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期刊信息/Journal information
铁道学报
铁道学报

杨浩

月刊

1001-8360

tdxb@vip.163.com

010-51847451、51842631

100844

北京复兴路10号

铁道学报/Journal Journal of the China Railway SocietyCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>> 本刊主要刊登铁路运输与经济、机车车辆、通信信号、电气化与自动化、铁路工程等学科的科研成果论文及综述。入选《中文核心期刊要目总览》核心期刊、俄罗斯文摘杂志（AJ）、美国工程索引（Ei Compendex）、德国国际建筑学数据库（ICONDA）、剑桥科学文摘(CSA)、中国科技论文与引文数据库、中国科学引文数据库等十余家大型数据库。 《铁道学报》于2009年8月1日正式开通。
正式出版
收录年代

    考虑旅客需求的可变编组动车组运用优化方法研究

    武晋飞薛冰单杏花
    1-10页
    查看更多>>摘要：同一交路中固定编组动车组列车的运输能力(席位能力)相同,但所服务区段的旅客出行需求强度并不同,由此可能造成运力浪费.为合理运用动车资源,考虑利用可变编组动车组列车,为同一交路提供与客流需求相匹配的席位能力.基于给定列车时刻表及各列车OD客流需求,以有限动车资源下客票收入最高为优化目标,构建高速铁路可变编组动车组运用优化模型,并将非线性规划模型等价转化为线性整数规划进行求解.通过案例计算分析发现:可变编组动车运用方案可以有效提高动车运用效率和客运收入.在动车资源有限情景下,对比固定编组动车运用方案,优化方案的客票收益增幅达8.79％.

    动车组运用可变编组线性整数规划旅客需求客票收益

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    中低速磁浮列车操纵策略及运行优化算法

    周艳丽欧阳瑞祺陆荣秀崔俊锋...
    11-20页
    查看更多>>摘要：中低速磁浮列车线路坡度起伏大,运行环境复杂,为改善其运行优化效果,提出一种基于改进蜣螂优化算法的中低速磁浮运行优化方法.首先,针对线路特点提出"多次惰行"的操纵策略;其次,构建一种考虑准时性、节能性和舒适度的中低速磁浮列车运行优化模型;然后,运用Cubic混沌映射和反向学习策略对蜣螂优化算法进行种群初始化,同时设计线性自适应种群分配比提升算法收敛速度;最后,利用基准测试函数与传统智能优化算法进行对比测试,并基于某磁浮线路进行实例仿真.实验结果表明:改进的算法不仅在求解复杂函数上有良好寻优性能,同时实例仿真中各项性能指标均有效提升,具有较好的参考意义和实用价值.

    中低速磁浮操纵策略运行优化蜣螂优化算法

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    更高速下轮轨瞬态"滚-滑-跳"接触行为及中/短波不平顺临界限值研究

    赵鑫黄双超杨吉忠Zhen YANG...
    21-32页
    查看更多>>摘要：简述轮轨滚动接触行为预测方法现状的基础上,选择最适于400 km/h及以上更高速和中/短波不平顺激励下轮轨"滚-滑-跳"接触行为分析的瞬态滚动接触显式有限元建模方法,建立更高速轮轨三维瞬态滚动接触时域分析模型,数值模拟了轮对在典型曲线轨道上的瞬态曲线通过行为.根据现营高速轮轨的中/短波不平顺调研,以波长30～210 mm钢轨波磨为典型不平顺,考虑波磨激励下左右两侧轮轨动力作用相互影响,分析波磨几何等因素对速度500 km/h及以下轮轨瞬态"滚-滑-跳"接触行为的影响.考虑低、中频动力减载等因素的前提下,仅从轮轨接触脱离角度,提出轮轨中/短波不平顺的临界管理限值建议,讨论其重要性、合理性和应用局限,并与《高速铁路钢轨打磨管理办法》规定的波磨整治限度进行对比.

