摘要：[目的]为满足铁路电务监测业务发展需求及解决传统信号监测系统架构业务耦合度高、业务部署耗时长、建设和运用成本高等问题,提出基于云计算技术的信号集中监测系统架构设计方案。[方法]介绍了传统信号集中监测系统体系架构及网络架构;分析了信号集中监测系统的应用现状及存在的问题;介绍了云计算技术提供的3种服务形式及部署方式,结合铁路安全生产相关要求及信号集中监测系统业务性质,对所提信号集中监测系统进行部署测试,并分析了其评价指标。[结果及结论]所提信号集中监测系统架构采用私有云方式进行部署,确保了数据和资产的安全可控性。该系统采用分布式架构和集群模式进行设计,能够运用自动化脚本实现配置信息读取、文件分发和进程操作,完成信号集中监测系统的自动化部署。测试结果表明,基于云计算技术的信号集中监测系统架构设计方案能够优化配置资源,灵活部署信号集中监测系统,具有稳定可靠的性能。

摘要：为解决车联网动态环境下,计算和通信资源不足时的任务卸载问题,提出一种基于车辆边缘计算的多目标任务卸载算法。搭建车辆边缘计算中的通信模型和计算模型,考虑每个车辆应用的任务时延约束,设计了多目标优化目标函数,联合优化时延和能耗成本;引入交叉变异、非支配排序、拥挤度排序等技术,提出了多目标任务卸载算法。实验表明,相比于其他任务卸载算法,所提算法显著减少了处理任务的时间和能耗。

摘要：针对城市轨道交通车辆启停频繁的特点,为实现精准停车、提升乘坐舒适度、降低损耗、节约能源等目的,文章提出一种异步电机纯电制动至零速停车的控制策略。在车辆运行全速范围内,利用数据与模型双驱动技术预测车辆最大可用减速度;在车辆电制动低速区段,设计减速度控制器针对电机制动转矩指令值进行实时调节;采用离散化闭环全阶转子磁链观测器辨识电机运行频率,从而利用辨识频率值替代速度传感器采集频率值完成停车过程。最终,通过半实物仿真平台和车辆运行试验证明上述研究策略的有效性。

摘要：以渝怀铁路白马隧道进口仰坡上方1#巨型危岩体为研究对象,基于现场调查和勘察数据,进行该巨型危岩体危害性分析和评价;采用离散元和极限平衡法,进行该巨型危岩体的稳定性分析计算;针对不利工况进行巨型危岩体预加固分析计算。结果表明:由于危岩体体积巨大,上部危岩体背后裂缝全部贯通,在地震作用的不利工况条件下倾覆力矩为500033.29 kN·m,滑移力为97373.36 kN,安全稳定系数只有0.744,危岩体整体处于欠稳定状态,极易产生沿上下层分界处的倾倒式破坏或沿底部缓倾结构面的滑移式破坏;通过在稳定岩体中锚固直径60 mm大型钢丝绳,按3 m间距对危岩体进行水平和竖向捆绑预加固,可将危岩体的安全稳定系数提高到1.15,可确保原位锚固整治工程安全和成功实施。

摘要：泥岩地区高铁地基膨胀变形病害问题突出,而目前针对结构的膨胀变形计算分析方法相对匮乏,为此提出基于热力学理论的泥岩膨胀变形湿度场理论。以西北某高速铁路地基膨胀病害工点处泥岩为研究对象,在明确泥岩吸水膨胀体变与吸水率线性关系的基础上,以热力学中吸热膨胀方程为原型,将泥岩的吸水率、线膨胀系数及渗透系数类比为稳态分析中物体的温度、热膨胀系数及导热系数,同时对泥岩中水的渗透方程和吸水膨胀方程进行推导,提出适用于高速铁路泥岩地基的膨胀变形计算方法,并通过室内试验和典型工点处长期变形监测数据对计算方法进行验证。结果表明:该方法充分考虑了泥岩的吸水膨胀特性,室内试验获得的标准样膨胀体变与计算值最大误差仅为4.3%。结合确定的渗透系数、渗透深度以及降水情况,运用该方法能够预测膨胀岩地区高速铁路地基的膨胀变形趋势,明确轨道结构的上拱变形量,可为泥岩地区高速铁路前期设计以及后期养护维修提供依据。

摘要：为量化评估铁路碎石道床状态,采用高频雷达测试系统分别采集有砟轨道线路洁净道床和脏污道床数据并分析其雷达信号时频特性,基于雷达原始信号设计频谱域积分面积、扫描区域面积、时间轴交叉数、时域拐点数和希尔伯特变换后幅值包络5个道床状态表征指标,并进行指标有效性及敏感性分析。结果表明:高频雷达测试碎石道床枕底探测厚度达55 cm,满足道床检测需求;相对洁净道床,脏污道床5个指标均存在变大现象,5个指标均可有效表征道床状态;希尔伯特变换后幅值包络计算效率为140 s·km^(-1),其他指标计算效率为5 s·km^(-1);在路基段及隧道段希尔伯特变换后幅值包络最为敏感,其次是扫描区域面积;在桥梁段时间轴交叉数最为敏感,其次是扫描区域面积;扫描区域面积能够适应路基、桥梁、隧道等不同的线下结构类型,综合敏感性较高。

