基于知识工程的铁路智能选线设计理论、方法及应用

铁路选线设计是一件关系铁路建设全局的总体性工作,也是一项集知识、经验为一体的工作.如何科学利用现代计算机技术,充分挖掘专家的经验知识,提高选线设计工作质量和效率,是现代铁路勘察设计不断追求的目标,也是建设一条高质量铁路的重要支撑.课题组依托渝利、渝万、贵广、中老等铁路项目,针对"选线设计本体、选线设计知识表达、地理信息智能获取与利用、智能选线设计方法"等关键技术问题,开展了多年"产-学-研-用"协作攻关和工程实践,提出基于知识工程的铁路智能选线理论和方法,研发了铁路智能选线辅助设计系统.研究成果突破了铁路智能选线设计的关键技术瓶颈,支撑了中铁二院工程集团有限责任公司设计的多条铁路的勘察设计工作,取得了良好的经济和社会效益.     

铁路设计理念的回顾和展望

研究目的:系统回顾并深入分析建国以来铁路建设各个时期以及世界各国不同铁路设计理念产生的基础,各自的特点、方案和经验教训。以铁道部党组提出的20字铁路建设新理念为基础,提出现时以及未来铁路设计理念的基本内涵和相关思路。研究结论:“以人为本,服务运输,强本简末,系统优化,着眼未来”不但是铁路建设的新理念,而且是当前铁路设计的基本理念,其内涵有着深远的意义。我国多年铁路设计理念有许多好的内容要坚持,但存在的不足也应引起我们的高度重视。在新的时期,我们应该按照时代要求,借鉴国外铁路先进的设计理念,不断更新我们自己的设计理念。     

混合交通流环境下单交叉口自动驾驶车辆轨迹优化

信号交叉口对城市道路的通行能力以及车辆的燃油消耗具有重要影响。本文提出一种在自动驾驶车辆和人工驾驶车辆混合交通流环境下的自动驾驶车辆的轨迹优化方法。基于交叉口信号灯的配时方案,构建车辆旅行时间估计模型,并以自动驾驶车辆燃油消耗最小以及通行效率最大为目标,构建自动驾驶车辆轨迹优化模型,对车辆进行动态轨迹规划和控制。车辆轨迹滚动优化模型采用高斯伪谱法进行离散化求解,并基于SUMO仿真平台对模型结果进行验证。仿真结果表明,自动驾驶车辆可以通过优化自身控制变量影响人工驾驶车辆的运行状态,减少交通流的排队以及时走时停现象。本文提出的车辆轨迹优化方法对于降低车队整体燃油消耗、提升车队平均速度、缩短平均行程时间具有重要作用。     

基于数值模型和解析模型的钢轨波导特性分析

钢轨振动由沿钢轨传递的各类导波构成,是铁路滚动噪声的主要贡献者. 为了研究铁路轨道的动力特性,分别基于铁木辛柯梁理论和波导有限元法建立了两种分析模型,推导自由波响应和受迫响应的求解过程,以波数、群速度、速度导纳和衰减率为指标,分析了两种模型条件下钢轨的波导特性. 研究结果表明:波导有限元模型包含了钢轨横截面所有的变形特征,可表征6 kHz内钢轨中的8种导波及其特性,反映导波波型交换、群速度互换的现象,以及高阶导波激发引起的导纳峰值;铁木辛柯梁模型可识别包括弯曲波、扭转波和纵波在内的5种钢轨导波,无法揭示截止频率在1.5 kHz以上与钢轨截面变形相关的导波;铁木辛柯梁模型可给出2 kHz内合理的钢轨垂向原点速度导纳计算结果.      

34m口门船闸三角闸门设计要点

船闸三角闸门多采用空间网架结构,对于34 m口门船闸而言,采用三角闸门形式尚属首次.为提高闸门结构设计合理性和安全可靠性,结合合裕线裕溪一线船闸扩容改造工程三角闸门的设计实例,从门体结构、支承运转装置、防撞系统、止水系统4个方面对大口门船闸三角闸门设计中须解决的关键技术难点进行分析,选取两组设计水位组合对闸门空间结构进...     

