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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

针对车地传输TCP协议优化的TTI-RTT拥塞控制算法

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中国铁道科学 2024年第2期45卷 175-184页

作者：姜尚炎孙斌乔婉淇郭岳杨树忠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 北京交通大学电子信息工程学院北京100044

为适应铁路5G专用移动通信系统动态易变的网络环境,解决现有算法中存在的吞吐量减少、传输时延增加、检测数据车地传输可靠性难以保证的问题,在分析传输控制协议(TCP)传输拥塞控制过程,以及对比TCP-Reno,TCP-Vegas和TCP-Westwood 3种基... 详细信息

为适应铁路5G专用移动通信系统动态易变的网络环境,解决现有算法中存在的吞吐量减少、传输时延增加、检测数据车地传输可靠性难以保证的问题,在分析传输控制协议(TCP)传输拥塞控制过程,以及对比TCP-Reno,TCP-Vegas和TCP-Westwood 3种基础拥塞控制算法存在问题的基础上,提出一种联合传输时间间隔(TTI)和往返时延(RTT)的拥塞控制算法——TTI-RTT算法,即将RTT的成对比较测试统计量和网络当前拥塞因子联合起来作为网络拥塞判断标准,根据反映网络拥塞程度的拥塞因子动态调节加性和乘性因子,并在传输控制协议拥塞控制的不同条件下灵活调整传输时间间隔。采用NS-3仿真软件,构建考虑高速铁路5G-R无线信道误码影响的点对点通信网络拓扑结构,对TTI-RTT拥塞控制算法进行仿真验证,并与3种基础算法进行性能比较。结果表明:不同丢包率下所提算法的平均吞吐量均保持在9 Mb·s^(-1)以上,较基础算法中吞吐量最高且最稳定的TCP-Reno算法增加了约5.9%,且实时吞吐量稳定性具有显著改善。

关键词：车地传输检测数据 5G-R TCP算法优化拥塞控制吞吐量

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我国高速动车组源头质量安全管控研究

智慧轨道交通 2024年第1期61卷 5-9,19页

作者：张增勇龚明金剑锋中车工业研究院有限公司北京100160 中国中车集团有限公司北京100039

截至2022年底,我国高铁的运营里程已达到4.2万公里,到2035年高铁运营里程将达到7万公里,庞大的高铁网络规模给行车安全带来了前所未有的挑战,开展高速动车组源头质量安全管控研究至关重要。首先总结了我国高速动车组质量安全管控的现状... 详细信息

截至2022年底,我国高铁的运营里程已达到4.2万公里,到2035年高铁运营里程将达到7万公里,庞大的高铁网络规模给行车安全带来了前所未有的挑战,开展高速动车组源头质量安全管控研究至关重要。首先总结了我国高速动车组质量安全管控的现状,重点包括质量管理体系、质量管控机制、产品交付质量把关、质量问题管理、数字技术支撑五大方面,其次根据历年事故和隐患数据统计,梳理总结出当前高速动车组质量安全管控的产业、产品、技术、供应链等方面的突出问题,提出高速动车组源头质量基础能力支撑、过程管控、技术保障、避免人为的管控方法,最后从国家和行业层面提出构建高速动车组信用体系、形成中国特色技术标准体系、政策助推深度自主化、完善人才队伍建设等对策建议。

关键词：高速动车组源头质量安全自主化战略

考虑冲刷效应的大跨桥梁地震-风-车-桥耦合振动分析

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西南交通大学学报 2024年第2期59卷 323-331页

作者：王亚伟朱金郑凯锋苏永华郭辉李永乐中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

为研究冲刷效应对地震与风联合作用下大跨桥梁动力响应的影响,在已建立的地震-风-车-桥耦合振动分析模型基础上,利用p-y曲线(p为土阻力,y为变形)折减法考虑不同冲刷深度的桩土荷载-位移关系,根据桩土荷载-位移关系和冲刷深度更新桩基的... 详细信息

为研究冲刷效应对地震与风联合作用下大跨桥梁动力响应的影响,在已建立的地震-风-车-桥耦合振动分析模型基础上,利用p-y曲线(p为土阻力,y为变形)折减法考虑不同冲刷深度的桩土荷载-位移关系,根据桩土荷载-位移关系和冲刷深度更新桩基的侧向支撑刚度和长度,从而考虑了冲刷效应对大跨桥梁动力响应的影响,并将模型应用到江顺大桥冲刷效应的分析研究中.研究结果表明:基础冲刷减弱了地基土对结构的侧向约束,从而降低结构的自振频率,侧向振型的自振频率最大降低6.01%;在运营车辆和风荷载作用下,基础冲刷对结构的振动响应影响很小;在地震发生后,基础冲刷会增大结构的横向振动,结构的横向位移响应极值最大增大9.1%,横向位移响应谱也相应增大,而对结构的竖向振动影响很小;基础冲刷可能减小车辆横向加速度的响应,车辆的横向加速度响应极值最大降低7.7%,对车辆的竖向振动影响很小.

