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周边眼偏位空孔爆破设计优化研究与应用

铁道科学与工程学报 2024年第4期21卷 1509-1520页

作者：余绍山王薇李姚伟奇南昌铁路局厦门工务段福建厦门361001 中南大学土木工程学院湖南长沙410075

依据已有研究对空孔效应和设置空孔时裂纹扩展规律进行探讨,发现空孔有利于裂纹贯通,对提升爆破效果有一定帮助,但也发现传统的直线型空孔布置会导致裂纹偏向,即在空孔附近转向、偏离原发展路径,影响原设计开挖轮廓。若设置偏位空孔,则... 详细信息

依据已有研究对空孔效应和设置空孔时裂纹扩展规律进行探讨,发现空孔有利于裂纹贯通,对提升爆破效果有一定帮助,但也发现传统的直线型空孔布置会导致裂纹偏向,即在空孔附近转向、偏离原发展路径,影响原设计开挖轮廓。若设置偏位空孔,则可充分利用空孔效应及导向作用以提高开挖质量。对于偏位空孔在爆破中的效应,采用数值模拟研究了不同炮孔间距、空孔偏位角下的裂纹扩展规律和炮孔间贯通情况,探讨了最优偏位角度设计,并根据模拟结果对现场爆破方案进行优化,研究实际应用效果。研究结果表明:偏位空孔对爆生裂纹具有较直线空孔更明显的导向作用,主要表现在爆生裂纹尖端向空孔本身发展或被空孔裂纹引导偏向、最终主裂纹与空孔连通或在空孔范围之外主裂纹相贯通,更利于炮孔主裂纹扩展与贯通;通过提取模拟结果并测量裂纹范围,对于孔间距在60 cm及以下时,适用于周边眼爆破设计的最优偏位角为15°,在此情况下炮孔连线方向形成了与孔心连线相平行的裂纹,能显著提升贯通效果;对于优化后的福厦铁路某隧道爆破施工方案,通过振速监测及超欠挖断面扫描分析,发现周边眼起爆引起的爆破振速降低了超过50%,超欠挖值也由平均25 cm降低至15 cm以内,整体应用效果良好。该项研究可为隧道爆破减振及超欠挖控制研究提供一定参考。

关键词：光面爆破周边眼偏位空孔爆破振速超欠挖控制

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铁路工程建设可持续供应链网络集成优化研究

铁道科学与工程学报 2024年第7期21卷 2649-2659页

作者：张得志李翔周赛琦马璇张涛中南大学交通运输工程学院湖南长沙410075 国家铁路局装备技术中心北京100160

随着国家对铁路工程项目可持续发展的日益重视,迫切需要先进且集成的供应链网络设计方案理论与方法来提高供应链效率、可持续绩效以及资源利用率。实施可持续供应链网络设计已成为实现铁路工程可持续发展的重要途径,而供应商选择、物流... 详细信息

随着国家对铁路工程项目可持续发展的日益重视,迫切需要先进且集成的供应链网络设计方案理论与方法来提高供应链效率、可持续绩效以及资源利用率。实施可持续供应链网络设计已成为实现铁路工程可持续发展的重要途径,而供应商选择、物流设施选址、路径规划、库存管理以及工程废弃物回收再利用等决策是铁路工程供应链管理的核心与关键问题。针对我国铁路工程建设供应链管理特点,从可持续视角研究铁路工程建设供应链网络设计集成优化问题,提出两阶段的求解框架:其中,第1阶段基于可持续指标体系运用模糊TOPSIS方法确定最佳供应商选择;第2阶段针对物流设施选址、库存控制策略与网络最佳流量分配的集成决策问题,构建了基于模糊规划的多周期多目标供应链网络集成决策优化模型。该优化模型考虑了运输过程的不确定性,以供应链总成本、碳排放量最小以及社会效益最大为优化目标。针对上述多周期多目标优化模型的特征,设计了改进的宽容分层序列算法进行求解。最后,基于我国丰雄商铁路工程建设项目进行案例研究,验证了上述求解框架与算法的有效性,并针对单位运价、单位运输碳排放量以及弃置率3个关键参数进行了敏感性分析。研究结果表明:1)批量折扣策略可以在联合采购中节省大量成本;2)运输模式与路径优化对系统的效率和可持续绩效有决定性影响;3)与管理学手段相比,推进新能源的使用是降低碳排放量最有效的措施;4)社会效益的提高不可避免地需要更高的成本,政府合理的补贴政策是提高企业积极性的关键举措;5)长远来看,铁路工程项目中的废弃物回收利用是实现可持续工程建设的重要途径,其技术和应用的发展都应受到重视。

