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基于5M1E的铁路货运作业安全风险关联推理研究

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铁道学报 2024年第1期46卷 34-41页

作者：叶飞刘启钢石磊孙文桥杨瑜金晶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运输及经济研究所北京100081 中国国家铁路集团有限公司货运部北京100844

铁路货运安全是确保铁路行车安全、货物安全、旅客安全的重要基础,是确保铁路货运持续增量的重要支撑。针对当前铁路货运安全事故隐患分析耗时长、错误多的问题,按照5M1E质量管理思路,结合铁路货运作业主要安全风险环节,系统分析铁路货... 详细信息

铁路货运安全是确保铁路行车安全、货物安全、旅客安全的重要基础,是确保铁路货运持续增量的重要支撑。针对当前铁路货运安全事故隐患分析耗时长、错误多的问题,按照5M1E质量管理思路,结合铁路货运作业主要安全风险环节,系统分析铁路货运安全风险影响因素,基于博德和罗夫特斯构建的事故致因链模型,提出基于5M1E的铁路货运事故致因模型,运用Apriori算法对影响因素、动作状态、事故隐患进行关联分析,基于S铁路公司2017—2018年货运安全事故及险兆事件信息,得出铁路货运系统安全事故及影响因素关联规则,为铁路货运安全风险精准识别与管控提供参考。与当前按字段筛选、查找、统计的风险关联分析方法相比,大幅减少管理人员风险评估工作强度,极大提升铁路货运安全风险识别与防控能力。

关键词：铁路货运作业安全风险事故致因关联推理关联规则

3万t重载列车制动工况纵向力关键影响因素分析

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铁道学报 2024年第1期46卷 53-59页

作者：何闻常崇义王俊彪郭刚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科学技术研究发展中心北京100081

为保证3万t重载列车的常态化安全运行,建立长大重载列车纵向动力学仿真模型,使用瓦日线重载列车试验数据对其进行验证,利用该模型分析3万t重载列车的ECP制动系统、同步操控性、变坡点坡度差和车辆轴重等关键因素对制动工况下列车纵向力... 详细信息

为保证3万t重载列车的常态化安全运行,建立长大重载列车纵向动力学仿真模型,使用瓦日线重载列车试验数据对其进行验证,利用该模型分析3万t重载列车的ECP制动系统、同步操控性、变坡点坡度差和车辆轴重等关键因素对制动工况下列车纵向力的影响。结果表明:25 t轴重的3万t重载列车在紧急制动下使用ECP制动系统比使用LOCOTROL无线同步操控技术的组合列车编组各车位最大压钩力下降25%~55%;若组合列车发生无线通信故障,在8‰坡度差的“V”形坡道上所允许使用的最大减压量不超过50 kPa;组合列车在“A”形变坡区段上的安全坡度差不超过13‰,“V”形变坡区段不超过10‰。30 t轴重的3万t组合列车在常用全制动和紧急制动下比25 t轴重可降低车钩力约40%。

关键词：重载列车纵向动力学无线通信故障坡度差车辆轴重

交通运输行业碳排放自然达峰特征与峰值预测研究

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交通运输系统工程与信息 2024年第2期24卷 34-44页

作者：杨东李艳红田春林交通运输部科学研究院综合运输研究中心北京100029

交通运输行业碳排放达峰是一项长期的自然演变过程。为研究中国交通运输行业碳达峰进程,本文首先采用国际类比法,选取国外典型国家,对比国家总体碳排放量、交通运输行业碳排放量以及换算周转量三者峰值出现的时间,分析交通运输行业碳排... 详细信息

交通运输行业碳排放达峰是一项长期的自然演变过程。为研究中国交通运输行业碳达峰进程,本文首先采用国际类比法,选取国外典型国家,对比国家总体碳排放量、交通运输行业碳排放量以及换算周转量三者峰值出现的时间,分析交通运输行业碳排放的自然达峰特征,结合交通需求预测,预判中国交通运输行业碳排放自然达峰时间。然后,引入单位换算周转量碳排放量、铁路公路货运比等核心影响因素,构建交通运输碳排放STIRPAT(Stochastic Impacts by Regression on Population, Affluence, and Technology)预测模型。最后,通过类比分析与模型预测,得到中国交通运输行业碳达峰时间及峰值排放量。国际类比结果表明:交通运输行业碳达峰与国家碳达峰之间没有明确的因果关系,但与换算周转量达峰紧密相关,交通运输行业碳排放达峰时换算周转量达峰或接近峰值;预测中国换算周转量在2048年左右达到26万亿吨公里的平台期,从国际类比的角度判断,中国交通运输行业实现碳排放自然达峰时间约在2040—2043年。STIRPAT模型显示:城镇化率、人均GDP、单位换算周转量碳排放量、铁路公路货运比每增加1%,中国交通运输行业碳排放量将分别增加1.201%、0.259%、0.454%、-0.389%。基于国际类比与STIRPAT模型组合预测判断,中国交通运输行业将在2038—2040年实现碳排放达峰,峰值排放量约为13亿t。

