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铁路隧道施工人员与安全风险节点映射关系模型设计及应用

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铁道科学与工程学报 2024年第5期21卷 2036-2047页

作者：蔡茜黄健陵唐晓莹赵露薇蔡超勋陈辉华中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081

施工人员既是铁路隧道施工安全风险发生的主要因素之一,也是受害者,然而“施工人员”与“安全风险”的关系研究尚未得到有效关注。通过引入网络理论,基于OBS(Organization Breakdown Structure)-WBS(Work Breakdown Structure)-RBS(Risk... 详细信息

施工人员既是铁路隧道施工安全风险发生的主要因素之一,也是受害者,然而“施工人员”与“安全风险”的关系研究尚未得到有效关注。通过引入网络理论,基于OBS(Organization Breakdown Structure)-WBS(Work Breakdown Structure)-RBS(Risk Breakdown Structure)法和2-模网络进行施工人员与安全风险节点映射关系模型设计,用于显性化施工人员和安全风险因素节点映射关系,为研究和预防铁路隧道施工安全风险提供新思路和新工具。首先运用WBS-RBS法识别铁路隧道施工安全风险因素并构建2-模WBS-RBS矩阵,运用OBS-WBS法确定铁路隧道施工人员集并构建2-模OBS-WBS矩阵;以WBS中施工活动为链接,将2-模OBS-WBS矩阵和2-模WBS-RBS矩阵转换为2-模OBS-RBS矩阵;接着,将施工人员和安全风险因素分别作为节点,将2-模OBS-RBS矩阵中反映的双方之间的映射关系作为边,构建施工人员与风险因素节点映射关系网络;最后,采取典型对应分析,显性化施工人员与风险因素的关联程度,旨在探索处于网络核心位置的施工人员、安全风险因素及其双方映射关系;以怀邵衡铁路盛德堂隧道作为典型案例,应用该模型对施工人员和安全风险因素节点的映射关系进行分析。研究结果表明:不同施工人员与特定安全风险因素具有明显映射关系;经专家验证指出,基于上述映射关系模型实证结果符合现场工程实际,构建的模型具备实用性。研究结果可直观呈现各级施工人员与安全风险因素的主要关联关系,帮助施工人员提高安全认知,端正安全态度;也可帮助施工管理人员针对不同施工人员提出针对性风险管控建议,合理优化安全风险管理资源,为预防铁路隧道施工安全风险提供方向性指导。

关键词：铁路隧道施工人员施工安全风险节点映射关系 2-模网络

基于超声波的机制骨料用隧道洞渣母岩抗压强度快速评价方法

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铁道标准设计 2024年第8期68卷 1-7,29页

作者：李化建温家馨宋涛刘海林黄法礼王振易忠来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 中国铁道科学研究院研修学院北京100081 中铁四局集团物资工贸有限公司合肥230023

为快速判定隧道洞渣母岩是否能用于机制骨料的制备,研究变质岩、沉积岩、火成岩隧道洞渣母岩的超声波速度与频域特征,分析洞渣母岩岩性、含水率及试件尺寸对隧道洞渣母岩超声波速度的影响规律,并建立了基于超声波波速的隧道洞渣母岩抗... 详细信息

为快速判定隧道洞渣母岩是否能用于机制骨料的制备,研究变质岩、沉积岩、火成岩隧道洞渣母岩的超声波速度与频域特征,分析洞渣母岩岩性、含水率及试件尺寸对隧道洞渣母岩超声波速度的影响规律,并建立了基于超声波波速的隧道洞渣母岩抗压强度超前预报模型。研究结果表明:隧道洞渣母岩超声波信号参数能够较为准确地反映岩石抗压强度,母岩的饱和单轴抗压强度与其超声波波速呈现正相关性,且试件尺寸对超声波速度影响不大;频域信号及其主频幅值能反映岩石内部缺陷情况,频域分布最为分散且主频幅值低时可以认为岩石内孔隙数量较多;超声波信号图谱特征受岩性及矿物组成影响显著,金属矿物中声波信号频域降低少,波速更快;试件含水率对母岩的抗压强度影响能够通过超声波波速反映,同种岩性的隧道洞渣母岩抗压强度大小依次为:烘干状态>自然状态>饱水状态。按照变质岩、沉积岩、火成岩三大类岩性分类建立隧道洞渣母岩饱和抗压强度评价模型,其中变质岩与岩浆岩的单轴抗压强度与超声波波速呈线性关系,沉积岩单轴抗压强度与超声波波速呈指数关系;通过实际工程验证发现,波速与饱和抗压强度具有良好的相关性,证明该评价模型具有较高的可信度。

关键词：隧道洞渣机制骨料超声波波速频域特征单轴抗压强度矿物组成含水率评价方法

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考虑接触热导的电动扭矩扳子校准装置热特性分析

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计量学报 2024年第7期45卷 1031-1037页

作者：高建卓汪宁溪陈龙骆昕北京市计量检测科学研究院北京100029

为了提升动态扭矩参数的测量准确度,基于分形理论,引入接触热导参数,建立结合面接触热导模型,并进行数值仿真。同时针对典型的电动扭矩扳子校准装置,利用接触热导模型对其轴承结合部进行温度仿真并与试验结果进行对比分析。结果表明:接... 详细信息

