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半封闭空间单侧冷风幕效应数值模拟研究

中国铁路 2024年第1期 48-56页

作者：王青松任少强王平安谢江胜周扬杨立燃中铁二十局集团有限公司中国铁建高原隧道施工技术及装备研发中心陕西西安710016 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116

受外部冷空气影响,寒区隧道冻害问题日益严重,为阻止外部冷空气流入隧道,提出以外部空气为空气源的冷风幕隔冷方式,并开展半封闭空间单侧设置冷风幕阻隔外部冷空气流动换热过程的数值模拟研究。数值模拟模型设置参考相关室内试验,通过... 详细信息

受外部冷空气影响,寒区隧道冻害问题日益严重,为阻止外部冷空气流入隧道,提出以外部空气为空气源的冷风幕隔冷方式,并开展半封闭空间单侧设置冷风幕阻隔外部冷空气流动换热过程的数值模拟研究。数值模拟模型设置参考相关室内试验,通过室内试验测试数据对数值模型进行验证后,利用数值模型研究风幕射流角度、射流速度、射流宽度对热压作用下冷风流入半封闭空间阻隔效果的影响。结果表明:射流角度为3°时,形成风幕形态较理想,半封闭空间平均温度较无风幕作用时有4~5℃的提高,此时增加风幕速度或宽度均会强化外部冷空气与半封闭空间内空气的换热,减弱风幕隔冷效果;射流角度为6°或9°时,风幕射流宽度需要与射流速度匹配,否则易出现风幕形态不理想,导致风幕隔冷失效。

关键词：寒区隧道冻害半封闭空间冷风幕数值模拟

关联CAD-SAP2000-ANSYS的管桁架自动化建模分析技术体系与程序实现

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铁道标准设计 2024年

作者：马小平中铁第一勘察设计院集团有限公司极端环境岩土和隧道工程智能建养全国重点实验室中铁第一勘察设计院集团有限公司建筑与规划设计研究院/TOD研发中心

数据信息的参数化传递与自动化计算是结构设计向数字化、智能化迈进的关键。传统方法以人工翻模和手动输入为主，不仅耗时费力，而且易造成信息丢失。鉴于此，针对钢结构管桁架体系，以Grasshopper及Python为研发平台，开发了关联CAD-SA... 详细信息

数据信息的参数化传递与自动化计算是结构设计向数字化、智能化迈进的关键。传统方法以人工翻模和手动输入为主，不仅耗时费力，而且易造成信息丢失。鉴于此，针对钢结构管桁架体系，以Grasshopper及Python为研发平台，开发了关联CAD-SAP2000-ANSYS的管桁架自动化建模分析技术体系（C-S-A）。该体系由CAD向SAP2000自动化建模分析插件（C-S）、CAD向ANSYS节点深化建模分析插件（C-A）、SAP2000向ANSYS模型转化分析软件（S-A）三个模块组成。通过某站房钢屋架的实例验证表明：C-S插件相比传统方法可提升建模计算效率95%以上；C-A插件完成焊接球节点精细化有限元的建模计算仅需1～2 min；S-A软件转化后模型计算的平均误差仅为0.46%，满足精度要求。因此，C-S-A技术体系可为相关从业人员更加快速、准确地实现由二维图纸到结构模型或深化模型的自动建模分析，及不同结构模型之间的转化分析，进而在显著提升模型构建效率的同时，为结构分析结果的对比验证提供便捷。

关键词：建筑结构铁路客站 ANSYS 管桁架自动化建模分析

基于DL Breach模型的堰塞湖溃决洪水分析

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水利水电科技进展 2024年

作者：周兴波王双敬杨子儒杨晟水电水利规划设计总院国家防汛抗旱技术研究中心中铁工程装备集团有限公司中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司

精准高效地分析预测堰塞湖溃决洪水流量对应急抢险决策与风险处置极其重要。简要回顾了DL Breach模型的基本原理，反演分析了记录完整的唐家山堰塞湖溃决洪水流量过程，并开展了参数敏感性分析。结果表明，该模型计算的唐家山堰塞湖溃... 详细信息

