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建立了不固定牵引方式双肩回交路机车周转图的数学模型，以机车在两折返段和基本段总停留时间最少为目标，设计了求解该机车运转制机车最优配置的一种变异进化算法。该算法根据个体适应度的优劣而对个体进行不同程度的变异，并采用启发式变异和随机变异两种变异策略，既使优秀个体的染色体中优良模式能够最大程度地遗传给子代，又保持了子代的多样性，有助于提高算法的优化性能和收敛速度。以某列车运行图为例仿真计算，所求得的机车段内总停留时间和需要的机车数比该运行图分别减少约23.8%和9.8%，并与遗传算法进行了比较。     

机车周转图编制的自适应遗传算法

建立了成对与不成对列车运行图的机车周转图的数学模型和相应的机车最优配置的遗传算法．用单段映射交叉和基于知识的变异方法以及交叉概率，变异概率随个体优劣程度自适应调整策略，提高了局部搜索能力以及收敛和优化性能．以某区段实际运行图为例，用本文方法使机车总消耗时间和需要的机车数分别减少约5．7％和7．7％；用文献中的实例数据计算，与原方法相比，减少了机车总消耗时间．     

基于设备画像的机车标签体系构建方法研究

机车是铁路运输生产的重要牵引设备,通过整合利用机车各类数据,构建基于设备画像的机车标签体系,有利于客观、全面地掌握机车质量状态,实现机车的精准画像、差异化运维和精细化管理。本文通过总结机车设备画像的概念和标签技术的相关理论知识,提出满足机车质量分析、运维优化及安全决策等多个应用场景的机车设备画像3级标签体系技术架构,全面分析所包含的数据采集层、标签库层和标签应用层,详细阐释机车各级标签的内容及其生成、管理、优化和分析流程,形成机车设备画像研究方法。针对聚类这一标签的产生方式,通过改进K-means聚类算法的初始质心选取方法,提高标签获取的精度和稳定性。并在某铁路局开展机车设备画像实地应用研究,形成完整可行的机车标签体系。     

基于MTSP的机车周转图编制模型与算法

为了提高机车的工作效率，探讨了机车周转图编制模型与算法．对于给定的列车运行图，综合考虑机车使用台数最少和图形均衡性，提出了一种编制机车周转图的新算法．将机车周转图编制问题转化为多旅行商问题（MTSP）并建立数学模型，从而求得问题的最优解．最后，用列车运行图实际数据进行了验证，证明了该算法的有效性．     

Decomposing and Cluster Refinement Design Method for Application-Specific Network-on-Chips

Along with higher and higher integration of intellectual properties (IPs) on a single chip, traditional bus-based system-on-chips (SoC) meets several design difficulties (such as low scalability, high power consumption, packet latency and clock tree problem). As a promising solution, network-on-chips (NoC) has been proposed and widely studied. In this work, a novel algorithm for NoC topology synthesis, which is decomposing and cluster refinement (DCR) algorithm, has been proposed to minimize the total power consumption of application-specific NoC. This algorithm is composed of two stages: decomposing with cluster generation, and cluster refinement. For partitioning and cluster generation, an initial low-power solution for NoC topology is generated. For cluster refinement, the clustering is optimized by performing floorplan to further reduce power consumption. Meanwhile, a good tradeoff between power consumption and CPU time can be achieved. Experimental results show that the proposed method outperforms the existing work.     

机车径向转向架技术综述

改善机车曲线通过的运行品质，提高机车运行速度，降低钢轨和轮缘磨耗，延长转向架使用寿命，是世界各国追求的目标，径向转向架技术是实现上述目标的有效措施，介绍了一些国家在机车上采用的径向转向架的结构方案及其特点，希望对我国径向转向架的研究与开发有所帮助。     

牵引齿轮磨前滚刀参数化图形设计

在高速列车牵引齿轮磨前滚刀齿形优化设计的基础上,对磨前滚刀系列进行了参数化图形设计,对齿形及图形参数化绘图的算法进行研究,并应用参数化图形设计方法绘制了东风ＤＦ１０和ＳＳ８－Ⅱ型机车牵引齿轮的磨前滚刀图。     

1975-2007年中国铁路机车耗能变化分析

根据中国铁路运输行业多年的统计数据,探讨了1975-2007年中国铁路机车的逐年能源消耗量,分析了中国铁路机车的能耗强度及其变化. 结果表明,1975年至2007年,中国铁路蒸汽机车的原煤消耗量逐年大幅降低,内燃机车的柴油消耗量和电力机车的耗电量逐年上升,但机车年耗能总量呈降低趋势,平均每年减少11.5万吨标准煤. 中国铁路机车的能耗强度呈明显的降低趋势,其值从1975年的267.9 kg标准煤／万换算吨公里降至2007年的35.6 kg标准煤／万换算吨公里,年均降低7.3 kg标准煤／万换算吨公里. 该研究对明确多年来中国铁路运输行业的机车能耗状况及其年际变化具有一定的意义,可为制定中国铁路运输行业的节能对策提供依据.     

