【摘 要】
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为应对城市轨道交通客流潮汐现象中因客流断面与客流方向不均衡而引起的列车牵引能耗高和乘客等待时间长的问题,提出一种考虑大小交路和列车放空运行的列车节能和乘客节时运行图优化模型.先通过优化上、下行方向大小交路站站停载客列车和非站站停放空列车开行序列,设计满足实际运营环境的6项约束条件,实现列车总牵引能耗和乘客总等待时间的双目标最小化;再采用非支配排序遗传算法Ⅱ与熵权法相结合的方法进行求解;最后以具有潮汐客流特征的某地铁线为背景,验证模型的适用性及其优化效果.结果 表明:优化后的运行图不仅缩短了大客流方向乘客总
【机 构】
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北京交通大学综合交通运输大数据应用技术交通运输行业重点实验室,北京100044
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为应对城市轨道交通客流潮汐现象中因客流断面与客流方向不均衡而引起的列车牵引能耗高和乘客等待时间长的问题,提出一种考虑大小交路和列车放空运行的列车节能和乘客节时运行图优化模型.先通过优化上、下行方向大小交路站站停载客列车和非站站停放空列车开行序列,设计满足实际运营环境的6项约束条件,实现列车总牵引能耗和乘客总等待时间的双目标最小化;再采用非支配排序遗传算法Ⅱ与熵权法相结合的方法进行求解;最后以具有潮汐客流特征的某地铁线为背景,验证模型的适用性及其优化效果.结果 表明:优化后的运行图不仅缩短了大客流方向乘客总等待时间、降低了小客流方向列车总牵引能耗,而且在实际运行图的基础上进一步实现列车节能1.71％和乘客节时2.40％.为保证实际服务水平,采用本模型时应合理控制相邻2列大交路站站停列车之间小交路列车与放空列车的数量.
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采用现场监测方法,研究不同过岔条件下高速道岔尖轨的实际磨耗特征;通过脱轨风险分析和尖轨强度分析,研究高速道岔尖轨磨耗管理限值.结果 表明:控制曲尖轨使用寿命的主要因素是侧向磨耗,在逆向和顺向过岔条件下,高速道岔曲尖轨磨耗特征差异显著,顺向过岔时曲尖轨侧磨主要发生在前端较窄区段,而逆向过岔时曲尖轨侧磨主要发生在后端顶宽较宽区段;顺向过岔时的道岔下道尖轨最大侧磨发生在15mm断面,侧磨量为3.9 mm,并未达到6 mm的规范限值,而逆向过岔时的道岔下道尖轨从35 mm断面至全断面区段侧磨量均在7.5 mm以上
为确定服役状态下的轨道扣件动刚度,将钢轨视为置于连续弹性基础上的简支梁,推导扣件动刚度计算式,提出基于连续弹性基础梁模型的扣件动刚度测试方法,对某服役状态下的高铁线路轨道扣件动刚度进行测试.结果 表明:扣件动刚度由钢轨1阶弯曲振动的频率和参振长度、钢轨的单位长度质量和抗弯刚度以及扣件的支承间距决定,当轨道结构确定时扣件动刚度可通过测试钢轨1阶弯曲振动频率求得,其计算式在振动频率小于450 Hz时计算结果的误差小于10％;某高铁线路CRTSⅡ型板式无砟轨道服役状态下的扣件动刚度为36.5 kN·mm-1,约
通过长距离线路动应力测试,编制适用于车轴磁粉探伤周期优化研究的台架试验谱.首先,分析测试结果中车辆载重、线路工况、运行交路对车轴动应力的影响,并考虑车轮失圆的影响,确定不同影响因素的灵敏度;然后,进行应力谱极值推断,得到车轴外推应力谱;最后,得到台架试验谱,并开展台架疲劳试验.结果 表明:车轴最大应力截面上的最高频次应力,在动车组满载运行时增大至空载运行时的1.2倍,在曲线和道岔工况下相较于直线工况分别增大了15.6％和13.0％;车轴动应力极值在动车组运行于不同交路时约有16 MPa的波动,随着外推里程
