便携式货物装载实时检测系统研制

针对现有铁路货物装载过程中,货物无法定量控制,检测结果准确性和可靠性相对较低,并且货车易出现超载、偏载或偏重的问题,根据货物装载现场实际情况,在分析货车结构及载荷分布的基础上,构建车辆载荷数学模型,推导载荷计算公式,设计一种便携式货物装载实时检测系统,实时掌握车辆超偏载情况,指导装车作业,实现装车作业规范化管理。     

敞车避免集重装载的探讨

敞车是铁路运输的主要车型,敞车集重装载最易引发安全事故.文章对敞车载荷能力的进行深入探讨,有助于进一步理解<铁路货物装载加固规则>条文,更好地为运输安全生产服务.     

NX_(70A)型平车装运超长货物容许装载重量的研究

《铁路货物装载加固规则》中缺乏70t平车装运超长货物时的容许装载重量规定,不方便现场操作执行。本文研究了超长货物对平车容许装载重量的影响机理,根据实际情况设计了仿真实验的装载工况和运行工况,基于SIMPACK建立了NX_(70A)型平车装载超长货物的动力学仿真模型,通过仿真实验研究选定了最不利运行工况。对比分析了最不利运行工况条件下,不同重量的超长货物与毛重为标记载重量、长度为车体长度的货物间,在作用于车体的垂向载荷上的差异,确定了一定长度的超长货物能保证运输安全的重量最大值,据此提出了NX_(70A)型平车装运不同长度的超长货物时的容许装载重量,对现行规定具有补充完善作用。     

关于印发《70吨通用敞车集载补充技术条件》的通知——70吨通用敞车集载补充技术条件

1．两枕梁直接承受货物重量且两枕梁承受的货物重量相等时，全车装载重量可以达到车辆标记载重量。 2．在车辆两枕梁内外等距离（装载长度不超过3．8m）范围内承受均布载荷时，应遵守下列规定：     

基于离散元-有限元耦合法的煤炭漏斗车装卸过程中隔板受力研究

在煤炭漏斗车标准和设计技术条件中均未规定隔板强度,漏斗车车体设计静强度计算中,未施加相应载荷进行设计验证。同时,某型号煤炭漏斗车在应用中出现隔板裂纹。为此,基于离散元-有限元(DEM-FEM)结合的方法,模拟煤炭漏斗车装卸煤炭过程,分析煤炭漏斗车车体隔板受力和强度仿真计算结果,并与煤炭漏斗车车体隔板现场测试强度结果进行对比。结果表明:装载煤炭过程中,隔板所受最大载荷大约为稳定时载荷的1.8倍;卸载煤炭过程受不同底门开启的影响,隔板所受载荷瞬间突增80%~112.6%。装卸过程中隔板所受作用力与高度之间呈非线性分布,仿真计算结果与现场测试数据基本吻合。这为设计煤炭漏斗车车体隔板时提供参考。     

行包运输行李车三维装载优化问题研究

结合行包运输行李车三维装载优化问题的具体特点,建立其优化数学模型并提出应用遗传算法求解,以获得行包优化装载方案,达到充分利用行李车装载质量或装载容积的目的。算法中考虑行包尺寸、装载顺序、放置方向、装载体积、装载质量及装载重心等约束条件,并结合放置方向及装载顺序约束采用巧妙的个体编码方法,结合行包尺寸、装载容积、装载质量及重心约束构造合理的适应值函数。实例计算表明,应用文中遗传算法求解可以获得理想优化装载结果,计算时间缩短,算法有效可行。     

构建铁路货物装载加固器材技术保障体系

阐述建立铁路贷物装载加固器材技术保障体系对于保证铁路货物运输安全,社会经济发展,科技进步、技术创新,标准化、规范化和管理现代化的意义。提出建立规范的装载加固器材管理程序,建立装载加固专家评审机制,进一步规范装载加固器材准入制,加强对从业人员的培训和教育,提高装载加固器材的理论研究水平,加快建立装载加固器材技术标准和检测规范等措施和建议,以加快建立装载加固器材技术保障体系。     

提高基层站段货物装载加固安全质量的探讨

介绍了聊城车务段货运装载加固工作的现状,分析影响货物装载加固质量的主要因素,提出通过提高对装载加固重要性的认识、加强装载加固材料管理、严格落实按方案装车制度、加强设备投入、落实货物装载加固签认制度、加强技术培训等措施提高货物装载加固质量。     