Energy Consumption of Locomotives in China Railways during 1975–2007

Based on annual statistical data collected by the Chinese Railway Statistic Center, the energy consumptions of locomotives during 1975 to 2007 were calculated, and the energy consumption intensity and its dynamic characteristics were analyzed. The results show that the energy consumption of steam locomotives decreased while that of diesel and electric locomotives increased with time. The total energy consumption of locomotives in China decreased at a rate of 0.115 Mt standard coal equivalent per year. The energy consumption intensity of locomotives decreased from 26.79 g standard coal equivalent (converted t·km)^?1 in 1975 to 3.56 g standard coal equivalent (converted t·km)^?1 in 2007 at an average rate of 0.73 g standard coal equivalent (converted t·km)^?1 per year. This study provides some valuable data on the status quo of energy consumption in the railway sector of China. Furthermore, the estimation presented in this paper can also give some suggestions for making energy saving strategy in China railways.     

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根据中国铁路运输行业多年的统计数据,探讨了1975-2007年中国铁路机车的逐年能源消耗量,分析了中国铁路机车的能耗强度及其变化. 结果表明,1975年至2007年,中国铁路蒸汽机车的原煤消耗量逐年大幅降低,内燃机车的柴油消耗量和电力机车的耗电量逐年上升,但机车年耗能总量呈降低趋势,平均每年减少11.5万吨标准煤. 中国铁路机车的能耗强度呈明显的降低趋势,其值从1975年的267.9 kg标准煤／万换算吨公里降至2007年的35.6 kg标准煤／万换算吨公里,年均降低7.3 kg标准煤／万换算吨公里. 该研究对明确多年来中国铁路运输行业的机车能耗状况及其年际变化具有一定的意义,可为制定中国铁路运输行业的节能对策提供依据.     

高速机车牵引齿轮强度的试验研究

对美国和国产要车牵引齿轮进行了强度试验分析，认为只要适当优选材料和工艺，国产机车牵引齿轮要以取代美国的牵引齿轮。     

重载调车机车转向架动力学分析及改进措施的研究

常规的干线机车转向架不适应小学生曲线上的调车作业,随着机车轴重的增加,这一问题将更加突出,文中介绍了山区型内燃机车及重型工矿车及重型工矿机车的转向加的技术特点主试验结果,对重载调车机车转向架进行了动力学分析计算,并对其改进措施进行了研究,理论及试验结果均表明,通过采用滚子摩擦旁承改进措施,可改善机车曲线通过性能,因此,在发展重载高车机车时,应充分借鉴ＤＦ７Ｄ及ＧＫＤ４型机车转向架的经验,通过理论分     

基于优化PSO-BP算法的耦合时空特征下地铁客流预测

为提高地铁客流预测的准确性,以西安地铁1号线为例,分析了地铁客流的耦合时空特征,提取了影响地铁客流变化的5个主要因素,包括节日、非节日、时间段、站点和天气,构建了反向传播(BP)神经网络,预测了地铁客流;利用引入自适应变异与均衡惯性权重的粒子群优化(PSO)算法,优化了BP神经网络,形成了考虑复杂因素影响的地铁客流预测系统;选取了换乘站、非换乘站的首站与中间站,引入天气、节日、非节日因素,对比了不同时间段下的BP神经网络模型,优化了PSO-BP神经网络模型的预测误差。研究结果表明:考虑天气、节日、非节日因素,换乘站点分时段优化PSO-BP神经网络模型预测的平均绝对误差、均方根误差和平均绝对百分比误差,较不分时段的优化PSO-BP神经网络模型分别平均下降了40.13%、31.46%和23.89%,较分时段的BP神经网络模型分别平均下降了17.50%、17.86%和17.32%;非换乘站点分时段优化PSO-BP神经网络模型预测的平均绝对误差、均方根误差和平均绝对百分比误差,较不分时段的优化PSO-BP神经网络模型分别平均下降了16.50%、20.99%和32.59%,较分时段的BP神经网络模型分别平均下降了11.48%、12.10%和17.73%;各站点分时段优化PSO-BP神经网络模型预测的平均绝对误差、均方根误差、平均绝对百分比误差,较不分时段的优化PSO-BP神经网络模型分别平均下降了24.37%、24.48%和29.69%,较分时段的BP神经网络模型分别平均下降了13.49%、14.02%和17.59%,因此,利用考虑多影响因素的优化PSO-BP神经网络模型能提高地铁客流预测的准确性。      

