高速铁路车站岔区高填方路基沉降组合预测研究

为确定高速铁路车站岔区高填方路基工后沉降是否满足铺设无砟轨道要求，结合现场监测沉降数据，采用三种单项模型(V模型、D模型和H模型)对沉降进行预测；利用最优组合原理建立邓英尔-双曲线组合模型(D-H模型)、邓英尔-灰色费尔哈斯组合模型(D-V模型)、双曲线-灰色费尔哈斯组合模型(H-V模型)3种两模型组合模型和1种三模型组合模型(D-H-V模型)。进一步探讨各预测模型的适用性和可靠性，引入5个精度评价指标，对各模型预测效果进行评价，预测效果优劣顺序为：三模型组合模型>两模型组合模型>邓英尔模型>灰色Verhulst模型>双曲线模型。用各断面的最优模型预测工后沉降，各断面工后沉降均满足铺设无砟轨道要求。     

不同湍流模型模拟地铁站台气流组织比较

以某地铁站台为例,利用计算流体力学方法,采用标准k-ε模型、RNG k-ε模型、混合长度零方程模型、Chen零方程模型以及v2f模型,对其通风系统下站台、站厅内的温度场和速度场进行数值模拟。通过对不同模型下结果的比较分析,发现Chen零方程湍流模型在较少的收敛迭代次数下,能够得到与标准k-ε模型和RNG k-ε模型较为接近的流场和温度场,而混合长度零方程模型和近年来兴起的v2f模型则与其他模型的计算结果有较大差异。结果表明,在对地铁站台建立热环境数值模型时,湍流模型的选择也需谨慎。     

V500高速受电弓模型的适用性研究

为了分析不同受电弓模型的适用性,针对国内自主研发的V500高速受电弓样机进行动态参数识别,获取受电弓2质量块和3质量块模型的动力学参数,建立受电弓多刚体模型、刚柔耦合模型、2质量块模型和3质量块模型,并对各模型进行频响分析。结合武广线接触网,建立弓网耦合动力学模型,通过动力学仿真计算分析各受电弓模型的适用性。结果表明:在仿真计算中,受电弓2质量块模型可以替代多刚体模型,3质量块模型可以替代上框架为柔性体的刚柔耦合模型;在低于250 km/h时,2质量块模型有较好的适用性,当速度高于250 km/h时,采用3质量块模型比较合理。     

铁道车辆空气弹簧模型的研究

首先建立了3种空气弹簧模型,即等效模型、线性模型及非线性模型,然后对比分析了3种空气弹簧模型的计算精度和计算速度。结果表明,等效模型的计算精度较差;非线性模型的计算速度较慢;线性模型既可保证较快的计算速度,又可保证较高的计算精度。因此,在工程应用中,建议采用空气弹簧线性模型来进行计算分析。     

机车系统动力学仿真模型研究

在传统的机车系统动力学研究中,其仿真模型和车辆系统动力学模型基本相同。借助虚拟样机技术和ADAMS软件,针对国内某型电力机车建立机车系统详细的动力学仿真模型;将传统模型、详细模型和该机车的线路试验结果进行对比,验证了模型的可靠性并由此说明建立机车仿真模型的必要性。     

保价运输与运输保险的竞合关系研究

通过分析铁路保价运输与运输保险之间竞合关系,建立保价运输市场份额模型和利润模型。其中,市场份额模型包括自然增长模型、合作模型、竞争模型与竞合模型。在此基础上,确定铁路保价运输在与运输保险竞合关系基础上的最优保价费率模型,分析二者的竞合关系对保价运输费率和保价运输市场份额的影响。     

大型公共建筑物人员应急疏散模型

已经完成和正在开发的大型公共建筑物人员应急疏散模型有20多种,基本上可归结为网络节点模型。不同模型的主要区别在于模型的空间划分、疏散人员特征的处理和疏散人员个体行为特性的处理3个方面。模型的空间划分大体分为细网格和粗网格2类;疏散人员特征处理方法分为个体或群集2种;疏散人员个体行为特性处理方法分为不考虑人员的行为、方程式行为分析、行为隐含、行为准则、人工智能模拟5大类。国外比较典型的模型有EXITT,EVACNET,SIMULEX,EXODUS和BFIRES。国内比较典型的模型有疏散时间计算模型、群集疏散模型、地下商业建筑疏散预测模型、网格疏散模型和地下大型商场疏散模型。铁路大型客运站应研究建立风险评估模型、三维多尺度模型、预警及疏散模型和多维可视化预案。     

冲击荷载下三种钢轨梁模型动力特性分析

建立了Euler梁、Timoshenko梁、修正Timoshenko梁钢轨模型,比较了三者固有频率的差异,分析了冲击荷载作用下三种模型的动力响应.结果表明:修正Timoshenko梁钢轨模型与Timoshenko梁钢轨模型的固有频率在中低频范围内相差不大,在高频时相差约6％,两种模型的振动位移、加速度响应大小基本接近,均大于Euler梁钢轨模型;修正Timoshenko梁模型形式简单,计算效率与Euler梁模型相当,而计算精度与Timoshenko梁模型接近.     

