岔区平面拨量设计引进回归直线方程建模技术研究

京广线梅村车站既有岔区及其相关线路大修平面拨量设计时,引入数学上的最小二乘法原理,以下行线全站仪测量坐标值为依据,在Excel表格中拟合线性方程,建立数学模型,推导出回归直线方程。利用点到直线的距离公式,编程自动计算各测点到回归直线的距离即平面拨量,使线路总体拨量为最小,大大缩短设计时间,为既有线的设计改造提供一项优化技术。     

利用线路平行错移原理的站台线路拨移清筛作业

介绍利用线路平行错移连接原理进行站台拨移清筛作业,提出平行拨移量对应的反向曲线半径和曲线长度参数。为减少施工对运输的影响,提出采用双点施工模式;对施工过程中的清筛前线路拨移、清筛作业、清筛作业后线路几何尺寸、捣固车回拨、开通后人工处理提出控制要求。     

局部铁路曲线拨量整正的计算方法

本文介绍的局部铁路曲线拨量整正计算方法,是通过将超限部分的曲线段实测正矢和计划正矢独立抽出,利用简易法进行整正计算,并根据梯形数组法原理修正拨量起终点拨量,使其拨量为0,得出某曲线段局部拨量,其他地段维持现状不进行拨道,用于指导现场线路维修作业。     

基于曲率变化特征的既有线路整正算法设计

铁路曲线运营过程不可避免会产生几何形位变化,运行速度的提升需要现代化的检测手段,相应的曲线整正算法设计是列车安全、舒适运营的重要保障。采用某线路轨检小车实测5 m间隔数据,以现场实测数据为基础,从曲率和曲率变化率的角度分析不同间隔条件下的轨道几何形位特征,采用基于正交最小二乘和三次样条的平面拟合方法,利用线路的曲率特征进行线路初始参数获取,设计相应的平面曲线线形优化重构算法。编程实现算法在具体线路的应用,以拨道量改正数最小为目标函数,采用5、10 m不同测点间隔的计算结果分析并结合现场实际,取得了较好的计算结果。通过现场实例表明,该方法具有理论简单、计算准确,与现代高速行车检测方法适应好等特点。     

高精度线路测量车测量系统及其应用

由于传统的捣固车采用20 m钢弦指导线路维修作业,对于线路长波不平顺的整治效果不很明显。采用激光准直技术的高精度测量车用于测量和计算铁路线路相对于绝对点的起道量、拨道量、以及轨距、超高、里程等数据,能够满足线路新建、大修和维修时捣固作业需要,也能够直接输入配备有ALC的捣固车,作为捣固车的部分控制参数完成捣固车起道、拨道作业。本文介绍了高精度线路测量车测量系统的测量原理和组成元件,并总结了现场使用情况,可为产品研发和现场应用提供参考。     

地铁车辆段有砟道床曲线整正技术研究

基于工程实例,提出一种基于最小方差原理的拨道量优化算法,以更有效地控制曲线正矢。研究道砟捣固作业对线路稳定状态的影响,总结提出道砟捣固质量控制措施。从传统简易拨道算法和拨道量优化算法在现场实际施工中的应用来看,传统拨道算法对轨向不平顺的控制不稳定,受人为计算因素影响大,计算次数多;而拨道量优化算法基本只需要一次计算就能达到较为理想的效果。采取合理的捣固质量控制措施有助于保持轨道短期稳定,延长平面曲线劣化周期,轨道状态的长期劣化趋势也优于普通拨道捣固作业。     

AGC基于线路位置偏移的精确作业方法

分析了捣固车弦测法拨道测量原理及残留误差,在自主开发轨道几何参数自动引导计算机AGC时,引入轨道绝对位置偏移量数据接口,实现精确拨道作业。通过现场作业试验,将作业前精确测量的轨道偏移数据输入AGC,捣固车能够消除绝对位置误差,作业后线路绝对位置能够满足《高速铁路工程测量规范》要求。     

