高速铁路动静态轨检数据里程对齐与误差修正

轨道几何动、静检测数据间的精确匹配对探明高速铁路线路服役状态和制定准确可靠的养护维修策略具有关键作用。针对动静里程匹配算法研究较少的现状,提出利用动、静态实测数据波形匹配,建立基于互相关函数与动态时间规划相结合的两阶段修正算法,并以距离误差作为评价指标。结合某高铁线路轨道几何检测数据的案例分析,以静态检测数据作为参考基准,对动态检测数据进行里程误差评估与修正。结果表明,两阶段算法修正效果显著,累积距离误差降幅超过93%,修正后的动、静态检测数据严格对齐保证了动态检测数据的可靠性与有效性。

基于轨道板振动加速度的钢轨振动加速度反演估计与现场验证

为研究高速铁路轨道板与钢轨之间的时空关联规律,提出变分模态-转换器(Variational Mode Decomposition-Transformer, VMD-T)反演模型,该模型通过分解轨道板振动加速度来反演估计钢轨振动加速度.首先,对数据进行预处理并利用双门限法检测振动端点,分离振动信号与静默信号、干扰信号,再将提取后的振动信号整合输入到VMD-T模型.其次,利用VMD模型将轨道板振动加速度数据分解成一系列不同的子模态,并网格遍历搜索与钢轨振动加速度相关系数最大的子模态,以降低原始数据的复杂度以及非平稳性,提升Transformer模型的特征抽取能力.然后,通过Transformer模型对搜索出的轨道板振动加速度子模态与钢轨振动加速度数据进行反演估计训练.最后,将该模型应用于某城际高速铁路轨道板与钢轨实测振动加速度数据反演估计试验.现场高铁试验结果表明:与单一Transformer模型相比,VMD-T模型均方根误差(RootMean Squared Error, RMSE)、绝对平均误差(Mean Absolute Error, MAE)及决定系数(R2_score)分别提升近20%、11%及48.1%,特征学习能力更强,反演估计效果更佳,初步实现钢轨垂向振动加速度幅值非接触式监测估计.

基于BIM和语义网的轨道智能运维管理方法

建筑信息模型(BIM)技术对提高轨道运维管理效率具有重要的推进作用。然而,不同的检查和维护活动产生的数据异构性高、时空关系复杂,阻碍了BIM解释和整合数据的进程。为此,开发了一个基于工业基础类(IFC)和语义Web技术的轨道运维本体(TOMO),其具有3个功能:①基于轨道运维生命周期的应用需求,简化BIM模型信息;②引入映射规则,建立数据提取与转换模块,集成多源异构数据,结构化定义数据之间复杂的时空关系;③结合数据驱动技术,研究轨道精调智能优化的方法,提供弹性决策支持。最后,以某高速铁路静检数据为例,验证了该框架的有效性与实用性,对于促进领域数据互操作性、降低运维人员劳动强度和提高运维管理智能化程度具有实际的工程指导意义。

湖南省卫星导航定位基准站网服务体系建设及思考

卫星导航定位基准站网是重要的国家空间基础设施,对国家安全和国民经济建设具有重要意义。湖南省卫星导航定位基准站网(HNCORS)经过多年发展,其网型结构不断优化,用户并发服务能力得到提升,服务领域不断拓展。随着数字中国建设和数字经济的蓬勃发展,高精度位置服务需求日益旺盛,HNCORS迎来了新的发展机遇,同时也面临新的挑战,如在监管机制、基础设施、自主创新和共享融合等方面存在不足。为了解决这些问题,湖南开展了卫星导航定位基准站网服务体系建设。本文首先描述了HNCORS服务体系建设背景;然后从管理机制、基础设施和核心技术三个方面阐述建设过程,总结出在服务模式、应用领域和共享融合方面取得的成效;最后对其未来发展进行展望,并从要素保障、自主创新、发展与安全三个方面提出针对性建议,可为卫星导航产业的发展和相关部门政策制定提供参考。

