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基于定位指数与置信系数的道岔区轨道几何形位偏差变化量识别方法

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铁道学报 2024年第5期46卷 110-115页

作者：秦航远刘金朝刘维桢杨飞孙加林中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京100081 北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

针对道岔区段轨道几何形位偏差变化量识别问题,基于道岔区轨道几何检测数据及道岔设备台账信息,提出道岔定位指数及置信系数,实现各类道岔历次检测数据中尖轨尖端和心轨尖端位置的准确识别。基于关键结构里程对道岔区历次轨道几何检测... 详细信息

针对道岔区段轨道几何形位偏差变化量识别问题,基于道岔区轨道几何检测数据及道岔设备台账信息,提出道岔定位指数及置信系数,实现各类道岔历次检测数据中尖轨尖端和心轨尖端位置的准确识别。基于关键结构里程对道岔区历次轨道几何检测数据里程信息进行同步修正,实现对道岔区轨道几何形位偏差变化量的有效识别。经实测数据验证,所提出方法对各类道岔历次检测数据的里程修正精度在0.5 m以内,并能够对道岔区段轨道几何不平顺存在微小变化处进行准确识别。分析结果在道岔状态评价与养护维修作业方面为一线作业人员提供科学可靠的指导。

关键词：道岔评价轨道几何不平顺里程修正数据挖掘

土壤和烟叶中多环芳烃的暴露特征及健康风险评估

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第4期48卷 200-208页

作者：马军谭长银王勇吴兰艳秦航道铜仁学院材料与化学工程学院贵州铜仁554300 湖南师范大学地理科学学院湖南长沙410081

【目的】揭示土壤和烟叶中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的暴露特征及其对人体造成的健康风险。【方法】采集了贵州松桃县长坪(CP)、太平(TP)、平头(PT)、普觉(PJ)、盘信(PX)和孟溪(MX)6个烟区土壤和新鲜烟叶样品各4... 详细信息

【目的】揭示土壤和烟叶中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的暴露特征及其对人体造成的健康风险。【方法】采集了贵州松桃县长坪(CP)、太平(TP)、平头(PT)、普觉(PJ)、盘信(PX)和孟溪(MX)6个烟区土壤和新鲜烟叶样品各40个,测定样品中16种PAHs含量,分析其经口(ingestion)、皮肤(dermal)和呼吸(inhalation)3种非饮食摄入途径的暴露特征,并评估了PAHs对烟农造成的致癌和非致癌健康风险。【结果】土壤和烟叶中7种致癌性的PAHs[䓛(Chr)、苯并(a)蒽(BaA)、苯并(b)荧蒽(BbF)、苯并(k)荧蒽(BkF)、二苯并(a,h)蒽(DahA)、苯并(a)芘(BaP)和茚并(1,2,3-cd)芘(IP)]的含量分别为70.97~365.71和293.53~1730.72μg/kg,平均含量分别为221.13和707.03μg/kg;土壤和烟叶中9种非致癌性PAHs[萘(Nap)、蒽(Ant)、菲(Phe)、芘(Pyr)、苊烯(Ane)、二氢苊(Any)、芴(Flu)、荧蒽(Fla)和苯并(g,h,i)芘(BghiP)]的总含量分别为65.6~647.6和108.9~606.1μg/kg,平均值分别为379.6和304.2μg/kg。PAHs暴露特征从大到小呈现为:经口摄入>皮肤摄入>呼吸摄入,土壤和烟叶中7种致癌性的PAHs对烟农总的平均每日暴露量分别为54.41~280.38和225.04~1326.87 pg/(kg·d),平均值分别为169.53和542.05 pg/(kg·d);非致癌性的9种PAHs对烟农总的平均每日暴露量分别为146.70~1448.19和243.41~1355.33 pg/(kg·d),平均值分别为848.91和680.22 pg/(kg·d);致癌性和非致癌性PAHs的平均每日摄入量最大值均出现在MX烟区。土壤和烟叶中PAHs对烟农产生的非致癌性总危险指数为1.02×10-5~4.31×10^(-4),平均值为1.92×10^(-4);PAHs对烟农产生的总致癌风险指数为8.39×10^(-7)~5.14×10^(-6),平均值为2.18×10^(-6)。其中,BaP的总致癌风险指数最大(3.69×10^(-7)~4.25×10^(-6),平均值为1.58×10^(-6));有26个点位的BaP超过美国环保署建议的临界值,超标率为65%,有90%的取样点7种致癌性PAHs的总量处于低风险水平。【结论】土壤和烟叶中PAHs对烟农的暴露方式主要为经口和皮肤途径,PAHs的非致癌风险值处于美国环保署建议的临界值之下,为可接受水平。绝大多数取样点的致癌性PAHs已经给烟农造成了低风险的健康影响,尤其是BaP应该受到重点关注。

