期刊,铁道科学与工程学报 2024年卷2期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

铁道科学与工程学报

主　　编：余志武

出版周期：双月刊

国际刊号：1672-7029

电子邮箱：jrse@mail.csu.cn

电　　话：0731-82655133；82656174

邮政编码：410075

地　　址：长沙市韶山南路22号

铁道科学与工程学报/Journal Journal of Railway Science and EngineeringCSCD北大核心CSTPCD

查看更多>>本刊是中南大学主办的以理工为主的综合性学术刊物。1979年创刊，1982年公开改进，主要刊登土木工程、建筑工程、交通工程、自动控制、计算机科学与技术、运输管理工程、机电工程、数学力学、基础研究等方面的学术论文。1992年起被列为全国中文核心期刊，1994年被列为美国Ei Page数据库核心期刊。

正式出版

收录年代

基于扎根理论及G1-CRITIC-距离函数判法-VIKOR的铁路建设项目安全管理标准化评价

崔雪松刘振奎张宏梁栓民...

781-790页

查看更多>>摘要：为促进安全管理标准化管理模式顺利实施,铁路建设项目安全管理迈向高标准高水平,开展铁路建设项目安全管理标准化评价研究.首先,以标准化管理为理论基础,根据质性研究方法-扎根理论对数据进行编码处理,建立以制度管理标准化、人员配备标准化、物料管理标准化、环境管理标准化、现场作业标准化、过程控制标准化为6个核心范畴和32个主范畴的铁路建设项目安全管理标准化评价指标体系.其次,借助劳伦茨曲线的基尼系数改进CRITIC方法,提出"G1-CRITIC-距离函数判别法"模型,计算属性权重.最后,采用VIKOR算法对案例项目进行实证分析,基于安全管理标准化值UR评估标准化管理水平.结果表明:各案例项目的安全管理标准化水平不同,UR值具有显著差异,P1～P5各项目的UR值分别为0.047 6、0.148 3、0.451 9、0.971 5、0.648(其中P4属于"高水平";P3和P5属于"中水平";P1和P2属于"低水平").通过折衷系数扰动下的敏感性分析,综合考虑群体效用和个体妥协,对不同等级的建设项目(P1～P5)分别进行讨论,并提出标准化建设的决策建议.研究结果与各案例项目实际安全管理标准化程度相符,为深入推进铁路建设项目标准化管理工作、促进建设项目各项安全管理行为规范运作和管理体系的持续改进提供参考依据.

关键词：

安全管理标准化评价铁路建设项目扎根理论G1-基尼系数改进CRITIC-距离函数判别法VIKOR折衷规划

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铁路工程制度、管理与技术协同创新机理研究

程保全黄健陵李志伟彭春艳...

791-801页

查看更多>>摘要：为探索铁路工程制度、管理与技术协同创新的影响因素,验证关键影响因素对创新绩效的作用机制,通过文献综述和专家访谈法,从制度、管理与技术3个维度识别铁路工程协同创新的影响因素,通过主成分分析法进行探索性因子分析,验证关键影响因素的合理性.在此基础上,构建关键影响因素之间及关键影响因素对创新绩效的作用关系模型.采用结构方程模型对关键影响因素之间的相互作用关系及对创新绩效的作用路径进行模拟计算与结果分析.根据影响因素的作用原理与作用过程,提出铁路工程创新绩效提升途径.研究发现影响铁路工程协同创新的关键因素包括:工程法律制度、创新政策、关系型管理、契约型管理、工程技术需求和创新资源投入,这些关键因素相互作用,且每一个关键影响因素都对铁路工程项目的创新绩效有着显著的直接影响关系.为了进一步提升铁路工程项目的创新绩效,有必要发挥铁路工程协同创新制度保障作用,加大铁路工程协同创新管控力度,并构建铁路工程协同创新技术网络.研究成果可为铁路工程创新理论和方法的研究提供参考,并为实践提供借鉴.研究结果有助于制定针对性的创新策略、合理政策,并为铁路工程建设提供有效的创新绩效提升途径.

关键词：

铁路工程协同创新影响机理结构方程模型

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基于DEMATEL-AISM的铁路工程建设风险识别影响因素与优化策略研究

郭峰李媛媛彭晓菁古江林...