精准高效地分析预测堰塞湖溃决洪水流量对应急抢险决策与风险处置极其重要。简要回顾了DL Breach模型的基本原理，反演分析了记录完整的唐家山堰塞湖溃决洪水流量过程，并开展了参数敏感性分析。结果表明，该模型计算的唐家山堰塞湖溃决流量过程与实测值较为接近，计算洪峰流量7323 m3/s，较实测值6500 m3/s误差约11.2%，计算峰值出现时间较实测峰值时间提前近1小时，主要是由于唐家山堰塞湖溃口的小石梁提升了堰塞体的抗冲刷能力所致。材料粒径增大会减小溃口冲刷，降低峰值流量，而材料粘聚力、上游坡比及初始溃口深度的增加会降低溃口底高程，而对峰值流量的影响较小。验证了DL Breach模型的可靠性和稳定性，可为类似堰塞湖风险分析提供一定支撑。

关键词：防洪工程堰塞湖溃决洪水洪峰流量

一种新型中空注浆锚杆止浆塞的优化设计与试验研究

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铁道标准设计 2024年

作者：谢壁婷肖明清徐晨田青峰王克金水下隧道技术国家地方联合工程研究中心中铁第四勘察设计院集团有限公司

锚杆在隧道施工中应用广泛，对于提高围岩自承能力，减小结构受力效果显著，中空注浆锚杆经过注浆后可以大幅提高其支护效应，注浆质量直接影响中空锚杆的承载能力。基于一种新型中空注浆锚杆止浆塞，通过数值模拟对其构造形式和结构尺... 详细信息

锚杆在隧道施工中应用广泛，对于提高围岩自承能力，减小结构受力效果显著，中空注浆锚杆经过注浆后可以大幅提高其支护效应，注浆质量直接影响中空锚杆的承载能力。基于一种新型中空注浆锚杆止浆塞，通过数值模拟对其构造形式和结构尺寸进行优化设计研究，并通过室内模型试验和现场试验对研发的新型止浆塞的排气稳压效果进行检验。结论如下：止浆塞最优尺寸为内塞排气槽上端宽8.0mm，深1.5mm，下端宽11.3mm，深1.0mm；闭气坎高度为3mm；外塞孔口端直径为51mm，远离孔口端直径为50mm。止浆塞对不同锚杆孔孔径具有普适性，当止浆塞与锚杆孔相差0～4mm时，均能满足其稳压止浆性能要求。试验结果表明，新型止浆塞稳压压力在0.7～1.2MPa之间，锚杆孔内浆液充盈，浆液密实，止浆效果明显。

关键词：中空注浆锚杆止浆塞排气稳压优化设计注浆测试隧道工程

Cu,Fe和SiO_(2)粉末对轮轨间摩擦性能影响试验

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中国铁道科学 2024年第3期45卷 107-116页

作者：宋瑞孙丽霞张忠凯徐力吴毅沈钢同济大学铁道与城市轨道交通研究院上海201804 中铁检验认证中心有限公司北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司标准计量研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心北京100081 高速铁路与城轨交通系统技术国家工程研究中心轮轨关系实验室北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所北京100081

为寻找可替代硬质氧化物颗粒且能增加摩擦系数,并能减少对轮轨表面损伤的增黏材料,利用销盘摩擦试验机,在试验压力为0.5 MPa、转速为100,200,350,500 r·min^(-1)条件下,采用向轮轨摩擦表面添加粉末并观测摩擦表面形貌的方法,比较测试Cu... 详细信息

