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盾构隧道衬砌缺损移动扫描检测方法研究

铁道工程学报 2024年第4期41卷 75-79页

作者：巩健中国铁路设计集团有限公司天津300251

研究目的:衬砌缺损病害状况是盾构隧道健康状态评估的重要参考依据。传统人工巡检方法受环境和人为因素影响大、检测效率低且易发生漏检。车载移动扫描技术已在隧道收敛和错台等结构病害检测中得到应用,本文充分发挥其“多方面应用”的... 详细信息

研究目的:衬砌缺损病害状况是盾构隧道健康状态评估的重要参考依据。传统人工巡检方法受环境和人为因素影响大、检测效率低且易发生漏检。车载移动扫描技术已在隧道收敛和错台等结构病害检测中得到应用,本文充分发挥其“多方面应用”的特点,研究利用该技术获取的三维激光点云准确、快速地检测隧道衬砌缺损病害的方法,用以辅助运维管理部门及时掌握相关信息开展修缮工作。研究结论:(1)对盾构隧道激光点云采用圆柱模型建立投影关系可实现三维点云向二维图像的跨模态转换,有效提升数据处理效率;(2)将点云的位置信息和深度信息融合创建深度图像,能够突出衬砌缺损区域的视觉对比度,从而快速判识衬砌缺损病害;(3)经工程实例验证,本研究成果的检测准确率高于传统人工巡检方法,可应用于盾构隧道表观病害检测领域。

关键词：车载移动扫描盾构隧道衬砌缺损跨模态转换深度图像

基于协同优化策略和人工蜂群算法的轨道电路邻线干扰防护研究

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中国铁道科学 2024年第1期45卷 178-189页

作者：代萌中国铁路济南局集团有限公司济南电务段山东济南250001

高速铁路车站运营场景复杂,易引发轨道电路邻线干扰,造成信号误解码和误显示,影响列车安全高效运行。基于空间耦合和传导耦合原理,根据高速铁路轨道电路特点和结构,分别建立传输线路阻抗平衡和不平衡条件下的复杂场景邻线干扰计算模型;... 详细信息

高速铁路车站运营场景复杂,易引发轨道电路邻线干扰,造成信号误解码和误显示,影响列车安全高效运行。基于空间耦合和传导耦合原理,根据高速铁路轨道电路特点和结构,分别建立传输线路阻抗平衡和不平衡条件下的复杂场景邻线干扰计算模型;考虑机车动态运行条件,完成最不利情况下邻线干扰量值的定量计算,并利用ANSYS平台完成计算结果的有限元仿真验证;针对邻线干扰还受到发送电平等级、补偿电容数量和容值、线路并行长度、道床电阻、分路电阻、线路间距等参数叠加和相互制约的影响,采用人工蜂群(Artificial Bee Colony,ABC)智能算法,提出基于多参数协同优化策略的邻线干扰防护对策,给出各参数相应最优取值及其对信干比(Signal-to-Interference Ratio,SIR)影响重要度。结果表明:邻线干扰量值超过车载机车信号灵敏度将导致解码错误;应用提出的防护对策对现场邻线干扰工程案例中线路并行长度和发送电平等参数进行优化,SIR可提升14.6 dB。研究结论可用于高速铁路轨道电路配置及优化实践,为防护邻线干扰提供工程参考和分析验证。

关键词：高速铁路轨道电路邻线干扰人工蜂群算法干扰防护协同优化

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铁路通信网管云平台建设方案

中国铁路 2024年第6期 107-112页

作者：许扬中国铁路沈阳局集团有限公司概预算审查所辽宁沈阳110001

为准确把握铁路通信网管云技术的发展方向,研究提出铁路网管云平台的建设方案。针对铁路专网领域独立建设各通信网管系统的模式,分析其现状及存在问题。在充分研究云平台技术基础上,结合《新时代交通强国铁路先行规划纲要》,提出铁路通... 详细信息

为准确把握铁路通信网管云技术的发展方向,研究提出铁路网管云平台的建设方案。针对铁路专网领域独立建设各通信网管系统的模式,分析其现状及存在问题。在充分研究云平台技术基础上,结合《新时代交通强国铁路先行规划纲要》,提出铁路通信骨干网管及铁路局集团公司局干网管云平台的建设方案。分析既有拟整合网管系统资源的使用情况,计算搭建云平台所需计算与存储资源,配置适宜需求能力的云平台软硬件数量,并提出平台网络架构。构建资源可全局调度、能力可全面开放、容量可弹性伸缩、态势感知的智能化运维、管控平台,为铁路通信网管云的建设提供参考。

关键词：铁路通信网管系统骨干网局干网云平台超融合安全防护

基于多源检测数据融合的高速铁路路基沉降诊断研究

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铁道科学与工程学报 2024年第1期21卷 396-405页

作者：赵文博杨飞支洋尤明熙胡伟松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 中国国家铁路集团有限公司工电部北京100844 中国铁路北京局集团有限公司工务部北京100086