铁路既有曲线混合约束非线性最优化整正研究

本文针对既有铁路曲线整正后无缝线路锁定轨温变化给维修作业带来的不便,将轨道长度不变作为一种约束条件,考虑半径和缓和曲线长度在允许范围内取整要求,并结合各控制点拨道量限制条件,提出基于混合约束最优化模型计算曲线整正的方法。首先由曲率图对铁路线形概略分段,选取圆曲线段测点坐标,然后利用几何重心法计算曲线初始几何要素,最后以拨道量的平方和最小为目标函数,建立混合约束的非线性最优化模型;利用计算机语言Python自主编程计算兰新线某段拨道量值,并与传统拨道量计算值进行比较。研究结果表明：（1）可将轨道几何长度不变作为约束条件,且满足半径和缓和曲线长度取整的要求;（2）测点拨道量平方和和绝对值均比传统拨道量计算值好;（3）该模型能够满足客货共线、重载铁路以及铁路大提速既有曲线整正。     

提速线路正线道岔群和相邻曲线连接不平顺的整治与预防

铁路第六次大面积提速以来,在一些列车运行速度大于160?km/h的提速线路上,出现了正线道岔群和相邻曲线连接不平顺。通过分析其生成原因和对轮轨作用力与轨道养护工作的影响,采用GPS和全站仪建立线路精确定位系统,根据道岔测点和前后直线测点的精测数据,采用最小二乘法优化拟合穿中,确定道岔群平面基准线,并修正道岔位置和曲线要素,核定各点起、拨道数量,作业前预先补足道砟。合理配置大型养路机组并进行综合作业,技术人员随时检查记录起、拨道量,保证作业质量。为防止基本线型畸变重复发生,在正线道岔群与相邻曲线地段两侧设置固定标桩实施长期监控,对起、拨道作业实施平、纵断面控制,并提出了垂距差和横距容许偏差的建议管理值。     

既有曲线群地段曲线测设和计算方法研究

本文介绍一种既有曲线群地段曲线测设和拨距计算的新方法，通过曲线连测解决了夹直线过短所引起误差等问题，用枚举法优化公切线使拨道量最小，测设方法和计算方法简单实用。     

铁路既有线复测平面曲线优化方法

利用坐标法进行铁路既有线复测后,根据测量曲线的连续大地坐标点系,通过合理的方式对既有线线路进行优化计算是一项十分重要的工作。在讨论平面曲线特征分界点判别依据的基础上,分析基于圆曲线最小二乘拟合计算模型的原理及其不足;通过建立夹直线、缓和曲线和圆曲线的调整量计算模型,提出以夹直线的最小二乘拟合为切入点,以曲线调整量最小为优化目标,以圆曲线半径、缓和曲线长为优化参数,建立平面曲线调整量优化模型,利用夹直线的连续性对连续多段平面曲线实现一次性优化计算;采用定步长迭代方法进行优化模型求解,通过优化计算得到既有线各曲线要素特征值及各测点的调整量。计算实例表明:优化模型算法简单、有效,适用于各类平面曲线,并在大曲线半径上有效避免了圆曲线最小二乘拟合法存在的病态结果。     

铁路既有线平面自动重构方法研究

既有线平面线形重构是既有线改建设计的必要基础,其结果直接影响最终设计质量,工程造价和运营安全。为实现既有线平面自动重构,文章提出了先识别既有线上平面特征点再进行选配曲线拟合最优线路的方法。首先,基于考虑约束拨量的整体最小二乘法建立了线路特征点自动识别模型,然后建立了以圆曲线半径,前后缓和曲线长为自变量,既有线上所有测点至重构线路拨距的平方和为因变量的平面重构目标函数,并引入外点惩罚函数法将线路优化的约束问题转换为无约束问题。考虑该函数为多元隐函数的特点,提出基于方向加速法的线路平面重构优化方法。实例分析表明:该算法不仅能够快速实现既有线平面自动重构,而且优化效果明显优于传统方法,可显著提高既有线改建设计效率。     

大型养路机械维修后的线路曲线养护

大型养路机械(以下简称大机)参与线路维修工作以来,以其技术先进、作业效率和作业质量高的特点,逐渐成为维修线路的首要手段。但是,由于其拨道工作原理与以往现场整正曲线的方法大不相同,加之现场的实际情况千变万化,往往曲线方向的整正效果不尽人意,存在曲线不够圆顺,整正后正     

