水平小净距隧道中夹岩安全系数法研究与应用北大核心CSCD

中夹岩柱是小净距隧道围岩稳定控制的关键部位,判别中夹岩的安全性是工程设计和施工过程中的重难点。文章通过分析不同围岩级别、埋深情况下中夹岩的破坏模式,建立Ⅳ级围岩条件下水平小净距隧道中夹岩力学分析模型,并确定中夹岩破裂面位置。根据中夹岩上部滑块体形状的不同分为两种情况,通过边坡稳定性原理、极限平衡假设及普氏压力拱理论推导中夹岩上部滑块体的抗滑力、下滑力以及安全系数的计算公式,从而建立起评判中夹岩安全性的安全系数法,并结合数值模拟对其进行验证。将经验证后的安全系数法应用于某实际隧道工程,判断其中夹岩安全性,得出该隧道中夹岩破坏临界厚度为6 m,进而对6 m以下的中夹岩使用锚杆进行加固。     

基于改进多尺度排列熵的列车轴箱轴承诊断方法研究

多尺度排列熵作为非线性方法,被广泛应用于时间序列复杂性和随机性的评估之中。由于粗粒化过程中的缺陷会导致熵值精度低、稳定性差,提出了改进多尺度排列熵。通过仿真信号与传统多尺度排列熵方法比较发现,在不同尺度下改进多尺度排列熵方法估计的熵值结果更加稳定,且误差减小。结合马氏距离特征选择与遗传算法优化的支持矢量机模式识别算法,提出了一种智能化的轴承故障诊断方法。通过列车轴箱轴承实验数据进行验证,结果表明该方法可准确识别出不同类型的故障轴承。     

Ⅲ型弹条扣压力测试方法

现有e型弹条扣压力测试有2种方法:通过加载使弹条向下产生一定位移时进行测定(方法1);通过提升使弹条向上产生一定位移时进行测定(方法 2)。分别采用2种方法测试不同安装距离下Ⅲ型弹条的扣压力并分析扣压力与安装距离的关系。结果表明:采用方法 1时安装距离为8,10,20 mm测得的弹条扣压力均满足标准要求,弹条扣压力随安装距离的增大而增大;采用方法 2时安装距离为8,10 mm测得的弹条扣压力满足标准要求,安装距离为20 mm时不满足要求,弹条扣压力随安装距离的增大而减小。采用方法2进行扣压力测试时须严格保证弹条与安装座距离处于8~10 mm。     

客运专线铁路大号码道岔应答器组设置方案探析

客运专线铁路在设置跨线联络线时,正线道岔选用1/42大号码道岔后,需结合工程实际研究大号码道岔应答器组的设置原则,同时分析在大号码道岔离去区段设置有小于道岔侧线允许过岔速度的固定限速时,动车组列车存在超速的风险。通过分析研究大号码道岔应答器组的设置及报文发送原则,计算进路行车许可长度,理论分析特殊场景下动车组接发车是否存在超速的应用举例,研究结果表明:对于具备大号码道岔的侧向进路,当侧向接车时进站信号机开放USU,且同时满足进路行车许可长度超过制动距离检查范围,侧向进路范围内无低于大号码道岔侧向允许速度的临时限速条件时,列控中心可发送大号码道岔数据包;同时在离去区段制动距离内有低于大号码道岔侧向允许速度的固定限速时,动车组列车运行无超速的可能。     

基于图像处理的道砟颗粒二维廓形追踪提取算法

获取道砟颗粒廓形是研究有砟轨道道床力学性能及开展仿真分析的基础。针对传统图像处理中利用边缘检测算法获得道砟二维廓形信息的不足,提出追踪提取算法。采用数码相机和计算机技术搭建图像采集平台,通过颜色空间转化、二值化处理、边界追踪和数据优化等步骤实现了道砟二维廓形的提取。算法特点在于,提取的道砟颗粒二维廓形数据为有序的点列,廓形曲线连续且闭合良好,检测出来的边缘是单像素宽,通过使用游标卡尺测量证明实际廓形的最大粒径在考虑测量误差及精度的条件下二者数值基本相同。同时,基于前期学者对棱角指数的算法对本文提取廓形进行相应计算并与实测值比较,数值基本吻合,从而说明本算法在一定误差及精度条件下的有效性与可靠性。     

