铁道科学研究院2006年科技成果简介（续三）

TK-XFFP-1．2T型分段绝缘器研制；GSM-R物理平台和业务终端的研究；环行线CTCS-2级试验环境方案；高原铁路运营机车乘务人员生理心理选拔指标的研究；高原环境职业健康监护及劳动强度分级研究；轨道车检测数据应用系统开发。     

青藏铁路列车乘务人员体力劳动强度分级的研究

目的探索在高原低气压低氧环境中列车乘务人员体力劳动强度状况，为制订合理用工制度、劳动定额及福利待遇，保障铁路行车人员身体健康和行车安全提供科学依据。方法选择北京-拉萨T27／28次（三组）特快列车乘务工务岗位的餐车厨师、餐车服务员、列车员和检车员4个工种在西宁-拉萨运行期间的体力劳动强度进行测量。结果青藏铁路列车乘务岗位体力劳动强度均在Ⅳ级以上，其劳动特点为能量代谢率高、持续作业时间长，属能量消耗大的重体力劳动。建议高原旅客列车乘务工务岗位劳动强度级别必须控制在Ⅳ级以内，女职工不应超过Ⅲ级；进行高海拔大跨度运营作业前，必须进行适应性训练；必须建立青藏铁路职工健康监护体系，监察高原病及其他职业病发生变化趋势，及时采取有效控制措施，保障工人身体健康。     

高原多年冻土区隧道湿喷混凝土施工技术

在青藏铁路昆仑山隧道成功使用湿喷混凝土作为临时支护。通过试验和经济比选确定选用A类防冻剂、D′类速凝剂和聚丙烯纤维材料,确定水泥与骨料的比为1∶3 4,水泥用量在470kg·m-3～480kg·m-3之间,砂率为60%;水灰比为0 42～0 47。在高原缺氧环境下使用适用于低温环境的喷射机械,采取温控措施,确保喷射时拌和物温度不低于10℃,加强检查,可以保证高原冻土隧道混凝土喷射质量。     

青藏铁路旅客列车乘务人员睡眠状况及其相关因素分析

目的调查高原铁路旅客列车乘务人员睡眠状况,并对其相关因素进行分析,以提出合理措施保障乘务员身体健康。方法采用睡眠状况自评量表（SRSS）、抑郁自评量表（SDS）和焦虑自评量表（SAS）对乘务人员进行测评,同时对高海拔时乘务人员的体力劳动强度和高原反应情况进行测量。结果高原列车乘务人员睡眠问题明显比常模严重,同时乘务人员的劳动强度越大,高原反应越强烈,睡眠问题就越严重,焦虑和抑郁的倾向性也就越明显。结论高原铁路乘务人员的睡眠问题及其相关因素应该得到重视,并从乘务员本身和组织方面进行改善。     

高压氧舱结合药物治疗高原红细胞增多症36例疗效观察

为检验高压氧舱结合药物治疗高原红细胞增多症的临床疗效 ,将符合诊断标准的 72例男性高原红细胞增多症患者随机分成实验组和对照组。实验组接受高压氧舱及药物治疗 ,对照组只接受单纯药物治疗。 1 5d为 1个疗程 ,经 1个疗程治疗后 ,实验组血红蛋白平均下降 5 2g L ,红细胞计数平均下降 1 95× 1 0 12 L ;对照组血红蛋白平均下降 2 5g L ,红细胞计数平均下降 1 2 3×1 0 12 L。两组疗效有显著差异 (P <0 0 5 )。     

青藏铁路卫生保障技术研究策略

1　问题的提出正在修建的青藏铁路格拉段为西部大开发四大重点工程之一 ,全长 1118ｋｍ ,其中 85 %处于海拔 4 0 0 0ｍ以上高原 ,最高段达 5 0 70ｍ ;多年冻土地段 5 5 0ｋｍ ;年平均气温 - 2℃～ - 6℃ ,最低达 - 4 1℃ ;大气压为 5 4～ 6 1ｋＰａ ,大气氧分压比平原减少 38%～ 4 7%。在这样低氧、高寒、干燥环境下长期生活和工作 ,无疑会给人体健康、劳动能力带来很大影响。缺氧导致的肺通气量增大 ,人体耐受力下降 ,以及缺氧与毒物的联合作用 ,致使尘毒作业更易引发职业病。针对青藏铁路施工现场特点 ,研究制定劳动卫生和医疗保障技术实…     

基于PSO-RBF神经网络的磁浮车悬浮间隙传感器非线性校正方法

针对磁浮车悬浮间隙传感器在0～20 mm范围内检测的非线性问题,建立了RBF(径向基函数)神经网络非线性校正逆模型,并采用粒子群算法对网络参数进行优化。仿真实验表明,所设计的PSO(粒子群优化)-RBF神经网络能够高精度地逼近传感器逆模型,经校正后传感器线性度可达0. 45%,全量程的检测误差小于0. 1 mm,能够满足悬浮控制系统的精度要求。     