为寻找可替代硬质氧化物颗粒且能增加摩擦系数,并能减少对轮轨表面损伤的增黏材料,利用销盘摩擦试验机,在试验压力为0.5 MPa、转速为100,200,350,500 r·min^(-1)条件下,采用向轮轨摩擦表面添加粉末并观测摩擦表面形貌的方法,比较测试Cu,Fe与SiO_(2)粉末对摩擦系数、磨损量及表面硬度影响的差异性。结果表明:Cu,Fe粉末增加轮轨间摩擦系数的作用大于硬质SiO_(2)粉末,在摩擦表面添加Cu粉后摩擦系数增加0.2~0.3,添加Fe粉后增加0.1~0.2,添加SiO_(2)粉后在转速低于200 r·min^(-1)条件下增幅低于0.1,但在转速高于200 r·min^(-1)条件下并没有增加;低转速条件下SiO_(2)和Fe粉末使磨损量增加40%以上,而在转速大于200 r·min^(-1)时Cu粉末使磨损量降低50%,原因在于高硬度粒子加剧了对摩擦表面的犁削程度,导致磨损量成倍增加,而Cu粉末在剪切力的作用下易发生大塑性变形,从而黏附在摩擦表面,起到增大摩擦力和减小磨损量的作用;低速条件下Fe粉末和SiO_(2)粉末硬度高,与摩擦表面形成咬合作用,导致摩擦系数增加,而在转速提高时Fe和SiO_(2)粉末被粉碎细化,微细颗粒具有滚动效应,弱化了摩擦表面间的剪切力,难以起到增加摩擦系数的作用。

关键词：轮轨关系轮轨摩擦粉末颗粒磨损增黏摩擦系数

港口大规模冷箱负荷群用电的一致性分层优化调度方法

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中国电机工程学报 2024年第2期44卷 586-596,I0012页

作者：杨莉黄文焘余墨多邰能灵李然谭恩荣邵思语上海市智能船舶综合电力系统工程技术研究中心(上海交通大学) 上海市闵行区200240 山东港口日照港集团有限公司山东省日照市276826 中国船舶及海洋工程设计研究院上海市黄浦区200011

为解决港口大量冷藏集装箱负荷群优化调度面临的优化效果与计算效率难题,该文提出冷箱集群分层迭代调度架构及多智体制冷效率一致性优化策略。建立考虑热动态过程的冷箱负荷用电模型,并根据用电特性将冷箱聚类为集群,降低冷箱控制维度... 详细信息

为解决港口大量冷藏集装箱负荷群优化调度面临的优化效果与计算效率难题,该文提出冷箱集群分层迭代调度架构及多智体制冷效率一致性优化策略。建立考虑热动态过程的冷箱负荷用电模型,并根据用电特性将冷箱聚类为集群,降低冷箱控制维度与信息交互量级。建立冷箱动态电价与集群用电功率迭代优化的预调度模型,提出冷箱制冷效率主从一致性的功率动态分配算法,冷箱个体根据电价、温度、制冷限值主动响应预调度策略,实现大规模冷箱自趋优运行和负荷功率有序转移。以日照港为算例,所提方法可将用电成本降低12.5%,计算效率提升4倍,优化结果与全局优化的偏差仅为0.5%,实现了大规模冷箱群高效优化。

关键词：分层优化调度制冷效率一致性计算效率冷箱集群动态电价

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隧道岩溶施工处置技术研究

施工技术（中英文） 2024年第6期53卷 106-111页

作者：王青松加武荣任少强谢江胜王平安常得胜中铁二十局集团有限公司陕西西安710016 中国铁建高原隧道施工技术及装备研发中心陕西西安710016 中铁二十局集团第六工程有限公司陕西西安710032

岩溶隧道处置技术一直是工程界的重点及难点问题,结合某高速铁路贵州区段施工状况,将隧道岩溶分为串珠型或管道型的线状溶洞、洞穴型溶洞及洞厅型溶洞,根据其不同的填充性质提出了不同的施工处置措施。并具体结合丫口寨隧道、斗磨隧道... 详细信息

