中國鐵道科學最新期刊目錄

湍流脈動風對高速鐵路路塹區域積雪分布的影響————作者：劉操;高廣軍;陳光;李小白;張潔;王家斌;

摘要：針對鐵路路塹區域風吹雪災害問題，采用改進延遲分離渦湍流模型、合成渦方法及歐拉兩相流模型，結合網格動態變形技術，實現路塹區域雪粒堆積外形的時程變化提取，并通過試驗驗證數值模擬的正確性。在此基礎上，模擬分析均勻來流和湍流來流2種工況下路塹內流場結構、摩擦速度分布及積雪輪廓變化規律，研究湍流脈動風對高速鐵路路塹區域積雪分布的影響。結果表明：2種來流條件下路塹區域迎風側邊坡積雪質量基本一致，但積雪質量增長...

基于動態線性分段表示的鉆進參數圍巖分級特征提取方法————作者：何永義;王明年;凌學鵬;易文豪;夏覃永;李澤星;童建軍;趙思光;

摘要：依托來自宜昌—鄭萬高鐵聯絡線隧道工程的1 765份鉆進參數樣本，在分析鉆進參數時序曲線特征的基礎上，結合貝葉斯置信區間檢驗方法、動態線性分段表示方法、卡爾曼濾波方法和線性分段均值處理方法，提出一種基于動態線性分段表示的鉆進參數圍巖分級特征提取方法；對比該方法處理前后掌子面鉆進參數樣本的離散性和差異性，以及采用該方法處理前后6種不同機器學習算法下的圍巖分級模型準確性，驗證該方法的應用效果。結果表明：...

考慮宏觀缺陷的混凝土本構模型及含裂縫隧道襯砌動力損傷特性研究————作者：孫雅珍;王龍巖;吳昌宇;王金昌;于陽;袁立凡;祝奉斌;

摘要：目前對隧道襯砌動力響應的研究多聚焦于完好隧道，較少涉及初始宏觀裂縫存在時對隧道襯砌結構弱化作用下的動力響應。為研究含裂縫隧道襯砌動力損傷特性，首先，基于塑性損傷本構，理論推導考慮材料弱化的宏觀缺陷-外荷載耦合損傷本構模型；其次，將宏觀損傷度為0,0.2,0.3和0.4時混凝土試件抗拉強度的計算結果與試驗結果進行對比，驗證本構模型的合理性；然后，采用地層-結構法對土體-隧道-列車相互作用關系進行模擬...

水平及岸坡地層中大直徑盾構隧道鄰近穿越對碼頭棧橋影響————作者：羅基偉;王樂明;楊立功;王歡;李建東;左殿軍;

摘要：針對穿江越海工程中大直徑盾構隧道可能對鄰近水工結構帶來較大風險的問題，以武漢地鐵11號線越江隧道為背景，研究大直徑盾構隧道在水平及岸坡地層中鄰近穿越對棧橋的影響。先采用離心模型試驗，分析盾構地層損失率從0.5%增至2.0%過程中的棧橋沉降及樁基彎矩分布；然后基于離心模型試驗結果標定參數，開展原型隧道-地層-棧橋的數值模擬，進一步研究盾構地層損失、開挖面壓力和開挖間距等因素對棧橋的影響。結果表明：地...

高速動車組柔性車體-座椅-人體系統耦合振動特性————作者：高建敏;王謝堂;

摘要：針對高速輕量化動車組與人體之間動力耦合振動特性研究不充分的問題，基于多體動力學理論和剛柔耦合理論，建立考慮動車組柔性車體與座椅及坐姿人體耦合振動響應的高速動車組柔性車體-座椅-人體耦合動力學模型，研究高速鐵路隨機軌道不平順激勵下人體生物力學特性對高速輕量化動車組振動特性的影響，以及車體柔性振動作用下不同座位處人體的動力響應特征。結果表明：人體生物力學特性會增大車體某些柔性模態頻率；滿座工況下，基于...

基于CNN-LSTM-NOMA的車車通信頻譜效率研究————作者：孫博;楊宗燁;張博文;馬騰飛;陳維民;

摘要：為解決城市軌道交通5G毫米波車車通信系統頻譜資源不足的問題，對T2T通信頻譜效率進行研究。首先，構建下行多用戶簇的非正交多址接入（NOMA）系統模型，在保證簇內各天線能夠通過串行干擾消除（SIC）成功分配功率的同時，完成NOMA系統中總頻譜效率的設計；其次，提出簇內天線功率分配方案，在不設定速率限制的情況下實現最大功率分配；最后，采用卷積神經網絡和長短期記憶神經網絡輔助的NOMA通信方法 （CNN...

基于時空網絡的動車所調車與檢修排程計劃編制方法————作者：史錦堂;黎浩東;申宏楠;

摘要：在我國動車組數量不斷增長、動車所調車和檢修壓力與日俱增的背景下，以動車所的調車與檢修排程計劃編制為研究對象，綜合考慮進路沖突疏解和雙列位因素、靈活存車策略，構建可適應不同布局形式的雙層時空網絡，并以總費用最小化為目標建立0-1整數線性規劃的多商品流模型；設計啟發式規則，分別采用優化求解器和動態規劃2種方法求解該模型；依托某動車所設計不同規模的算例，對比2種方法的求解效果。結果表明：2種方法各有優劣...