基于帧间差分累积的铁路限界异物检测提取算法

为满足轨道交通全自动运行系统对铁路限界内异物检测提取的需求,改进帧间差分法,提出一种以帧间差分累积为基础的铁路限界内异物检测提取算法。算法针对图像序列帧匹配提取的轨道线为依据标定限界区域,通过多帧隔帧帧差法得到差分结果,根据铁路限界内道床纹理特征,通过数学形态学实现背景纹理的重构来降低背景噪声影响。最后,以侧向差分灰度的累积投影值来动态确定不同环境下的异物前景范围,并通过最大类间方差法提取得到前景目标。通过对47个路轨场景进行测试,算法对有前景目标场景的目标检测率为96.87%,定位提取过程的平均耗时为137 ms。实验结果表明:算法可完成对运动背景下的轨道限界内前景目标的定位和提取,具有较好的实时性和准确性。     

基于欧式距离的地铁隧道围岩韧性评估

为进一步认识地铁隧道围岩的工程属性,结合韧性理论,提出地铁隧道围岩韧性的概念。构建地铁隧道围岩韧性的评估模型,引入欧式距离,对围岩韧性直观量化,并采用主客观结合的"二级赋权"方式对评估指标进行赋权。通过对围岩干扰前后各影响因素的归纳,从岩体性质、现场施工和设计方案3个影响方面出发,确定了8个围岩韧性评估指标。以南宁市某地铁车站为工程背景,对车站下5处隧道围岩进行韧性评估。编号1～5的5处隧道围岩韧性等级分别是2.57级, 2.87级, 2.62级, 2.28级和2.47级。评估结果显示同一地层的5处隧道围岩,尽管岩体的结构特征和地质特征相同,抗干扰、维持围岩平衡的能力也存在差别。基于欧式距离的地铁隧道围岩韧性的评估结果与工程实际情况相符,为地铁隧道围岩韧性评估提供新方法,并可根据每个评估指标对最终韧性等级结果的影响程度,采取有针对性的保护措施。     

基于单轮对试验台的高速制动防滑试验研究

利用高速轮轨关系试验台,接入制动气路设备,建立试验台与制动防滑器间的信号和指令传递,进行高速制动防滑试验。首先,采用电惯量模拟的方式,实现制动条件下试验台轨道轮的运动惯量与实车试验车辆轴重的运动惯量一致,通过控制轨道轮的圆周速度,使试验台试验车速与实车试验车速保持一致,并将其作为防滑控制系统的参考速度;然后,依据试验台制动防滑试验流程,通过干燥条件下的纯空气紧急制动试验结果对试验方法的可靠性进行验证;在此基础上,试验某动车组制动防滑器在200和300 km·h^-1制动初速度及在喷水和喷防冻液条件下的制动防滑特性。结果表明:干燥条件下的纯空气紧急制动试验,实际减速度与目标减速度基本吻合,试验台试验的制动距离较实车试验的相对误差满足标准要求,试验方法可靠;喷水条件下,制动初速度为200 km·h^-1时初始滑行阶段的制动率更高,而喷防冻液条件下,制动初速度为300 km·h^-1时初始滑行阶段的制动率更高;喷防冻液条件下的轮轨黏着利用比喷水条件下更充分,制动率更高,制动距离更短。     

视距对双车道公路运行速度的影响研究

首先,对能见度与视距之间的关系进行分析,然后,通过在驾驶舱进行一系列的模拟试验,研究平直路段上不同能见度下车辆的运行速度变化趋势。最后,通过大量的实地采集数据,采用统计回归方法建立在视距受限时双车道公路运行速度预测模型。研究结论为运行速度设计方法研究建立理论基础。     

城市交通能耗动态情景组合分解模型

分析了现有的城市交通结构,以机动车保有量、百公里油耗与年行驶里程为影响因素,引入影响因素的变化率作为参数,运用迪氏指数分解模型,建立了城市交通能耗动态情景组合分解模型。根据3个影响因素的变化情况,设置了12种情景组合模式,分析了不同情景组合模式下的城市交通能耗变化趋势。分析结果表明:最大总能耗增量为174.92万吨标准煤,3个影响因素的能耗贡献率分别为91.79%、-9.57%、17.78%,最小总能耗增量为55.06万吨标准煤,3个影响因素的能耗贡献率分别为128.10%、-52.34%、24.24%;按机动车保有量增速将12种情景模式分为低速增长、中速增长、高速增长3类方案,3类方案能耗增量的最大值分别为87.02、130.97、174.92万吨标准煤,最小值分别为55.06、94.08、134.55万吨标准煤。