钢弹簧失能下车辆-浮置板轨道耦合系统动力特性研究

在列车荷载作用下浮置板轨道会发生钢弹簧失能,为研究此问题对车辆-浮置板轨道系统动力特性的影响,基于车辆-轨道动力学理论,建立车辆-浮置板轨道耦合动力学模型,研究不同钢弹簧失能数量、位置、组合形式对车辆-浮置板轨道系统动力响应的影响。结果表明:当钢弹簧失能数量相同时,同一块浮置板的振动响应板中位置大于板端位置;钢弹簧失能1个时,板中位置钢轨、浮置板位移最大值分别比板端位置大0.49 mm和0.22 mm,加速度有效值分别比板端位置大13.34%和21.42%;单侧连续失能钢弹簧数量≥2个时,列车荷载作用下钢轨和浮置板垂向位移最大值均分别超出《浮置板轨道技术规范》规定的限值4 mm和3 mm;车体在频域上的振动响应主要集中在10 Hz内,钢弹簧失能会导致车体振动响应在频域上增大;单侧钢弹簧失能2个比双侧失能2个的钢轨位移最大值、加速度有效值分别增大17.75%、2.22%,比正常状态下钢轨位移、加速度分别增大37.08%,10.84%。钢弹簧失能增加了系统的振动响应,影响减振效果,应注意及时检修。

高铁隧道内地下水作用下双块式无砟轨道道床板裂缝扩展研究

针对我国高速铁路隧道内CRTSⅠ型双块式无砟轨道施工阶段道床板开裂问题,运用有限元软件建立隧道-无砟轨道三维实体模型,研究地下水作用下隧道内无砟轨道各结构层位移隆起变化规律,并结合FRANC3D软件,在道床板结构受力最不利位置插入不同形状的预制三维裂缝,分析水压、裂缝长度对道床板裂缝扩展的影响。研究结果表明:(1)三角形荷载作用相较于均布荷载作用时,道床板位移隆起量虽有所减小,但地下水压的反复作用始终会影响轨道结构的平顺性,甚至导致道床板与仰拱填充间出现离缝;(2)裂缝长度是裂缝失稳扩展的控制因素,在排水系统完全堵塞时,建议将裂缝长度控制在200 mm以内;(3)水压为裂缝扩展的关键影响因素,同等条件下水压越大,道床板裂缝扩展越迅速,均布荷载下道床板裂缝尖端应力强度因子是对应三角形荷载下的1.2~1.4倍。

弱纵连下CRTS Ⅱ型板式无砟轨道解锁温度研究

在弱纵连施工过程中,为了避免轨道板凿除宽窄接缝后在解锁位置发生较大的位移变形,有必要明确不同解锁条件、不同解锁温度下轨道结构的受力变形特征,指导现场施工。基于梁轨相互作用原理和有限元法,建立无砟轨道-多跨简支梁桥精细化模型,利用有限元软件中“生死单元”的功能分步骤解锁轨道板,研究桥上CRTS Ⅱ型板式无砟轨道在不同解锁工况下轨道结构受力变形规律,据此分析得出合理解锁条件及解锁温度,并对应仿真计算中板端植筋工况,在预加固植筋地段进行了现场解锁实验。研究结果表明:不松开钢轨扣件,解锁板温在初始施工锁定板温±5℃范围内,可以直接解锁宽窄接缝;解锁板温在初始锁定板温±5℃之外,轨道板纵向位移不满足规范限值要求,需严格控制解锁温度;松开扣件解锁轨道板,轨道结构整体受力变形增大,轨道板纵向位移超过规范允许限值,建议解锁时不松开钢轨扣件;板端植筋有利于减小解锁后结构的受力变形,但轨道板纵向应力除外,板端植筋可作为解锁时的预防性手段。现场试验表明,解锁时轨道板板端植筋,宽窄接缝位置处轨道板间相对位移几乎不发生变化。研究成果对于CRTS Ⅱ型板式无砟轨道高温胀板病害提出了一种新的解决思路—弱纵连CRTS Ⅱ型板式无砟轨道。