无砟轨道区段维修时间识别与劣化速率分析

针对运营前期信息化程度不足导致的高速铁路线路历史维修记录缺失进而影响后期高速铁路运维合理规划的问题,建立基于信息熵和数值滤波的高速铁路高低不平顺维修时间识别模型.首先,基于挖掘长时间跨度下的轨道动检数据,获取精确的维修信息并揭示线路维修与不平顺劣化速度的关系.然后,将模型提取时间节点与某CRTSΙ型板式无砟轨道的综合检测列车历史维修数据对比,分析模型提取效果.最后,采用线性回归进行不同劣化时间段劣化速率预测和分析.结果表明:维修作业方案的改善程度不同,18%的维修方案能够实现高低不平顺原始数据70%的改善量,75%的维修方案能够实现高低不平顺原始数据30%的改善量;对比不同轨下结构类型,劣化速率最大的10%个线路区段所需平均维修周期隧道段最长,为28个月,桥梁段最短,为9个月;未开展维修的线路区段占整体线路的18%,高低不平顺标准差劣化速率分布较为集中,不超过0.01 mm/月;自2016年1月起,依靠日常检养修工作,预计下次维修时间最早为82个月后.

考虑摇头角的非赫兹滚动接触算法对比研究

为研究轮对摇头角对轮轨接触行为的影响以及评估简化非赫兹轮轨接触算法的精度,选取EKP、MKP与MSHM共3种考虑摇头角的轮轨非赫兹简化算法分析轮轨法向与切向接触行为。以S1002CN车轮踏面和CHN60钢轨为研究对象,以精确理论CONTACT算法的结果为参考,对比各简化接触算法得到的接触斑形状、接触应力、切应力等微观接触结果的准确性。利用UM软件建立车辆-轨道耦合动力学模型进行仿真分析得到轮轨运动参数,然后输入到接触算法计算轮轨接触解,基于统计学累积误差方法评估不同接触算法在实际车辆运行工况下的计算精度与稳定性。计算结果表明:摇头角使轮轨接触斑与接触应力呈三维非对称分布;对于法向接触,在大部分工况下,MKP算法相比EKP、MSHM算法精度较高,但接触斑内轮轨曲率变化较大时,如横移量为6 mm,MKP算法所得到的最大接触应力误差为47.2%,此时更适合采用MSHM算法,其误差为27%;对于切向问题,采用EKP+FaStrip、MKP+FaStrip算法比MSHM+FASTSIM算法得到的结果更准确;对于动力学结果,MKP+FaStrip算法比EKP+FaStrip、MSHM+FASTSIM算法得到的接触结果更加精确和稳定。

考虑材料温变特性的三维轮轨接触热分析

为研究材料温变特性对轮轨接触行为和摩擦温升的影响,提出了一种考虑材料温变特性的三维轮轨热力耦合模型,能够考虑纵、横向蠕滑率和自旋的影响,更为真实地模拟轮轨系统的服役状态.首先,研究了热力耦合建模方式对轮轨界面摩擦温升及接触应力的影响;随后,将该模型应用于地铁小半径曲线处车辆-轨道相互作用模拟.结果表明:当轮轨界面温度达到450℃时,轮轨接触应力显著降低,降幅可达20%;考虑热力耦合建模后,轮轨界面的预测温升明显低于不考虑热力耦合建模时的结果,在蠕滑率为0.16时,两者的差异可达51%;地铁车辆在小半径曲线线路上运行时轮轨摩擦温升因过大的蠕滑率与自旋会急剧增大到750℃,应考虑轮轨热力耦合建模以避免过高估计轮轨摩擦温升以及轮轨接触应力.