基于生成對抗網絡和卷積神經網絡的高速鐵路地震預警干擾信號識別方法————作者：宋晉東;欒世成;李山有;馬強;孫文韜;劉赫奕;周學影;姚鹍鵬;黃鵬杰;朱景寶;

摘要：為提升高速鐵路地震預警系統中地震事件識別的可靠性，提出基于生成對抗網絡（GAN）和卷積神經網絡（CNN）的高速鐵路地震預警干擾信號識別方法。首先，通過GAN對打夯干擾信號進行數據增強，以實現數據平衡；其次，設計并構建GAN-CNN打夯干擾信號識別模型，并對其進行訓練和測試；最后，通過對比試驗，驗證該模型在干擾信號識別中的有效性和準確性。結果表明：與未使用GAN進行數據增強的情況相比，所提方法識別打...

凍融循環作用下灰巖和石英巖力學特性及損傷本構模型試驗研究————作者：劉先峰;王通;李建國;袁勝洋;侯召旭;張俊;

摘要：針對季凍區巖體工程中巖石的凍融劣化問題，選取具有代表性的灰巖和石英巖為試驗對象，通過凍融循環試驗、單軸壓縮試驗以及SEM掃描電鏡試驗對巖石的孔隙率、宏-細觀破壞特征、力學特性以及能量演化規律進行研究。根據典型巖石的應力-應變曲線，基于Lemaitre平面應變理論和統計理論，將凍融循環作用產生的損傷效應耦合到損傷本構模型中，考慮壓密段的影響，根據巖石的損傷本構方程和試驗曲線特點分2段擬合本構方程。結...

400 km·h^-1高速鐵路級配碎石基床建養期劣化的細觀機制————作者：李泰灃;鄧逆濤;趙有明;陳中蕊;許嘉文;張新岡;王立軍;謝康;

摘要：針對400 km·h^-1高速鐵路級配碎石基床，依據施工及列車荷載特征，提出基于智能振動壓實儀的級配碎石基床建養快速模擬方法；開展骨架懸浮、骨架密實與懸浮密實3個類型的級配碎石試樣建養模擬試驗，采用干密度、動剛度等指標表征基床宏觀劣化特性；分別選取6個典型建養節點，進行級配碎石試樣X射線計算機斷層（X-CT）試驗，揭示基床建養期劣化細觀機制。結果表明：通過優化調整振動壓實設備的...

基于慣性基準的線路沉降車載檢測方法————作者：陳仕明;劉秀波;柯在田;王昊;余寧;魏世斌;

摘要：為提升線路沉降檢測效率，提出基于慣性基準的線路沉降車載檢測方法。基于測量原理推算誤差來源，采用角速度測量法測量軌道高程，用增量求和法預處理IMU數據，基于列車行駛過程中的動態零速假設建立里程計觀測修正模型，基于擴展卡爾曼濾波框架實時估計姿態及陀螺儀零偏，融合慣性推算結果與位移測量值計算軌面高程和高低不平順，建立局部沉降快速篩查與區段高程測量相結合的檢測流程，并在不同線路開展試驗驗證。結果表明：該方...

基于邊緣AI計算的軌道扣件狀態定量化檢測方法————作者：白堂博;段嘉明;楊建偉;許貴陽;

摘要：針對軌道扣件車載實時定量檢測中檢測的速度與精度難以平衡以及設備空間有限的問題，提出一種基于邊緣AI計算的改進YOLOv8(You Only Look Once version 8)軌道扣件定量檢測方法，并進行了部署和測試。首先，為實現輕量化部署，優化YOLOv8網絡結構，嵌入移動神經網絡V3(MobileNetV3)輕量化網絡，引入壓縮激勵（SE）注意力機制，并重構頸部網絡，加入可變形卷積；其次，...

多模態深度學習在鋼軌頂面傷損檢測中的應用研究綜述————作者：程雨;劉金朝;張長倫;張國粹;

摘要：針對基于深度學習的多模態鋼軌頂面傷損檢測問題，分析使用多模態數據進行病害識別的優勢，闡述多模態深度學習的最新成果及其在鋼軌頂面傷損檢測中的應用，并明確基于深度學習的多模態病害檢測面臨的挑戰和未來的研究方向。從多模態聯合與協同特征表示、多模態顯式對齊與隱式對齊以及不同方式的多模態融合方法等方面分析多模態深度學習基本理論和研究現狀；結合鋼軌振動信號、巡檢圖像和三維點云等多模態數據，梳理當前最新的基于深...