20 t轴重米轨集装箱平车车体设计

介绍出口20 t轴重米轨集装箱平车的设计要求、总体结构和主要技术参数，重点阐述车体组成部件底架、集装箱锁闭装置的设计。对车体垂向弯曲刚度、车体静强度和锁闭装置的静强度计算结果表明：在额定载荷及超过额定载荷50%工况下，车体下挠均不大于10 mm，在车体预上挠10 mm～14 mm的工艺设计条件下，车体未出现下挠，挠跨比小于1/700；在额定载荷与纵向力合成工况下，车体最大应力点出现在装载2只20 ft集装箱在重车顶车工况下的侧梁下翼面处，应力为254 MPa，小于材料许用应力；在超过额定载荷50%工况下，车体最大应力小于材料屈服应力，车体未发生永久变形和裂纹。在不同载荷作用下锁闭装置产生的应力，均小于材料许用应力。整车的限界通过试验、车体强度试验结果均符合要求。     

基于遗传算法的集装箱单箱三维装载优化问题

研究应用改进遗传算法优化铁路集装箱单箱三维装箱问题,达到充分利用集装箱装载质量或装载容积的目的。改进遗传算法中考虑货物放置方向、装载容积、装载质量及装载重心等约束条件,并结合方向及顺序约束采用巧妙的个体编码方法,结合装载容积、装载质量及重心约束构造合理的适应值函数。以16件货物装入20英尺箱为实例,应用改进遗传算法进行计算,计算结果为集装箱装载容积利用率为63 18%,并且可以缩短计算时间一半以上。     

我国客货共线铁路列车荷载图式深化研究

随着我国高速铁路网建设和投入运营,通过高效利用既有客货共线铁路发展重载运输是铁路货运发展的主要方向之一。既有客货共线铁路是货运网络的主体,由于受既有设计列车荷载标准制约,为避免大范围改造线路基础设施,铁路通用货车宜定位为轴重270 k N、载重800 k N级;新建客货共线铁路桥涵结构应能适应大轴重铁路通用货车的开行要求。根据铁路货运机车和车辆的作用特征、货车每延米重与轴重不同比增长关系等因素,为提高设计列车荷载图式对中小跨度桥涵结构和影响线加载长度短的杆(构)件加载效应,同时避免过大荷载等级系数z的取值,将中-活载(2005)图式中特种荷载集中力量值由250 k N修订为280 k N。     

超大跨度铁路桥梁列车加载长度研究

加载长度对千米级超大跨度桥梁截面尺寸及造价投资起重要作用,需对主跨或主桥联长大于1 km以上的桥梁列车加载长度分析。通过研究,拟找到中-活载及ZK荷载等不同荷载形式下超大跨度桥梁荷载合理加载模式。研究结论:城际铁路及客运专线可按照450 m加载长度加载,普通客货共线铁路及货运专线加载长度根据本线的货车编组情况,可按所设计到发线有效长度作为超大跨度桥梁加载长度;对于主桥联长小于3 km的桥梁,全桥范围内可仅采用1个加载长度加载。     

铁路列车活载图式

列车活载图式是设计各类铁路工程结构的主要依据。随着铁路牵引动力的发展、运输组织的变化和客运快速化、货运重载化,现行桥梁规范使用的中-活载标准已难以反映列车活载的实际情况和发展,需要修改。根据使全路设计活载图式一致,遵循客运、货运铁路按各自特点作不同规定的原则,提出由基本设计图式和长大重车检算图式组成的中-活载(2005)图式。其基本图式为中间4个集中荷载,两边无限长均布荷载。活载标准分为城际轨道交通、客运专线、客货共线和货运专线四级。增加的长大重车检算图式对有通过长大车要求的桥梁在中跨度范围得到加强。在增加投资较少的前提下,使桥梁安全储备综合指标更加均衡和合理,改善实际结构性能,提高结构的安全度。中-活载(2005)图式和相关规定满足铁路运输当前和远期发展的需要,也满足大型货物车辆运行的需要。     

非定常气动荷载对桥上列车行驶安全舒适性影响分析

为了研究非定常气动力荷载对桥上列车行车安全性和舒适性的影响,结合有限元软件ANSYS和多体动力学软件SIMPACK,建立列车-轨道-桥梁三维多体系统模型,计算风-列车-桥梁耦合系统的动力响应;对比分析定常与非定常气动力荷载作用下桥上列车的行驶安全与舒适性,研究非定常气动力荷载作用下不同横向风速对列车行驶安全的影响。研究结果表明:列车行驶速度为200~300km/h,无风荷载情况下,各安全性与舒适性指标值均满足要求且均小于风荷载作用。横风作用下平均风速为20 m/s,考虑非定常气动力荷载的影响不仅会使列车行驶安全评估结果更安全,还会使列车舒适性评估结果偏于保守。平均风速不超过20 m/s,车速控制在250 km/h,桥上列车行车安全、舒适性均满足要求,且平稳性等级可达到"良好"以上。通过对不同横向风速下桥上列车行驶安全分析,给出桥上列车安全行驶的阈值,为列车的安全运营提供依据。     

