铁路基础设施全寿命检测技术与发展

铁路基础设施检测是铁路安全运行的保障和科学指导线路养护维修的重要依据,对我国铁路发展和长期安全运营具有重要意义。本文系统地介绍了铁路基础设施全寿命周期内联调联试阶段和运营阶段检测技术的创新与发展,以及对海量检测监测数据的分析运用。提出了基础设施检测监测技术发展方向,如检测装备统型融合和智能化发展、检测数据管理和分析共享平台建设、基础设施多源数据智能分析应用等,对完善我国铁路基础设施检测体系起到重要指引作用。     

铁路信息系统智能运维数据采集方案研究

目前铁路各项业务高度依赖于信息系统,随着铁路信息技术环境日趋复杂,为保证铁路关键业务系统的不间断运行和铁路正常运营,亟需加快铁路IT智能运维管理系统的研究和开发,以全面支撑中国铁路信息科技集团有限公司（简称：国铁集团信息中心）高效地实施基于人工智能的信息系统自动化运维技术。海量运维数据的采集、存储和处理是实现智能运维的基础,文章立足于当前铁路信息技术环境演化和运维现状,通过对铁路信息系统资源进行系统分类,全面分析各类监控对象运维数据采集需求,为铁路智能运维管理系统的开发奠定基础。     

深大基坑近临既有酒店高层建筑施工扰动分析

为研究深大基坑施工近临既有建筑结构的扰动效应,以某综合枢纽深大基坑工程为例,采用数值仿真和实测分析相结合的方法,研究了桩锚支护体系基坑开挖引起的周边环境扰动问题,分析了基坑桩锚结构、近临机场酒店结构及场区地层的受力特性和变形特征。研究结果表明：(1)地层最大剪应力区与塑性区分布一致,较大剪应力区较易引发土体的剪切破坏,在变形中存在不可逆的塑性变形。(2)机场酒店靠近基坑一侧的沉降程度大于其远离基坑一侧的沉降程度,且随着基坑开挖的进程,这种差距进一步加大;酒店结构倾斜率符合规范的安全要求。(3)在基坑开挖过程中,靠近机场酒店的基坑围护结构发生上浮并发生向坑内的变形。     

基于三维大场景的铁路数字勘察与设计优化技术研究及应用

结合铁路设计人员对三维大场景应用需求不断提升,以及铁路三维GIS技术研究及三维可视化平台开发在勘察设计多专业综合应用方面尚存在不足的现状,开展了基于三维大场景的铁路数字勘察与设计优化技术研究,提出了不同阶段铁路三维大场景的制作方法,构建了铁路勘察设计数据库并开发了后台数据管理系统,研发了大场景铁路线路设计优化与决策系统(简称“大场景平台”),实现了铁路三维大场景网络化构建、多源数据管理以及三维虚拟踏勘、专业调查、线路优化、专业设计验证、成果展示等应用功能。经过铁路工程项目实际应用,大场景平台能够满足铁路勘察设计人员室内开展三维数字勘察与设计优化的应用需求,可明显提高铁路勘察设计作业效率及数字化技术水平,并为设计成果数字化交付打下了良好基础。     

基于三维大场景的铁路线路方案优化技术研究及应用

随着正射影像采集、无人机倾斜摄影、点云激光扫描等技术的发展,在GIS平台中构建三维场景的方法日趋成熟,现有的数字化选线软件多为图形、数据分离的二维设计软件,在GIS平台下开发的具备符合线路设计业务且勘察设计流程的软件较为欠缺,因此,从统筹规划、数据筛选和利用服务进行铁路选线的角度出发,开发GIS平台下的人机交互线路方案优化功能势在必行。将目前三维GIS领域的新技术应用于系统开发中,结合铁路选线的常规调整优化作业流程,提出基于GIS三维大场景中的线路方案优化流程、三维单一及二、三维组合场景下的线路方案优化方法。通过集成线路表达参数、平面交点、断链、纵断面等线路走向控制数据,对优化区域内的线路方案进行空间变换及同步调整,为线路设计提供更加直观、全面的环境信息,以及与之契合的线路空间实体。在铁路大场景系统中开发线路方案优化模块,通过对2.3 km线路方案进行功能应用,验证了本文所提方法的科学性和实用性。     

盾构始发暗挖大断面快速支护技术研究

城市中心区域可用施工场地面积狭小、既有建筑多、地下管线复杂交错,盾构施工需借助暗挖大断面工法辅助始发。本文结合北京地铁19号线05标段暗挖大断面施工,创新性提出“钢筋喷混+永久性玻璃纤维筋(GFRP筋)格栅封端墙”快速支护方法,并通过数值模拟和现场监测对比验证支护方法的安全性。“钢筋喷混”工法主要针对暗挖段二衬阶段,以喷射混凝土代替支模浇筑;“永久性玻璃纤维筋(GFRP筋)格栅封端墙”充分利用玻璃纤维筋轻质高强特性施作封端墙,免除破除阶段,盾构机可直接掘进通过。在该组合工法下施工,封端墙及地表沉降最大仅为变形控制标准的33%,支护效果良好,且与传统工法相比缩减工期45%。     

隧道衬砌检测智能雷达系统的研发与应用

铁路隧道检测是铁路建设与运营中的重要环节,检测技术包括声波检测、线上监测、电磁波检测等。随着科技不断进步和新技术应用推广,针对当前隧道衬砌检测中的数字化和智能化难点,深入研究探地雷达数据解译问题,采用人工智能、大数据、互联网等技术研发了TR-1型智能雷达系统。经过在建隧道现场试用,证实TR-1型智能雷达系统具有检测轻便化、管理数字化、识别智能化等优势,可有效提高隧道衬砌检测质量和效率。     

基于大数据平台的能耗分析与管理系统

目前车辆牵引能耗与辅助能耗的比例缺少有效的基础数据,为此提出一种基于Hadoop平台的地铁能耗分析与管理系统。该系统可对地铁线路中各个列车的能耗记录仪记录的能耗数据进行采集并提供存储平台,同时支持对能耗数据进行的分析与监测,为车辆节能工作提供一种有效直观的考核工具。     

车速对高速列车司机室空调冷凝风量影响研究

列车高速运行过程中,伴随列车行驶产生的列车风会对车体表面设备产生强烈的空气动力学扰动。空调系统普遍安装于车体表面,受列车风干扰严重,导致热交换效率降低、冷凝器温度升高、空调停机等一系列问题。采用大涡模拟(LES)方法,对不同车速下高速列车司机室空调冷凝风量及流场特性展开研究。研究结果表明:随着车速增加,空调冷凝风入口处压力下降,出口处压力上升,导致空调冷凝风量产生较大幅度下降。     

盾构隧道近距离下穿立交桥施工影响分析及控制

以合肥轨道交通2号线青阳路站—西园路站盾构区间下穿五里墩立交桥为工程背景,通过盾构施工时的地层-桩基变形分析和全桥上部结构受力及变形分析,提出了适合本工程盾构施工时的地层损失率控制指标、桥梁基础差异沉降控制指标,以及穿越施工时的针对性保护措施,保证了该工程的顺利实施,也为合肥轨道交通建设积累了重要经验。