额定功率下高速机车谐波特性的仿真分析

通过综合分析高速机车脉宽调制(PWM)整流器谐波电压产生的过程和牵引供电系统的谐波阻抗特性,对高速机车以额定功率运行时谐波的动态特性进行了计算和分析.采用双傅立叶级数和Bessel函数推导出PWM整流器谐波电压的计算式;基于分布参数模型导出了接触网谐波阻抗的表达式,进而对串联、并联谐振进行了分析.在此基础上,对机车在额定功率下的谐波电压和谐波电流进行了仿真计算和频谱分析.结果表明:谐波电压和谐波电流的频谱特性均与机车位置有关,尤其是谐波电流的变化更大;特定次谐波在特定线路位置发生串联谐振,且谐振位置随机车位置变化;谐波电流含量很小,主要集中在3～9次低次谐波和发生串联谐振的频带.     

HXN5型内燃机车空气管路系统

随着我国铁路运输事业向着高速、重载的方向迅速发展．对铁路列车制动技术提出了更高的要求。HXN5型内燃机车是戚墅堰机车有限公司与美国通用电器公司共同合作的,对HXN5型内燃机车空气管路系统的掌握和了解对机车的运用及检修均有很大的帮助。     

技术站配流与调机运用综合问题的混合整数线性规划模型

为进一步提高铁路技术站作业计划编制效果,针对采用一台调车机车解体和一台调车机车编组的技术站配流与调机运用的综合问题,作者确定了出发列车的编组内容和解体（编组）调车机车的解体（编组）任务,使得出发列车满足列车编组要求,且车辆在站总停留时间最小。基于单机器调度理论和资源分配理论,在将原问题分解为解体子问题、配流子问题和编组子问题的基础上,首次建立原问题的混合整数线性规划模型。最后,采用既有文献中普遍采用的算例对该模型进行计算分析,并与其他研究方法进行比较。计算结果验证了该模型在问题描述上的正确性以及在消耗更多计算时间前提下计算质量上的优越性。     

燃料电池机车热管理系统建模和动态分析

为了提高燃料电池机车的工作效率和动态性能,根据燃料电池机车热管理工作原理,利用物质守恒定律、热力学第一定理和相似原理,建立了包含散热器风机和冷却液循环泵的面向控制模型,研究了旁路阀门开度、冷却液循环泵电压和散热器风机电压对电堆温度、温度差以及系统效率的影响.研究结果表明:旁路阀可以局部调节电堆温度、温度差以及系统调节时间,但几乎不影响稳态效率;循环泵可以调节电堆的温度差,在保证温度差条件下,循环泵电压越小系统效率越高;散热器风机可以调节电堆温度和响应时间,电压越小系统效率越高.      

车钩箱位置误差对重载机车动态性能的影响

为了探明车钩箱中心线相对车底架中心线存在横向偏差及对制动时机车动态性能的影响规律,测量了八轴机车底架几何参数.测试结果发现,车钩箱偏离车底架中心线范围约5~10 mm.根据测量结果,考虑国内重载机车常用的车钩缓冲器装置的结构特点,建立了具有时变弧面接触特性的钩缓动力学模型和由2台八轴机车组成的列车动力学模型.在此基础上分析了不同横向偏差的车钩摆角、车体横向错位以及机车行车安全性.研究结果表明:在厂线试验条件下,若车钩箱偏离中心线距离越大,制动后车钩摆角与车体横向错位增大,行车安全性越差.为保证行车安全性,车钩箱偏离距离应不超过9 mm.      

油石超精技术在机车车辆零件加工中的应用

介绍了油石超精技术的基本原理和特点,对其在机车车辆轴承、凸轮和活塞环光整及修形加工中的应用作了详细阐述,拓展了该技术的应用领域。     

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根据现代电力电子技术集成化发展趋势,在分析机车车辆维修性及其与可靠性的关系基础上,按机车车辆标准化、系列化、模块化设计的要求,提出了提高交流牵引机车变流器维修性的基本措施,并结合国内外电气化铁路实例对变流器的模块化、系列化设计进行了深入研究,研究结果表明变流器模块化和系列化设计对提高其维修性具有重要的实践价值,通过上述措施可有效提高维修效率、减少维修费用、改善维修人员工作环境。