高原铁路信号系统列车自主定位方案选型研究

在我国高原铁路建设中,川藏铁路及青藏铁路设计文件中信号专业均推荐采用符合CTCS-4级技术特征的列控系统。本文通过分析高原铁路特殊的地理环境及线路条件,对比现行的定位技术手段,最终提出高原铁路CTCS-4级列控系统中的列车自主定位方案以及相应的技术模型。     

椎体压缩性骨折的影像学检查的一致性比较

目的：对比分析MR、CT定位像、CT重建图像和X线平片诊断椎体压缩性骨折的一致性。方法：回顾性分析同时行胸椎或腰椎的MR和CT检查的患者50例共398个椎体，以及同时行MR和X线平片检查的患者70例共480个椎体，覆盖T4-L5椎体范围，运用半定量分级方法按椎体压缩程度分为0-3级，分别统计MR-CT组和MR-X线平片组中MR、CT定位像、CT重建图像、X线平片的各级椎体的个数，采用kappa分析得到MR与CT定位像、CT重建图像≥1级和≥2级的椎体的一致性，然后分析MR与X线平片≥1级和≥2级的椎体的一致性；两组分别以MR为标准，0级为阴性结果，≥1级为阳性结果，计算CT定位像、CT重建图像和X线平片诊断椎体压缩骨折的敏感性和特异性。结果：MR与CT定位像诊断≥1级椎体有中等程度的一致性（k=0.583），诊断≥2级椎体有好的一致性（k=0.818）；MR与CT重建图像诊断≥1级和≥2级椎体均有好的一致性（k=0.836和0.961）；MR与X线平片诊断≥1级椎体有中等程度一致性（k=0.651），诊断≥2级椎体有好的一致性（k=0.862）；MR-CT组中CT定位像诊断椎体压缩骨折的敏感性和特异性为69.1%和95.8%，CT重建图像诊断的敏感性和特异性为84.5%和97.8%；MR-X线平片组中X线平片诊断椎体压缩骨折的敏感性和特异性为72.7%和96.8%。结论：MR和CT重建图像诊断椎体骨折的一致性最高，相对MR，CT重建图像诊断椎体压缩骨折的敏感性和特异性均较高，而CT定位像和X线平片的特异性较高，敏感性较低。     

精密三角高程测量技术在川藏铁路建设中的应用

在高原铁路建设中,使用传统水准测量方法进行高程控制网的建设与维护时,往往面临作业效率低下、劳动强度大及部分复杂艰险地区无法测量等问题.开展光电测距精密三角高程测量技术的理论和应用实践研究可以解决高原艰险复杂地区传统几何水准测量的不足.通过介绍光电测距精密三角高程测量技术的原理和方法,分析高原地区三角高程测量误差影响因素...     

新型铁路路基温度无线采集系统

介绍一种新型路基温度无线采集系统的研发,该系统可以方便快速地采集路基温度,极大地降低劳动强度,对条件恶劣地段尤其是青藏铁路高原冻土地带常年路基温度的监测有很好的应用价值。     

铁路部分特有工种体力劳动强度分级调查研究

调查了铁路特有体力劳动工种13个,共209名,其中男工171名女工38名,按照GB3869—83体力劳动强度分级标准的要求进行。被调查人员年龄在18～55岁之间,平均30岁,平均身高1.6802m,平均体重61.62kg,平均体表面积为1.6727m~2。调查指标为劳动时间率与平均能量代谢率。求出各工种的劳动时间率T值与能量代谢率M值。然后求出劳动强度指数Ⅰ值。调查结果是6个工种为Ⅲ级,3个工种为Ⅱ级,4个工种为Ⅰ级。     

砂粒式防水沥青混合料低温弯曲蠕变试验分析

试验选用沥青用量分别为4%,5%,6%,7%和8%的砂粒式防水沥青混合料AC—5的上限级配、中值级配和下限级配3种级配类型,在温度为0℃条件下进行加载量分别为50,100和200N的弯曲蠕变试验。试验结果表明:沥青用量超过约5%后,依靠提高沥青用量改善沥青混合料的低温抗裂性能效果甚微;加载量为100N时,试件跨中弯曲蠕变速率大于加载量50和200N所对应的弯曲蠕变速率;3种级配的沥青混合料弯曲蠕变速率为下限级配大于中值级配,中值级配大于上限级配。根据试验结果的综合分析并考虑低空隙率、高防渗性等技术要求,关于防水用砂粒式沥青混合料适宜的级配类型建议选用中值级配。     

