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高速道岔组装式滑床台板传力特征及服役性能研究

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铁道学报 2024年第2期46卷 131-139页

作者：易强王树国杨东升谷永磊中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 京沪高速铁路股份有限公司北京100038

为探明高速铁路道岔基本轨轨底疲劳伤损原因,开展组装式滑床台板传力特征及服役性能研究。建立转辙器基本轨受力分析模型,研究两点与平面扣压式滑床台板条件下基本轨轨底应力特征,结合基本轨轨底材质疲劳试验与转辙器组装疲劳试验,评估... 详细信息

为探明高速铁路道岔基本轨轨底疲劳伤损原因,开展组装式滑床台板传力特征及服役性能研究。建立转辙器基本轨受力分析模型,研究两点与平面扣压式滑床台板条件下基本轨轨底应力特征,结合基本轨轨底材质疲劳试验与转辙器组装疲劳试验,评估两点与平面扣压式滑床台板对基本轨服役性能的影响。结果表明:两点扣压式滑床台板使得基本轨轨底形成应力集中,且扣压点对应的轨底下表面以受拉为主;130~190 kN疲劳荷载条件下,两点扣压式滑床台板可使得基本轨轨底最大应力达611.2 MPa,已经超出基本轨轨底疲劳极限,而平面扣压式滑床台板对应的基本轨轨底最大应力为237.5 MPa,相对两点扣压结构降低50%~60%;转辙器结构组装状态对基本轨服役性能影响显著,基本轨轨底应力与尖轨-滑床台接触状态密切相关。

关键词：高速道岔基本轨疲劳滑床台板传力特征疲劳试验

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铁路信号室内设备运行环境综合监测研究

铁道工程学报 2024年第4期41卷 80-83页

作者：王海忠中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:本文通过对室内信号设备正常运行造成安全威胁的外电入侵、防雷接地劣化失效、地电位反击、故障电弧、电气设备发热等多种风险因素的侵入路径及演变机理的分析,提出优化的处理措施和监测手段,对监测数据进行汇总和大数据分析,... 详细信息

研究目的:本文通过对室内信号设备正常运行造成安全威胁的外电入侵、防雷接地劣化失效、地电位反击、故障电弧、电气设备发热等多种风险因素的侵入路径及演变机理的分析,提出优化的处理措施和监测手段,对监测数据进行汇总和大数据分析,对设备状态和性能演变趋势进行预测,达到预警、报警和联动控制的目的,以便快速判定故障原因,采取有效应急处置措施,避免故障扩大。研究结论:(1)电缆引入室内的一次成端由现行规范规定的不断开铝护套调整为断开铝护套,以便更好地阻止外电入侵;(2)车站搭建基于成端监测、防雷监测、接地监测和故障电弧监测的室内运行环境综合监测平台,可实现故障诊断预警功能;中心可实现多系统集中监控、故障诊断分析和定位等功能;(3)本研究成果可应用于信号智能运维领域,为研发和应用信号室内设备运行环境综合监测系统提供参考和借鉴。

关键词：信号运行环境监测研究

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多网融合下市域铁路互联互通关键技术研究

铁道工程学报 2024年第6期41卷 93-97页

作者：蔡君君中国铁路设计集团有限公司天津300308

研究目的:近年来国内各大都市圈市域铁路建设呈现加快趋势,多网融合发展方向不明确,主要技术标准、互联互通、运营管理等方面存在差异,为市域铁路建成后功能和效益的发挥带来了阻碍和不确定性。本文研究多网融合模式下市域铁路互联互通... 详细信息

研究目的:近年来国内各大都市圈市域铁路建设呈现加快趋势,多网融合发展方向不明确,主要技术标准、互联互通、运营管理等方面存在差异,为市域铁路建成后功能和效益的发挥带来了阻碍和不确定性。本文研究多网融合模式下市域铁路互联互通关键技术,以期为市域铁路互联互通实施提供全面的技术支撑。研究结论:(1)互联互通运营的车辆应兼容,可通过车辆统型、统一车辆编组等方式实现,限界应具有一致性或包容性;(2)土建工程基础设施标准应具备兼容性,满足其他轨道交通列车下线运营条件;(3)供电系统、通信系统、信号系统和站台门系统等方面应具备一致性或兼容性,也可通过机电设备不同制式、系统间转换等方式实现;(4)统筹考虑市域铁路与其他轨道交通在行车组织、运营管理、票务管理和安检系统等方面做到协调统一;(5)本研究成果对轨道交通多网融合下市域(郊)铁路的建设和一体化运营具有一定参考意义。

关键词：市域铁路互联互通多网融合关键技术

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应答器传输单元滤波性能优化研究

铁路通信信号工程技术 2024年第4期21卷 1-9页

作者：曹鹤飞孟天旭杨景博向磊北京全路通信信号研究设计院集团有限公司北京100070 北京市高速铁路运行控制系统工程技术研究中心北京100070 北京铁路信号有限公司北京102613 石家庄铁道大学石家庄050043