为了提升动态扭矩参数的测量准确度,基于分形理论,引入接触热导参数,建立结合面接触热导模型,并进行数值仿真。同时针对典型的电动扭矩扳子校准装置,利用接触热导模型对其轴承结合部进行温度仿真并与试验结果进行对比分析。结果表明:接触热导参数分别与接触载荷和材料特性参数呈现正相关增长趋势,而与尺度参数呈现负相关增加趋势;当2.1≤D≤2.7时,接触热导参数随分形维数D的增大而增大;当2.7≤D≤2.9时,接触热导参数反而随着分形维数D的增大而减小。考虑接触热导的上、下轴承结合部最高温度均比不考虑时高出4~6℃,且与试验结果接近,相对误差分别为2.7%和3.3%。

关键词：扭矩测量电动扭矩扳子校准装置接触热导动态扭矩结合面数值仿真

面向智能高铁2.0的数据资产管理成熟度评估模型研究及应用

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中国铁路 2024年第7期 207-214页

作者：栾中李平张雪邵赛李国华李瑞中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司科技和信息化部(总工室) 北京100081

科学评估数据资产管理成熟度、推动数据要素价值释放最大化已成为当前智能高铁领域的重要需求。分析智能高铁2.0体系下数据资产的构成、管理架构和管理成熟度评估需求,构建包含8个领域36个能力项的数据资产管理成熟度评估指标体系。以... 详细信息

科学评估数据资产管理成熟度、推动数据要素价值释放最大化已成为当前智能高铁领域的重要需求。分析智能高铁2.0体系下数据资产的构成、管理架构和管理成熟度评估需求,构建包含8个领域36个能力项的数据资产管理成熟度评估指标体系。以此为基础,提出一种融合三角模糊数-TOPSIS方法的智能高铁2.0数据资产管理成熟度评估模型,该模型采用最优最劣法(BWM)进行指标权重的赋值和优化,构建基于三角模糊数的权重矩阵,采用最优解相似度排序(TOPSIS)方法选取最优评分来确定最终的成熟度等级。在实验阶段选取某典型高铁公司开展评估应用,验证了模型的可行性。

关键词：智能高铁数据资产管理评估模型数据成熟度

铁路客运场景下基于图像搜索的遗失物品查找方法

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铁道运输与经济 2024年第5期46卷 89-99页

作者：李博朱建生戴琳琳景辉黄植正中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国国家铁路集团有限公司科技和信息化部北京100844 中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所北京100081

当前铁路客运场景下的遗失物品查找方法效率低下,影响了旅客的出行体验,给各车站的生产经营造成了困扰。为创新铁路客运场景下的遗失物品查找方式,在分析铁路客运遗失物品查找需求与难点的基础上,结合人脸识别以及深度学习的前沿技术成... 详细信息

当前铁路客运场景下的遗失物品查找方法效率低下,影响了旅客的出行体验,给各车站的生产经营造成了困扰。为创新铁路客运场景下的遗失物品查找方式,在分析铁路客运遗失物品查找需求与难点的基础上,结合人脸识别以及深度学习的前沿技术成果,建立了一种基于图像搜索的遗失物品查找框架,设计了面向铁路客运场景的安检遗失物品查找方案以及非安检遗失物品查找方案。研究结果表明,该方法可进一步提高铁路客运运营的智能化水平,优化遗失物品的查找效率,在跨模态检索测试中有较高的检索精度,但在部分类别中的检索结果存在误差。基于研究结果,从算法改进与模型微调策略等方面进行了展望。

关键词：铁路客运遗失物品深度学习实例搜索跨模态图像检索

基于12306客票系统的港铁跨境电子客票设计与实现

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铁道运输与经济 2024年

作者：冯宗明胡志鹏尹伊伊常曾硕周强刘文韬张志强王洪业中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所中国铁道科学研究院集团有限公司北京经纬信息技术公司中国铁道科学研究院集团有限公司中铁程科技有限责任公司

在分析香港西九龙车站跨境列车运营现状以及实施电子客票融合需求的基础上，通过对国铁集团、铁路局集团公司、车站三级架构系统的改造，设计并实现以旅客服务记录(PSR)为主要载体的港铁跨境电子客票票务系统。采用隐私保护技术、多币... 详细信息

在分析香港西九龙车站跨境列车运营现状以及实施电子客票融合需求的基础上，通过对国铁集团、铁路局集团公司、车站三级架构系统的改造，设计并实现以旅客服务记录(PSR)为主要载体的港铁跨境电子客票票务系统。采用隐私保护技术、多币种支付、系统应急处置等关键技术，实现香港西九龙车站窗口发售电子客票，打破港铁12306网站、APP与车站人工窗口一体化办理旅客出行业务的壁垒。通过改造香港西九龙站的检票设备，支持旅客使用可机读识别的购票证件刷证或扫描12306APP动态二维码进行检票，实现无纸化出行。自2023年1月香港与内地恢复互通以来，港铁跨境列车运营的实践表明，港铁跨境电子客票的实现满足了港铁的运营需求及国铁集团的电子客票融合需求，极大地提升铁路跨境旅客的出行体验。