以位于高烈度区、跨“V”形峡谷的千米级跨径铁路悬索桥为研究对象,建立全桥精细化数值模型,通过设计和罕遇地震动的一致激励和考虑“V”形峡谷地形效应的非一致激励下桥梁结构的响应分析,进行该桥的抗震性能和减震研究.结果 表明:非一致激励地震动作用下,该桥的主塔内力、纵桥向梁端位移、主缆和吊杆拉应力等相对一致激励均有不同程度的降低,但主塔变厚度处截面弯矩接近设计限值,主梁梁端及柔性中央扣的地震响应超限;采用耗能型中央扣可使纵桥向梁端位移降低49.78％,并解决柔性中央扣拉应力超限破坏的问题,但会增大西侧主塔的内力
现有高速铁路轨道动态检测主要采用基于加速度计和测距传感器数据的惯性基准法,由于加速度计具有信噪比低、积分漂移大等特点,限制了其在轨道长波不平顺和低速下的测量精度,因此提出基于互补滤波的轨道不平顺动态测量方法.首先,优化系统硬件结构,在转向架前后安装测距传感器;其次,采用轨面上“两点弦”测量模型,推导基于光纤陀螺仪数据的角速度测量法;通过测量系统传递函数的幅频特性分析,发现角速度测量法在测量30m以内的短波不平顺时存在衰减,为此提出互补滤波方法,即对加速度测量法与角速度测量法进行融合计算;最后,用轨道-车辆
以跨深汕西高速公路新建广州至汕尾铁路大桥为研究对象,应用Midas Civil软件建立全桥分析模型,分析采用上塔柱分散锚固、塔顶集中锚固的抛物线和圆曲线桥塔的受力,进行桥塔形式和锚同构造研究.结果 表明:不同塔型轴力基本相当,弯矩差异较大,集中锚同时最大弯矩为塔顶正弯矩,分散锚同时最大弯矩为塔顶负弯矩,且抛物线和圆曲线桥塔采用分散锚固时的最大弯矩数值分别为采用集中锚固时的9.7和1.8倍;抛物线拱形塔采用上塔区分散锚固形式更为适宜,受力状态更好;圆曲线拱形塔采用塔顶集中锚同或上塔区分散锚同形式均合适,当圆
基于转速传感器技术,提出1种列控车载设备测速测距算法,由自适应参数列车运动模型、空转/滑行时列车速度校正模型和基于联邦滤波的融合算法3部分组成.先建立列车运动模型,利用自适应参数更新列车运动模型和系统状态噪声,估计单个转速传感器所在轮对的速度和加速度;当检测到轮对空转/滑行时,利用设计的速度校正模型计算列车运行速度,并视之为1个虚拟传感器,有效克服空转/滑行引起的速度测量精度下降问题;设计动态调整信息分配系数方案,根据2个转速传感器所在轮对滤波估计速度和空转/滑行检测情况得到相应系数值,再通过基于联邦滤波
基于矫直、回火和在线热处理3种典型钢轨生产工艺,采用不同工艺组合工业试制5种无碳化物贝氏体钢轨;基于扫描电子显微镜、透射电子显微镜、背散射电子衍射法和X射线衍射法,分析无碳化物贝氏体钢轨的微观组织;采用布氏硬度、单轴拉伸、锯切应变片法、冲击韧性、断裂韧性和疲劳裂纹扩展速度测试等试验,研究典型生产工艺对无碳化物贝氏体钢轨组织和力学性能的影响.结果 表明:矫直使无碳化物贝氏体钢轨中的残余奥氏体体积分数自12.44％降至10.6％,有利于促进亚稳态残余奥氏体的转变;回火稳定残余奥氏体,提升冲击韧性20％以上;在
为研究周期性钢弹簧浮置板轨道的带隙特性,将钢轨和浮置板分别视为铁木辛柯梁和明德林板,建立周期性钢弹簧浮置板轨道垂向振动模型,基于能量变分原理求得其垂向带隙,分析带隙的形成机理以及轨道结构刚度对带隙的影响.结果 表明:在0～1200 Hz范围内,周期性钢弹簧浮置板轨道结构存在5条垂向振动带隙,1阶和3阶带隙为局域共振带隙,2阶和4阶带隙由轨道结构的弹性运动所引起,5阶为布拉格带隙;在1阶带隙内弹性波直接传入下部基础中,且带隙宽度随钢弹簧刚度增大而增大;在2～4阶带隙内弹性波被限制在激振点附近的浮置板内,带隙
为提高轨道扣件状态检测的准确率,基于K均值聚类算法改进掩膜区域卷积神经网络(Mask R-CNN)实例分割算法中的区域建议网络.进行基于改进Mask R-CNN的轨道扣件状态检测方法研究,并将该方法分别应用于普速铁路有砟轨道2个扣件数据集和高速铁路无砟轨道1个扣件数据集上进行轨道扣件状态检测.结果 表明:该方法能对普速铁路有砟轨道和高速铁路无砟轨道图像中的扣件状态进行准确检测,扣件的定位准确率和分类准确率平均分别达到97.05％和98.36％,均优于YOLO V3,Faster R-CNN和Mask R-