环状RNA与糖尿病微血管病变相关性的研究进展

糖尿病微血管病变是糖尿病常见的慢性并发症。环状RNA(circRNA)在多种疾病的发生、发展中有着重要作用。研究发现circRNA与糖尿病微血管病变密切相关,是糖尿病视网膜病变(DR)、糖尿病肾病(DKD)和糖尿病周围神经病变(DPN)发生、发展的重要调控分子,有可能用于糖尿病微血管病变的诊断,也有望成为治疗DR、DKD和DPN的分子工具。因此,该文就circRNA在糖尿病微血管病变的作用作一综述。

高速铁路动检车轴箱加速度与轮轨力数据里程对齐研究

高速铁路动检数据对轨道养护维修具有重要意义,其中轴箱加速度和轮轨力是两种能够反映轨道短波不平顺信息且相互关联的高频采样数据。然而,这两种数据之间存在里程误差,以至于在评价轨道平顺性时无法建立参考基准。现有的动检数据里程修正方法大多需要结合线路台账信息,主要针对轨道几何不平顺数据的里程对齐,鲜有适用于无线路超高信息且高频采样下的轴箱加速度和轮轨力里程对齐方法。提出一种二阶段窗长收敛的里程误差修正模型,结合线性插值方法调整全局波形。根据某高速铁路实测轴箱加速度、轮轨力数据修正结果表明:该线路区间的里程误差在第一阶段修正后从1 km左右减小至42 m以内,经第二阶段精确修正后误差在99.7%的置信度下可控制在1.55 m以内。数据能量趋势结果表明,修正后轴箱加速度、轮轨力数据趋势线性相关性在全区段显著提升。

新建高速铁路与既有线并行区段精细化选线

在用地紧张、拆迁成本高昂的城区,当新建铁路与既有铁路共用车站和走廊带时,会极大地增加线路设计的难度。针对这一问题,本文提出了一种在人工线路方案的基础上进行铁路线路精细优化设计的方法。通过改进现有动态规划算法,对线路平、纵断面的线形参数进行精细化调整,以线路工程总造价为目标函数,在特定的约束、搜索范围和精度等条件下获取全局最优解,并将提出的线形优化模型框架应用在山东省某高速铁路项目路段。结果表明,该优化方法能够有效地优化铁路设计线形参数,使得房屋拆迁面积和新建线路与既有线间用地面积分别降低了4.61%、3.39%,节省了2.75%的工程总造价。

奥曲肽抑制试验在肢端肥大症中的特征研究及应用

目的:探讨奥曲肽抑制试验(OST)在肢端肥大症中的特征及其对疾病诊治的应用价值。方法:选取2019年12月—2022年12月在天津医科大学总医院内分泌代谢科治疗的28例肢端肥大症患者(其中20例患者已行外科手术且术后病理报告为垂体生长激素瘤)行OST,计算0.5、1、1.5、2、4、6、8、10、12、16和24 h各时间点的生长激素(GH)抑制率,对6例应用生长抑素类似物(SSA)治疗的患者进行随访,分析患者在接受长效SSA治疗前后的GH、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)水平的下降情况,并评估OST在肢端肥大症患者接受长效SSA治疗的预测效果。结果:肢端肥大症患者在实验室生化检查时的GH、IGF-1水平均高于正常范围,行OST期间除了5例患者GH最高抑制率小于50%,其余患者均大于50%,且有12例患者抑制率大于75%。GH抑制率达到最高点时所需平均时间为(3.1±1.0)h,与患者基础GH水平不存在明显相关性(r=-0.196,P=0.467),同时抑制率达到最高点时的GH水平与患者基础GH水平无明显相关性(r=-0.187,P=0.488)。接受醋酸奥曲肽微球治疗患者的GH、IGF-1水平均有显著下降,降低率分别为(58.58±15.20)%、(35.79±15.69)%,行OST期间患者GH最高抑制率与接受醋酸奥曲肽微球治疗患者GH抑制率不存在显著性差异(z=-1.32,P=0.207)。结论:OST具有创伤小、不良反应发生率低、操作安全性高、相对经济有效的特征,可指导肢端肥大症患者后续药物治疗,在肢端肥大症的诊疗中有重要参考价值。