面向铁路行业三维场景快速构建一体化技术研究

研究目的:三维GIS技术已在数字城市等领域取得成功应用,铁路行业对其应用需求也日益强烈,相关科研工作也取得了一定的突破,但仍未实现广泛和成功的应用,其主要原因之一是:如何快速、精确构建面向铁路行业呈长距离带状分布的精细三维场景,为其提供一个开展三维应用的数据支撑平台.研究结论:(1)提出了一套面向铁路行业的三维场景快速构建一体化技术;(2)研发了一套三维GIS平台和一系列软件工具;(3)通过在中老铁路三维设计工作中的成功应用,验证了技术体系的可行性,为铁路行业三维GIS应用探索了一条可供选择的解决方案.     

滇藏铁路三江并流区工程地质减灾选线研究

研究目的:滇藏铁路三江并流区以高海拔大高差的地貌特征、软弱破碎的地层岩性、活跃的地质构造运动、高水平构造应力场等复杂的地质条件为地质背景,具有三江活跃构造集束区区域稳定性、强烈浅表生改造的斜坡稳定性、内动力地质作用围岩稳定性及热液地质作用等重大工程地质问题。在拟建滇藏铁路三江段,本文在对其工程地质环境特征和地质灾害分布发育特性等分析的基础上,从地质防灾减灾的角度,研究区段地质选线原则。研究结论:(1)滇藏铁路三江并流区因其高海拔大高差的地貌、活跃的地质构造、软弱破碎的地层岩性及复杂的水文地质等地质因素,为区段山地灾害的分布发育提供了强有力的内外动力地质作用;(2)针对三江段区域稳定性问题,铁路选线应遵循断裂带下盘展线、简易修复工程过活动构造、绕避对地震波具放大效应部位的防灾减灾原则;(3)针对内外动力地质作用下的山地灾害,铁路选线应遵循绕避为先、内移设隧、早进晚出等防灾减灾原则;(4)针对内动力地质作用围岩稳定性问题及热液地质作用问题,铁路选线应遵循或绕避或短距离快速穿越的防治减灾原则;(5)本研究结论对类似工程地质条件下的川藏、川青、滇藏等铁路和公路等线状工程地质减灾选线具有借鉴意义。     

改建铁路数字化选线系统研究

目前我国各铁路设计单位面临的既有线改建设计任务日益繁重，但国内针对既有线改建计算机辅助设计方面的研究较少，现有的线路设计CAD系统仍不能满足设计需求。在此前提下，文章以中铁二院“改建铁路数字化选线系统”为研究背景，分析了系统的功能结构和关键技术，采用Visual C＋＋．NET2002开发平台以及ObjectARX二次...     

第六届中国国际轨道交通技术展览在北京展览馆举办

11月18日-20日，第六届中国国际轨道交通技术展览会在北京展览馆隆重召开，来自20余个国家和地区的300多家国内外知名企业齐聚展会。中国轨道交通发展高层论坛等国际性论坛也与展会同期举行。本次展会是经科技部、住房和城乡建设部联合批准主办的轨道交通行业展会，     

级联H桥多电平变流器调制策略及其实验验证

载波相移正弦脉宽调制技术(Carrier Phase Shifted Sinuous Pulse Width Modulation,CPS-SPWM)可以在较低的开关频率下有效地抑制和消除低次谐波,并具有相当大的传输带宽,是一种适于大功率电力电子装置的较佳的开关调制策略.级联型多电平变流器在各种多电平变流器中具有所需元器件最少、易实现直流侧均压、有利于模块化设计等优点.基于CPS-SPWM技术的级联型多电平变流器结合了二者的优势,在大功率电力电子装置中有良好的应用前景.通过具体实验,验证了级联H桥单相三电平、五电平、七电平、九电平变流器的CPS应用方法及其良好特性.