BIM技术在鲁南铁路轨道设计中的应用

结合鲁南铁路试点项目,探索Bentley平台实现轨道设计的流程。阐述鲁南铁路的工程概况,针对项目特点选择平台,并进行简要的分析,提出由源文件、构件库、轨道设计与应用4部分组成的设计流程。Bentley平台在鲁南铁路试点项目中的应用,验证了Bentley平台及软件在轨道专业的可行性,并进一步提出轨道建筑信息模型(BIM)设计系统的构想,为实现轨道BIM的正向设计提供参考。     

基于BIM技术的数字化路基填筑施工过程控制研究

针对铁路建设施工阶段,研究了基于建筑信息模型(BIM)技术的铁路路基数字化填筑施工过程。通过在推土机、平地机中加装坡度控制系统,实现路基填筑层几何尺寸的精确控制;在压路机中加装连续压实系统,确保路基填筑层的压实质量。工程应用表明,铁路路基数字化填筑施工的应用,实现了路基填筑层几何尺寸与压实质量的可视化控制,保证了每个压实层坡度和厚度的稳定控制;填筑层几何尺寸控制速度与精度明显提高,压实质量明显改善,表面横坡、纵坡均满足设计要求。数字化路基填筑施工进行了严格的过程及质量控制,将施工数据以数字化方式存储、分析、展示,达到了稳定施工质量、过程可追溯的目标。     

轨道交通车辆转向架牵引电机滚动轴承可靠性研究

为保障轨道交通车辆转向架牵引电机滚动轴承安全、平稳、可靠地运行,提出一种基于IMF-PCA(本征模态分量-主成份分析)和WPHM(威布尔比例故障模型)相结合的轨道车辆转向架牵引电机滚动轴承(以下简称"电机轴承")可靠性评估方法。将实测采集的振动信号利用自相关系数对IMF中起主导的信息成分进行辨别,对于不同信息成分占主导的IMF分量,利用PCA将其分解为有用信息和虚假分量或噪声组成的一系列主分量。采取不同的筛选剔除方法对IMF进行筛选,将筛选保留的IMF进行重构,得到纯净、敏感的振动信号,并从中提取出能反映电机轴承状态的特征指标,将优选出的特征指标进行特征信息的加权融合。将这个融合后的特征指标作为WPHM的协变量,建立可靠性评估模型,从而实现电机轴承运行可靠性的有效评估。     

和谐型机车故障预测与健康管理系统总体设计

为推进和谐型机车周期性计划预防修向数字化精准维修转变、防范重大事故及故障发生,基于大数据和云平台等技术,采用视情维修的开放体系结构（OSA-CBM,Open System Architecture of Condition-Based Maintenance）,设计和谐型机车故障预测与健康管理（PHM,fault Prediction and Health Management）系统,包括系统的总体架构、技术架构和功能架构。旨在掌握机车及重要零部件性能演化规律、保证机车在途运行安全、实现精准维修、降低全寿命周期运用维修成本。     

基于梯度提升决策树模型的铁路货运装卸时间预测技术

铁路货运装卸时间的精准预测可提升铁路货运系统的调度合理性和服务质量,但装卸时间受多种因素影响。文章针对铁路货运装卸时间预测问题,从铁路货运运单全流程信息中挖掘运单属性与货运装卸时间的关系,以分类与回归树为基础模型,在LightGBM框架下构建梯度提升决策树模型;对铁路货运运单全流程信息中的相关数据进行整合、对数变换、增加特征等预处理,形成运单数据集;采用该数据对构建的模型进行训练,结果表明,构建的模型对货运装卸时间的预测性能优于与其对比的其他机器学习模型。将该模型应用在实际货运装卸业务场景时,实际准确率依旧高于其他对比模型。     