关键词：多环芳烃土壤和烟叶烟农摄入途径健康风险评估

基于广义解调和SSA-SVM模型的高速道岔区晃车诊断方法

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中国铁道科学 2024年第3期45卷 1-11页

作者：刘维桢秦航远刘金朝董英杰郭剑峰北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京100081

为解决传统高速铁路道岔区晃车状态诊断过度依赖人工巡检的问题,提出一种基于广义解调和麻雀搜索算法(SSA)优化支持向量机(SVM)模型(SSA-SVM)的道岔区晃车状态诊断方法。首先,基于广义解调对车体横向加速度进行分解,提取不同频率模态分... 详细信息

为解决传统高速铁路道岔区晃车状态诊断过度依赖人工巡检的问题,提出一种基于广义解调和麻雀搜索算法(SSA)优化支持向量机(SVM)模型(SSA-SVM)的道岔区晃车状态诊断方法。首先,基于广义解调对车体横向加速度进行分解,提取不同频率模态分量,结合分量信息以及轨道几何信息,进一步计算道岔区晃车诊断特征指标;然后,采用SSA-SVM模型作为道岔区晃车分类诊断模型,提出基于该模型的道岔区晃车状态诊断方法;最后,以我国某高速铁路道岔区实测数据为例进行案例分析,验证该方法的有效性。结果表明:与基于误差反向传播算法模型(BP)、SVM模型、粒子群优化算法(POS)优化的误差反向传播算法模型(POS-BP)和粒子群优化算法优化的支持向量机模型(POS-SVM)的道岔区晃车状态诊断方法相比,采用SSA-SVM模型的道岔区晃车状态诊断方法不仅收敛速度快、精度高,而且在特征较少的情况下仍能保持94.8%的高诊断精度。

关键词：高速铁路道岔区晃车广义解调时频分析 SSA-SVM

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高速动车组会车横向振动特性及识别方法研究

铁道科学与工程学报 2024年

作者：解婉茹高彦嵩杨飞赵钢秦航远危倩中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所中国国家铁路集团有限公司科技和信息化部中国国家铁路集团有限公司铁路基础设施检测中心

在高速行驶过程中，动车组可能会与临线相向行驶的动车组发生交会，这种运动状态被称为会车。会车会导致车体横向振动加剧，并对车体横向加速度数据幅值产生显著影响。这种影响如果不加以识别和处理，将会影响检测车输出的轨道状态评价... 详细信息

在高速行驶过程中，动车组可能会与临线相向行驶的动车组发生交会，这种运动状态被称为会车。会车会导致车体横向振动加剧，并对车体横向加速度数据幅值产生显著影响。这种影响如果不加以识别和处理，将会影响检测车输出的轨道状态评价结果的有效性。因此，需要对动车组运行过程中出现的会车状态进行有效标记。以高速综合检测列车采集到的车体横向加速度数据为研究对象，通过分析大量会车数据，掌握了高速动车组会车状态下车体横向加速度的数据特征：动车组将产生两次振动方向相反的横向振动；第1次振动剧烈程度大于第2次振动；两次振动均在较短时间内快速收敛；两次振动发生间隔与会车的两辆动车组列车长度和运行速度差等因素有关。与之对应，车体横向加速度数据具有如下特征：会车发生时车体横向加速度数据具有四个明显峰值点，第1峰值点与第4峰值点车体横向加速度符号相同；第2峰值点车体横向加速度幅值明显大于第4峰值点；两次振动的振动半波长均主要分布在6～9米范围内；两次横向振动间隔距离集中分布在100米和200米附近，不同运行速度差对应的实际间隔距离存在差异。基于车体横向加速度数据特征提出了会车识别方法，利用所提方法对实测数据进行分析，结果显示识别成功率为100%，验证了方法的有效性。