关键词：电子客票港铁跨境 PSR 隐私多币种

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高速铁路接触网弹性吊索失效机理分析

铁道科学与工程学报 2024年

作者：袁远纪占玲陈立明张海波潘利科杨才智中国科学院力学研究所中国铁道科学研究院标准计量研究所

随着高铁列车运行速度的不断提升和开行数量的增加，高速铁路接触网弹性吊索的服役环境变得更加复杂、恶劣，进而导致其在服役过程中易于发生疲劳断裂。本文基于高速铁路接触网弹性吊索的服役工况，结合失效分析和动力学仿真，对弹性吊... 详细信息

随着高铁列车运行速度的不断提升和开行数量的增加，高速铁路接触网弹性吊索的服役环境变得更加复杂、恶劣，进而导致其在服役过程中易于发生疲劳断裂。本文基于高速铁路接触网弹性吊索的服役工况，结合失效分析和动力学仿真，对弹性吊索进行了失效机理分析。首先采用扫描电子显微镜（SEM）表征了吊索断口处的微观组织形貌，并通过能谱（EDS）对断口处的成分进行分析，系统研究了吊索的断裂机制；然后基于动力学理论构建了“车-弓-网”空气动力学模型和弓网刚柔耦合多体动力学模型，采用流-固耦合方法，实现气动与多体动力学的耦合；最后结合吊索服役工况，对明线与隧道、以及隧道内不同张力条件下弹性吊索振动及受力的影响进行了仿真模拟。结果表明：线夹紧固时引起弹性吊索的横向压痕，在弓网振动引起的疲劳交变应力作用下导致弹性吊索发生弯曲疲劳断裂，含有S、Cl离子的大气腐蚀环境加速了断裂进程。隧道内受电弓气动抬升力的变化，导致弹性吊索的动态张力、振幅、弯折角度大幅增大，是造成隧道内弹性吊索过早疲劳失效的根本原因；同时张力的松弛导致振幅增大也进一步缩短了弹性吊索的寿命。建议优化弹性吊索与线夹的连接方式，降低连接时的弯曲应力，从而提高弹性吊索的使用寿命。

关键词：弹性吊索失效分析动力学分析接触网弯曲疲劳

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高速铁路联调联试工务数据管理与应用

铁道建筑 2024年第4期64卷 1-5页

作者：秦菊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

以提升高速铁路联调联试工务专业试验数据归集、处理、分析自动化和智能化水平为目的,开展联调联试工务数据管理与应用技术研究,制定联调联试数据接口规范,研究提出试验数据综合分析应用系统功能设计、技术架构与部署方案。系统接入轨... 详细信息

以提升高速铁路联调联试工务专业试验数据归集、处理、分析自动化和智能化水平为目的,开展联调联试工务数据管理与应用技术研究,制定联调联试数据接口规范,研究提出试验数据综合分析应用系统功能设计、技术架构与部署方案。系统接入轨道、道岔、桥梁、隧道、路基等工务专业联调联试数据,实现数据集中管理和信息共享,提升了试验数据管理水平。基于历年试验数据,开展数据挖掘与智能分析,提供试验数据异常值判识、多维综合分析、试验报告自动生成等功能。

关键词：高速铁路联调联试接口规范功能设计智能化分析置信区间

CRTSⅡ型水泥乳化沥青砂浆充填层沥青老化程度及影响

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铁道建筑 2024年第8期64卷 147-151页

作者：张旭刘相会窦东斌王珊刘竞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 高速铁路轨道系统全国重点实验室北京100081

从我国南方一高温多雨地区服役13年和北方一寒冷干燥地区服役11年的运营高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层中取样,提取沥青组分,进行沥青流变性能测试、组分分离、红外光谱分析以及充填层力学性能和抗冻性能测试,研... 详细信息

从我国南方一高温多雨地区服役13年和北方一寒冷干燥地区服役11年的运营高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道水泥乳化沥青砂浆充填层中取样,提取沥青组分,进行沥青流变性能测试、组分分离、红外光谱分析以及充填层力学性能和抗冻性能测试,研究沥青老化程度及其对充填层服役性能的影响。结果表明:与北方服役11年充填层中沥青相比,南方服役13年充填层中沥青的复数剪切模量、车辙因子、G-R参数、蠕变劲度模量、沥青羰基指数和亚砜基指数均较大,重质成分含量较多,轻质成分含量较少,说明南方服役13年充填层中沥青老化程度更高,但是两个地区充填层中沥青的G-R参数值均小于180,蠕变劲度模量均远小于300 MPa,蠕变速率均大于0.30,说明两个地区沥青老化程度均较低;两个地区充填层抗压强度、抗折强度和剥落量均满足暂行技术条件要求,说明沥青现有老化程度对充填层力学性能与抗冻性能影响较小,两个地区充填层仍具有良好的服役性能。

关键词：高速铁路沥青老化程度试验研究 CRTSⅡ型充填层乳化沥青砂浆力学性能抗冻性能