面向BIM模型行为标准的模型辅助检查软件

不同BIM项目具有不同的建模行为标准,行为标准中对BIM模型的项目基点、模型命名规则、构件命名规则、材质着色、构件属性及模型视图均有详细约定.针对实际BIM应用过程中难以满足工期和模型交付质量要求等问题,通过研究BIM模型行为规则及Revit二次开发接口,研发面向BIM模型行为标准的模型辅助检查软件,实现对模型行为规范...     

铁路站场工程BIM模型信息审查系统研究

为保证铁路站场BIM模型在设计、创建和应用过程中具备统一且正确的模型特征和信息，以铁路站场BIM模型审查为出发点，基于Bentley-ORD软件开发铁路站场BIM模型审查系统，研究站场BIM模型信息标准规则，并搭建了标准数据库，通过信息读取模块获取模型包含构件的所有信息，利用信息审查和信息修正模块将模型构件的实际信息和标准数据库中的信息格式及内容形式进行对比审查、修正，并输出审查与修正的详情报告。研究表明：基于标准化的BIM模型审查体系，使得通过审查的BIM模型具备符合相关标准要求的结构形式与附加信息；利用批量化模型审查方式，实现大规模站场BIM模型的快速、批量化一键审查与信息修正，显著提高了审查效率和模型修正的准确度；通过应用统一的模型审查标准，反向推动了站场专业BIM设计的三维环境的统一，促进了站场BIM三维设计的标准化，提高了设计效率。     

弹簧碰撞塑性应变及有限元分析的材料模型选用研究

采用有限元软件仿真分析了弹簧碰撞塑性应变特性及材料模型对塑性应变和当量应力的影响。建立弹簧模型,假定弹簧材料不变,使用不同速度的撞击物撞击弹簧,撞击物模型分别选用刚体模型和动塑性模型,分析塑性应变的产生原因。仿真结果表明了刚体模型和动塑性模型对塑性应变及最大当量应力的影响,对碰撞仿真过程中材料模型的选取具有指导意义。     

尾矿库污染物传输过程的数值仿真研究及其经验

尾矿库中伴有各种复杂的理、化、生等效应下的污染物传递过程。分析了尾矿中污染物的传输机理和涉及的层流有限速率模型、涡耗散模型、涡耗散概念模型3种化学反应模型各自的特点。结合工程实际,应用FLUENT软件对比分析了三种模型下的尾矿污染过程,模拟结果显示:Laminar Finite-Rate模型的残差曲线迭代到160步开始收敛,Eddy-Dissipation模型的残差曲线迭代到300步后仍未稳定,EDC模型的残差曲线变化较平稳迭代到120步就趋于收敛。结果表明:涡耗散模型下污染物浓度变化规律更明显;计算效率上,涡耗散概念模型比层流有限速率模型模型低;层流有限速率模型和涡耗散概念模型比涡耗散模型的计算更加准确。     

盘形制动有限元模拟计算方法研究

建立3种制动盘制动过程有限元计算模型,即:部分盘间接耦合模型、整盘间接耦合模型、弹塑性热-机耦合模型,并以1∶1制动试验结果和红外线温度成像系统测试的温度为依据,分析不同模型计算结果的准确性和适用性。在部分盘间接耦合模型的基础上,通过改变热流加载方法提出整盘热流移动加载间接耦合模型,该模型可用于模拟计算制动盘的整体温度场和应力场。在接触直接耦合法的基础上,考虑材料的塑性影响,建立弹塑性热-机耦合模型,该模型可用于模拟制动盘摩擦面的局部热损伤。     