关键词：铁路工程建设供应链网络设计供应商选择集成优化多目标优化不确定性宽容分层序列算法可持续性

大保铁路长大隧道钻爆法施工职业健康现状与对策探讨

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铁路节能环保与安全卫生 2024年第2期14卷 55-59页

作者：王雷中国铁路昆明局集团有限公司昆明铁路局集团疾病预防控制中心云南昆明650011

探讨新建大理至保山铁路长大隧道钻爆法施工的职业健康对策。通过工程分析方法分析钻爆法施工中存在的主要职业病危害因素;采用全国铁路统一的职业卫生工作评估表对5个大保铁路长大隧道钻爆法施工项目部进行评分,找出存在问题并对照国... 详细信息

探讨新建大理至保山铁路长大隧道钻爆法施工的职业健康对策。通过工程分析方法分析钻爆法施工中存在的主要职业病危害因素;采用全国铁路统一的职业卫生工作评估表对5个大保铁路长大隧道钻爆法施工项目部进行评分,找出存在问题并对照国家法律法规及标准规范提出职业健康对策。根据结果,从职业健康管理、职业病防护设施措施、个体防护用品、应急救援4个方面10个项点提出采用综合性防控策略,以实现保护劳动者职业健康的目的。

关键词：铁路隧道施工钻爆法职业健康

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智能汽车自适应工况路径跟踪控制

中国测试 2024年第9期50卷 37-45页

作者：李旭阳许鸣珠韩刚陈旭升石家庄铁道大学机械工程学院河北石家庄050043 石家庄荣信科技有限公司河北石家庄050090 沈阳铁路局沈阳工务段辽宁沈阳110001

为解决车辆在不同路面附着系数和曲率条件下跟踪精度问题,提出一种汽车自适应工况路径跟踪控制器。首先,基于三自由度车辆动力学模型建立模型预测控制构架,利用Dugoff轮胎模型结合容积卡尔曼滤波算法估算出路面附着系数,根据车辆操作稳... 详细信息

为解决车辆在不同路面附着系数和曲率条件下跟踪精度问题,提出一种汽车自适应工况路径跟踪控制器。首先,基于三自由度车辆动力学模型建立模型预测控制构架,利用Dugoff轮胎模型结合容积卡尔曼滤波算法估算出路面附着系数,根据车辆操作稳定性评价指标拟合路面附着系数与最优车速曲线;根据不同的车速和曲率,利用蚁群算法优化得到不同工况下最优预测时域和控制时域,设计一种自适应参数时域的MPC控制器。在Carsim/Simulink中进行仿真实验,结果表明:自适应参数时域的MPC控制器在不同工况下会采取合适的时域参数,与传统MPC控制器相比,在路面附着系数和道路曲率变化的路径跟踪中,最大侧向偏差缩小71%,最大横摆角误差缩小84.5%,最大质心侧偏角缩小23%。可见,该文设计的自适应时域参数控制器更稳定,跟踪效果更好。

关键词：路径跟踪模型预测控制路面附着系数估计蚁群算法

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

基于轻量级YOLO-v4模型的变电站数字仪表检测识别

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西南交通大学学报 2024年第1期59卷 70-80页

作者：华泽玺施会斌罗彦张子原李威龙唐永川西南交通大学信息科学与技术学院四川成都611756 成都铁路局集团公司成都动车段四川成都610051 西南交通大学电气工程学院四川成都611756 强华时代(成都)科技有限公司成都610000 重庆大学大数据与软件学院重庆401331

为了在变电站实际场景中准确获取数字仪表读数,智能管控变电站的安全风险,同时推动变电站智能化发展,以实际场景中变电站数字仪表作为研究对象,综合考虑实时性及准确度等,提出一种基于轻量级YOLOv4模型的变电站数字仪表检测识别方法.首... 详细信息

为了在变电站实际场景中准确获取数字仪表读数,智能管控变电站的安全风险,同时推动变电站智能化发展,以实际场景中变电站数字仪表作为研究对象,综合考虑实时性及准确度等,提出一种基于轻量级YOLOv4模型的变电站数字仪表检测识别方法.首先,通过从鄂尔多斯变电站实际拍摄变电站数字仪表图像数据,使用Albumentations框架对数字仪表图像进行数据扩充,构建变电站数字仪表目标检测数据集;然后,以YOLO-v4网络为基础,结合注意力机制构建一个有效通道注意(efficient channel attention,ECA)改进的深度可分离卷积模块(ECA-bneck-m);最后,提出一个轻量级YOLO-v4模型,进行模型大小与性能的对比实验.实验结果表明:本文方法可以在几乎不损失检测准确度的情况下,将整个模型存储大小压缩为原先的1/5,同时将模型推理速度从24.0帧/s提升至36.9帧/s,其实时性能够满足实际变电站检测识别的工程需要.