基于正交距离最短的平面线形拟合方法及应用

线形拟合在轨道的调整中具有非常重要的作用,考虑到铁路轨道测量实测点的平面坐标x和y中均包含误差,提出基于正交距离最短的直线和圆曲线线形拟合方法,并对利用该方法进行拟合的原理进行阐述。目前常用的线形拟合方法是普通最小二乘法,主要考虑x或y某一个方向上的误差。按照正交距离最短和最小二乘2个准则,论证了同时考虑x和y2个方向误差的正交距离最小二乘法要优于普通最小二乘法。通过实例计算分析,2种方法对于同一组线形测量数据的拟合结果表明,正交距离最小二乘法的验后精度高于或接近普通最小二乘法,而且残差即为轨道点至拟合线形的拨道量,同时前者具有更小的圆度,说明调整量区间更小。以上内容证明了在铁路既有线线形整正优化中正交距离最小二乘法优于普通最小二乘法。     

铁路曲线拨道量检测计算仪的研制与应用

介绍能实时测量正矢、优化计算拨道量的铁路曲线拨道量检测计算仪的原理及测量方法。该仪器可提高正矢测量精度，可实现测量和拨道连续作业。     

绳正法拨距优化计算方法的研究及应用

利用不同半径和缓和曲线长度进行组合,比较其拨距的绝对值和的大小,找出拨距绝对值和最小条件下对应的最优拨距。为了分析拨距与曲线半径、缓和曲线长度之间的关系,将优化出的半径和缓和曲线长度进行适当的调整,计算调整后的曲线的拨距值。计算结果表明:此种优化方法在不用调整计划正矢的情况下,直接满足曲线整正的原则,将优化结果和调整缓和曲线长度和半径后的拨距值进行比较,验证了计算结果是最优的,且优化出的半径和缓和曲线长度与曲线既有的要素比较接近,能较好地满足现场对曲线整正的要求,尤其对三无曲线和无缝线路地段曲线更为适用。     

高速铁路有砟轨道不平顺的解决方法

高速铁路高低和轨向不平顺直接影响列车运行安全性和舒适性。从高速铁路有砟轨道平顺性检测内容、影响轨道平顺性的主要指标和根据TQI值确定线路综合维修任务方面论述确定高速铁路有砟轨道不平顺区段;针对线路平纵断面偏差数据采集,从测量设站原则、设站精度要求和数据采集间隔要求方面进行阐述;从平纵断面优化原理、平纵断面起拨道量计算、实测数据优化处理和确定维修作业数据方面分析起拨道量数据优化处理,并对现场实际应用的作业条件、作业数据和作业效果进行分析。     

非C3线路GSM-R网络质量自动评估系统及其应用

在非C3线路GSM-R网络维护过程中,故障分析和网络优化工作缺乏大量有效的监测数据支撑。当怀疑网络问题时,除了利用每月一次的电务检测车数据外,经常需要安排人员前往现场进行路测,人员工作量大,数据时效性差。为解决此问题,提出基于车载自动拨测设备的GSM-R网络质量自动评估系统解决方案:通过在部分非C3线路运行的机车上加装车载自动拨测设备,与地面拨测控制平台配合,自动进行电路域CSD拨测或分组域GPRS数据测试;综合利用拨测和测试结果数据、Abis接口监测数据、Gb接口监测数据,经统计分析和深度挖掘,方便维护人员及时掌握非C3线路的网络覆盖和通信质量状况,并实现基站性能评估算法,可以尽早发现基站性能恶化趋势,为故障分析和网络优化工作提供数据支撑。     

区间拨线接触网过渡方案

根据京郑线第六次提速改造工程的线路拨移实际经验,提出了几种线路拨移方案,并总结了京郑线的不同线路拨移条件下所使用的拨移方案.     

既有曲线统一平面直角坐标系计算公式的应用

通过对既有曲线性质的研究,分别对起点缓和曲线、圆曲线、终点缓和曲线的直角坐标公式进行推导,并且把3段曲线的直角坐标公式进行统一;解决了全站仪测设既有曲线的坐标系变换问题,利用统一平面直角坐标系计算公式,可以很方便计算既有曲线的拨距,根据计算的拨距值,在现场对曲线平面位置进行修正,恢复曲线的理论位置,从根本上解决曲线方向不良引发的晃车等问题。