摘要：隧道在复杂地质和高水压环境下易产生衬砌裂损、渗漏水及隧底变形等病害,尤其是隧底隆起,对铁路安全和轨道平顺性构成威胁。提出水是隧底隆起的源头,基于水致泥岩膨胀与高水压对隧底及衬砌结构局部作用效应,构建隧底结构-荷载模型,并建立有限元模型分析不同隧底围压下结构变形与层间损伤。计算结果表明:隧底围压增加导致结构层间及施工缝界面黏结失效迅速发展,轨道高低、水平、三角坑不平顺性增大,节段挤出效应显著;双线隧道更易发生显著的结构及轨道变形,单线隧道在相同条件下可减少80%隆起量;仰拱厚度不足加剧结构变形和层间离缝,仰拱隆起与无砟轨道上拱变形呈非线性,双线隧道仰拱厚度不足0.2 m时,结构隆起与上拱变形快速增加,层间黏结破坏的临界围压由厚度0.6 m的1.3 MPa降至厚度0.3 m的0.9 MPa。计算结果验证了结构-荷载模型的科学性,其揭示的隆起与上拱变形规律对铁路设计、建造与运维具有重要作用。

摘要：针对GJ-6型轨道检测系统开启后激光器即进入长时间点亮的单一工作模式,提出了适用于激光摄像同步触发系统做等频脉宽变换及同步协调控制,实现激光频闪最亮发光状态与高速相机等距离空间同步,从而采集钢轨图像的设计方案。因触发时序控制和电信号有效识别是设计方案的关键,因此先进微处理器控制设计和光耦隔离电路、反相整形电路、增益放大电路等硬件电路设计成为系统的关键技术。经试验室与现场试验分析,本设计方案下的激光器与相机同步触发稳定。在120km·h^(-1)速度等级下,与长亮工作模式相比激光器的能耗降低了约94%,延长了激光器的工作寿命,避免了非工作时段外射激光的安全隐患,提高了轨道检测系统的可靠性和安全性。

摘要：采用ADAMS/Rail软件建立CRH2-300型动车组的动力学仿真模型,并采用京津城际铁路CRH2-300型动车组300km·h-1速度下的实测数据验证仿真模型的准确性;选择武广客运专线所占比例较大的前3位线路线型(直线线路及9 000和10 000m半径曲线线路)的实际参数建立2个线路模型;选择轮轨磨耗指数、临界速度和横向乘坐舒适性作为CRH2-300型动车组车轮型面优化的目标函数,以横向和垂向乘坐舒适性指标、一位轮对脱轨系数、轮轨最大接触应力、轮轨横向力、车轮表面疲劳因子和动车组临界速度应满足的工程应用条件为约束条件,建立CRH2-300型动车组车轮型面多目标优化设计的数学模型。结果表明:装配优化的型面车轮可使CRH2-300型动车组的临界速度较装配LMA型面车轮时提高23%,且轮轨磨耗指数降低18%。

摘要：为优化HXD2型大功率交流传动电力机车的车轮型面,建立该机车的动力学模型,并根据大秦线直线以及800和1 000m半径曲线的线路参数分别设置2种线型。以轮轨磨耗、轮轨最大接触应力和轮轴横向力为目标函数,以4段衔接的不同半径圆弧描述车轮型面与钢轨的接触部分,将两端圆弧的半径以及两中间圆弧的圆心坐标作为设计变量,以满足临界速度、轮轨最大接触应力、横向平稳性、垂向平稳性、车轮疲劳因子、轮轨横向力和脱轨系数的要求为约束条件,建立HXD2型电力机车车轮型面多目标优化模型。采用基于高斯径向基响应面的多目标优化方法求解该模型,得到新的车轮型面。结果表明:新车轮型面可使HXD2型电力机车在800和1 000m半径曲线线路上运行时一位轮对的磨耗指数分别降低19.16%和15.95%,一位轮对外侧的轮轨最大接触应力分别降低28.72%和31.44%,一位轮对的轮轴横向力分别降低22.63%和18.57%。