关键词：高速铁路铁道车辆车体横向加速度会车特征分析

OBI系统锥形束CT图像均匀性和噪声的长期稳定性分析

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中华放射肿瘤学杂志 2024年第9期33卷 845-852页

作者：时飞跃程龙王敏秦伟秦航魏晓为南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)肿瘤放疗中心南京210006 南京医科大学医学物理研究中心南京210029 南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)临床医学工程处南京210006

目的评估瓦里安加速器机载影像(OBI)系统锥形束CT(CBCT)图像均匀性和噪声的长期稳定性.方法对瓦里安Clinac iX加速器OBI系统每月进行质控检测,获取Catphan 504模体在6种扫描协议下的CBCT图像.这6种扫描协议分别是高质量头部(HQH)、低剂... 详细信息

目的评估瓦里安加速器机载影像(OBI)系统锥形束CT(CBCT)图像均匀性和噪声的长期稳定性.方法对瓦里安Clinac iX加速器OBI系统每月进行质控检测,获取Catphan 504模体在6种扫描协议下的CBCT图像.这6种扫描协议分别是高质量头部(HQH)、低剂量头部(LDH)、盆腔聚光灯(PSL)、标准剂量头部(SDH)、低剂量胸部(LDT)和盆腔(pelvis).对南京医科大学附属南京医院2020年1月至2021年12月共24个月的144套CBCT图像序列进行分析,通过在CTP486模块图像上勾画感兴趣区(ROI)获得图像均匀性和噪声的数据.图像均匀性使用3点钟、6点钟、9点钟和12点钟方向ROI与中心ROI的CT平均值的最大差异的绝对值表示.图像噪声,使用大圆形ROI的CT值的标准差表示.图像均匀性和噪声的数值越小,表明图像质量越好.对数据进行统计描述,得到6种扫描协议下这2种参数的最大值、最小值、平均值和标准差等数据.定义Y为每个方向ROI的平均CT值减去中心ROI的平均CT值得到的差值,用来表示每个月图像质量的变化.结果该OBI系统CBCT的图像均匀性和噪声在2年中总体上比较稳定.对于HQH、LDH、PSL、SDH、LDT、pelvis这6种扫描协议,图像均匀性数值分别为(21.5±1.0)、(21.4±2.2)、(21.3±0.9)、(18.3±1.3)、(3.4±1.9)、(7.2±1.9)HU,图像噪声数值分别为(19.2±0.2)、(41.0±0.3)、(14.2±0.3)、(38.2±0.2)、(16.0±0.9)、(13.5±0.9)HU.其中,LDT的图像均匀性数值的平均值最小,pelvis的图像噪声数值的平均值最小.6种扫描协议下,图像均匀性涉及的中心ROI平均CT值分别为(32.3±2.7)、(24.0±3.3)、(19.3±2.4)、(11.1±2.5)、(67.2±2.1)、(-24.6±1.7)HU,平均CT值数据的稳定性较好.Y的标准差均<3HU,表明每个月图像质量的稳定性较好.结论OBI系统CBCT的图像均匀性和噪声在2年中总体上比较稳定.6种扫描协议中,LDT的图像均匀性最好,pelvis的图像噪声最小.

关键词：锥束计算机体层摄影术图像均匀性噪声长期稳定性

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一种高速永磁电机动力装置控制系统设计

中国科技信息 2024年第17期 131-134页

作者：张宗辉秦航舵龚正中国船舶集团有限公司第七〇四研究所

高速永磁电机相比于普通电机具有转速更快、体积更小、工作效率更高、成本更低的优势，在近几年科学技术的迅猛发展中得到了越来越多的应用，成为制造行业中的一个重要装备。高速永磁电机动力装置设计包括了电机设计和控制系统设计等部...

