线后,当列车牵引电流不超过300A时,绝缘节两端的电位差可降低至20V以下。由此得出在现有条件下降低绝缘节两端电位差的解决方案:列车牵引电流应控制在200A以内;合理增设横向连接线。为从根源上避免拉弧引发的绝缘节烧损现象,提出在车站侧线回流切断点处增加回流匹配器的方案,使其连接绝缘节两端的扼流变压器,从而形成等电位,同时可有效隔离轨道电路信号。

摘要：重载卸车站是重载运输的重要组成部分,实现车站作业计划自动化编制对于加速列车周转时间、提高重载运输生产效率具有重要意义。重载卸车站由于列车在站作业种类多,车站作业计划编制复杂。为实现计算机自动化编制高效智能的车站作业计划,在分析重载列车在车站作业流程的基础上,将重载列车在站技术作业过程转化为对卸车站内到达线股道、存车线股道、卸煤线股道、清煤线股道、组合线股道的5次占用问题,构建考虑股道运用的重载卸车站作业计划模型。考虑到模型属于NP-hard问题,设计微进化算法进行求解,并在微进化算法基础上引入大规模邻域搜索算法中的损坏和修复思想对算子操作进行改进。以朔黄铁路终端黄骅港站某夜间到达的15列重载列车为实际案例,对提出的模型和算法进行验证。研究结果表明:微进化算法所采用的优势基因结构机制能快速有效解决重载卸车站作业计划编制问题,相较于GUROBI求解器,其求解质量在95%以上且求解时间缩短48.16%,同时相较于遗传算法其求解质量提升5.38%且求解时间缩短27.49%。微进化算法得出的优化计划相较于人工编制计划,重载列车在站总时长缩短了389 min,提升了重载卸车站作业计划质量。研究结果能缩短重载列车在站作业时间,加速重载列车在站中转过程,为计算机自动编制车站作业计划提供智能决策。

摘要：隧道及路堑开挖产生的超大粒径块石填料已经广泛用于山区高速公路高路堤填筑,然而其路用工程特性鲜有研究,掌握超大粒径块石填料的路用工程特性可为确定高路堤的填筑质量控制方法提供指导。依托贵州盘兴高速公路高路堤填筑工程,设计大铁盒系列试验开展超大粒径块石填料级配特征、分形特征、压实特征及破碎特征等路用工程特性研究。研究振动碾压前后超大粒径块石填料的颗粒级配特征,并基于分形理论分析压实后块石填料的粒度分布特征。开展不同初始“超大粒组”块石含量条件下超大粒径块石填料的压实试验,探讨初始“超大粒组”块石含量对其压实密度产生影响的内在机理。研究超大粒级块石填料的破碎特征,揭示颗粒破碎过程对其级配特征和压实特征的影响机制。研究结果表明:压实能量作用下,超大粒径块石填料由级配不良状态逐渐达到级配良好状态,压实后其粒度分布符合分形分布特征。初始“超大粒组”块石含量为40%时,超大粒径块石填料的压实密度达到峰值。随着颗粒破碎的发展,超大粒径块石填料的级配特征参数及压实密度逐渐增大、空隙比逐渐减小并均趋于稳定。研究结果为更好地将超大粒径块石应用于山区高速公路高路堤的填筑工程实践,提供了试验参考和技术依据。