高速铁路全生命周期碳排放计算

根据全生命周期理论,对高速铁路全生命周期碳排放计算的边界进行界定,将全生命周期划分为建材生产阶段、施工建设阶段、运营维护阶段和报废拆除处置4个阶段。考虑全生命周期内各年度碳排放因子时空动态变化,分析高速铁路碳排放分解结构体系,建立高速铁路全生命周期碳排放数学模型。应用该模型对京沪高速铁路全生命周期碳排放进行定量分析及敏感度分析,对高速铁路各专业碳排放进行定量分解分析。结果表明,京沪高速铁路全生命周期碳排放为30 425.697万t,各阶段的碳排放所占比重依次为12.66%、1.32%、84.97%和1.05%。运营维护阶段碳排放最大,是全生命周期控制重点。敏感性分析结果表明电力碳排放因子敏感性最强,考虑碳排放因子时空动态因素变化,京沪高速铁路全生命周期碳排放比静态因子减少15.06%。

土钉支护工作性能参数分析

采用三维分离式有限元模型 ,考虑土钉的加固作用及土钉与土体的相互作用 ,模拟土钉支护施工过程。选择能够反映开挖特点的土的本构关系 ,从而建立有限元分析方法 ,并通过编程计算研究土钉支护的工作机理、变形和受力性能 ,分析支护参数的影响。通过对一个大型足尺模型试验实例的分析计算 ,与实测结果和现有有限元分析结果进行比较分析 ,说明对二维有限元分析结果的改进。研究结论对土钉支护的设计和施工具有较高的应用价值。

城市轨道交通运营成本模糊聚类估算模型

以城市轨道全寿命周期成本为基础,提出了城市轨道交通运营成本的模糊聚类估算模型.并以石家庄城市轨道交通规划1号线为例,选取人均国内生产总值、总里程、敷设方式长度、敷设方式比率、车站总数量、敷设方式车站数量、车站比率、车辆数量、运营工作量和平均站距等14个特征属性,依据23条城市轨道交通线路为样本数据,按高运营成本和低运营成本两类,分别计算了地上线和地下线二种敷设方式的运营成本.估算结果表明,地下线路敷设方式的城市轨道交通的运营成本为地上敷设方式的2倍左右.

路基压实质量快速监测仪器研制

根据瞬态瑞利波原理,研制路基压实质量快速监测仪器,探讨了仪器研制的关键技术,通过1 000多组对比试验,建立了地基系数K30和瑞利波波速RV的数学关系式。该仪器具有准确、快速、轻便的特点,可以替代K30、压实度等试验。

高速铁路区间节能坡设计方法研究

为提高高速铁路运行节能降耗效果,在优化线路纵断面的设计中引入节能坡设计是有效途径之一。然而由于高速铁路具有行车速度高、区间距离长、曲线半径大等特殊性,使得节能坡设计应用变得极为复杂。在对列车节能运行操纵优化问题数学描述的基础上,针对列车节能操纵优化问题数学模型非线性、有约束的最优化特性,提出工况序列表与基于改进实数编码遗传算法相结合的高速铁路区间节能坡设计方法,解决节能坡在高速铁路区间的设计应用问题。实验结果表明:该方法能够在最大范围和最大程度上寻找最优设计结果,较好地满足区间节能坡设计。

京津冀协同发展背景下河北省铁路网布局优化

在京津冀协同发展背景下,对河北省铁路网布局进行优化.首先在对影响铁路网布局的京津冀协同发展,过境运输需求等因素分析的基础上,结合既有铁路网情况,形成布局初步方案.其次将研究对象划分成20个交通小区后,对交通生成和交通分布进行预测,得出2020年和2025年20个交通小区之间的客运量和货运量,再经过多次流量分配后得到布局优化方案.最后利用路网密度指标对河北省铁路网布局优化方案进行了评价,结果表明,该方案具有一定的合理性,能够满足未来河北省的经济发展要求.

波速测试检测路基压实质量方法研究

根据瞬态瑞利波原理 ,将瞬态瑞利波技术应用于路基施工质量检测。在现场对比试验的基础上 ,建立面波波速与地基系数K30 检测指标的相关公式。

地铁次优定价模型研究

以次优定价理论为基础,系统分析了城市地铁定价理论与方法,提出了地铁次优定价模型.以社会福利最大化为目标函数,以地铁经营者无财政赤字为约束条件,考虑减少温室气体排放和交通方式分担率因素,区分通勤消费者和非通勤消费者,给出地铁月票和一般票的定价方法.以北京2005年地铁运营相关数据和日本的碳排放统计数据为基础,考虑了土建工程维护等费用,进行了实例计算,因考虑了低碳经济的因素,结果略低于实际票价,验证了模型的合理性.