摘要：为了解铁路运营隧道检测技术研究与应用情况,梳理了隧道病害特点与检测方法,从表观状态、内部状态、几何形态、高精度地面移动检测机器人和数据信息化5个方面,分析了国内外检测技术现状,探讨了检测技术体系与发展方向。分析结果表明:表观状态检测主要有相机摄像和激光扫描技术,相机摄像系统适用于车载平台,检测速度达80km·h^-1,激光扫描系统结构精巧,检测速度约为5km·h^-1;图像处理、计算机视觉是表观病害识别的2种技术,拓展设计病害特征、提高识别效率、降低非病害因素干扰是图像处理技术进一步发展方向,计算机视觉推广关键在于构建行业级病害样本库;地质雷达是开展内部状态检测的关键技术,地耦型雷达速度约为10km·h-1,空耦型雷达速度达80km·h^-1,空耦型雷达检测系统关键在于优化天线结构、信号增强、抑制电气化设施和机械系统振动干扰,地质雷达、红外热成像、超声层析成像、激光缺陷检测法等检测技术在探测范围、精度、效率等方面具有互补性,可构成多技术综合运用策略;几何形态检测主要有激光扫描、激光摄像、惯性测量技术,激光扫描测量精度高,速度约为10km·h^-1,激光摄像速度达60km·h^-1,提高激光摄像测量精度关键在于系统标定与振动补偿,可基于惯性测量深化研究开展仰拱上拱变形检测;发展和推广高精度地面移动检测机器人、检测数据信息化是与隧道规模相适应、状态精准管理相匹配的保障措施;检测技术体系建议由“车载式快速综合检测+原位与地面移动精确检测+数据信息化平台”3部分组成,未来发展方向应集中在空耦型雷达快速检测、复合变形快速精确测量、高精度地面移动检测、病害智能识别及多源数据融合分析等方面。

摘要：采用高精度高速连续测量测力轮对是高速铁路联调联试、安全评估、轮轨关系及系统动力学仿真研究的重要技术手段。本文系统地论述高速测力轮对的基本原理以及基于综合误差最小化的设计方法、基于可靠性的制造工艺、基于精度的动静态标定等关键技术,介绍其在0号高速综合检测列车上的应用情况。结果表明,运用该技术的高速测力轮对,可在复杂运用条件下连续得到包括垂向力、横向力、纵向力及轮轨接触位置在内的完整的轮轨作用力学参数,为轮轨动态作用的深入研究创造条件。本文还就如何利用测力轮对改进高速铁路轮轨系统动力学仿真技术进行探讨。

摘要：为将高速铁路轨道谱细化以应用到不同工况动力学分析中,基于10条设计速度为350 km/h的典型高速线路轨道不平顺动态检测数据及谱构建算法,对高速线路不同轨下基础无砟轨道谱进行构建分析。首先,对动态检测数据进行预处理,并对不同窗函数、参数模型估计阶数及谱估计算法进行对比分析,选用新矩形窗的改进周期图法计算各类轨道谱,分析谱概率分布特征,提出谱峰自动识别剔除算法并对比不同阶数多项式拟合模型以对随机谱线进行表征,构建CRTSⅠ型、Ⅱ型、Ⅲ型板式及双块式高速铁路路基、桥梁、隧道地段轨道谱,并对各类型不同波段无砟轨道几何状态进行对比分析。研究结果表明:路基、桥梁地段Ⅲ型板线路轨道不平顺状态最优,其次为Ⅱ型板线路、Ⅰ型板线路,双块式随机不平顺状态最差;隧道地段Ⅱ型板线路轨道不平顺状态比双块式的好。

摘要：从铁路工务、电务、供电检测装备的类型、检测对象等角度,梳理了各国检测装备的发展概况,分析了综合检测车、专业检测车、搭载式检测装置的发展历史、技术特点与应用情况,比较了国内外同类型检测装备在设计理念、功能集成、运用维护等方面的差异,分析了中国检测装备存在的不足;在此基础上,借鉴国外先进经验并结合中国实际情况,凝练了中国检测装备的发展趋势。研究结果表明:中国铁路工务、电务、供电检测技术取得了长足进步,部分领域达到或接近世界先进水平;但与实际运营需求相比还存在一定差距,主要表现在检测项目不充足,检测设备自动化和智能化水平较低,检测数据利用不充分,检测成本较高等;针对上述问题,检测装备的发展应朝着检测功能综合化、检测装备小型化与模块化、检测过程智能化与无人化的方向发展,形成可靠性高、检测项目齐全、检测数据精准的现代化检测装备体系,以期实现对铁路基础设施的状态维修和全生命周期管理。

摘要：GJ-6型轨道检测系统采用机器视觉等高新技术实现轨道几何不平顺的实时测量。本文基于GJ-6型轨道检测系统,采集CRH2J高速综合检测列车在国家铁道试验中心以及某城际铁路下行线型式试验数据,设计试验标准差、2倍标准差、第95百分位偏差试验,研究检测系统轨道几何测量的不确定度及准确度。研究结果表明,该检测系统轨道几何测量精度高,准确度好。

摘要：对铁路轨道表面缺陷进行检测是保证铁路运输安全的重要手段之一,该文采用计算机图像处理技术对铁路轨道表面的缺陷进行自动化检测,提出了轨道表面缺陷检测的系统设计方案,给出了一种利用图像灰度信息的快速、实时检测算法。实验验证了算法的有效性和高效性。