摘要：当前围绕中国国家铁路集团有限公司发布的智能高速铁路体系架构1.0内容,国内多条新建高速铁路线路积极开展技术创新,并投入到实际工程应用中。为进一步推进中国高速铁路智能化建设,从智能高速铁路建设发展运营宏观层面,以智能高速铁路多专业全要素为研究内容,以整体综合能效为目标,提出“模数驱动、轴面协同”的智能高速铁路复杂巨系统工程管理理论,设计包含多专业协同、需求为中心、与外部环境互动、全生命周期动态最优等多种要素在内的系统最优化方法,形成模数一体化驱动、全生命周期协同、全要素管理的系统管理机制,构建基于“模数一体、轴面协同”的系统总体效能最优化模型,为智能高速铁路设计、建造、运营全生命周期管理提供理论和技术指导。同时,分析福厦高速铁路在建设过程中在“模数驱动、轴面协同”理论指导下构建的业务应用体系架构,总结最新的实践应用成果,为大量既有运营高速铁路的智能化升级提供指导和借鉴,以提高国内整个高速铁路网的智能化水平。

摘要：随着高铁快运业务逐步向规模化发展,专业化高铁快运场站是产品竞争力的重要保障,也是物流枢纽建设的新兴热点,在高铁快运基地推进过程中,不同接轨场景及作业工艺方案对基地布局方案起到决定性影响作用。在分析高铁快运作业业务需求的基础上,面向动车段(所)、高铁车站及铁路物流基地等不同接轨建设条件,以及功能业态、需求规模,分别提出T型站台式、立体式及线边库式设施设备一体化布局方案,并设计作业流程。经对比,T型站台式高铁快运基地宜接轨于不具备贯通式接入条件的动车段(所)、物流基地、高铁车站;立体式高铁快运基地宜接轨于贯通式动车段(所)、物流基地、高铁车站;线边库式高铁快运基地适用于既有货运场站改造或物流需求较小的新造高铁快运基地。研究成果为高铁快运基地规划布局方案提供支撑。

摘要：为破解超大视觉场景下人群密度估计的局限性,提出1种适用于铁路客站的多视角特征图投影融合的人群密度估计模型,包括多视角特征图提取处理和多视角特征图投影融合处理2部分。首先,对站内多路旅客视频图像分别进行多尺度特征提取,并引入注意力机制模块分离背景和前景人像,得到注意力密度特征图;再将不同视角下经过提取处理后二维的特征图投影到三维地面坐标系;然后,对投影后的特征图进行融合计算,实现整体融合特征图的密度估计;最后,在传统密度估计损失基础上增加注意力密度特征损失,设计得到损失函数。依托公开数据集和基于清河站的自建数据集,对比验证模型性能。结果表明:该模型在均值绝对误差上优于当前同类先进模型;引入的注意力机制模块进一步优化了模型对人群密度估计的效果;200次迭代后模型平均损失梯度下降逐步稳定,梯度策略设置合理,收敛效果较好;在清河站实际应用场景下,该模型能基于3个不同视角视频图像准确估计人群密度。

摘要：为从铁路机车大数据中挖掘出与机车事故故障有关的关联规则,提出1种优化的MsEclat算法。先提出改进的Eclat算法——MsEclat算法,构建最小支持度索引表,以各项目的支持度值为排序依据重新构建数据集,依据垂直挖掘思想获得针对不同项目的频繁项集,解决Eclat算法无法在多最小支持度情况下挖掘关联规则的缺陷;进一步改进得到优化的MsEclat算法,在融合布尔矩阵、并行计算编程模型MapReduce基础上,设计频繁项集挖掘步骤,提高算法在大数据分析场景下的执行效率。通过算法对比,验证MsEclat算法及其优化算法在多最小支持度关联规则挖掘方面的计算效率优势。最后,以某铁路局的机车运转养护大数据为例,采用优化的MsEclat算法,挖掘机车事故故障的关联规则。结果表明:该算法在6个分布式节点的情况下耗时3.945034 s,挖掘得到频繁项集156条,如运用故障高发的机车中,83.78%的概率会同时出现频次较多的行车安全装备问题等;形成相应关联规则后,可用于分析该局机车的事故故障发生情况及质量安全状态。

摘要：提出1种新型预制装配式聚氨酯固化道床结构,依据所提出的设计及施工方案,在国家铁道试验中心建立世界首条预制装配式聚氨酯固化道床试验段,并对预制装配式聚氨酯固化道床、现浇式聚氨酯固化道床结构、普通无砟道床3种轨道结构的静动力特性进行对比试验研究。结果表明:在没有大型养路机械稳定作业的条件下,预制装配式聚氨酯固化道床的纵、横向阻力分别为16.2和13.5kN,具有足够的静态稳定性;在总体轨下结构动位移中,扣件与道床所占的比例约为1∶1,轨下结构刚度匹配合理;预制聚氨酯固化道床结构具有突出的减振效果,分频最大减振效果为29.6dB,对应中心频率为50Hz。