概述电磁轨道环境下应答器系统受电磁干扰的研究现状,并依据电磁干扰防护的常用方法提出优化应答器传输单元滤波性能的方案。对现有应答器传输单元滤波性能进行分析,由传统方法设计新滤波电路。针对传统计算方式得到的滤波电路性能指标... 详细信息

概述电磁轨道环境下应答器系统受电磁干扰的研究现状,并依据电磁干扰防护的常用方法提出优化应答器传输单元滤波性能的方案。对现有应答器传输单元滤波性能进行分析,由传统方法设计新滤波电路。针对传统计算方式得到的滤波电路性能指标存在偏差的问题,采取NSGA-Ⅱ算法优化计算方案;在考虑传输线以及实际元器件后,实现滤波电路的等效。采用软件优化参数减小分布参数的影响并制备实体滤波器。最终使用频谱仪测试滤波器的插入损耗指标,与设计时的理论值进行比对,验证方案的可行性。

关键词：应答器传输系统电磁干扰插入损耗

高速铁路信号设备通信接口雷击过电压损伤试验研究

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工程科学与技术 2024年第4期56卷 287-296页

作者：王州龙徐金鹏靳邵云麦瑞坤中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所北京100081 国家铁路智能运输系统工程技术研究工程中心(中国铁道科学研究院集团有限公司) 北京100081 北京华铁信息技术有限公司北京100081 西南交通大学电气工程学院四川成都611756

本文提出一种关于高速铁路信号设备通信接口雷击过电压损伤检测及判定方法,是对当前高速铁路信号设备通信接口雷击试验及检测方法的优化和完善。首先,对雷电波频谱进行了分析,确定了信号设备通信接口雷击试验波形和检测电路。然后,选取Z... 详细信息

本文提出一种关于高速铁路信号设备通信接口雷击过电压损伤检测及判定方法,是对当前高速铁路信号设备通信接口雷击试验及检测方法的优化和完善。首先,对雷电波频谱进行了分析,确定了信号设备通信接口雷击试验波形和检测电路。然后,选取ZPW-2000A轨道电路系统的CAN通信接口器件PCA82C250和编码读取电路的光耦TLP621-4作为试验对象,按电压幅值由低到高分别对其进行雷电冲击试验。试验结果表明:PCA82C250横向雷电冲击损坏电压约为88V,纵向雷电冲击损坏电压约为48V;光耦采集电路中,直接对光耦进行雷电冲击时,雷电冲击损坏电压约为140V;在雷电冲击点与光耦间串入4.7kΩ电阻后,雷电冲击损坏电压约为800V,故增加器件的输入阻抗,可以提高耐雷电冲击水平。最后,讨论分析了信号设备通信接口器件的雷击过电压损伤特性,分析结果表明:信号设备通信接口器件的雷击过电压损伤特性分为3个阶段,即正常阶段、临界损伤阶段和损坏阶段;信号设备通信接口器件存在冲击损坏积累效应,当器件处于临界损伤阶段时,仍可进行数据传输,但输出信号与正常阶段不一致。信号设备通信接口器件雷击过电压损伤检测,应按电压幅值由低到高进行雷电冲击试验,以冲击时是否有击穿现象和通信线上信号电平是否发生异常作为损伤判定的基本依据,并结合相应测试标准等,做出科学准确的判断。

关键词：高速铁路信号设备通信接口雷击过电压损伤

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联锁停电非正常接发车进路准备设计与分析

中国铁路 2024年第2期 110-115页

作者：王万兵卡斯柯信号有限公司上海200072

联锁是保障车站列车安全控制的重要信号系统。为了解决联锁系统故障停电状态下,办理非正常接发车作业过程中产生大量人工纸质作业和反复沟通确认作业的问题,提出一种用户通过按钮选排非正常进路、自动获取进路设备状态并生成确认表的改... 详细信息

联锁是保障车站列车安全控制的重要信号系统。为了解决联锁系统故障停电状态下,办理非正常接发车作业过程中产生大量人工纸质作业和反复沟通确认作业的问题,提出一种用户通过按钮选排非正常进路、自动获取进路设备状态并生成确认表的改进方案。通过模拟联锁环境,设计系统功能与结构,开发一套能够依据真实数据独立运行的软件系统,系统同时实现将行车安全控制卡电子化的控制流程形式。相比于传统作业方式,所提方案能够减轻行车人员的劳动强度,提高非正常接发车进路的组织效率,具有一定的普适性和高效性。

关键词：计算机联锁故障停电非正常接发车行车安全控制卡电子化流程进路确认

岛状多年冻土区高速铁路路基热状态及工程措施效果分析

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铁道学报 2024年第3期46卷 145-154页

作者：刘晓贺蔡德钩闫宏业张先军王斌刘浩中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国国家铁路集团有限公司工程管理中心北京100844 黑龙江铁路发展集团有限公司黑龙江哈尔滨150000