动态模型铁路主要技术标准综合优化

本文根据铁路标准综合优化的设计思想,较为全面地考虑了铁路从施工开始到计算终止年度的整个铁路建设及运营过程,以限制坡度、最小曲线半径、站间距离、机车牵引力及铁路能力加强的过渡年度等10个因素为设计变量,用动态方法建立数学模型,用混合离散变量优化方法,研究一般山区铁路主要技术标准选择。

人机交互式铁路初步设计方案比选系统研究

人机交互式铁路线路初步设计方案比选系统是铁路勘测设计一体化的基础 ,为此 ,研究数模的建立方法 ,提出面向图形对象的交互式设计技术。应用表明 。

劈裂灌浆及其效果分析

本文通过对劈裂灌浆过程中土体的应力分析，探讨了不同类型土体劈裂形式，从而对劈裂灌装加固土体的机理得到了较好的解释。

LJY-1路基施工质量监测仪的研制

根据瞬态瑞利波理论 ,研制了 LJY- 1路基施工质量监测仪。现场试验表明 ,结果可靠 。

考虑地形特征的带状数字高程模型研究

分析了考虑地形特性线的带状数字高程模型 ,提出了以子块为单位的数据搜索技术 ,在铁路初测、初步设计中应用效果良好。

铁路平纵断面设计中不规则三角网联结方法研究

三角网自动联结的质量和速度是三角同法自动绘制等值线的关键，本文提出了快速联结三角网的两条边扩展方法，针对铁路设计中带状制图区域的特点，本文提出了利用数模格网信息的改进方法。

交通运输业碳足迹测算及其交互效应评估--以京津冀地区为例

针对交通运输业碳足迹及其影响因素间作用效应研究的不足,首先,建立交通运输业碳足迹测算模型对京津冀地区交通运输碳足迹进行量化评估;其次,采用对数平均迪氏指数(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)乘法形式模型研究京津冀地区交通运输业的碳排放与其他社会经济指标的交互效应;最后,基于京津冀产业结构及城镇化差异等社会经济背景,分析京津冀交通运输业碳排放影响因素的空间差异性.研究结果表明:京津冀地区交通运输业碳排放在研究期内逐年增加,北京市增长率最高,且年均增长率为8.58%;经济增长因素对京津冀全域交通运输业碳排放增加促进作用最显著;交通运输产业、生产效率等因素作用效应存在空间差异,而经济增长、人口效应、交通运输能源利用强度和碳排放强度等指标则表现出较弱的空间差异;促进经济增长与交通碳排放等环境负面影响的脱离、提高交通运输业生产效率、根据人口效应及结构进行交通运输系统设计的优化与结构调整、优化交通运输业能源结构等措施,有助于减少京津冀交通运输业碳排放量.

人机交互式铁路线路设计系统研究与实践

对人机交互式铁路定线设计系统中铁路线路平面改善的人机交互界面设计、地形图绘制、图形快速缩放以及纵断面优化初始可行解等一系列问题进行了研究，并开发了有关软件系统。实际应用表明，使用该软件系统可比传统设计提高设计工效２０倍左右，降低铁路建设投资８％左右。

基于细粒度星座图识别的光性能监测方法

在光纤通信中,传统光性能监测(Optical Performance Monitoring,OPM)主要依靠分析信号的时频域信息来实现,但此类方法无法完成多任务联合监测,因此其灵活性较低。随着机器学习的发展,基于机器学习的光信号调制格式(ModulationFormat,MF)及光信噪比(Optical Signal Noise Ratio,OSNR)监测方法被逐渐应用。但现有方法未考虑信号的细粒度特征,因此在复杂场景中对OSNR的监测精度较低。针对上述问题,文中提出了一种基于细粒度星座图识别的光信号MF和OSNR联合监测模型(Fine-Grained Optical Performance Monitor Network,FGNet)。首先,在骨干特征提取模块中采用深度残差结构对星座图进行深度特征提取;其次,提出多层双线性池化(Multilayer Bilinear Pooling)模块,对星座图特征进行细粒度特征分析;最后,提出联合监测模块对MF和OSNR进行特征融合分析。在拥有7200张星座图的仿真数据集中进行广泛的实验,实验结果表明,所提方法相比现有方法取得了更优越的性能。