高速铁路路基区段受环境变化、地下水开采等因素影响,可能会产生较大幅度的沉降,其中不均匀沉降对高速铁路运行安全、舒适和耐久性影响较大,因此,快速、有效地诊断运营高速铁路路基沉降非常重要。基于列车轨道动态检测数据、车载晃车仪... 详细信息

高速铁路路基区段受环境变化、地下水开采等因素影响,可能会产生较大幅度的沉降,其中不均匀沉降对高速铁路运行安全、舒适和耐久性影响较大,因此,快速、有效地诊断运营高速铁路路基沉降非常重要。基于列车轨道动态检测数据、车载晃车仪检测数据、台账信息等多源数据,研究不均匀沉降区段的轨道不平顺波长、幅值特征,建立轨道不平顺特征、列车运行速度和列车加速度之间的关联;同时,充分发挥不同数据源的优势,提取波长因子、幅值因子、车体动力响应因子、竖曲线因子、劣化率因子等能够反映路基不均匀沉降特征的指标。利用多源异构数据融合方法,统一各指标当量值,确定各指标融合权重,最终构建高速铁路路基沉降综合评价指标,建立相应计算公式。研究结果表明,路基不均匀沉降会引起较大幅值的轨道几何长波不平顺,进而导致车体加速度超限,并可以通过车载式晃车仪检测;同一区段轨道长波不平顺呈现趋势劣化时能侧面反映沉降的发生,但竖曲线是预先设计的坡度,对路基沉降诊断有一定干扰。路基沉降综合评价指标可以采用百分制,根据现场实践经验,以超过60分作为沉降发生的评判标准。通过3条高速铁路的实际验证,表明本方法能够有效发现路基沉降区段,及时提示工务部门精准维修。

关键词：路基沉降多源数据融合动态检测晃车仪

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基于特征聚类的轨道不平顺潜在病害辨识

铁道工程学报 2024年第5期41卷 1-5,27页

作者：王英杰楚杭陈云峰时瑾张雨潇北京交通大学北京100044 中国铁路兰州局集团有限公司兰州730000

研究目的:轨道不平顺潜在病害隐蔽性强,对其准确合理辨识是开展预防修策略下线路养护维修作业的前提。本文以轨检数据为基础,分别构造了以轨道质量指数(TQI)和轨道不平顺幅值为对象的潜在病害辨识指标。在此基础上,基于k-means++聚类算... 详细信息

研究目的:轨道不平顺潜在病害隐蔽性强,对其准确合理辨识是开展预防修策略下线路养护维修作业的前提。本文以轨检数据为基础,分别构造了以轨道质量指数(TQI)和轨道不平顺幅值为对象的潜在病害辨识指标。在此基础上,基于k-means++聚类算法和手肘法通过判定样本最佳聚类簇数实现潜在病害的识别及定位。依托某有砟铁路动检数据对所提轨道不平顺潜在病害辨识方法进行了验证。研究结论:(1)对于均值管理来说,在16 km连续轨道区段上2处区段单元潜在病害被准确识别,其历史最大TQI值分别约为5.5 mm、5.3 mm,且潜在病害定位结果与实际里程基本吻合;(2)对于峰值管理来说,在500 m连续轨道区段上2处局部不平顺潜在病害也被准确识别,其历史最大幅值约为3 mm、3.3 mm,潜在病害定位结果与实际里程基本吻合;(3)本研究成果可与大机捣固作业、人工精调作业相结合,为预防修策略下的潜在病害整治提供辅助参考。

关键词：轨道不平顺潜在病害特征聚类 k-means++ 辨识

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高速铁路竖曲线平顺性优化及工程应用

铁道工程学报 2024年第1期41卷 13-19页

作者：谭社会时瑾张雨潇中国铁路上海局集团有限公司上海200071 北京交通大学北京100044

研究目的:高速行车条件下线路空间线形与旅客乘坐舒适度之间的关系更加紧密,纵断面竖曲线半径的合理设置对提升线路平顺性具有重要意义。本文基于高速铁路动静态检测数据,分析引起竖曲线地段动态检测数据超限的主要影响因素不是轨道几... 详细信息

研究目的:高速行车条件下线路空间线形与旅客乘坐舒适度之间的关系更加紧密,纵断面竖曲线半径的合理设置对提升线路平顺性具有重要意义。本文基于高速铁路动静态检测数据,分析引起竖曲线地段动态检测数据超限的主要影响因素不是轨道几何形位,而是与竖曲线参数设置有关,结合高速铁路竖曲线设计原则提出以合理增大竖曲线半径改善轨道平顺性的竖曲线优化方法,应用该竖曲线优化方法制定某高速铁路竖曲线超限地段精调作业方案并验证作业效果。研究结论:(1)通过动力仿真得到250 km/h、300 km/h、350 km/h速度对应的精调作业竖曲线半径建议值,分别为22 500 m、29 500 m和35 000 m;(2)作业方案实施效果表明,超限地段42 m短波高低不平顺降幅48.21%,120 m长波高低不平顺降幅30.62%;车载式线路检查仪垂加Ⅱ级超限报警由日均11.4次降至2.0次;(3)本研究成果可为高速铁路竖曲线的轨道精调及标准设置提供参考。