大跨度斜拉橋軌道不平順演變規律及其對列車運行平穩性影響研究————作者：趙秀;程益凡;趙世豪;梅大鵬;王銘;

摘要：橋上列車行車安全性和乘坐舒適性要求軌道線形具有良好的平順狀態。大跨度鐵路斜拉橋屬于柔性結構，受到溫度變化和列車荷載等外部因素的作用，橋梁會產生明顯豎向撓曲變形，從而影響高速列車的運行平穩性。以1座主跨長達1 092 m的大跨度公鐵兩用斜拉橋為例，基于列車、軌道和橋梁耦合振動分析理論，結合時域和頻域分析方法，研究其上軌道不平順的演變規律及其對高速列車運行平穩性的影響。結果表明：橋上軌道靜態不平順的演...

400 km·h^-1高速鐵路車輛振動響應頻域特性及與軌道不平順波長的關系————作者：陳亮;孫加林;李浩;楊飛;刁洪寶;

摘要：基于鐵路運行速度大幅度提升以及車輛輕量化設計方法的廣泛應用，以CR400BF高速動車組車體為研究對象，基于有限元法和多體動力學理論，建立車體-構架-輪對全彈性體動力學仿真模型，結合檢測數據分析，研究高速動車組車體振動加速度的頻帶分布特征及其與軌道幾何不平順的關系，以及適應400 km·h^-1高速列車運行平穩性評估的數據處理準則、軌道長波不平順檢測截止波長的取值。結果表明：車體...

鐵素體和滲碳體相形貌對D2車輪鋼滾動接觸疲勞性能影響————作者：劉春鵬;徐福盛;姜峰;索忠源;張關震;任瑞銘;

摘要：隨著高速列車車輪滾動速度的不斷提升，車輪的滾動接觸疲勞失效日益嚴重，車輪的初始組織成為影響滾動接觸疲勞性能的主要因素。利用熱處理爐對D2車輪鋼進行淬火+回火熱處理，使D2車輪鋼珠光體+先共析鐵素體組織（P+F）轉變為鐵素體+粒狀滲碳體組織（回火索氏體，TS）；通過滾動接觸疲勞試驗機對2種原始組織類型的車輪試樣進行滾動接觸疲勞試驗；利用低倍顯微鏡觀察滾動接觸疲勞失效后P+F車輪試樣和TS車輪試樣表面...

面向鐵路周界遠小目標入侵檢測的視頻超分辨率重建技術研究————作者：王增卿;謝征宇;姜憶玲;王佳麗;管嶺;王力;

摘要：針對鐵路長縱深監控環境下遠小目標圖像特征信息不足的問題，對視頻超分辨率重建技術進行研究。首先，基于BasicVSR網絡，利用前后幀信息設計特征交互增強（FIE）模塊和圖拉普拉斯金字塔低頻分離（GLPLS）模塊，構建高效的遠小目標特征重建網絡RailVSR；其次，在RailVSR網絡中集成聯合損失函數，優化網絡對高分辨率圖像和目標檢測精度的雙重關注；最后，將RailVSR網絡與目標檢測算法RT-DE...

基于串聯深度神經網絡的跨坐式單軌車輛輪胎徑向載荷識別模型————作者：任利惠;周榮笙;季元進;曾俊瑋;

摘要：針對識別跨坐式單軌車輛輪胎徑向載荷時直接測量法成本昂貴、定制復雜，而基于物理模型的方法穩定性差、計算量大、精度不足的問題，建立車輛動力學模型，兼顧物理關系合理性和測量便捷性，選取可通過能觀性分解得到的車體和構架振動加速度以及易直接測量的位移、轉角和角速度等車輛姿態信息構建數據集，并驗證動力學模型的準確性；預處理數據集時，向其中混入噪聲增強數據魯棒性，進行歸一化處理便于數據計算，擴充時間步長增強數據...

時速400 km輪軌制動大蠕滑黏著試驗研究（四）——多種介質條件下極低黏著特性及黏著系數————作者：常崇義;陳波;蔡園武;李果;

摘要：針對時速400 km高速列車輪軌在多種介質條件下的制動大蠕滑極低黏著特性及黏著系數，通過高速輪軌關系試驗臺，模擬不同速度下輪軌間分別采用噴水、防凍液、普通潤滑油15W-40及齒輪箱潤滑油75W-90等介質的工況，研究輪軌間多種介質對制動大蠕滑極低黏著特性和黏著系數的影響，并探討水介質條件下輪軌接觸表面粗糙度和齒輪箱潤滑油條件下超大蠕滑率對黏著系數的作用。結果表明：水介質條件下輪軌接觸表面粗糙度是影...

鄭州黃土狀粉質黏土力學特性研究————作者：范家瑋;張玉芳;李健;袁坤;

摘要：黃土遇水易濕陷、軟化，研究黃土水敏軟化的力學特性對于工程設計中參數的合理選取至關重要。通過原位靜力觸探試驗、十字板剪切試驗、標準貫入試驗、旁壓試驗等現場試驗與室內物理力學試驗相結合的手段，研究鄭州地區某鐵路沿線黃土狀粉質黏土不同含水率狀態下的物理性質、力學性質及地基承載力，提出黃土狀粉質黏土不排水抗剪強度、標準貫入擊數及剪切模量的計算式。結果表明：鄭州黃土狀粉質黏土黏聚力與內摩擦角均隨含水率的增大...

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