    更高速铁路轮轨滚动接触中/短波不平顺轮轨脱离临界限值显式有限元

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    增强牵引变流器过载的IGBT泵升驱动技术

    黄先进高冠刚刘宜鑫陈澄...
    33-39页
    查看更多>>摘要：轨道交通牵引变流器在车辆启动加速和紧急制动过程中,会运行在过载工况,即流过IGBT的电流超过设计的额定电流.此时虽然仍在器件允许电流范围内,但IGBT损耗会出现较大增幅,导致变流器温升大幅波动.研究一种集成门极电压泵升技术的IGBT驱动电路,在需要短时加大IGBT通流能力时,可以将门极开通电压升高,降低IGBT的导通压降,减小IGBT的损耗和温升波动.分析过载工况下的牵引变流器工作特性,并在此基础上计算IGBT的损耗和温升情况;分析门极开通电压升高对IGBT导通压降的影响,并设计具有门极电压泵升功能的IGBT驱动电路.通过仿真和双脉冲动态开关实验,验证此设计功能的有效性.

    牵引变流器IGBT驱动电路门极电压泵升技术IGBT损耗

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    基于等效裂纹法的铝合金T形焊接接头疲劳寿命评估

    朱涛王超田晓晨杨冰...
    40-47页
    查看更多>>摘要：针对焊接缺陷的多样性、复杂性及随机分散性等特征,提出一种以一组高应力疲劳试验结果作为参考点的等效裂纹法开展焊接结构的疲劳寿命研究.以疲劳试验结果作为参考,假设一个完整板中的初始裂纹等效焊接结构中的缺陷及应力集中效应,基于线弹性断裂力学和Paris公式计算等效裂纹扩展寿命作为焊接结构的疲劳失效寿命.提出基于等效裂纹法的结构疲劳寿命计算流程;开展铝合金T形焊接接头的疲劳试验以及拟合P-S-N曲线;基于T形焊接接头的焊根失效模式采用等效裂纹方法预测T形接头的计算P-S-N曲线,并与试验拟合曲线进行对比,相对误差为10％,验证了该方法的可行性与有效性;最后,通过一组变幅载荷谱疲劳试验与预测P-S-N曲线对比,相对误差均小于15％,同时也验证了该方法对于变幅载荷的适用性,实现了基于一组疲劳试验结果预测全范围T形焊接接头疲劳寿命的评估.以较少的测试和成本实现确定的疲劳寿命,简化了概率疲劳寿命的评估过程,该方法可以推广于其他焊接接头寿命评估中.

    T形焊接接头等效裂纹法疲劳寿命变幅载荷

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    重载货车车钩多元载荷解耦识别技术研究

    刘杨
    48-57页
    查看更多>>摘要：车钩是重载货运列车的关键连接部件,而车钩结构特性响应是纵向拉伸、垂向点头、水平摇头等多元载荷的耦合力学问题,鉴于传统理论研究与监测手段均聚焦于纵向载荷,而对车钩的横向、垂向载荷的解耦识别理论与方法研究甚少,因此提出重载货运列车车钩多元载荷解耦识别方法.考虑车钩结构受到纵向载荷、水平摇头载荷、垂向点头载荷的耦合力学问题,建立基于车钩结构特性应变感知面的多元载荷识别理论模型;通过多元载荷识别模型表征出七种载荷解耦方式,并通过有限元数值仿真获取载荷与应变之间的关系系数,进行耦合随机加载,验证了七种多元载荷解耦识别的鲁棒性和识别相对误差.结果表明,该车钩多元载荷解耦识别方法能够解耦出车钩的三向载荷,并得出七种解耦方式中的第四种的识别精度最高,其多元载荷的识别精度在5％以内,可以满足实际工程应用需求.

    重载列车车钩力多元载荷数值分析

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    基于动态相量法的地铁牵引整流机组谐波传递研究

    华敏陈剑云傅钦翠钟汉华...
    58-67页
    查看更多>>摘要：牵引整流机组在运行过程中具有非线性时变特性,对谐波扰动的传递作用导致其交直流侧的谐波交互影响,成为威胁地铁牵引供电系统安全稳定的潜在隐患.为揭示牵引整流机组交直流侧谐波传递的内在机理,采用基于动态相量表达的电压、电流开关函数描述牵引整流机组的非线性时变特性,分析整流变压器不同连接方式对开关函数的影响,给出开关函数的各阶动态相量计算式.以调制理论为框架,采用基于动态相量的矩阵运算进行牵引整流机组谐波传递计算,包括交流侧谐波电压传递和直流侧谐波电流传递,模拟牵引整流机组谐波传递过程,明确了谐波频率的变换关系.通过与PSCAD/EMTDC中详细电磁暂态仿真结果进行对比,验证了该方法的正确性和有效性,可为滤波装置参数设计与谐波抑制策略制定提供参考.

