摘要：为了实现铁路基础设施运营维护共融联动,针对铁路基础设施运维阶段存在的海量监测设备连接难、设备状态实时感知难、生产要素资源调度难、维修作业过程监控难等问题,运用5G数字新基建赋能BIM技术,提出5G+BIM技术的数字化融合应用方法,形成铁路基础设施运维管理“数字化-系统化-智能化”协同互馈的应用模式。在此基础上,围绕铁路基础设施运营维护多元化、综合性的应用需求,设计基于5G+BIM的铁路基础设施智能运维管理平台的总体架构、网络架构和5G应用模式。结合5G通信广连接、大带宽、低时延的特性,研发涵盖基础设施状态监测、关键区域视频监控、检修养作业过程管理、智能运维辅助决策、故障处置与应急救援指挥调度、以及智能设备远程控制等功能,实现了路局集团公司、站段、车间与工区四级部门日常运维生产全过程实时监控、定位跟踪、预警分析、移动通讯、应急处置、无人化值守等精细化、精准化管理。将平台应用于某路局集团公司供电、房建专业基础设施运维管理过程中,成果可为运维管理单位提高30%工作效率,降低20%生产成本,经济效益显著。同时,随着智能高铁发展步伐的逐步加快,平台建设将推动高铁智能化运维的发展,为未来实现铁路基础设施全生命周期数字孪生提供技术参考。

摘要：为进一步挖掘动态检测数据中蕴含的补偿电容状态特征,针对ZPW-2000A型轨道电路,结合小波包分解与卷积神经网络,提出一种基于WPD-CNN的补偿电容故障诊断方法。采用功率谱分析的方法,找出检测曲线中趋势项特征与补偿电容特征所在频带范围,然后利用小波包分解方法对原始信号进行分解,提取其中特征频带内的小波包系数构造补偿电容特征矩阵。使用动态检测数据构造训练集与测试集,将不同故障类型的特征矩阵输入卷积神经网络进行训练学习,并在测试集上进行验证。实验结果表明,WPD-CNN方法对单个信号的特征提取用时5.9 ms,总体故障识别准确率为98.4%,可有效识别不同位置的补偿电容故障问题,为补偿电容故障诊断提供依据。

摘要：针对传统浮置板轨道低频隔振性能差和轨道系统振动响应大的问题,在对浮置板隔振器载荷特征分析的基础上,提出了系统设计优化目标,基于非线性阻尼隔振技术和动力吸振技术,通过理论分析、数值仿真、实尺轨道试验与在线测试相结合的方法,研发了非线性浮置板轨道系统及其部件,并完成了工程落地。研究表明:非线性阻尼、动力吸振器和非线性浮置板系统对浮置板一阶固有频率附近的隔振器支反力、浮置板振动加速度和隧道壁分频振级有较好的振动控制作用,其中非线性浮置板系统(非线性阻尼隔振器与动力吸振器的组合)的减振效果最明显(低频减振效果明显),非线性浮置板轨道系统可以较好抑制动力吸振器在偏离设计频率时出现的振动放大问题;动力吸振器的振动加速度大于浮置板振动加速度,而两者位移基本相当,表明动力吸振器可以较好的吸收浮置板轨道的振动,而不会产生较大的相对位移,保证列车的行车安全性。

摘要：针对铁路客运部门对乘务排班计划编制的问题,分析了车次、交路、乘务员、乘务工时之间的关系.在已知乘务员标准月度乘务工时的前提下,以交路和乘务工时为主要约束条件,以减少乘务班组、降低乘务费用为优化目标,建立客运乘务排班计划编制模型.根据车次之间到发站、到发时间的接续关系,求解符合乘务工时的车次与交路匹配的可行性路径集合,以该集合为基础,提出了求解模型,并设计了基于遗传算法的模型求解算法.通过对某一客运段的车次、班组数据进行算例分析,仿真实验,验证了所提出模型和设计算法可有效解决客运乘务排班计划的编制问题,可降低乘务费用.

摘要：研究目的:高速铁路列车速度是衡量国家铁路发展水平的重要指标之一,时速400 km是目前多个国家追求的目标或发展方向。中国国家铁路集团有限公司于2021年组织实施“CR450科技创新工程”。本文基于京沪高速铁路32 m简支箱梁在动车组420 km/h速度范围内的试验数据,从桥梁结构自振频率、竖向刚度、动车组作用下的动力响应方面分析其对动车组400 km/h运行的适应性。研究结论:(1)32 m简支箱梁梁体竖向自振频率实测值为6.68~7.03 Hz,大于相关文献按440 km/h仿真计算确定的基频限值5.1 Hz;(2)32 m简支箱梁梁体竖向刚度能够保证动车组400 km/h运行的安全性和乘坐舒适性;(3)32 m简支箱梁结构承载力满足动车组400 km/h的运营荷载要求;(4)32 m简支箱梁实测梁体竖向振动加速度最大值为0.27 m/s^(2),小于《高速铁路设计规范》规定的限值5.0 m/s^(2);(5)在动车组420 km/h速度范围内,正线轮轴横向力实测值一般小于20 kN,实测梁体跨中和桥墩墩顶横向振幅数值均较小,实测无砟轨道相邻梁端两侧的钢轨支点横向相对位移小于《高速铁路设计规范》规定的限值1 mm,350 km/h高速铁路32 m简支箱梁竖向、横向刚度能够保证动车组400 km/h运行的安全性和乘坐舒适性;(6)本研究成果可为350 km/h高速铁路32 m简支箱梁提速至400 km/h提供技术支撑。

