艰险山区高速铁路长大坡道线路设计技术研究——以渝昆高铁高县至昭通段为例

针对艰险山区高速铁路长大坡道线路设计问题，结合渝昆高铁高县至昭通段线路工程设计实例，从设计方案比选和长大坡道设计问题两个方面开展研究。首先，以沿线采空区分布等不良地质条件为控制线路方案走向的主要因素，同时考虑工程投资、生态敏感点、运营效益及综合开发等线位制约因素，对经筠连盐津(黄草)方案(CK)、经盐津彝良取直方案(C3K)、经盐津大关(县城)方案(C5K)、经盐津大关(天星)方案(C7K)、经筠连盐津组合方案(C9K)5个线路走向方案开展综合比选；其次，以推荐方案区段长大坡道平纵断面设计方案为基础，利用高速铁路动车组牵引计算仿真理论建立模型，对区段上坡降速、下坡安全性、区间通过能力、过分相、“天窗”时间利用情况等进行计算分析。研究表明：推荐选用相对经济合理的筠连盐津(黄草)方案；考虑山区复杂地形条件下，推荐方案的长大坡道区段各项运行性能指标均能满足实际需求。研究结果旨在为类似艰险山区高速铁路线路长大坡道设计方案提供参考。     

基于模糊可拓理论的山区铁路线路方案对比研究

复杂艰险山区铁路方案比选是一种复杂性高、技术性强、影响范围广的多目标决策问题。为科学有效地评价线路方案的优劣,利用梯形模糊层次分析法和可拓理论,建立基于梯形模糊可拓理论的山区铁路线路方案评价模型。首先,根据复杂山区铁路的特点及其所处工程环境,建立多层次多指标线路方案评价体系;其次,利用梯形模糊数AHP确定指标权重;然后,利用可拓学中的关联度法来确定方案目标层的优度等级和优度评价法,对线路方案进行总体评价;最后,通过具体的实例分析证明了该评价方法的可行性和实用性。     

大坡道米轨扣件系统线路稳定性分析

为分析大坡道地段米轨扣件系统线路整体稳定性,以某山区拟建的米轨铁路为背景,通过道床阻力试验获取该线路纵向阻力参数,建立齿轨轨排有限元模型分析不利荷载情况下的道床纵向移动,在此基础上以正常安装状态下钢轨与轨下胶垫产生的相对滑移量作为评价指标,分析大坡道情况下米轨-扣件系统的整体稳定性.研究结果表明:(1)螺栓扭矩至少达到...     

襄渝线HX_D1型电力机车牵引性能仿真及试验研究

选取典型山区铁路襄渝线,采用仿真计算和线路试验相结合的方法,研究HXD1型8轴9 600kW电力机车在山区铁路长大坡道地段应用的可能性及存在的问题,确定该型机车牵引货物列车在西部典型线路上运行时合理的牵引定数。结果表明:在坡度为12.8‰的坡道上,该型机车的牵引定数不宜超过4 500t;在天气良好的情况下,该型机车的黏着利用较好,能够在限制坡道起动,在困难车站完成出站等作业,但牵引力已经用到最大,并出现了轻微空转;建议在小雨、大雾等黏着不利条件下应尽量避免在困难车站作业以及长大坡道地段起动;同等试验条件下,交流传动机车可比直流传动机车省电33.6%;试验中发现该型机车过分相牵引恢复时间较长,与长大坡道地段对牵引力快速恢复的要求不相适应,建议对机车过分相控制逻辑进行优化。     

大坡道线路条件下信号系统适应性设计及ATO节能的策略

在山地城市轨道交通工程的建设中,长大坡道已是常见的线路条件。信号系统是城市轨道交通中安全相关的系统,针对长大坡道线路条件需要提出适应性设计的措施。结合贵阳市轨道交通2号线工程案例,提出信号系统设计为适应长大坡道线路的几个关键策略,同时对ATO的节能方案进行研究,为类似线路条件下的信号系统方案提供设计参考。     