复杂建设环境下基于Hybrid A^(*)算法的铁路平面线形绿色优化设计

随着“双碳经济下绿色铁路”理念的兴起,将“绿色生态”融入到铁路平面线路优化已成为近年来的研究热点。本文以铁路建设成本与生态破坏成本的协同优化为目标,引入并改进了一种自动驾驶导航算法(Hybrid A^(*)算法),以适应复杂的铁路设计问题,同时考虑最小曲线半径、最大曲线半径、最短曲线长度、最短夹直线长度、缓和曲线长度等铁路线形约束。研究结果表明:(1)改进后算法以离散网格方式整合外部环境因素,实现渐进式全局探索,获取接近全局最优的铁路线路设计结果;(2)该方法在复杂外部环境约束下,无需预设水平交点位置和数量,可自动生成符合线路-环境耦合约束的优化平面线路方案。

基于IFC标准扩展的铁路轨道结构BIM模型构建研究

建筑信息模型(BIM)技术对提高铁路行业的工程设计水平具有重要的推进作用。如何在轨道工程设计阶段充分利用BIM技术的信息化建模能力,实现设计信息的数字化传递是BIM技术在轨道设计阶段应用的一个难点。利用工业基础类(IFC)标准将轨道结构工程信息集成在BIM模型中,是克服这一问题的有效途径。针对IFC标准架构领域层实体信息缺失的不足,采用实体扩展和自定义属性集的方式对轨道领域进行扩展和定义,进而构建轨道结构基础数据框架体系,其中实体扩展包括空间结构单元、组合件、构件和零件扩展,自定义属性集则对身份信息、位置信息与技术信息进行拓展。通过扩展关系实体,结合IFC标准表达机制,构建新增轨道实体与属性集表达体系。在此基础上,进一步提出面向轨道结构BIM模型的建模方法。最后,通过一个无砟轨道案例,验证该IFC扩展与建模方法的实用性,对于提高设计阶段轨道结构BIM模型信息的完备性与可传递性具有实际的工程意义。

基于时间序列和小波分解的区域道路交通事故空间分析——以北京市为例

道路交通事故在时间上呈现波动变化的特点,这一特点与城市区域经济社会、交通运行密切相关。不同区域的经济社会、交通运行状态不同,使得事故时间序列波动变化也有所不同。因此,根据道路交通事故时间序列特征,将城市区域分类,有助于提升交通安全管理的针对性。本文以北京市为例,采集了北京市各个区域的交通事故数据,鉴于此时间序列的高维型、不平稳性和突变性,采用Db2小波,将道路交通事故时间序列进行分解,然后采用层次聚类,将16个行政区域划分为5类,描述了各类的特征,并提出针对性的管理措施。

基于分位数回归的轨道质量指数阈值合理性数据分析

高速铁路轨道高平顺性是保障列车行车安全的重要基础,考虑到现有规范中针对轨道不平顺养护维修的局限性,需要对轨道动态不平顺管理值的合理性进行研究和改善。利用历史数据及统计方法挖掘轨道动态不平顺峰值管理值与均值管理值的联系,基于时间序列的异常检测与修正模型,通过分位数回归探究各项指标半峰值与标准差关系,并给出相应的均值管理建议值。结合7条不同工况线路的实测数据,研究结果表明:速度200~250 km/h线路建议采用80%及以上分位数的标准差作为管理值,而速度250(不含)~350 km/h线路建议采用95%及以上分位数的标准差作为管理值;相同时速线路、同一分位数下,若建议管理值越高,表明峰值与标准差的倍数较小,该线路状态较好,特别是单点不平顺超限的数量较少,不需要较严格的TQI管理值进行整体管理;反之,则表明单点超限可能较多,需要压低TQI管理值确保较低的峰值超限数量;对于5项不平顺指标,轨距出现峰值超限的概率最大,养护维修时需着重关注。