基于组合预测模型的铁路货运量预测研究

为了进一步提高铁路货运量的预测精度,提出基于乘积季节模型与引入注意力机制(Attention Mechanism)的长短期记忆(Long Short-Term Memory)模型的组合预测模型。首先建立乘积季节模型、LSTM模型与引入注意力机制的LSTM模型,然后利用误差修正法分别将2种LSTM模型与乘积季节模型组合起来进行预测,最后将预测结果分别与单一模型进行对比。采用2005年至2018年全国铁路月度货运量进行预测分析,结果表明2种组合预测模型的预测精度均高于单一预测模型的预测精度,其中基于乘积季节模型与引入注意力机制的LSTM模型的组合预测模型精度最高,具有研究和实用价值。     

一种基于场景的CTCS-3列车控制系统建模方法研究

对CTCS-3列车控制系统进行有效的测试、分析和验证是保证列车运行安全和旅客生命财产安全的重要手段,而形式化模型是系统测试、分析和验证的基础。本文以CTCS-3列车运行控制系统的UML非形式化模型为基础,以自动机模型作为系统形式化模型描述的数学工具,研究UML顺序图(场景)自动转化为自动机网模型的方法。首先将场景的UML顺序图自动转化为子系统的子自动机模型,然后通过合并不同场景的子自动机模型,得到子系统的组元自动机模型,最后通过对通信通道的建模得到系统的自动机网模型。使用本方法,基于系统的UML顺序图模型可以自动生成系统的自动机网模型。     

基于集成学习模型的城市轨道交通车载数据分析与列车停车误差预测

提出了一种基于Stacking策略的集成学习模型算法。通过基础模型算法评估阶段和基础模型算法集成阶段,成功选出K个基础模型,并基于模型集成策略完成了模型的集成工作,最终得到了基于Stacking策略的集成预测模型。基于实际案例,使用该集成模型对列车停车误差进行预测,并对预测结果进行验证。验证结果显示,基于Stacking策略的集成学习算法模型的训练效率高、预测精度高,与其他传统模型相比具有较强优势。     

基于网络蒸馏模型的供电接触网支撑装置零部件快速定位方法

为确保供电接触网支撑装置具备良好的工作状态，避免支撑装置失效可能造成的严重弓网故障，进而影响列车运行安全，提出一种新型的、适用于小型化嵌入式设备进行部署应用的、基于网络蒸馏技术的深度学习接触网支撑装置快速定位识别模型。网络蒸馏模型是基于双深度学习网络进行指导性学习的，其利用高精度深度学习模型YOLOv5x、YOLOv5l、YOLOv5m作为蒸馏算法中的教师模型，然后利用网络蒸馏技术对复杂模型的特征提取能力进行迁移，以教师模型的类别概率作为软目标并将其用于训练学生模型，从而将知识从复杂模型(教师模型)转移到更高效的小型化模型(学生模型)。研究结果表明，利用网络蒸馏技术可以获得精度高、速度快、模型小、易于部署的接触网支撑装置定位模型。     

动车组车轮多边形磨耗形成与发展过程仿真研究

针对动车组车轮多边形磨耗愈发严重的问题,基于车辆-轨道耦合动力学模型、轮轨接触模型、Archard磨耗模型和循环迭代模型,建立车轮多边形磨耗长期磨损迭代模型;模拟我国某型高速动车组20阶车轮多边形的发展过程,结果与实际情况吻合,证实模型的准确性.基于长期磨损迭代模型,研究车辆运行速度、轮轨模态振动特性和轨道参数对车轮多...     

铁道车辆承载吸能结构优化研究

为得到具有理想耐撞性能的铁道车辆承载吸能结构,分别基于多项式响应面法的二次响应面模型、四次响应面模型和Kriging法的响应面模型等3种代理模型,构造承载吸能结构的比吸能SEA及比吸能与撞击力峰值之比REAF关于设计参数的二次、四次和Kriging法响应曲面,结合遗传算法整体寻优分别得到这3种代理模型的SEA和REAF的最优值.对比分析结果表明:Kriging法响应面模型的拟合精度高于多项式的二次和四次响应面模型,四次响应面模型的拟合精度次之;但是Kriging法响应面模型拟合曲面没有多项式响应面模型的光滑,其原因是Kriging模型采用的局部插值方法虽能提高模型拟合精度、却不利于降低模型拟合过程中的数字噪声;整车车体碰撞仿真表明,承载吸能结构优化后的整车车体具有更好的耐撞性能.     

铁路提速货车非线性动力学仿真模型研究

围绕铁路提速货车非线性多刚体动力学仿真模型展开研究,通过对二维摩擦副模型的研究,建立了货车非线性元件的仿真模块,利用这些模块对货车线性动力学仿真模型进行修改,得到非线性动力学仿真模型。并且对非线性模型和线性模型的仿真结果进行了对比。