岩溶隧道处置技术一直是工程界的重点及难点问题,结合某高速铁路贵州区段施工状况,将隧道岩溶分为串珠型或管道型的线状溶洞、洞穴型溶洞及洞厅型溶洞,根据其不同的填充性质提出了不同的施工处置措施。并具体结合丫口寨隧道、斗磨隧道、大独山隧道,对典型岩溶,包括无充填型溶洞群、暗河、富水填充型岩溶、过水通道型岩溶及黏土填充型岩溶的处置措施进行分析,主要结论为,针对岩溶隧道,应综合考虑岩溶类型和特征,因地制宜进行设计、施工。

关键词：隧道工程岩溶溶洞暗河施工技术

基于站城融合理念的上海东站综合交通枢纽设计策略

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铁路技术创新 2024年第3期 126-133页

作者：李春蕾方健殷炜中铁第四勘察设计院集团有限公司中国国家铁路集团有限公司工程管理中心

随着我国多层次综合交通体系的不断完善，以铁路客站为核心的“三个一体化”是当前全新一代综合交通枢纽的主要特征之一。在站区规划和建筑设计中，“三个一体化”体现在“站场城一体化”“规划建设一体化”“运营管理一体化”。以上海... 详细信息

随着我国多层次综合交通体系的不断完善，以铁路客站为核心的“三个一体化”是当前全新一代综合交通枢纽的主要特征之一。在站区规划和建筑设计中，“三个一体化”体现在“站场城一体化”“规划建设一体化”“运营管理一体化”。以上海东站综合交通枢纽为例，从开发一体化、形象一体化、交通一体化、空铁一体化等方面探索站场城一体化设计策略；从枢纽核心区、客站主体及地方相关配套工程、铁路配套生产生活房屋等方面提出规划建设一体化设计方案；从安检互信模式、一体化管理服务、一体化运营等方面阐述运营管理一体化设计思路。“三个一体化”设计策略强调以高起点进行规划、以高标准进行设计、以高水平实施建设，打造集高效便捷、生态绿色、数字智能于一体的升级版综合交通枢纽。

关键词：上海东站综合交通枢纽一体化站城融合规划建设运营管理

基于Q学习的蜂窝车联网边缘计算系统PC-5/Uu接口联合卸载策略

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电子学报 2024年第2期52卷 385-395页

作者：冯伟杨林思雨冯婧涛李赟孔繁鹏艾渤北京交通大学电子信息工程学院北京100044 轨道交通安全协同创新中心北京100044 中国铁路信息科技集团有限公司信息调度中心北京100089 中铁信(北京)网络技术研究院有限公司信息技术研究室北京100089 智慧高铁系统前沿科学中心北京100044

智能驾驶等智能交通服务对时延要求高,在车辆本身算力不足的情况下,车辆需要周围车辆和路旁边缘计算单元帮助其一起完成任务的计算处理.本文在既有车联网边缘计算卸载策略基础上,考虑了蜂窝车联网系统5G-NR接口与PC-5接口链路的特征差异... 详细信息

智能驾驶等智能交通服务对时延要求高,在车辆本身算力不足的情况下,车辆需要周围车辆和路旁边缘计算单元帮助其一起完成任务的计算处理.本文在既有车联网边缘计算卸载策略基础上,考虑了蜂窝车联网系统5G-NR接口与PC-5接口链路的特征差异,提出了一种基于Q学习的PC-5/Uu接口联合边缘计算卸载策略.在对蜂窝车联网PC-5链路传输成功率进行建模的基础上,推导了PC-5链路的传输速率表征方法.以最小化蜂窝车联网任务处理时延为目标,以任务车辆发射功率与边缘计算车辆的计算能量损耗为约束,构建了系统时延最小化的有约束马尔科夫决策过程.通过拉格朗日方法,将有约束马尔科夫决策过程问题转化为一个等价的极小极大的无约束马尔科夫决策过程,引入Q学习设计卸载策略,进而提出基于Q学习的蜂窝车联网边缘计算系统卸载策略.仿真结果表明,与其他基线方案相比,本文提出的算法可以降低系统时延27.3%以上.

关键词：蜂窝车联网边缘计算有约束马尔科夫过程计算迁移 Q学习