摘要：由于温度、施工偏差、二期恒载等因素影响,高速铁路大跨度桥梁成桥线形与设计线形存在较大差异,且矢距差法不适用于大跨度桥梁和地基大面积沉降等区域的轨道线形验收。针对速度为250 km/h的高速铁路有砟轨道大跨度桥梁,基于轨道高低不平顺不同弦测值与车体垂向振动加速度之间的相关性,提出高低不平顺60 m弦测值与车体垂向振动加速度之间的关联关系,进而给出桥上轨道静态高低长波不平顺60 m中点弦测值10 mm的验收限值建议,最后在某主跨为672 m的高速铁路斜拉桥上预设“四峰三谷”形式的轨道高低不平顺并进行实车验证,证明此限值建议的合理性。结果表明:对于速度为250 km/h的高速铁路,车体垂向振动加速度与不平顺60 m弦测值之间呈线性关系;大跨度桥梁温度变形显著,整体表现为桥面高程与温度成反相关关系,但桥梁温度变形主要表现为长波不平顺;预设的60 m余弦波形式的轨道高低不平顺主要影响行车舒适性,对安全性影响较小,且列车速度在275 km/h及以下时,产生的车体垂向振动加速度最大值为0.98 m/s2,舒适性指标最大为2.47,评价为“优秀”,接近优秀/良好分界线。

摘要：在深入分析典型大值偏差区段的轨检数据时频特征基础上,基于运营动车组采集的构架垂向加速度数据,提出联合构架加速度尺度平均小波系数和构架垂向位移识别轨道几何大值偏差。研究结果表明,第一类大值偏差特征波长在20~50 m,往往引起车体垂向加速度大值偏差;第二类大值偏差特征波长在3~9 m,此类更为常见且发展迅速,车体加速度对其并不敏感,是轨道几何大值偏差的主要类型。车体垂向加速度在3~9 m波段内的响应较低,而构架垂向加速度响应主要集中在波长10 m以下,对于第二类大值偏差采用构架加速度进行监控更为合适。构架垂向加速度尺度平均小波系数在最高设计速度250、350 km/h条件下的阈值分别取0.10、0.11,对应构架垂向位移阈值分别取7.0、5.0 mm。实测数据分析表明,本文方法可以有效反映轨道几何大值偏差位置,为及时掌握线路服役状态及劣化趋势、保障列车持续安全运行提供技术参考。

摘要：轨道不平顺谱是表征轨道不平顺幅频特性的有效工具。目前,高速铁路轨道不平顺谱的研究主要聚焦在波长2 m及以上成分,甚少涉及轨面短波不平顺谱。基于大量无砟轨道高速铁路实测数据,研究轨面短波不平顺谱的表达函数及其与中长波轨道不平顺谱衔接的适应性。结果表明:两段幂函数能够很好地表征轨面短波不平顺谱。采用对数坐标系下的5阶多项式拟合全波段高低不平顺谱,实现中长波和短波成分在波长1~2 m范围内的平缓过渡。实测数据表明高速行车条件下,短波高低不平顺对轮轨垂向力及轴箱、构架和车体垂向加速度等指标均存在显著影响,全波段高低不平顺谱的建立对轮轨振动仿真分析、车辆和轨道结构设计以及轨道状态评估具有重要意义。

摘要：为解决卫星观测视野不良或导航信号受干扰时,北斗定位解算失效导致列车失去定位,提出基于克里金法的场强定位方法对卫星导航定位方式进行有效替代。利用列车沿线性轨道固定往复运行且信号交织覆盖的特性,通过克里金法对采集的无线场强进行插值,能够在降低无线数据采集工作量的同时实现无线场强数据库快速建立和动态更新。通过Tower Collector软件,同步采集GNSS定位数据和基站场强数据,利用克里金法插值后的无线场强数据库对终端位置进行实时解算。结果表明,基于克里金法的场强定位精度与GNSS定位的平均误差为70.5 m,最大误差243.5 m,可在卫星定位失效时,有效地为列车提供参考定位,该方法可行性较高。

摘要：散体道床在列车循环荷载以及复杂环境长期耦合作用下会产生劣化现象,如道砟破碎、道床沉降等。如不及时进行养护维修,会诱发一系列线路结构病害,影响列车的平稳、安全运营。针对国内外关于有砟轨道劣化的已有研究及存在问题进行分析研究,主要包括道砟颗粒劣化、散体道床劣化等有砟道床劣化机理,有砟轨道结构设计主要影响因素及关键设计参数优化,以及大机养护维修、新型有砟轨道结构等延缓劣化措施。在此基础上,对散体道床劣化研究工作中所需要重视的问题进行探讨。