关键词：高速铁路线形控制竖曲线轨道不平顺无砟轨道

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接触网18号无交叉线岔提速改造工程实践

中国铁路 2024年第1期 83-91页

作者：倪俊琪张翔鸥张羽腾杨宾汇中国铁路成都局集团有限公司贵阳供电段贵州贵阳550002 中国铁路成都局集团有限公司供电部四川成都610081

无交叉线岔是高速铁路接触网的关键设备,是受电弓在正、侧线之间转换的纽带,受电弓运行安全对弓网匹配提出了较高要求。贵广铁路实施提质达标改造施工,运行速度从现有250 km/h提高到300 km/h,重点对接触网18号无交叉线岔“小拉出值”布... 详细信息

无交叉线岔是高速铁路接触网的关键设备,是受电弓在正、侧线之间转换的纽带,受电弓运行安全对弓网匹配提出了较高要求。贵广铁路实施提质达标改造施工,运行速度从现有250 km/h提高到300 km/h,重点对接触网18号无交叉线岔“小拉出值”布置改为“大拉出值”布置的改造项目进行论述。对2种布置方式的18号无交叉线岔结构、线岔与道岔的空间位置、弓网过渡匹配等进行分析,围绕既有高铁接触网施工安全和设备运行安全,从施工方案、施工准备、施工重难点控制等方面,归纳既有高铁接触网18号无交叉线岔提速改造中的重难点问题及其控制方案,可为类似改造项目提供参考。

关键词：接触网无交叉线岔拉出值提速改造施工

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铁路无人化牵引变电所智能巡检系统开发与应用研究

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电气技术与经济 2024年第7期 86-88页

作者：王振州中国铁路沈阳局集团有限公司通辽供电段

为进一步探究铁路无人化牵引变电所运行模式下的巡检工作如何得到进一步提升,文章结合某地铁路巡检工作的智能化需求,首先采用以太网无线通信方式建立铁路无人化牵引变电所智能巡检系统架构;其次,对该系统中所使用的巡检机器人、系统视... 详细信息

为进一步探究铁路无人化牵引变电所运行模式下的巡检工作如何得到进一步提升,文章结合某地铁路巡检工作的智能化需求,首先采用以太网无线通信方式建立铁路无人化牵引变电所智能巡检系统架构;其次,对该系统中所使用的巡检机器人、系统视频监控、远程控制、故障智能分析等各方面的功能设计要点内容进行探讨;最后对该系统进行测试。测试结果显示,本系统各项主要功能均能正常实现,预计其可在后续工作中进一步发挥作用。

关键词：牵引变电所智能巡检系统系统设计

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特大铁路钢梁桥调平垫片用Q235钢的C-N-O-S多元共渗及组织性能演变

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金属热处理 2024年第5期49卷 260-266页

作者：张敏敏王殿堂李江涛王忠军张纪兵张强魏胜民张琪李建国中国铁路济南局集团有限公司科学技术研究所山东济南250001 中国铁路济南局集团有限公司工务部山东济南250001 中国铁路济南局集团有限公司科信部山东济南250001 中国铁路济南局集团有限公司聊城工务段山东聊城252004 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

为有效延长钢梁桥Q235钢调平垫片的服役寿命,采用C-N-O-S多元共渗技术进行改性处理,研究了不同参数耦合对改性层组织、硬度、耐磨性及耐候性的影响。结果表明,改性层多层结构与共渗温度有关,在640℃与650℃之间存在临界值,临界温度以下... 详细信息

为有效延长钢梁桥Q235钢调平垫片的服役寿命,采用C-N-O-S多元共渗技术进行改性处理,研究了不同参数耦合对改性层组织、硬度、耐磨性及耐候性的影响。结果表明,改性层多层结构与共渗温度有关,在640℃与650℃之间存在临界值,临界温度以下由化合物层、扩散层及氧化层组成,当超过临界温度时,由化合物层和氧化层组成。改性层厚度受共渗温度、氨气及催渗剂影响机制不同,共渗温度及氨气流量对渗层各层结构均有影响,扩散层受催渗剂流量作用明显;改性层硬度是基材的2~3倍,三层结构渗层硬度由表层向基材不断降低;两层结构化合物层的硬度均匀,在界面区硬度陡降。改性层摩擦因数最低为0.2468,约为基材的1/3。改性层自腐蚀电位最高达-0.4845 V,自腐蚀电流密度最低为1.187×10-6 mA/cm2,较基体降低2个数量级。

关键词：铁路钢梁桥调平钢垫片服役寿命多元共渗组织性能