摘要：安全通信协议是保证基于通信的列车运行控制系统中通信安全的主要因素,其性能分析具有重要意义。针对基于通信的列车运行控制系统安全通信协议,选择分层赋时有色Petri网(CPN)对其进行研究,建立状态转换模型与包含数据延时和信道故障的模型,通过改变数据延时的概率和信道无故障的概率,对安全通信协议的稳定性和失效率进行仿真,仿真结果对安全通信协议的设计有一定的参考意义,用概率论与数理统计知识对仿真结果进行分析,分析结果体现数据延时和信道故障是如何影响安全通信协议的性能的。分析结果表明基于通信的列车运行控制系统安全通信协议是合理的。

摘要：材料状态相关的临界状态砂土模型,能够合理描述不同密实度砂土在不同围压条件下的应力-应变关系以及剪胀特性。考虑到实际工程问题中的土体通常处于真三轴应力状态,基于该模型在多轴应力状态下的扩展形式,在包含第三应力不变量的模型框架中构造了模型隐式应力积分算法的迭代格式。然后,基于ABAQUS的材料用户子程序Vumat进行二次开发,将砂土本构模型在有限元分析中实现。通过Explicit分析模块,模拟了不同密实度条件下砂土的单元试验,同时分析了圆形及条形基础的地基承载力问题。结果显示该隐式算法收敛性较好,强健有效,适用于计算大规模的边值问题。

摘要：研究目的:列车的横向摇摆力是桥梁结构横向刚度设计的重要影响因素,然而现行设计横向摇摆力取值未充分考虑动力作用。本文采用车桥耦合仿真分析方法,分析列车车速、桥梁跨度和墩高对横向动力响应的影响。结合移动荷载列过桥理论,研究桥梁横向基频与横向动力响应之间的关系,得到桥梁横向共振发生条件。根据运营活载动效应不大于设计活载动效应的原则,通过设计横向摇摆力乘以横向动力放大系数的方式来更全面地考虑横向摇摆力的动力作用。研究结论:(1)在特定的速度范围内,桥梁结构的横向动力响应超过了设计横向摇摆力计算得出的静力响应,现行设计横向摇摆力取值偏于不安全;(2)简支梁的横向动力响应与跨度之间没有明显的相关性,墩高的影响更加显著,横向动力峰值出现的速度区间随着墩高的增加而减小;(3)对于横向基频在3.5~5 Hz范围内的简支梁,横向动力放大系数可取1.44,而在其他频率范围内,可以不考虑动力放大系数修正;(4)本研究可为高速列车横向摇摆力设计取值提供参考与借鉴。

摘要：基于载荷影响系数反映外部载荷对车辆转向架构架结构静强度的影响程度,分析外部载荷与结构应力响应之间的传递关系,推导载荷影响系数的计算公式,提出基于载荷影响系数评估外部载荷对车辆转向架构架结构静强度影响程度的方法。设计某型号车辆转向架构架的实验室结构静强度台架试验,采用该评估方法分析各试验载荷对该转向架构架结构静强度的影响程度。结果表明:不同外部载荷对不同测点处结构静强度的影响程度有较大差异,载荷影响系数能够量化这种差异,而且通过该系数能确定对结构静强度影响最大的外部载荷;当某外部载荷发生线性变化时,载荷影响系数也随之变化,载荷影响系数幅值越大、变化曲线的斜率越大,说明该外部载荷对结构静强度的影响程度也越显著。

摘要：土工织物在反滤应用过程中普遍存在机械淤堵问题,分析了现有规范中淤堵试验仪的缺陷和试验方法的局限性,对试验仪器及试验方法的改进进行了探讨,并通过淤堵试验,分析了改进仪器的合理性。试验结果表明:基于现有规范中的试验装置及方法得到的梯度比GR值不能直观地反映土工织物自身淤堵的情况,改进后的试验装置能够单独测量土工织物薄层以及土体的渗透系数,通过比较两者渗透系数的变化及其相对大小,即可判断土工织物渗透能力是否会对土体的透水造成影响,从而能更准确地反映土工织物的淤堵情况。