高速列车通过高海拔大坡度隧道车内外压力波特性

为研究高速列车通过高海拔、大坡度和特长隧道下压力波的特性,基于一维可压缩非定常不等熵流动模型的广义黎曼变量特征线法模拟列车通过隧道时的车外压力,采用时间常数法计算车内压力;分别利用国外数值模拟结果和国内西成高铁实车试验数据,验证方法的合理性和准确性;以速度200 km·h-1的单列8编组高速列车为研究对象,分析列车通过4种海拔、5种坡度和4种长度组成的不同隧道时,车内外压力波动和最值的变化规律。结果表明：隧道内初始压力是影响车内外压力幅值的根本原因;车内外最大正、负压均随隧道海拔的升高而线性减小,随隧道坡度和长度的增加而线性增大;与下坡相比,列车上坡运行时车内的压力舒适性更为恶劣、气密性要求更高;列车上、下坡通过坡度30‰、进口端海拔4 500 m、长42 km隧道时,车外最大正、负压分别为9.85和-9.63 kPa,列车动态气密时间常数不应小于1 713 s。     

柔性轮对及车轮多边形对高速铁路轮轨系统动力响应的影响

基于刚柔耦合动力学理论建立柔性轮对车辆-轨道刚柔耦合动力学模型,结合现场实测轴箱加速度验证了模型的可靠性。采用谐波叠加法模拟车轮多边形,对比了有无车轮多边形对轮对振动加速度的影响。在此基础上,分析了车轮多边形参数（如多边形阶次、幅值变化）对轮轨系统振动的影响。结果表明,车轮多边形将导致柔性轮对垂向加速度显著增大;与刚性轮对模型相比,柔性轮对及转向架的垂向加速度显著增大,此时多边形激振频率（674 Hz）成为影响其垂向振动的主要因素;轮对垂向加速度随多边形阶次的增加先增大再减小,当车轮多边形阶次为20阶时,轮对垂向加速度达到最大值;钢轨垂向加速度随多边形阶次的增加而增大;轮对垂向加速度、钢轨垂向加速度随多边形幅值的增大而增大。     

基于BP神经网络的分布式传感器网络的可靠性分析

针对分布式传感器中的故障点多，导致估计系统可靠性参数困难的特点，提出了一种基本原则于BP三层神经网络的Markov可靠性模型。仿真结果表明，神经网络收敛时的可用度与Markov模型计算值的相对误差的数量级为10-4，从而验证了神经网络模型的正确性，另一方面与用两层神经网络的可靠性计算相比，其收敛速度加快。     

杠杆式迫导向转向架动力学性能研究

介绍了迫导向转向架的原理，并对车辆通过曲线时进行了运动学分析。详细介绍了杠杆式迫导向转向架导向机的建构方法，提出可以用导向机构的3个基本参数描述迫导向转向架，即导向增益，迫导向机构的等效导向刚度以及迫导向机构杆件的等效连接间隙，借助于这3个基本参数可以全面了解迫导向转向架的动力学性参。文中详细推导了导向机构3个基本参数的计算表达式.介绍了摇枕，摇动台等部件的建模方法。最后，以装配迫导向转向架的米轨客车为例，建立了43个自由度的动力学计算模型，深入研究导向机构3个参数对米轨客车动力学性能的影响。     

出行链视角下城市轨道交通接驳方式联合选择模型

以城市轨道交通出行方式链为例,针对城市轨道交通两端的接驳方式,构建基于交叉巢式Logit(CNL)模型的城市轨道交通出行链联合选择模型。模型从出行全过程角度,将轨道交通两端的接驳方式纳入一个模型里进行联合选择。模型选取出行者社会经济特征,发生端出行特征,到达端出行特征三类特征变量,建立联合概率模型,对特征变量进行标定。模型结论显示:(1)以到达客流为主的城市轨道交通站点对于交通接驳便捷程度的敏感性更高;(2)公交接驳方式转化为小汽车接驳的可能性更高。对于揭示城轨接驳规律,优化轨道接驳系统具有实际意义。