关键词：综合运输碳达峰国际类比 STIRPAT模型峰值预测

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高速铁路信号云联锁系统数据容错技术研究

铁道科学与工程学报 2024年第7期21卷 2592-2602页

作者：何志彬邢科家张宏扬魏东冬孔嘉铖中国铁道科学研究院北京100081 中国铁道科学研究院通信信号研究所北京100081

为适应铁路信号系统的数字化发展需求,将云计算技术引入铁路信号联锁系统(云联锁),有助于为联锁系统提供更高的灵活性、可扩展性和计算性能。目前,研究如何确保云联锁系统的安全性问题极具挑战性。为了解决目前商用云计算平台尚不能提... 详细信息

为适应铁路信号系统的数字化发展需求,将云计算技术引入铁路信号联锁系统(云联锁),有助于为联锁系统提供更高的灵活性、可扩展性和计算性能。目前,研究如何确保云联锁系统的安全性问题极具挑战性。为了解决目前商用云计算平台尚不能提供满足铁路信号系统安全苛求等方面的技术保障措施,针对云联锁系统的安全性,提出一种用于云联锁系统的数据容错恢复方案,确保云平台可以运行联锁应用,并保障云联锁功能的安全性和正确性。首先,对既有计算机联锁系统的安全措施和目前针对云平台的安全技术手段进行分析,找出云联锁系统的安全保障措施的难点,提出一种云联锁系统结构,分析进路控制过程,探索适合于针对云联锁的监控方法。然后,根据进路控制过程,使用特征编码方法对联锁进路和输入信息进行编码。运用基于矩阵算法的容错技术,检测联锁运算数据错误,通过监控软件的运行行为来检测云联锁系统潜在的设计缺陷和计算错误等。对多节点的联锁运算故障进行分析,提出针对云联锁可能发生的多重故障的故障恢复方案,并对采取的措施进行详细分析。最后,通过平均危险失效概率定量计算分析云平台的安全性。研究结果表明:与传统技术相比,提出的监控方案具备更高的安全性能。研究结果可为进一步研究类似的高安全铁路信号系统、铁路信号系统数字化和信息化研究提供参考。

关键词：铁路信号联锁云计算基于算法的容错数据恢复安全

基于PSO-GA的ZPW-2000A型轨道电路调谐区性能感知方法

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铁道学报 2024年第8期46卷 89-95页

作者：罗泽霖孟景辉罗依梦刘金朝孙善超许庆阳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基础设施检测研究所北京100081

针对现有ZPW-2000A型轨道电路故障诊断方法不能动态感知调谐区工作性能变化的问题,结合粒子群算法(PSO)与遗传算法(GA),提出一种基于综合检测列车动态检测数据的调谐区性能感知方法。首先根据传输线理论,对调谐区邻区段干扰信号进行建模... 详细信息

针对现有ZPW-2000A型轨道电路故障诊断方法不能动态感知调谐区工作性能变化的问题,结合粒子群算法(PSO)与遗传算法(GA),提出一种基于综合检测列车动态检测数据的调谐区性能感知方法。首先根据传输线理论,对调谐区邻区段干扰信号进行建模;然后结合动态检测数据,构造多目标优化模型,并以PSO-GA作为寻优策略,对优化模型进行求解;最后通过所得参数结果计算设备阻抗,以此判断调谐区性能下降原因与隐患点位。结果表明,本文方法能有效进行调谐区性能的动态感知,并且针对感知到的隐患原因,能准确找出调谐区异态设备位置,为ZPW-2000A型轨道电路预防修和状态修提供新方法。

关键词：轨道电路动态检测调谐区性能感知粒子群算法遗传算法

高速铁路长大隧道音爆现象及斜井辅助泄压缓解效果研究

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中国铁道科学 2024年第3期45卷 87-96页

作者：韩嘉强马伟斌程爱君王辰高龙杨旭张桐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

随着高速铁路隧道运营速度不断增大,隧道空气动力学问题日益凸显。为此,首先调研整理国内外典型高速铁路隧道音爆案例,并在国内某隧道开展一系列实车测试试验,分析200,250和300 km·h^(-1)3个典型速度条件下隧道内初始压缩波压力梯度与... 详细信息

随着高速铁路隧道运营速度不断增大,隧道空气动力学问题日益凸显。为此,首先调研整理国内外典型高速铁路隧道音爆案例,并在国内某隧道开展一系列实车测试试验,分析200,250和300 km·h^(-1)3个典型速度条件下隧道内初始压缩波压力梯度与洞口微气压波峰值变化规律,并对比不同斜井启闭条件下的辅助泄压缓解效果。结果表明:音爆现象主要发生在长度大于5.0 km隧道;当列车速度低于300 km·h^(-1)时,测试隧道内初始压缩波压力梯度峰值与隧道洞口微气压波峰值相对较小,此时压缩波未发生激化,测试隧道洞口未监测到音爆;当列车速度达到300 km·h^(-1)及以上时,压缩波发生激化,初始压缩波压力梯度峰值与洞口微气压波峰值分别超过90 kPa·s^(-1),150 Pa,此时在测试隧道洞口监测到明显音爆现象;相同速度条件下,不同动车组通过测试隧道时隧道内初始压缩波压力梯度峰值与洞口微气压波峰值存在一定差异,CRH380系列动车组测试数据低于CR400系列动车组;开启斜井能够缓解压力梯度及微气压波峰值,但开启压力梯度峰值达到最大值位置之前的斜井缓解效果更好,而同时开启隧道进口、出口处2个斜井对于压力梯度峰值缓解率最大可达到27.5%。