无砟轨道路基聚氨酯碎石联结层力学性质研究

以高速铁路无砟轨道基床聚氨酯胶凝级配碎石联结层为研究对象,针对致密性聚氨酯级配碎石混合料的级配、强度、回弹模量开展试验研究。结果表明:聚氨酯级配碎石的毛体积密度随聚氨酯掺量的增加先增加后减少,而其孔隙率随着聚氨酯的掺量增加逐渐减少,当聚氨酯掺量为8%时,聚氨酯胶凝级配碎石能够达到不透水孔隙率1%～3%的控制指标;另外,随着聚氨酯胶水掺量的增加,混合料的强度和回弹模量得到提高,当达到8%的胶水掺量时,混合料强度和回弹模量趋于稳定,随着温度的增加,混合料的强度和回弹模量下降,且在不同的温度区间敏感度不同,但是远大于同等温度下的沥青混凝土强度;浸水48 h后,混合料强度下降,当掺量达到8%时,强度和回弹模量基本不变,且在不同温度区间下降趋势不同,抗压强度在低温(-30～0℃)和高温(60～80℃)变化幅度较小,而回弹模量在常温下(0～60℃)变化较小。     

基于前端LCL谐振式推挽变换器

提出了一种前端LCL谐振式变换器,其前级为功率因数校正（PFC）,后级为采用数字控制的逆变器。设计并制作了一台AC220V输出的1kW试验样机,对实验样机测试的结果表明,前级升压电路实现了零电压开通（ZVS）,后级电路实现了闭环控制,整个系统动态与稳态性能均较好,理论分析正确。     

玄武岩纤维改性碾压混凝土抗裂性能研究

研究目的:碾压混凝土性能优越,但作为路面材料缺乏深入研究,并且我国碾压混凝土基层的工程应用少,缺少明确的施工规范。本文以道路沥青路面玄武岩纤维改性碾压混凝土基层为研究对象,采用正交试验,确定最优的碾压混凝土级配方案,最后基于最优级配研究玄武岩纤维的不同掺量、不同长度对碾压混凝土抗裂性能影响特性。研究结论:(1)碾压混凝土设计级配建议选取为水泥用量240 kg/m3、用水量110～120 kg/m3、级配1、减水剂0. 2%,此级配强度和压实度高、改进的VC值低;(2)适宜长度和掺量的玄武岩纤维可利于抗压强度、抗折强度、劈裂强度、拉压比的增长,弹性模量和弹强比的降低,使得抗裂性能提高,考虑到经济因素,建议选取26 mm玄武岩纤维、掺量为0. 1%的改性碾压混凝土开展设计和施工推广;(3)本研究成果主要应用在道路路面基层工程领域,对今后碾压混凝土基层的设计和施工具有借鉴意义。     

青藏铁路中小站区生态大棚污水处理技术

结合青藏铁路中小站区生活污水的特点,提出采用生态大棚系统,在青藏高原恶劣的自然环境中建立适宜常规污水生物处理工艺的人工小环境,为生活污水的生物处理提供必需的热平衡、O2CO2循环平衡和水循环平衡。利用有限元分析软件进行热平衡仿真计算,设计生态大棚。通过在实验室对2种常规的污水生物处理工艺进行比选,确定采用好氧生物—土地处理工艺进行青藏铁路中小站区生活污水处理的现场实验。现场实验表明:在生态大棚内部采用4级生物转盘与土地处理相结合的工艺,经过处理的生活污水达到了国家1级排放标准,CODCr去除率达到87.3%以上,可有效保护青藏铁路运营后的高原环境。     

DLM170阀控式密封铅酸蓄电池高原环境适应性分析和改进

文章以高原环境适应性改进HXD1C型机车上安装的DLM170阀控式密封铅酸蓄电池为例,对高原环境对蓄电池的要求、高原环境适应性改进、DLM170蓄电池充电曲线等方面进行介绍和分析。     

青藏铁路32m后张梁整体侧模板施工工艺

整体模板在16 m及以下跨度混凝土梁施工中较为常用,但在气候条件恶劣、高原缺氧的青藏线上进行32 m后张梁整体侧模的设计和施工,国内尚属首次。其优点是减少了劳动强度、提高了劳动效率、增加了经济效益。文章重点介绍32 m后张法预应力混凝土简支梁整体侧模板的设计与施工工艺。     

铁路路基填料分类深化研究

根据泰波最大干密度理论和粒子干涉理论,分析不均匀系数取值范围及其对孔隙率的影响,提出颗粒级配的改进方案:当不均匀系数大于或等于10且曲率系数为1～3时,定义填料的颗粒级配为良好级配;当不均匀系数大于或等于10且曲率系数小于1或大于3时,定义填料的颗粒级配为间断级配;当不均匀系数小于10时,定义填料的颗粒级配为均匀级配。通过对影响填料工程性能因素的分析,并结合工程实践,提出填料分类分组的建议方案:在巨粒土和粗粒土中,细粒含量按5%,15%和30%分界;将细粒含量大于或等于15%的巨粒土和粗粒土划分为粉土块石、黏土块石、多粉土块石和多黏土块石等;对于细粒土,在粗粒含量大于或等于30%的条件下,将砾石含量大于或等于25%的细粒土定义为含砾液限土,否则定义为含砂液限土;巨粒土和粗粒土母岩的饱水抗压强度应大于或等于20MPa;在砾石类土划分中增加5mm粒组界限。