不同轴重货物列车编组方案的计算分析

通过列车纵向动力学仿真软件,建立27t轴重通用货物与23t和21t轴重车辆混编的纵向动力学模型。通过仿真分析得到27t轴重及以下通用货物列车以各种轴重混编、空重混编在一定的线路条件下进行紧急制动时的纵向力分布规律,对列车的编组方式进行对比分析,提出不同轴重货物列车合理的编组方式。     

横风对货车通过高墩桥梁行车安全性的影响分析

在对国内外研究成果进行简要介绍和分析的基础上,本文按一系悬挂和变摩擦阻尼建立货车的动力计算模型;轮轨作用力采用Kalker的线性接触理论并按Vermeulen-Jnhnson的非线性理论对其进行修正的方法;作为车桥系统外部激励的抖振力的时域随机风荷载按Shinozuka理论进行模拟。以某高墩连续梁刚构桥为对象,对考虑横风作用时货车的行车安全性进行了对比分析。计算结果表明：在横风作用时,背风侧的脱轨系数和轮轨作用力增加,轮重减载率减小,迎风侧的脱轨系数和轮轨作用力有所减小,轮重减载率增加;与无风时相比,横风的作用将导致车辆的行车安全性较为不利,这一结论与文献[2]的试验结果基本一致。     

铁道部车号自动识别信息与确报信息匹配算法

车号自动识别信息能准确反映列车、车辆、机车的位置信息和相关时间信息;确报信息能补充反映列车所挂车辆的空重状态、货物名称及去向等信息;车号识别信息与确报信息进行匹配为货车追踪提供了信息基础.文章详细给出了自动识别信息与确报信息匹配的算法.     

重载货车轴重与速度匹配关系研究

基于重载货车轨道耦合动力学模型,采用机车车辆与线路最佳匹配设计方法,进行货车轴重与速度的匹配研究.结果表明:25,27,30和40t轴重重载货车容许通过轨道低接头的速度应分别小于110,100,90和60km·h-1;40t轴重重载货车以60km·h-1速度在直线线路上运行时,其轮轨垂向力为249.6kN,非常接近英国铁路250kN轮轨垂向力的限值;在我国现有以60kg·m-1轨为主的干线铁路上开行30和40t轴重重载货车,对轨道结构的破坏比现有低轴重货车严重得多,但开行27t轴重重载货车是可行的;40t轴重重载货车在600m半径的曲线轨道上以40～120km·h-1速度运行时,轮轨垂向力最大值超过了英国铁路的250kN轮轨垂向力限值,轮轨横向力最大值非常接近我国《铁道车辆动力学性能评定及试验鉴定规范》所规定的77.80kN容许限值,另外轮轨磨耗功非常大,因此40t轴重重载货车还不能直接应用于我国现有60kg·m-1钢轨的轨道.     

基于可视化建模的铁路货物装载加固方案研究

铁路货物装载加固作为货运重要工作内容,目前,主要采用人工绘图、手动计算等传统方式,直观性差、效率低。文章利用WebGL、3DMax、Rhino等可视化仿真建模技术,结合装载加固业务理论知识,实现装载加固方案匹配以及生成的自动化处理。在提供直观的装载加固方案展示基础上,满足业务人员对展示方案进行交互操作的需求,使业务人员对装载方案有了更为直观的认知。对提高货运作业效率,推动铁路货运生产作业无纸化、智能化发展有着重要意义。     

基于梯度提升决策树模型的铁路货运装卸时间预测技术

铁路货运装卸时间的精准预测可提升铁路货运系统的调度合理性和服务质量,但装卸时间受多种因素影响。文章针对铁路货运装卸时间预测问题,从铁路货运运单全流程信息中挖掘运单属性与货运装卸时间的关系,以分类与回归树为基础模型,在LightGBM框架下构建梯度提升决策树模型;对铁路货运运单全流程信息中的相关数据进行整合、对数变换、增加特征等预处理,形成运单数据集;采用该数据对构建的模型进行训练,结果表明,构建的模型对货运装卸时间的预测性能优于与其对比的其他机器学习模型。将该模型应用在实际货运装卸业务场景时,实际准确率依旧高于其他对比模型。