高速永磁电机相比于普通电机具有转速更快、体积更小、工作效率更高、成本更低的优势，在近几年科学技术的迅猛发展中得到了越来越多的应用，成为制造行业中的一个重要装备。高速永磁电机动力装置设计包括了电机设计和控制系统设计等部分，本文主要对其控制系统进行分析设计。系统组成和连接高速永磁电机动力装置包括：高速永磁电机、变频控制柜、冷却控制系统、变压器和上位计算机五部分，其中变频控制柜包括变频柜及中央控制柜。

关键词：

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高速道岔轨道几何状态评价与规律研究

中国铁路 2024年第3期 25-31页

作者：解婉茹秦航远戚志刚杨飞赵钢毛学耕中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京100081 中国铁路兰州局集团有限公司工务部甘肃兰州730030 中国国家铁路集团有限公司铁路基础设施检测中心北京100081

高速道岔的轨道几何不平顺状态能够直观反映其服役性能,开展高速道岔区段轨道几何不平顺状态管理是道岔检养修体系中的重要一环。以高速综合检测列车2023年1月—5月采集得到的检测数据为研究对象,从道岔结构、管理速度、道岔型号、辙叉... 详细信息

高速道岔的轨道几何不平顺状态能够直观反映其服役性能,开展高速道岔区段轨道几何不平顺状态管理是道岔检养修体系中的重要一环。以高速综合检测列车2023年1月—5月采集得到的检测数据为研究对象,从道岔结构、管理速度、道岔型号、辙叉号角度进行分类,分析当前高速正线道岔铺设概况。以道岔区轨道质量指数为基础,提出能够量化一定检测周期内道岔区段轨道几何整体状态与变化情况的道岔轨道状态指标与波动率指标。最后,以铺设最广的1/18道岔为研究对象,分析主型1/18道岔的轨道几何不平顺状态规律。研究结果为后续应用TQI-T评价高速正线道岔动态轨道几何不平顺状态以及指导道岔区段养护维修等工作奠定基础。

关键词：高速铁路道岔轨道几何不平顺动态检测轨道质量指数状态管理

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道岔区高速动车组车体横向振动特性分析

铁道科学与工程学报 2024年

作者：解婉茹刘金朝赵钢毛学耕秦航远赵一馨中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所中国国家铁路集团有限公司铁路基础设施检测中心

高速道岔作为轨道系统关键设备之一，其服役状态直接影响动车组行车安全和乘坐舒适，因此必须对其状态进行长期检测与分析。采用均方根和排列熵分别刻画动车组通过高速道岔时车体位置处的横向振动能量特征和振动序列混乱程度。当车体横... 详细信息

高速道岔作为轨道系统关键设备之一，其服役状态直接影响动车组行车安全和乘坐舒适，因此必须对其状态进行长期检测与分析。采用均方根和排列熵分别刻画动车组通过高速道岔时车体位置处的横向振动能量特征和振动序列混乱程度。当车体横向加速度数据中含有异常的局部毛刺成分时计算得到的排列熵值明显异常，在分析异常数据特征基础上提出了基于小尺度滑动标准差和有效零点数的异常车体横向加速度数据识别方法。由于异常成分与正常成分频率存在较大差异，在自适应噪声的完整集合经验模态分解基础上实现了对局部毛刺成分的自动提取和对异常车体横向加速度数据的修正。结果显示修正后数据排列熵值下降明显。以修正后的高速综合检测列车采集到的车体横向加速度数据为研究对象，研究了高速动车组通过主型1/18高速道岔时的车体横向振动特征。车体横向加速度的均方根值均小于0.05g，排列熵值分布范围为0.75～1.00。不同类型道岔引起的动车组车体横向加速度序列混乱程度存在明显差异，有砟道岔引起的车体加速度振动序列混乱程度大于无砟道岔；不同类型道岔车体横向加速度均方根值与排列熵值均呈现集中分布特征，集中分布区域面积略有差异；高均方根值低排列熵值与动车组低频周期性晃动工况对应程度高。

关键词：高速铁路高速道岔过岔性能横向振动振动特征