摘要：为研究不同级别涡流制动对钢轨温升的影响规律,基于线性涡流制动原理,根据制动力试验数据并结合传热理论,利用能量守恒定律并结合导体的趋肤效应公式推导涡流制动力与钢轨温升的理论式;根据理论式,采用有限元法建立钢轨温升模型,分析某一列车施加紧急涡流制动后钢轨不同部位的温度变化,并按照京沪高速铁路设计列车和目前运营列车最短时间间隔,分别计算多列列车重复施加涡流制动时的钢轨温度变化。结果表明:利用能量守恒定律推导涡流制动力与钢轨温升的理论式,在保证计算准确性的同时简化了计算过程;1列列车紧急制动后钢轨顶部温升最大,轨腰和轨底温度在制动过程中变化很小;多列列车在同一区段重复施加涡流制动时,制动等级越高,列车间隔时间越短,钢轨累积温升越大;在最小列车间隔条件下重复施加最大常用制动时,钢轨的最大温升满足线路养护相关标准要求。

摘要：重载铁路及客货共线铁路运营条件下,轮轨磨耗问题尤为突出.为了有效减缓轮轨磨耗发展,以不同接触条件下轮轨廓形共形度最优为原则,设计目标函数及约束条件,建立钢轨廓形非线性优化数学模型,并基于序列二次规划法进行求解,提出60 kg/m钢轨廓形的优化方案;从轮轨接触几何关系、车辆-轨道系统动力作用、磨耗的角度对优化廓形的优化效果进行了对比分析.结果表明:1)所提出的60 kg/m钢轨优化廓形相对于原始廓形使目标函数值降低了50%,与LM车轮廓形具有更高的共形度水平;2)优化廓形的轮轨接触点分布更为均匀,在轮对横移量较小的条件下轮径差更小,在轮对横移较大的条件下轮径差更大;3)优化廓形对车辆运行安全性和平稳性无显著影响,可有效增大轮轨接触面积达11.24%,降低接触应力达20.42%,减缓轮轨磨耗发生发展速率.

摘要：列车荷载作用下钢岔枕振动过大从而导致其稳定性较差,为了提高钢岔枕在道岔中的适用性,从振动特性和列车荷载作用下结构动态响应两个方面分析钢岔枕几何参数及扣件、道床刚度对钢岔枕振动的影响规律,探明影响钢岔枕振动的关键因素并提出结构优化建议。研究结果表明,由于钢岔枕截面具有开口特征,使得结构刚度较低,容易出现截面扭转变形以及翘曲,通过增加钢岔枕底板的厚度,增大钢岔枕截面刚度,可有效控制由截面变形引起的钢岔枕振动响应。此外钢岔枕振动响应与扣件刚度和枕下道床刚度密切相关,相邻轨枕位置轨下动刚度的不均匀特征可形成钢岔枕-混凝土岔枕共振。为实现动刚度均匀化,可根据岔枕的质量设计合理的扣件刚度以及枕下支撑刚度,从而降低钢岔枕振动响应。最后基于车辆-道岔动力学耦合模型验证钢岔枕结构参数以及扣件刚度优化后的减振效果。

摘要：在分析桥梁变形与轨道变形的映射关系基础上,从轨道平顺性与车体振动加速度的相关关系出发,确定高速铁路轨道长波不平顺采用60 m中点弦测值评价且有效管理截止波长为200 m,通过实测数据的统计分析建立轨道不平顺60 m中点弦测值与车体振动加速度的关系式,据此提出在荷载组合作用下高速铁路大跨度桥梁上车体振动加速度简化分析方法。分析荷载组合下大跨度桥梁变形引起的车体振动加速度时,对于设计阶段,将荷载组合下的桥梁理论变形曲线经200 m高通滤波后计算60 m中点弦测值;对于建成阶段,将桥上实测轨道不平顺消除轨道自身随机不平顺后的轨道线形作为桥梁变形曲线,再经200 m高通滤波后计算60 m中点弦测值,并代入其与车体振动加速度的关系式,得到桥梁变形引起的车体振动加速度。以某长江大桥为例对该方法进行验证。结果表明:采用该方法和车辆-轨道耦合分析方法得到的大跨度桥梁变形引起的车体振动加速度分别为0.39和0.35 m·s^(-2),基本一致,验证了该方法在大跨度桥梁上的适用性,以及对大跨度桥梁长波不平顺进行200 m高通滤波的必要性与合理性。