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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

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

基于实测弓网接触力的高速铁路接触线疲劳寿命研究

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中国铁道科学 2024年第4期45卷 168-179页

作者：李向东韦友春代林峰北京铁科英迈技术有限公司北京100081 中国国家铁路集团有限公司工电部北京100089 中国铁路成都局集团有限公司重庆供电段重庆400053

针对传统仿真计算方法得到的弓网接触力不能用于准确分析实际运营时复杂环境因素影响下的接触线疲劳寿命问题,在接触线受力分析基础上,借助高速综合检测车并基于弓网等效质量模型,通过采集的弓网垂向接触力、补偿加速度和气动抬升力得... 详细信息

针对传统仿真计算方法得到的弓网接触力不能用于准确分析实际运营时复杂环境因素影响下的接触线疲劳寿命问题,在接触线受力分析基础上,借助高速综合检测车并基于弓网等效质量模型,通过采集的弓网垂向接触力、补偿加速度和气动抬升力得到弓网接触力实测数据,再采用雨流计数法对其进行压缩、提取峰谷值、循环计数等处理;在此基础上,结合接触线材料特性得到接触线疲劳寿命及单弓运行下上下行接触线的安全运行年限,对比分析单弓运行、双弓运行及检修前后弓网接触力对接触线疲劳寿命的影响。结果表明:线路各锚段内接触线疲劳寿命差异较大,通常定位点或吊弦处等质量负荷集中处的接触线疲劳寿命较低;单弓运行下接触线最小安全运行年限为13.05 a,双弓运行为10.03 a,小于单弓运行;接触网检修后,单弓运行下最小安全运行年限提升为17.78 a,整体运行安全年限在17.78~28.38 a之间。

关键词：高速铁路接触线疲劳寿命雨流计数法弓网接触力

SA60-1800型钢轨伸缩调节器健康监测研究

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铁道建筑 2024年第7期64卷 31-37页

作者：夏海涛谭社会施逸群中国铁路上海局集团有限公司科学技术研究所上海200071 中国铁路上海局集团有限公司工务部上海200071

为掌握SA60-1800型钢轨伸缩调节器服役状态变化规律,以千米级公铁大桥铺设的SA60-1800型钢轨伸缩调节器为研究对象,基于监测内容空间尺寸关系,采用关联监测、关联补偿方式开展固定钢枕间距、梁缝、尖轨与基本轨相对位移等10项内容的监测... 详细信息

为掌握SA60-1800型钢轨伸缩调节器服役状态变化规律,以千米级公铁大桥铺设的SA60-1800型钢轨伸缩调节器为研究对象,基于监测内容空间尺寸关系,采用关联监测、关联补偿方式开展固定钢枕间距、梁缝、尖轨与基本轨相对位移等10项内容的监测,降低传感器布设数量,减少对设备管理单位日常检修影响。结果表明:固定钢枕随温度变化有规律性位移,导致固定钢枕间距(D值)与梁缝的差值规律性变化,D值随温度变化率略小于梁缝随温度变化率;固定钢枕两端间距随温度变化不完全同步;固定钢枕随温度变化存在规律性翻转。建议重点关注调节器固定钢枕、可动钢枕、基本轨、长短枕过渡处运行状态,在数据呈异常或不符合设计运行规律时应上道开展检修;定期进行引桥处长枕捣固作业,增加该处道床纵向阻力;定期针对引桥基本轨进行清洁和涂油,确保基本轨滑动正常。

关键词：高速铁路钢轨伸缩调节器健康监测数据分析病害分析养护维修

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城际铁路有砟轨道桥梁梁体纵向纠偏病害整治

铁道工务

铁道工务 2024年第4期 62-64+102页

作者：张海潮中国铁路郑州局集团有限公司工务部

为研究某城际铁路桥梁梁体纵向偏移病害的整治方法,对桥梁概况和病害成因进行分析,在此基础上详细介绍了临时支座安装、既有支座锚固体系改造、千斤顶布置、施工位移监控体系建立、箱梁顶升及平移等病害整治的主要流程,系统总结了施工... 详细信息

为研究某城际铁路桥梁梁体纵向偏移病害的整治方法,对桥梁概况和病害成因进行分析,在此基础上详细介绍了临时支座安装、既有支座锚固体系改造、千斤顶布置、施工位移监控体系建立、箱梁顶升及平移等病害整治的主要流程,系统总结了施工过程中技术要求和质量控制要点,成功完成了城际铁路有砟轨道桥梁梁体的纵向纠偏病害整治,为类似城际铁路无砟轨道桥梁病害整治提供了经验和借鉴。

关键词：有砟轨道桥梁梁体纵向偏移病害整治

高速铁路不同轨下基础无砟轨道不平顺谱的构建及对比分析

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第7期55卷 2840-2855页

作者：刁洪宝欧燕强支洋赵钢杨飞中国铁道科学研究院北京100081 中国铁路南宁局集团有限公司桂林高铁基础设施段广西桂林541000 中国国家铁路集团有限公司工电部北京100844 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 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

为将高速铁路轨道谱细化以应用到不同工况动力学分析中,基于10条设计速度为350 km/h的典型高速线路轨道不平顺动态检测数据及谱构建算法,对高速线路不同轨下基础无砟轨道谱进行构建分析。首先,对动态检测数据进行预处理,并对不同窗函数... 详细信息