关键词：高速铁路隧道音爆实车测试压力梯度微气压波缓解效果

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单组分湿固化型聚氨酯混合料的体积膨胀特性

东南大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 200-207页

作者：徐剑王杰王鹏交通运输部公路科学研究院道路研究中心北京100088

为研究单组分湿固化型聚氨酯混合料的体积膨胀特性,提出了基于游标卡尺的体积膨胀特性表征方法,分析了体积膨胀后的宏微观形貌,研究了不同因素作用下体积膨胀的变化规律,以及体积膨胀对空隙率的影响,并提出了抑制体积膨胀的方法.结果表... 详细信息

为研究单组分湿固化型聚氨酯混合料的体积膨胀特性,提出了基于游标卡尺的体积膨胀特性表征方法,分析了体积膨胀后的宏微观形貌,研究了不同因素作用下体积膨胀的变化规律,以及体积膨胀对空隙率的影响,并提出了抑制体积膨胀的方法.结果表明:聚氨酯混合料会因空隙率较小,致使固化反应产生的二氧化碳气体难以完全逸出,在混合料内部会产生数量较多的宏微观气孔结构,1个马歇尔试样可产生高达1.5 mm的膨胀变形;提高压实温度、采用二次压实或添加氢氧化钙,均会显著降低混合料的体积膨胀,且对路用性能也有一定提升;增大胶石比,混合料的体积膨胀单调递增,空隙率则先减小后增大.为控制体积膨胀,建议压实温度为45~65℃,且胶石比不宜过大,添加氢氧化钙时,其质量分数不宜超过1%.

关键词：聚氨酯混合料体积膨胀压实温度二次压实胶石比氢氧化钙

基于长波平顺性的400 km·h^(-1)高速铁路连续梁桥徐变变形控制

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中国铁道科学 2024年第4期45卷 77-88页

作者：庞志强李国龙高芒芒杨飞杨静静中国铁道科学研究院北京100081 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

基于实测轨道平顺性数据,采用车辆-轨道耦合动力仿真方法,综合考虑温度变化、列车荷载、徐变和沉降等因素的影响,进行400 km·h^(-1)高速铁路连续梁桥徐变变形控制研究。结果表明:400 km·h^(-1)高速列车车体垂向敏感波长为163 m,横向... 详细信息

基于实测轨道平顺性数据,采用车辆-轨道耦合动力仿真方法,综合考虑温度变化、列车荷载、徐变和沉降等因素的影响,进行400 km·h^(-1)高速铁路连续梁桥徐变变形控制研究。结果表明:400 km·h^(-1)高速列车车体垂向敏感波长为163 m,横向敏感波长为227 m;为保证轨道高低不平顺与车体垂向加速度的适应性,采用60 m中点弦测值控制轨道长波平顺性;车体垂向加速度与轨道高低不平顺之间呈线性相关;徐变与沉降为控制连续梁桥轨道长波平顺性的主要因素,支座位置处长波平顺性较差;400 km·h^(-1)连续梁桥桥上线路允许桥梁自身总变形引起的车体垂向加速度阈值为0.822 m·s^(-2),400 km·h^(-1)主跨不大于百米连续梁桥徐变变形阈值宜设为9.5 mm。

关键词： 400 km·h^(-1)高速铁路连续梁桥徐变变形阈值轨道长波平顺性中点弦测法

既有高速铁路简支梁桥提速适应性研究与技术发展展望

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第4期54卷 799-806页

作者：蔡超勋卢春房李克冰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高速铁路轨道系统全国重点实验室北京100081 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 中国铁道学会北京100081

为了探析既有高速铁路简支梁桥提速运营的可行性,明确简支梁技术发展方向,总结了我国高速铁路简支梁桥的技术发展历程,通过荷载效应对比分析、仿真计算和现场试验,研究了既有设计车速350 km/h桥梁结构提速适应性评估方法及评估步骤.结... 详细信息

为了探析既有高速铁路简支梁桥提速运营的可行性,明确简支梁技术发展方向,总结了我国高速铁路简支梁桥的技术发展历程,通过荷载效应对比分析、仿真计算和现场试验,研究了既有设计车速350 km/h桥梁结构提速适应性评估方法及评估步骤.结果表明:实际条件下既有设计车速350 km/h高速铁路简支梁桥上运行400 km/h列车时竖向荷载效应不超过设计值,结构受力安全;既有设计车速350 km/h高速铁路简支梁桥仿真计算和现场试验得出的提速条件下运营性能指标均满足规范要求,既有简支梁桥能够适应车速400 km/h运营条件;提出的既有高速铁路简支梁桥提速适应性评估方法和技术发展重点,可为相关工程实践和科研规划制定提供参考.

关键词：高速铁路简支梁更高速度提速适应性评估