关键词：冲刷效应 p-y曲线大跨桥梁地震-风-车-桥系统耦合振动

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铁路5G-R系统关键技术创新

中国铁路 2024年第7期 104-113页

作者：蔺伟王芳高尚勇石波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

从我国铁路应用场景出发,分析通信业务需求和运用特点。围绕铁路特定需求,在通用架构基础上,5G-R系统增加了铁路专用功能网元。在系统组网方面,重点论述5G-R核心网和无线网组网创新性关键技术,以适配铁路管理机制和可靠性要求。分析5G-... 详细信息

从我国铁路应用场景出发,分析通信业务需求和运用特点。围绕铁路特定需求,在通用架构基础上,5G-R系统增加了铁路专用功能网元。在系统组网方面,重点论述5G-R核心网和无线网组网创新性关键技术,以适配铁路管理机制和可靠性要求。分析5G-R全路共用设备在冗余方式、功能下沉、故障检测和倒换机制等方面的技术优化与创新;5G-R无线网组网采用同站址设备冗余方式,分析RRU冗余、BBU冗余以及PCI规划等方面的技术创新;阐述车地综合传输系统在减少车顶天线、业务与通信解耦、统一时空基准、节省投资等方面的优势。

关键词：智能高铁铁路移动通信 5G-R 系统架构组网技术终端应用车地综合传输

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5G公网信号上高速铁路1+N组网方案探讨

铁道运输与经济 2024年第4期46卷 94-100页

作者：张伟辉张轩费汉明贾建刚王富章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国铁吉讯科技有限公司北京100081

为解决在高速动车组车厢内5G信号覆盖差、不能为旅客提供优质5G服务的问题,结合旅客手机归属于不同运营商的现状和高速铁路轨旁有多家运营商网络覆盖的实际情况,提出一种全新5G公网信号上高速铁路的组网方案。方案从车厢内网络、车地回... 详细信息

为解决在高速动车组车厢内5G信号覆盖差、不能为旅客提供优质5G服务的问题,结合旅客手机归属于不同运营商的现状和高速铁路轨旁有多家运营商网络覆盖的实际情况,提出一种全新5G公网信号上高速铁路的组网方案。方案从车厢内网络、车地回传网络以及地面网络等多环节的联合组网出发展开研究,重点论述车地回传中轨旁运营商网络通道的选择,从技术可行性、网络复杂度、社会集约化等多因素考虑,结合带宽叠加、智能选路以及边缘计算等技术,探讨实现5G公网信号上高速铁路的最优方案。此外,分析了旅客在车厢内通过5G信号访问互联网前注册5G核心网关键流程。最后研究了该组网方案下的各种经济效益和社会效益,全面完善方案的可落地性,为5G公网信号上高速铁路的部署提供参考。

关键词： 5G 小基站边缘计算多通路回传共建共享

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焊接结构随机振动疲劳分析方法研究与应用

计算机集成制造系统 2024年第2期30卷 643-656页

作者：周晓坤裴宪军董平沙贺茂盛谢素明付婷婷大连交通大学机械工程学院辽宁大连116028 中车齐齐哈尔车辆有限公司大连研发中心辽宁大连116052 东南大学机械工程学院江苏南京211189 密歇根大学船舶与海洋工程学院美国安阿伯市48109 北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 中车齐车集团有限公司货车研究院辽宁大连116052

针对焊接结构在服役过程中承受的随机动载荷频率与结构固有模态频率接近时,接头可能发生疲劳破坏,使传统单轴静载疲劳分析方法不再适用的问题,提出评估焊接结构的多轴随机振动疲劳分析方法。该方法将时域激励信号转化为自谱和互谱,并结... 详细信息

针对焊接结构在服役过程中承受的随机动载荷频率与结构固有模态频率接近时,接头可能发生疲劳破坏,使传统单轴静载疲劳分析方法不再适用的问题,提出评估焊接结构的多轴随机振动疲劳分析方法。该方法将时域激励信号转化为自谱和互谱,并结合模态分解与结构应力方法,得到包括结构正应力与剪应力的自谱和互谱,基于路径依赖的最大范围法原理得到等效结构应力的功率谱,最后通过Dirlik模型计算出结构损伤和振动疲劳寿命。以某高速货车为例进行疲劳寿命分析与改进校核,验证了该方法可进一步提升焊接结构疲劳寿命预测的时效性和准确性。

关键词：焊接结构随机振动疲劳破坏时域频域疲劳寿命

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

准噶尔盆地沙湾凹陷原油地球化学特征与油源分析

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第2期54卷 389-412页

作者：邓高山中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院乌鲁木齐830013

沙湾凹陷作为准噶尔盆地西北缘重要的油气富集凹陷,在红车断裂带和斜坡区域均有重大油气发现。为明确沙湾凹陷周缘构造原油的来源,采用全烃地球化学分析方法,分析准噶尔盆地西北缘地区4套烃源岩和原油的地球化学特征,进行油-源和油-油... 详细信息

沙湾凹陷作为准噶尔盆地西北缘重要的油气富集凹陷,在红车断裂带和斜坡区域均有重大油气发现。为明确沙湾凹陷周缘构造原油的来源,采用全烃地球化学分析方法,分析准噶尔盆地西北缘地区4套烃源岩和原油的地球化学特征,进行油-源和油-油对比研究。研究认为沙湾凹陷原油可分为5类,5类原油生物标志化合物指标与碳同位素分别表现为不同的特征,其中:A_(1)亚类原油来源于二叠系下乌尔禾组烃源岩高成熟阶段,A_(2)亚类原油来源于下乌尔禾组烃源岩成熟阶段,B类原油来源于风城组和下乌尔禾组的烃源岩的混合,C类原油来源于二叠系风城组烃源岩成熟—高成熟阶段,D类原油为侏罗系烃源岩产物。

关键词：沙湾凹陷烃源岩油源对比原油地球化学特征单体烃碳同位素