为将高速铁路轨道谱细化以应用到不同工况动力学分析中,基于10条设计速度为350 km/h的典型高速线路轨道不平顺动态检测数据及谱构建算法,对高速线路不同轨下基础无砟轨道谱进行构建分析。首先,对动态检测数据进行预处理,并对不同窗函数、参数模型估计阶数及谱估计算法进行对比分析,选用新矩形窗的改进周期图法计算各类轨道谱,分析谱概率分布特征,提出谱峰自动识别剔除算法并对比不同阶数多项式拟合模型以对随机谱线进行表征,构建CRTSⅠ型、Ⅱ型、Ⅲ型板式及双块式高速铁路路基、桥梁、隧道地段轨道谱,并对各类型不同波段无砟轨道几何状态进行对比分析。研究结果表明:路基、桥梁地段Ⅲ型板线路轨道不平顺状态最优,其次为Ⅱ型板线路、Ⅰ型板线路,双块式随机不平顺状态最差;隧道地段Ⅱ型板线路轨道不平顺状态比双块式的好。

关键词：高速铁路轨道不平顺功率谱密度无砟轨道谱估计方法

基于PHM系统的CR400BF-G型动车组牵引变流器滤网视情清洁研究

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铁道机车车辆 2024年第5期44卷 140-146页

作者：高志强中国铁路北京局集团有限公司车辆部北京100860

根据CR400BF-G型动车组牵引变流器报警逻辑,结合牵引变流器冷却液进、出口温度监控的经验阈值,提出了不同温度环境下的牵引变流器冷却系统滤网视情维修模型,并选取两列动车组进行了试点验证。对试点动车组牵引变流器冷却系统滤网状态、... 详细信息

根据CR400BF-G型动车组牵引变流器报警逻辑,结合牵引变流器冷却液进、出口温度监控的经验阈值,提出了不同温度环境下的牵引变流器冷却系统滤网视情维修模型,并选取两列动车组进行了试点验证。对试点动车组牵引变流器冷却系统滤网状态、冷却液出口温度、冷却液进口温度、箱内冷却液温度、箱内空气温度数据进行跟踪分析,验证提出的视情维修模型可行,且设定的阈值有优化空间;数据分析显示冬季条件下,牵引变流器滤网脏堵程度达到约70%时,其冷却系统性能逐渐下降;冷却液进、出口温度,箱内冷却液及箱内空气温度随滤网脏堵程度的变化规律基本一致,可在模型优化时增加箱内冷却液及箱内温度监控逻辑。

关键词：故障预测与健康管理(PHM) CR400BF-G型滤网视情维修

华北地区CRTS Ⅱ型无砟轨道拱起特性研究

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中国铁路 2024年第9期 180-186页

作者：冯正飞杨冀超武建新姚远刘长安郭江兵中国铁路北京局集团有限公司北京高铁工务段北京 100070

受高温和设备劣化影响,高速铁路CRTS Ⅱ型板式无砟轨道拱起现象不断发生,严重影响线路平顺性.通过总结华北地区4条主要高速铁路目前轨道板拱起实际情况,对夏季拱起处所综合检测列车动态数据变化特性进行分析.研究结果表明,华北地区高速... 详细信息

受高温和设备劣化影响,高速铁路CRTS Ⅱ型板式无砟轨道拱起现象不断发生,严重影响线路平顺性.通过总结华北地区4条主要高速铁路目前轨道板拱起实际情况,对夏季拱起处所综合检测列车动态数据变化特性进行分析.研究结果表明,华北地区高速铁路6月份由于气温飙升轨道板拱起导致的动态变化处所急速增多,之后变化处所数量逐渐稳定.通过采取植筋、宽窄接缝凿除重新浇筑、注胶等预加固措施,拱起病害数量可得到一定控制.拱起病害处所历年高低峰值变化为"M"形变化趋势,且呈逐年增大趋势,轨道板拱起引起的轨道几何尺寸波形呈平滑的上凸尖状,存在单波和多波高低不平顺2种类型.因轨道板拱起引起的动态高低峰值和温度具有较强的关联性,动态高低变化对35～37 ℃的温度敏感性最高.通过对轨道板拱起处所动态变化特性进行分析总结,有利于精准监测拱起病害,及时指导现场采取加固措施,预防因轨道板拱起导致的线路不平顺.

关键词：高速铁路 CRTS Ⅱ型板式无砟轨道板轨道板拱起波形特征温度关联分析

来源：博看期刊

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基于智能CTC的智慧客运枢纽站方案及应用

中国铁路 2024年第5期 90-96页

作者：陈建译中国铁路广州局集团有限公司电务部广东广州510030

铁路客运枢纽站因作业组织复杂、系统间联动性不足及智能化程度低等,面临作业效率不高、应急响应时间长等问题。运用北斗、5G、GIS、数字孪生等先进技术,以智能CTC3.0为基础,构建“智能CTC3.0平台、综合共享平台、5G+北斗应用平台”三... 详细信息

铁路客运枢纽站因作业组织复杂、系统间联动性不足及智能化程度低等,面临作业效率不高、应急响应时间长等问题。运用北斗、5G、GIS、数字孪生等先进技术,以智能CTC3.0为基础,构建“智能CTC3.0平台、综合共享平台、5G+北斗应用平台”三大平台,通过三大平台完成行车指挥、设备监控、作业管控、旅客司乘、地理信息等重要数据的有机融合和安全运用,实现行车组织、调机作业、客运作业、运维施工、应急处置5类业务的智能化升级。以白云站枢纽工程为契机,建设“三个平台、五个智能化”架构的智慧车站,有效提升了客运枢纽站的运营效率和安全管控能力,可为其他客运枢纽站智慧化建设提供参考。

关键词：铁路客运枢纽站智慧车站智能CTC 5G 北斗

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