关键词：数字仪表检测识别 YOLO-v4 数据增强轻量化

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提高铁路工务线路维修质量的措施

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第9期 0195-0198页

作者：陈昊沈阳铁路局集团公司沈阳高铁基础设施段辽宁沈阳110000

伴随着我们国家的经济和社会的快速发展,我们的铁路运输也得到了快速的发展。随着人民生活品质的不断提升,很多人选择在假期出游。因此,有必要提高铁路的服务品质和乘客的舒适度。这就需要使铁路的轨道具有较好的稳定性,所以,在施工和... 详细信息

伴随着我们国家的经济和社会的快速发展,我们的铁路运输也得到了快速的发展。随着人民生活品质的不断提升,很多人选择在假期出游。因此,有必要提高铁路的服务品质和乘客的舒适度。这就需要使铁路的轨道具有较好的稳定性,所以,在施工和维护维护中,要对铁路的各个几何尺寸进行关注,同时要使其具有一定的灵活性,从而确保铁路的平稳运转。鉴于此,在建设铁路的时候,必须要确保其质量,才能在以后的运行和维护中,为人民提供更好的服务。本文通过对我国铁路在工务线路运营中的主要问题进行了详细的分析,并为此提出了相应的对策和措施,从而可以进一步提升轨道交通工程线的质量,确保轨道交通运营的质量与效率。

关键词：铁路工务线路维修质量措施

山区大坡道对高铁接触网动静态特性的影响及优化研究

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电气化铁道 2024年第3期35卷 41-47,53页

作者：王明涛中国铁路昆明局集团有限公司昆明供电段

为探讨高速铁路大坡道条件对接触网系统动静态特性的影响,建立接触网非线性有限元模型和受电弓三元归算质量模型,并基于相关标准验证模型的有效性;分析大坡道条件对接触网系统静态特性的影响,特别是对接触网中心锚结静态形变的影响;研... 详细信息

为探讨高速铁路大坡道条件对接触网系统动静态特性的影响,建立接触网非线性有限元模型和受电弓三元归算质量模型,并基于相关标准验证模型的有效性;分析大坡道条件对接触网系统静态特性的影响,特别是对接触网中心锚结静态形变的影响;研究长大坡道对弓网动态特性的影响规律,并探讨长大坡道接触网优化措施。研究结果表明:长大坡道对接触网中心锚结静态形变影响较小,对弓网系统动态特性影响相对较大;运行速度250 km/h时,30‰坡度下的后弓接触力标准偏差比无坡度时增大26%;通过设置接触线预弛度可有效提高弓网受流性能,在大坡道区间采用0.3‰的预弛度时后弓接触力标准偏差降低10.9%。

关键词：接触网系统动静态特性大坡道高速铁路

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顺层岩质滑坡形成机制试验研究

岩石力学与工程学报 2024年第S1期43卷 3354-3362页

作者：张科狄巍张凯昆明理工大学电力工程学院云南昆明650500 昆明理工大学建筑工程学院云南昆明650500

顺层岩质滑坡形成机制一直是滑坡研究的重点和难点。为研究顺层岩质滑坡演化过程及失稳机制,构建理想概化模型;开展冰冻试验,结合数字图像相关(DIC)方法对顺层岩质滑坡全过程进行非接触式、实时变形观测。基于DIC计算所得的全场变形数据... 详细信息

顺层岩质滑坡形成机制一直是滑坡研究的重点和难点。为研究顺层岩质滑坡演化过程及失稳机制,构建理想概化模型;开展冰冻试验,结合数字图像相关(DIC)方法对顺层岩质滑坡全过程进行非接触式、实时变形观测。基于DIC计算所得的全场变形数据,提出一种精细化描述顺层岩质边坡后缘张开段和剪切滑移段相对位移演化规律的方法。研究表明:顺层岩质滑坡在失稳过程中经历了初始变形、后缘张开、剪切滑移、整体贯通4个阶段。应变局部化带最先产生于后缘张开段浅部,而后从浅部向深部发展至潜在滑带后缘,并从后缘不断向前缘发展,最后贯通导致整体发生失稳破坏,展现出由浅部到深部、由后缘向前缘、由局部到整体的演化特征。此外,讨论了滑带倾角对顺层岩质边坡失稳的影响规律,发现失稳时间随滑带倾角的增加而缩短。基于DIC监测的研究方法为量化揭示顺层岩质滑坡形成机制提供一种新的思路。

关键词：边坡工程顺层岩质滑坡冰冻试验数字图像相关应变局部化带相对位移演化量化