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。     

无砟轨道胀板病害区段的自动化评估方法研究

CRTSⅡ型板式无砟轨道广泛应用于我国高速铁路中,在现场的服役过程中胀板病害是其性能劣化的最主要表现之一。对胀板病害特征及其形成原因作了简要分析,针对胀板病害区段,利用轨检数据分析了高低不平顺的时域波形特征,计算高低不平顺的时域特征值,并给出胀板区段自动化评估方法,建立高速铁路无砟轨道区段评估指标管理办法。通过算例对所提算法的适用性和准确性进行验证。结果表明:高温期胀板区段单块与连续轨道板病害表征为时域波形单峰与多峰特征;区段标准差这一指标可以作为描述胀板结构性病害的依据;利用胀板病害区段自动化评估算法实现了胀板区段的定量化评估。     

无砟轨道路基持续上拱整治技术

部分高速铁路无砟轨道路基存在上拱变形量较大且持续不收敛,超出轨道可调节能力的问题。本文提出了一种采用变梯度结构EPS混凝土板整治路基持续上拱的方法,根据测量结果实施了开挖置换方案及后期维修。通过数值模拟分析了变梯度结构板的应力及变形。结果表明:该方法可以快速整治路基持续上拱变形,后期维修简单易行,可长期确保轨道平顺性;变梯度结构板最大应力及变形分别满足EPS混凝土强度及高速铁路变形要求。     

基于BAS的京张高铁站房能源管理系统研究

近年来,越来越多的机电设备及子系统应用到高铁站房中,如电动窗、电热风幕、电伴热、电动百叶、能源管理系统(远程抄表)等等,多为人工控制或独立控制,管理不便且能耗浪费较大。仅对空调通风、照明和扶梯等机电设备进行监控的常规BAS系统,已经不能满足运营管理节能减排的要求。以京张高铁站房为例,介绍基于BAS的能源管理系统的系统架构、系统功能,提出对高铁站房内的通风空调、给排水、照明、电扶梯、电热风幕、电动窗、电伴热等设备进行全面、节能、高效的自动化监控。为高铁站房和交通枢纽的BAS系统和能源管理系统设计提供参考。     

基于空间自相关模型的铁路货流空间效应分析

为探究铁路货流影响因素和空间效应,从空间角度把握货流的产生和变化规律,以全国各省域铁路货运往来数据为基础构建网络空间权重矩阵,对货流的空间自相关性进行探索,并建立空间自相关模型分析其边际效应。研究结果表明:铁路货流呈现出显著的空间自相关性;其中发送地GDP、距离与铁路货流呈负相关,到达地GDP、工业产品产量、铁路营业里程、发送地资源产量与铁路货流呈正相关;发送地空间自相关、到达地空间自相关和流的空间自相关都对铁路货流有重要的影响,因此在进行货流分析时需要考虑其空间效应。     

基于客流均衡分析的城际铁路列车运行图优化

将城际客流均衡分配与列车运行图优化相结合,构建城际列车运行图优化的双层规划模型,其中,上层模型以满足行车组织要求、运营时间等为约束,以降低旅客乘车时间、换乘等待时间以及提高始发、终到时间满意度为目标优化列车运行图;而下层模型为基于列车运行图的客流均衡分配模型。模型采用模拟退火算法与GP算法组合求解,在生成初始列车运行图的基础上不断通过均衡分配乘车客流、构造邻域解迭代优化。算例分析表明模型与算法具有较好的收敛性与有效性。     

乌鲁木齐高铁车站与城市轨道交通车站的一体化设计与仿真优化

城市轨道交通车站与城市大型综合交通枢纽、商业区的无缝换乘和空间一体化设计要求很高。基于对乌鲁木齐行人行为特征的调查分析,以乌鲁木齐轨道交通2号线、4号线的换乘站及乌鲁木齐高铁站为案例,对城市轨道交通车站与高铁进出站层的衔接,对地面、站厅、站台层的空间布局和渠化、换乘模式、商业区布局、应急疏散等功能环节进行了针对性的仿真优化,并提出了一体化的城市轨道交通车站功能布局的优化方法。     

城市轨道交通分布式智能道岔转辙机研究

为适应城市轨道交通分布式联锁系统、数字化信号设备的发展方向,提出了一种基于分布式计算机联锁系统的智能转辙机。该转辙机结合智能控制模块、无刷直流电机和高精度位移传感器等技术,实现了转辙机工作状态和道岔尖轨位置数据的实时采集与处理。试验表明,该转辙机具有启动电流小、动作过程中可变速等优点,不仅提高了转辙机的性能和维修效率,还为室外设备的故障分析与预测提供了依据。     

茂县隧道挤压性变形段锚杆作用效果分析

针对茂县隧道穿越活动断裂带及其影响区所遇到的挤压性变形问题,通过对1号斜井及左洞前期施工变形统计分析,以及现场锚杆施工存在的问题,针对性地提出锚杆施工工艺的改进措施,并开展长期跟踪监测。研究结果表明:锚杆工艺改进前,1号斜井和左洞收敛均值分别为689.2 mm和624.8 mm,且1号斜井变形不收敛,左洞收敛时间达6个月;锚杆工艺改进后,左、右洞水平收敛均值分别为320.4 mm和141.2 mm,相比左洞工艺调整前分别下降77.4%和40.6%,且收敛时间缩短至约4个月;按"孔腔通畅+非收缩浆液+可简单验证和不可逆转灌注满浆"的思路综合性改进锚杆施工工艺可显著提升锚杆质量,发挥其在抑制隧道挤压性变形中应有的作用。     

考虑跨数影响的单线铁路简支梁桥桥墩地震响应

针对8 m和25 m 2种墩高的单线铁路简支梁桥,研究跨数对中间桥墩地震响应的影响程度。采用OpenSEES程序,分别建立2跨,4跨,6跨和8跨共4种不同跨数的桥梁有限元模型。通过不同方向、不同烈度的地震动作用下地震响应的对比分析,确定跨数对中间桥墩地震响应的影响程度。研究结果表明:在纵向地震动作用下,中间桥墩地震响应随跨数的增加而增加,并在跨数多于4跨时增加趋势变缓;在横向地震动作用下,中间桥墩地震响应随跨数的增加而先增加后减小,并在跨数为4跨时达到最大值。以上趋势随着墩高和地震烈度的增加而减小,但在桥墩屈服前后略有波动。因此,在进行单线铁路简支梁桥的普通高度桥墩地震响应分析时,为了同时提高计算精度和计算效率,建模跨数以4跨为宜。