802-811页

查看更多>>摘要：铁路工程建设大型化、复杂化和系统化的发展趋势下,潜在的风险因素日益繁多,铁路工程建设高质量和可持续发展之路充满挑战.风险识别作为风险管理的首要环节,是应对和控制铁路工程建设风险的关键,受到项目内外部多方面因素的影响,且现有实践中没有系统的指导,导致风险识别工作易存在疏漏.基于此,通过文献研究和因子分析,提取铁路工程建设风险识别的核心影响因素,运用决策与试验评价实验室和解释结构模型的方法,构建对抗多级递阶结构模型(DEMATEL-AISM),计算铁路工程建设风险识别各影响因素的重要程度及其耦合关系.研究结果表明:铁路工程建设风险识别的效果受到直接层、间接层和根源层3层因素共同作用,其中,危险源监测分析、人员风险意识、风险调查措施、风险应对能力、铁路建设目标、预期风险后果和风险识别技术是影响风险识别结果的关键因素,在铁路工程建设风险管理工作的开展中应重点关注和控制.基于模型结果,分析风险识别影响因素的层级结构及因果关系,并从风险内部控制、项目一体化风险管理体系构建和动态风险预警机制设立3个方面,提出了铁路工程建设风险识别的建议和策略.研究结果有助于提高大型铁路工程建设风险辨识结果的全面性和科学性,对构建铁路工程建设风险识别体系具有一定参考价值和借鉴意义.

关键词：

铁路工程建设风险辨识风险识别影响因素对抗多级递阶结构模型(DEMATEL-AISM)

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基于映射空间编码的高速运动轨道图像去模糊研究

鄢化彪刘词波黄绿娥赵恒...

812-825页

查看更多>>摘要：针对轨道缺陷检测系统因镜头抖动或相机快速移动而导致所采集图像较为模糊的问题,提出一种基于最大后验概率估计思想的映射空间编码的高速运动轨道图像去模糊算法.首先,该算法使用深度编解码器和残差网络分别对数据集中清晰图像到模糊图像的映射关系和模糊核进行编码,为了保证编码时频率信息的完整性,算法在传统的残差模块上引入快速傅里叶变换通道构成双通道残差网络,以补偿多次特征提取带来的频率损失;其次,算法采用深度图像先验(Deep Image Prior,DIP)将潜在的清晰图像和模糊核进行参数化,再利用先验得到的模糊核和清晰图像来调用编码空间中的映射关系;最后,通过交替优化潜在的清晰图像和模糊核,从而去逼近一个真实未知的映射,进而实现真实场景下高速运动轨道图像的去模糊.实验结果表明,双通道残差模块提取的特征图频率信息分量强度普遍高于传统的残差模块,相较于使用传统残差模块实现该算法,采用双通道残差模块可使峰值信噪比(Peak Signal-to-Noise Ratio,PSNR)提升0.84 dB,结构相似性(Structural Similarity,SSIM)提高0.025 1.与现有的深度学习去模糊算法相比,提出的去模糊算法对高速轨道检测系统所采集图像的去模糊效果更佳,在性能方面相较于最好的去模糊算法,PSNR提高了1.84 dB,SSIM提升了0.017 3,显著提升了采集图像的质量.研究结果可为下一步识别轨道部件是否存在缺陷提供清晰图像.

关键词：

运动去模糊编码-解码器映射空间深度图像先验残差网络

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基于弯沉斜率的CRTS-Ⅱ板CA砂浆层脱空长度评估方法

王广琦毛庆洲李清泉夏梦璇...

826-836页

查看更多>>摘要：列车运动条件下CA砂浆层脱空病害的定量检测缺乏有效的评估指标,而基于轨道/车辆响应特征和轨道线形变化的检测方法以定性判断为主.为解决上述问题,采用弯沉斜率作为脱空长度病害的评估指标,开展多种条件下脱空长度的定量评估研究.首先,基于欧拉伯努利梁理论和Winkler模型,推导出轨道板弯沉斜率与变形速度之间的关系.建立车辆-轨道有限元动力学模型,设置多种不同的脱空长度.其次,研究列车以不同速度通过病害区域时,轨道板表面特定区域变形速度的分布情况,统计该过程中轨道板最大变形速度出现的位置与轮对中心的间距.再次,基于线性递减粒子群优化算法,求解最优的变形速度测量位置.最后,分析弯沉斜率的变化规律及其与脱空长度的关联.研究结果表明:弯沉斜率与脱空长度呈正相关,因此弯沉斜率不仅可以用于砂浆层脱空的识别,还可以用于脱空长度的定量评估;在不同的脱空工况下,变形速度的最优测量位置位于列车轮对中心前方2.4 m处,该位置对应的变形速度能更有效地反映出脱空产生的影响;在不同的速度条件下,弯沉斜率的平均绝对百分比误差的平均值为13.7%,对应位置变形速度的平均绝对百分比误差的平均值为112.93%;揭示了不同脱空工况条件下弯沉斜率的变化规律,给出了7种脱空条件下弯沉斜率变化的参考范围.

关键词：

无砟轨道水泥沥青砂浆脱空变形速度弯沉斜率

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基于BP神经网络的混凝土箱梁最大温度梯度预测

王凯张勇刘建磊何旭辉...