基于变权理论的铁路选线方案评价模型

研究目的:铁路选线时选择的线路方案是否科学、合理,不但关系新建铁路的投资、运输效益,还对沿线周边的经济社会发展产生长远的影响。因此,开展线路方案评价模型的研究,对于新建铁路的选线设计和成功运营都具有重要作用。研究结论:(1)引入变权理论计算指标权重,根据各指标具体取值的不同,适当调整其权重,以保证指标间的均衡性;(2)利用云模型理论,分别从指标的模糊性、随机性和离散性三个方面对定性指标进行有效量化;再通过TOPSIS法确定各备选方案的综合优越度,从而对铁路线路方案进行评价和排序;(3)实例分析表明,玉溪至蒙自段铁路三个线路走向方案的优越度分别为84. 2%、68. 34%和2. 29%,从而得到第一个方案最佳;(4)本研究成果对铁路选线方案评价和比选具有参考价值,可为决策者提供一种新的思路和手段。     

基于组合赋权-二维云模型的铁路线路方案优选研究

针对线路方案比选时评价指标体系单一赋权方法的局限性,以及决策过程中多从工程建设结果单方面考虑的问题,提出基于组合赋权-二维云模型的线路方案评价方法。依托沈白铁路通化段线路方案比选实例,以技术可行和生态平衡为导向,选取线路设计、自然人文景观破坏、水土资源环境污染、施工难度及安全4个方面的17个影响线路走向因素,构建线路方案评价指标体系,后运用改进层次分析法与熵权法组合赋权确定指标权重,并以工程建设结果与工后恢复成本作为二维云的2组基础变量,运用MATLAB正向云发生器输出评价云图,确定不同线路方案的隶属等级。结果表明：经新宾、通港方案隶属评价等级介于良好和优秀之间,更贴近良好(Ⅱ级);经新宾、通化县西和经桓仁北、通化县西方案,隶属评价等级介于一般和良好之间,更贴近一般(Ⅲ级);推荐经新宾、通港方案为铁路建设方案,与工程实际选择一致。     

内昆铁路水昭段长大坡道铺(轨)架(桥)施工技术

本文介绍了内昆铁路北段23.5%坡度连续长大坡道铺轨架施工方案的选定与实施，重点阐述了铺架设备技术改造和防止溜逸的技术措施以及铺架施工工艺质量保证措施，此项安全铺架的成功经验可供山区铁路建设借鉴。     

复杂艰险山区铁路建设项目模块化管理绩效评价研究

对项目模块化管理绩效进行综合评价,可以衡量复杂艰险山区铁路建设项目模块化管理实施效果,进而推动模块化管理在复杂艰险山区铁路建设项目实践中的成功实施与持续改进,提高项目建设效益。立足于绩效评价过程及结果 2个维度,借助逻辑框架法挖掘复杂艰险山区铁路建设项目模块化管理的绩效输入及输出渠道,从投入、产出及效果3个方面定义项目模块化管理成功标准,以此为依据选取绩效评价指标,构建包含6个1级指标和43个2级指标的复杂艰险山区铁路建设项目模块化管理绩效评价指标体系。基于层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)-熵权法的组合赋权法,综合确定指标权重,通过层次分析法和熵权法分别得出指标主客观权重以后,基于线性加权思想,计算组合权重并建立模块化管理绩效综合评价云模型,通过输出评价云图及云图之间的相似度得出评价结果。最后,将上述方法应用于某复杂艰险山区铁路建设项目,评价综合云与评价基准云的叠加效果及二者的相似度,计算结果均表明该项目模块化管理绩效评价结果为“良好”,与工程实际情况一致,说明绩效评价体系合理。研究成果能够应用于工程实践,为推进模块化管理方法在复杂艰险山区铁...     