    牵引整流机组谐波传递动态相量法开关函数频率变换

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    基于PSENet区域分割的列车车厢号定位研究

    范沐阳喻春雨马鑫童亦新...
    68-75页
    查看更多>>摘要：针对自然场景中行驶列车的车厢号采用现有文本定位方法容易存在严重畸变,从而导致漏检率高的问题,提出一种基于区域分割的列车车厢号精确定位方法.该方法所采用的网络模型基于PSENet,首先采用引入通道域注意力的ResNet50网络提取特征,使模型更加关注卷积通道信息,从通道域的角度对权重进行再分配,提高车厢号的定位精度;然后采用特征金字塔和自底向上路径增强模块融合多尺度特征图,将浅层网络中的强定位特征传播到深层网络,以从复杂环境中准确定位车厢号区域,降低车厢号的漏检率;最后采用基于广度优先算法的渐进尺度扩展模块对融合的特征图进行目标区域的从小尺度到大尺度的拓展分割,使用结合集合相似度度量Dice系数的损失函数对分割结果进行分类回归,输出定位结果.实验结果表明:通过在真实列车车厢号图像数据集上进行训练验证,本文提出的网络模型在铁路货运列车车厢号定位精度达到97.47％,召回率为94.14％,综合F1分数为95.78％,预测单张图约需0.2 s.相比于基础PSENet对车厢号的定位精确率提升3.78％,召回率提升1.71％,总体上车厢号的F1分数提升2.73％.研究成果可为列车车厢号自动检测识别系统提供一种高精度的车厢号检测定位方法.

    货运列车车厢号定位PSENet通道注意力多尺度特征融合

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    基于多导体传输线的高速铁路站内机车信号邻线干扰研究

    刘希高杨世武
    76-85页
    查看更多>>摘要：ZPW-2000系列轨道电路广泛应用于高速铁路区间及站内,其中站内邻线干扰问题较为复杂.为防止高速铁路站内机车信号邻线干扰导致CTCS-2和CTCS-3级列控系统车载设备误动作的情况,对站内邻线干扰的分析是非常必要的.基于多导体传输线微分方程,推导多导体传输线的阻抗差分方程和导纳差分方程.在多导体传输线差分方程的基础上,进一步建立包括轨道区段、发送设备和接收设备等的轨道电路邻线干扰模型,并对比现场数据和仿真数据,验证模型的正确性.最后,通过对机车信号邻线干扰模型的计算仿真,研究区段并行长度、线路间距、线路角度、道砟电阻和功放电压等因素对于机车信号邻线干扰数值的影响规律,主要结论为:对于同向载频干扰,机车信号干扰电流最大值随着线路间距和线路角度增大而逐渐减小,设计时线路间距不宜小于5 m,合理设置道岔区段可降低干扰;随着功放电压和道砟电阻增大而逐渐增大,设计时应采用低功放电压设计和当地可能达到的最大道砟电阻.

    高速铁路轨道电路多导体传输线机车信号邻线干扰

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    基于XGBoost-Informer模型及多源数据的铁路通信QoS告警机制

    王允琪蔺伟梁轶群杨居丰...
    86-96页
    查看更多>>摘要：针对当前铁路通信业务实时监测数据量大、维度广,且缺少有效智能监测和告警机制,探究如何对多源铁路监测数据进行高效分析,并建立一种更为智能的网络服务质量预测告警机制,已成为支持铁路高效运营和安全保障的迫切需要.将多源铁路监测数据进行数据对齐、清洗并进行特征优选,建立XGBoost-Informer融合模型进行训练,用XGBoost模型找寻数据特征与目标值间的横向分类关系进行粗分类预测,再结合Informer模型对数据前后文间的纵向时序关系进行修正,得到列车运行过程中的时延、场强和服务质量优劣的预期结果,以在预期不良时提前触发告警,并根据所预测的网络特征进行告警分类.使用本文算法模型对多源铁路监测数据粗分类准确率为96.7％,经过修正后准确率为98.7％;在对比其他分类模型时,其均方根误差为0.113,平均绝对误差为0.003,均优于其他模型并有显著提升,模型拟合效果良好.该机制在保证铁路运营安全的情况下提高了对监测数据的处理效率并对网络状态趋势进行预测,对提升下一代铁路在途监测和智能运维具有指导意义.

    铁路通信智能运维监测XGBoostInformer预测告警

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