837-850页

查看更多>>摘要：混凝土箱梁受到太阳辐射、大气温度波动等多种气象因素的综合作用,结构内部会产生显著的非均匀温度分布.截面内温度梯度可能会导致桥梁结构产生过大的温度应力与温度变形,影响桥梁结构的安全性和耐久性.本文旨在探究气象因素对混凝土箱梁温度场的影响机理,并提出一种能精确预测中国多区域混凝土箱梁截面最大温度梯度的方法.首先建立了日照条件下混凝土箱梁温度场计算模型,将2 a以上气象资料作为输入条件,对多个地区混凝土箱梁温度场长期变化进行了仿真模拟,并对混凝土箱梁截面温度梯度的长期变化趋势进行了分析.然后利用主成分分析(PCA)确定了混凝土箱梁截面最大温度梯度预测模型所需的输入参数.最后利用遗传算法优化的BP神经网络建立预测混凝土箱梁竖向、横向温度梯度的网络模型,并与混凝土箱梁截面温度梯度进行比较.结果分析表明BP神经网络模型可以精确地预测混凝土箱梁最大温度梯度,预测值平均绝对误差(AAE)均小于0.9℃,均方根误差(RMSE)均小于1.2℃,决定系数(R2)均大于0.9.基于当地气象条件,本文利用经典的BP神经网络模型所建立的预测模型对中国不同地区的混凝土箱梁截面最大温度梯度均能给出准确的预测,为混凝土箱梁设计和施工阶段的最大温度梯度的计算提供一种高效的方法.

关键词：

桥梁工程日照温度作用BP神经网络混凝土箱梁温度梯度

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基于数字散斑的轮轨垂向载荷识别方法研究

陈晶伟姜曼杨岳

851-859页

查看更多>>摘要：快捷有效地进行轮轨垂向载荷检测对保障轨道车辆的服役可靠性与运行安全具有重要意义.现有轮轨载荷检测方法尽管能实现轮轨垂向载荷的有效检测,但其测量精度受传感器布设方案、系统标定的限制,仅能实现定点检测.因此,引入数字散斑图像相关技术,为轮轨垂向载荷的快速、非定点检测提供新的技术方案.为了实现钢轨轨侧应力场的非接触、快速测量,通过左右相机同步采集垂向载荷作用下的钢轨散斑图像序列,并通过图像相关理论模型进行变形前后子区像素点的匹配和应力场计算.为了利用数字散斑检测获得的钢轨轨侧应力分布进行轮轨垂向载荷的识别,提出一种基于极限学习机(ELM)的轮轨垂向载荷识别方法.该方法采用Workbench有限元软件建立钢轨的数值模型,通过数值模拟结果选取应力变化相对敏感的区域作为轮轨垂向载荷检测的兴趣域,基于应力场数据集和对应的载荷数据集设计ELM网络参数,进而实现轮轨垂向载荷的自动识别.为了验证提出的轮轨垂向载荷识别模型的有效性,搭建基于XT-DIC的轮轨垂向载荷数字散斑检测实验平台.实验结果表明,用Y和Z方向模应力输入的方式构建的ELM模型有着最佳的识别性能,其垂向载荷预测误差仅有5.357%.研究结果为轮轨垂向载荷的非定点快速检测提供了新的可靠途径.

关键词：

轮轨载荷数字散斑图像钢轨应力ELM

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基于压电原理的装配式结构套筒灌浆饱满度检测方法研究

杜永潇孙晓立杨军全涌...

860-872页

查看更多>>摘要：为解决当前装配式结构套筒灌浆饱满度检测成本高、难以实时检测的技术难点,开发了基于压电测试原理的检测方法及设备,开展了相关的材料试验、模型测试和工程应用研究.首先,通过灌浆料的电学特性测试,探究灌浆料类型和凝固时间对压电测试结果的影响;然后,通过透明套筒的灌浆-漏浆循环试验,分析压电法对漏浆缺陷测试的有效性;进一步,通过预制模型试验,确定压电法判定灌浆饱满度的阈值;最后,依托广州东晓南路—广州南站连接线装配式桥梁工程,验证了压电法用于测试灌浆饱满度的有效性和实用性.研究结果表明:在埋没于灌浆料后,压电传感器测得的谐振电压显著降低,且该电压值在60 min内总体保持平稳,之后随着凝固时间的增加,电压值增长,且逐渐接近试验前初始电压值.在灌浆-漏浆循环试验中,无论传感器采用平放还是竖放的埋设方式,谐振电压均呈现出较明显的变化,说明压电法受传感器埋设方式的影响较小.对于套筒内灌浆饱满情况,其测量电压与灌浆前初始电压之比小于0.4,此数值可作为灌浆饱满度的判定阈值.工程应用结果表明,压电法现场操作方便,可指导现场对灌浆缺陷套筒进行补浆,满足对装配式结构套筒灌浆过程中的质量控制要求.研究结果为解决套筒灌浆质量检测难题提供了一种新途径和实践参考.

关键词：

装配式结构灌浆套筒灌浆饱满度压电法模型试验工程应用

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