基于深度学习的轨道不平顺与车体垂向加速度映射模型

高速列车在长期服役条件下,其车辆悬挂系统等参数与设计值差异较大。多体动力学仿真模型难以模拟真实运营环境,且计算效率较低。为更加准确、快速地评价各种轨道结构以及不平顺激励下车体的垂向振动响应,根据实测轨道不平顺与车体垂向加速度的时空数据传递特征,建立一种卷积长短期记忆组合模型,该模型将轨道不平顺与列车运行速度作为输入,实现对车体垂向加速度的预测。结果表明,卷积长短期记忆模型预测的平均绝对百分比误差值为5.64%,相比动力学仿真模型减少3.57%。在预测一段3 km长线路的垂向车体加速度时,动力学仿真模型需要花费约53 s,而卷积长短期记忆网络只需要花费约1.6 s,预测效率提升33倍。

基于中和技术理论的机动车不礼让行人动机调查与分析

随着我国经济社会发展、城市规模扩大、机动车保有量不断增长,机动车与行人之间的冲突不断加剧,引起社会广泛关注。在人车冲突中,由于机动车速度高、质量大,行人容易受到伤害。为了保护行人出行安全,持续推进交通安全文明建设,2017年4月,根据公安部统一部署,全国各地开展了不礼让斑马线行为的整治行动,2018年,公安部下发《关于进一步加强机动车不礼让斑马线治理工作的指导意见》,推动在全国开展机动车不礼让斑马线治理,建立常态长效治理机制。专项行动取得了良好的效果。

面向山区铁路工程物流基地选址的分布鲁棒优化模型

山区铁路传统工程建设运输物流基地选址模型较少将未来可能需求纳入考量范畴,忽视了此类临时工程在社会效益方面的可持续发展潜力。针对此问题,在传统工程建设运输物流基地选址模型考虑影响因素及假设基础上,加入永临结合决策变量,构建同时考虑未来社会需求分布的不确定性的工程选址模型。以工程地质条件、建设施工成本、道路情况等多个因素作为评价指标,采用预测未来社会需求并引入波动变量构建非精确机会约束的方式,提出适用于永临结合模式设施选址的“多面体-DRO”二阶段分布鲁棒模型。研究结果表明:服务水平是选址决策的主要影响因素;对于高海拔施工点,选择附近的高海拔设施更加可靠;为尽可能服务高海拔地区,永久设施点更倾向于在高海拔地区修建。建立的模型能够有效抵抗不确定性带来的代价,从而避免决策失误,在山区铁路工程永临结合设施修建方面有着重要理论价值和实际指导意义。

轨道交通列车综合节能研究综述

碳达峰、碳中和目标是世纪大考,作为用电大户的轨道交通系统,其综合节能任务艰巨,挑战巨大。在全面分析轨道交通能耗现状和用能特征基础上,总结国内外相关理论研究成果和技术发展趋势。从列车运营节能优化、多能源接入牵引供电、负荷匹配与效能提升、基础设施节能设计等维度开展系统性思考,突破车机工电辆条块分割,以全寿命周期综合节能为目标,以信息化和数字化为基础,以智能技术和先进装备为手段,探讨并提出“车-图-网-线”综合和“源-荷-储-运-网-维”贯通的大系统综合节能解决方案。

耕地细碎化、耕地经营规模对农户耕地利用生态效率的影响--以常德市为例

研究目的:基于农户视角,分析耕地细碎化、耕地经营规模对农户耕地利用生态效率的影响。研究方法:随机前沿分析方法。研究结果:(1)耕地经营规模与农户耕地利用生态效率呈倒“U”型关系。(2)耕地细碎化对农户耕地利用生态效率的作用方向受耕地经营规模影响,耕地经营规模起到调节作用。具体表现为:当耕地经营面积较小时,耕地细碎化对农户耕地利用生态效率有正向影响;当耕地经营面积较大时,耕地细碎化对农户耕地利用生态效率有负向影响。与此同时,耕地细碎化会削弱耕地经营规模对农户耕地利用生态效率的正效应。研究结论:耕地利用生态效率受耕地经营规模和耕地细碎化的共同影响,为了提高耕地利用生态效率,在适度扩大耕地经营规模的同时,要整治耕地实现集中连片,扩大地块规模,降低耕地细碎化。