为揭示岛状多年冻土区高速铁路路基热状态,提出合理有效的制冷结构,在新建哈尔滨至伊春高速铁路某车站试验段开展现场监测,获得岛状多年冻土的地温数据;基于实测地温数据,采用冻土水热耦合理论,对将在试验段实施的两侧双排普通热棒路基... 详细信息

为揭示岛状多年冻土区高速铁路路基热状态,提出合理有效的制冷结构,在新建哈尔滨至伊春高速铁路某车站试验段开展现场监测,获得岛状多年冻土的地温数据;基于实测地温数据,采用冻土水热耦合理论,对将在试验段实施的两侧双排普通热棒路基、两侧双排+中心单排全季热棒路基、两侧单排+基底横向通铺全季热棒路基3种制冷路基结构进行数值模拟,对比了3种制冷路基结构的地温分布特征及对下伏岛状多年冻土的降温效果。研究结果表明:铁力地区年均气温和降水呈增大趋势,天然场地岛状多年冻土地温在-0.3℃左右,属于高温极不稳定多年冻土。3种制冷路基结构中,两侧单排+基底横向通铺全季热棒对岛状多年冻土保护及降温效果最优,两侧双排普通热棒最差。普通热棒路基的多年冻土上限呈“两侧凸,中间凹”形态,抬升不明显;全季热棒路基的多年冻土上限呈“上凸缓斜平顶”形态,抬升显著。研究成果可对多年冻土区高速铁路路基建设和结构优化提供技术支撑。

关键词：寒区铁路路基岛状多年冻土普通热棒全季热棒冻土上限

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有砟与无砟轨道系统隧底上拱变形传递规律

中国铁道科学 2024年第2期45卷 123-133页

作者：宋慧来赵一馨刘钰赵国堂西南交通大学土木工程学院四川成都610031 中国铁道科学研究院集团有限公司铁路基础设施检测所北京100081 中国国家铁路集团有限公司北京100844

在分析不同成因上拱变形隧道力学环境基础上,构建隧底荷载作用下有砟与无砟轨道的隧底上拱变形传递模型,获得这种变形向轨面的传递规律,并建立隧底荷载与变形传递比的函数关系。结果表明:上拱变形在初支底面—填充层表面传递时,幅值减小... 详细信息

在分析不同成因上拱变形隧道力学环境基础上,构建隧底荷载作用下有砟与无砟轨道的隧底上拱变形传递模型,获得这种变形向轨面的传递规律,并建立隧底荷载与变形传递比的函数关系。结果表明:上拱变形在初支底面—填充层表面传递时,幅值减小,波长增大;在道床表面—轨面传递时,幅值和波长均减小;上拱变形在道床内传递时,有砟道床的波长和幅值均减小,无砟道床则波长增大,幅值基本不变;隧底荷载的大小及纵向分布长度变化会使幅值传递曲线整体平移,且荷载大小主要改变波长变化速度,而荷载纵向长度则主要改变初始波长;在大小低于250 kPa、长度超过27.8 m的隧底荷载作用下,选用有砟轨道更易控制轨面幅值和轨面波长;当荷载大小超过250 kPa或长度小于27.8 m时,选用无砟轨道更易控制轨面幅值和波长。

关键词：高速铁路隧道无砟轨道有砟轨道上拱变形变形传递

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富水隧道排水方式与隧底水压力分布特征

铁道建筑 2024年第8期64卷 89-94页

作者：王辉中国铁路北京局集团有限公司北京100038

针对一座铁路富水隧道基底结构出现的翻浆冒泥病害,对该隧道进行了无损检测,并对病害种类、成因进行了分析。在隧道内分别设置排水井和排水沟,建立了隧道三维渗流分析模型,对不同措施的排水效果进行了分析。结果表明:在避车洞内设置排水... 详细信息

针对一座铁路富水隧道基底结构出现的翻浆冒泥病害,对该隧道进行了无损检测,并对病害种类、成因进行了分析。在隧道内分别设置排水井和排水沟,建立了隧道三维渗流分析模型,对不同措施的排水效果进行了分析。结果表明:在避车洞内设置排水井(两侧排水井法),其间距越大仰拱底面最大水压力越大;排水井单侧间距超过60 m、双侧错开布置时,排水效果不明显。在隧道中线设置排水井(中心排水井法),当排水井间距小于5 m时,仰拱底面最大水压力随中心排水井间距的增加呈线性增大趋势,且增速较大;排水井间距超过5 m后,仰拱底面最大水压力增速降低;中心排水井间距越小,排水效果越明显;中心排水井的排水效果不如两侧排水井。在隧道两侧和中心分别设排水沟时,随着排水沟深度的增加,仰拱底面最大水压力呈非线性递减趋势;当排水沟深度小于1.0 m时,最大水压力降速较快;排水沟深度超过1.0 m后,最大水压力降速逐步变缓;排水沟越深,排水效果越明显;中心排水沟的排水效果不如两侧排水沟。从施工可行性、经济性以及排水效果等方面综合考虑,该隧道设置排水井要优于排水沟。

关键词：铁路隧道隧底病害翻浆冒泥排水措施数值模拟排水井排水沟水压力