基于GIS的AHP区间铁路线路方案比选研究

为了确定最优线路方案，综合地形、地物和环境影响等8个因素，包括:坡度、坡向、土地利用、道路、建筑用地、水域和湿地、植物群落和文物古迹等，作为区间铁路线路方案评价指标，建立了基于地理信息系统（GIS）的层次分析法（AHP）线路方案比选模型。以辽宁省康平站—法库站区间铁路线路方案比选为例，进行了基于 GIS 的 AHP 线路方案比选评价分析。该线路方案比选模型对于铁路线路生态环境保护、降低工程造价、避免工程灾害具有重要作用。     

基于修正G1和Vague集的川藏铁路重大桥梁桥位评价研究

为指导复杂地形地质条件下艰险山区铁路--川藏铁路的重大桥梁工程桥位选择,针对川藏铁路沿线特征,以减灾为核心,以工程技术、工程经济、施工条件、地形地质、水文气候、生态影响6个方面17个指标建立指标体系,基于CRITIC(Criteria Importance Though Intercrieria Correlation, CRITIC)-G1(Order Relation Analysis Method, G1)法组合赋权和Vague集-TOPSIS法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution, TOPSIS)多属性模糊决策建立川藏铁路重大桥梁桥位评价模型。应用模型对川藏铁路怒江大桥桥位进行评价,得到丢攻高桥方案为最优桥位方案。结果表明:指标体系对川藏铁路桥位方案评价具全面性和针对性;CRITIC修正G1法组合赋权能提高指标赋权合理性;Vague集-TOPSIS法模糊决策能提高川藏铁路重大桥梁桥位模糊评价的准确性,模型评价结果合理可靠,可为铁路重大桥梁桥位选择提供合理可行的决策方法。     

拉日铁路选线回顾

拉(萨)日(喀则)铁路位于西藏自治区西南部,线路穿越近90 km的雅鲁藏布江峡谷区,沿线地势起伏多变,地形、地质条件复杂。结合路网规划、线路功能定位、接轨方案和线路走向方案、沿线地质情况、环保要求、地方经济发展规划等特点,提出复杂山区铁路选线的基本原则和研究思路,为同类山区铁路选线提供借鉴。     

基于CRITIC-G1法赋权的铁路线路速度目标值综合评价

铁路线路速度目标值的选择,直接影响铁路线路设计的其他主要技术标准的选择、车辆选型、设备配置、工程投资等。选择一种科学有效的模型,对速度目标值方案进行综合评价对铁路线路设计的后续工作具有重要意义。利用层次分析法原理建立速度目标值综合评价体系,引入CRITIC-G1法(Criteria Importance Though Intercrieria Correlation-Order Relation Analysis Method,CRITIC-G1)的综合赋权方法计算各评价指标的权重。采用基于灰色关联改进的TOPSIS(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS)多目标决策方法确定最优方案。以西安-江油段速度目标值方案比选为例验证模型的合理性,计算结果表明速度目标值为350km/h的方案最优,与工程实际相符。结果表明:本文提出的基于CRITIC-G1的综合评价方法,能够体现各评价指标间的差异性和相关性,同时也能体现主观经验的偏好性,是一种较为科学、合理的评价方法.     

线路综合大修施工闯出的新路

长大坡道、曲线半径小,3级以下铁路的线路综合大修施工,目前全路均人工施工,俗称机械施工“禁区”。     

考虑确定型偏好行为的艰险山区铁路选线决策方法研究

针对传统铁路选线方法研究中未考虑决策者的主观偏好行为,基于决策理论考虑确定型偏好行为对艰险山区铁路线路方案选择的影响,力争构建最佳决策方法来契合决策者的确定型偏好行为。引入直觉模糊集理论,考虑决策者在决策时的犹豫度,通过直觉模糊交叉熵距离度量直觉模糊集的距离或差异程度;构建艰险山区铁路方案比选指标体系,包括技术可行性、经济合理性、施工条件及环境影响、社会政治经济意义4个评价指标层;结合灰色关联分析法思想,考虑评价指标层在权重完全未知和部分未知两种情况下的决策方法。通过案例分析,验证该决策方法的可行性和实用性,提高决策的质量和水平,指导艰险山区铁路选线方案决策。     

JQ160型架桥机组在18‰长大坡道上架梁作业的研究

研究目的:针对在18‰的长大坡道上架梁作业进行分析,重点对JQ160型架桥机组爬坡能力、拖拉能力、制动能力和机臂保持水平状态等进行校核论证,提出了架桥机技术改造方案,以满足当今铁路建设快速发展需要.研究结论:通过对18‰长大坡道上对JQ160型架桥机组架梁作业时的爬坡能力、拖拉能力、制动能力和机臂保持水平状态、起吊钢丝绳长度等计算分析,提出了机组的技术改造方案,使其完全满足18‰的长大坡道上架梁作业的技术要求,扩大了该机组的适用范围,确保了机组在18‰的长大坡道上架梁作业安全,并在宜万铁路w1标段得到顺利实施.     

基于滑坡危险性区划的山区铁路规划选线方法

在铁路工程设计中选择合适的评价方法对线路设计方案进行比选分析,从而选出最优的选线规划方案是前期研究的主要工作。本研究根据拟建川藏铁路康定至林芝段沿线滑坡灾害的孕灾环境、诱发条件和灾害特征,选取断层距离、地层岩性、相对高差等10个危险性评价指标,采用贡献权重法(CRW)对4种设计方案线路进行定量危险性评价。运用GIS系统中的自然断点法对危险性结果进行分级区划和制图,由此对各方案线路的危险度进行统计分析,并结合线路的长度和经过的经济据点指标对4种选线方案进行比选分析,推选出理塘-八宿方案为最优方案。     

基于TOPSIS的高原山区铁路区间渡线设置决策研究

为判定高原山区铁路某段区间是否应设置渡线,为铁路后续运营提供便利化的条件.首先,根据高原山区铁路线路特点,结合国内外铁路设置区间渡线现状,阐述高原山区铁路设置区间渡线的作用和意义;其次,确立车站间距、行车密度、事故抢险救援时效性、综合维修便利性、工程投资和养护维修工作量6个指标作为评价指标,并使用TOPSIS方法对上述...     

基于大地震风险的川藏铁路线路方案评价模型

研究目的:川藏铁路途经的道孚、甘孜地区是我国著名的高地震烈度区,区内地震活动强烈,频次高、震级大。因此,开展针对川藏铁路的基于大地震风险分析的线路方案评价研究,对于川藏铁路的选线设计和安全运营具有重要作用。研究结论:(1)提出了铁路大地震风险的定义及计算方法,并通过改进铁路传统的评价方法,建立了大地震风险区铁路线路方案评价模型;(2)利用ALARP准则将风险分为可接受风险、可容忍风险及不可容忍风险三类,通过利用改进的方案评价方法和汶川大地震实震统计数据提出了相应铁路大地震风险的分类标准,并建立了通过方案比选作业从宏观层面实施铁路大地震风险调控的技术体系;(3)最后的实例分析表明:桥隧比例低的线路方案,考虑了大地震风险后的年换算工程-期望运营费增加不多,这应是具有普适性的现象;(4)该研究成果可为川藏铁路及其他高烈度地震区铁路的线路方案研究提供参考。     

赣龙铁路扩能改造工程综合选线分析

研究目的:赣龙铁路扩能改造工程位于闽赣交界的山区,横穿武夷山脉,沿线地形地貌、地质条件非常复杂,通过对两处典型地段的选线分析,综合考虑地方规划、经济技术、施工难度、工程风险和工程投资等因素,提出一个合理可行线位选择方式。研究结论:(1)赣龙铁路扩能改造工程地处闽赣交界山区,地形地质条件十分复杂,在充分考虑线路长度、工程投资的情况下,结合利用既有线情况、工程地质条件、施工难度、工程风险、地方区域规划和长远发展等情况,进行经济合理的工程选线,是本线的主要特点;(2)扩能改造工程应尽量贴近既有铁路通道,便于接入既有车站,车站布置采用快速、普速分场并站方案,可充分利用既有站房和设备,方便运输组织管理,节约用地,减少地方市政配套建设。但对部分既有线路标准低,呈"弓背"线型地段,结合线路经由经济据点的比选及工程经济综合比较,可采用裁弯取直,结合地方城市发展规划,另设新站方案;(3)对细部线位的比选主要考虑工程地质条件、施工难度和风险,以工程可行性为主要评价指标;(4)宏观与局部,总体与细部相结合的选线方式,能做到线路方案服从大局,具体工程安全经济,技术方案合理,现场施工可行;(5)该成果可供其他既有线扩能线路方案比选和山区铁路勘察设计参考。