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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
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    基于运营车构架加速度的轨道几何大值偏差监测技术研究

    孙宪夫王同军杨飞高彦嵩...
    97-106页
    查看更多>>摘要：在深入分析典型大值偏差区段的轨检数据时频特征基础上,基于运营动车组采集的构架垂向加速度数据,提出联合构架加速度尺度平均小波系数和构架垂向位移识别轨道几何大值偏差.研究结果表明,第一类大值偏差特征波长在20～50 m,往往引起车体垂向加速度大值偏差;第二类大值偏差特征波长在3～9 m,此类更为常见且发展迅速,车体加速度对其并不敏感,是轨道几何大值偏差的主要类型.车体垂向加速度在3～9 m波段内的响应较低,而构架垂向加速度响应主要集中在波长10 m以下,对于第二类大值偏差采用构架加速度进行监控更为合适.构架垂向加速度尺度平均小波系数在最高设计速度250、350 km/h条件下的阈值分别取0.10、0.11,对应构架垂向位移阈值分别取7.0、5.0 mm.实测数据分析表明,本文方法可以有效反映轨道几何大值偏差位置,为及时掌握线路服役状态及劣化趋势、保障列车持续安全运行提供技术参考.

    高速铁路构架加速度轨道状态监测大值偏差时频分析

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    3种平差基准下高速铁路CPⅢ平面控制网的精度分析

    宋占峰余世峰李荣之李军...
    107-113页
    查看更多>>摘要：针对工程实际CPⅢ网复测中以CPⅡ进行约束平差出现大量CPⅢ点坐标超限的情况,提出合理的CPⅢ网平差方法,设计总长为4 020 m的标准网和加密网两种CP Ⅲ平面网.建立重心、一点一长方向和一点一短方向3种平差基准,分别计算各基准下两种网形600 m间距CPⅢ点间的相对中误差,并与CPⅡ点相对中误差8 mm的规范规定进行比较.研究结果表明:两种网形在3种基准下,测距精度对点位相对精度影响均非常小,方向精度是影响点位相对精度的主要因素.在重心、一点一长方向(CP I的间距)基准下,两种网形600 m间距CPⅢ点间的相对中误差均显著小于8 mm,高于CPⅡ的相对精度.

    高速铁路CPⅢ平面网平差基准精度相对中误差

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    无砟轨道混凝土弯曲疲劳性能提升方法及其机理

    温家馨李化建黄法礼杨志强...
    114-121页
    查看更多>>摘要：为提升高速铁路无砟轨道的疲劳寿命,以直接承受列车高频疲劳荷载的无砟轨道混凝土为研究对象,通过Weibull分布函数对弯曲疲劳寿命进行统计分析,采用图像分析、孔结构分析等手段,对提高强度、乳液改性及增韧三种改性方法分析混凝土弯曲疲劳性能的提升效果及其提升机理.结果表明,与基准C60相比,C80混凝土疲劳寿命提升12.7％～29.7％,其原因是混凝土孔隙率降低6.9％,疲劳破坏前能量吸收能力提高40.3％,但峰值应变降低了 7％,耗散能量的占比下降到9％,表明混凝土脆性增加限制其疲劳性能提升效果;聚合物改性混凝土疲劳寿命提升21.0％～57.5％,疲劳破坏时断面裂纹未完全连通且宽度仅为0.7 mm,其原因是聚合物能够填充混凝土的孔隙、改善浆体韧性、增加浆体与骨料的黏结,使聚合物改性混凝土变形能力与吸能能力提升27.0％和74.2％;玻璃纤维混凝土疲劳寿命提升18.6％～41.1％,疲劳破坏形态证明玻璃纤维的桥接与应力分散作用是其疲劳性能提升的主要原因.

    高速铁路无砟轨道混凝土弯曲疲劳性能提升机理

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    基于深度风格迁移合成数据的扣件异常状态检测

    邱实陈斌胡文博刘延...
    122-131页
    查看更多>>摘要：扣件系统是轨道结构中的关键基础部件,其服役状态直接影响铁路列车的正常运行.现有基于机器视觉检测方案受样本不均的影响易漏检或错检.提出一种基于图像风格迁移学习的板式无砟轨道扣件系统异常状态检测算法.该算法基于实际场景进行铁路轨道结构的正向建模,按照设计阶段的约束关系参数化生成几何构造完全相同的BIM模型,通过轻量化物理引擎渲染场景细节,并随机部署不同类型状态的扣件系统,输出虚拟巡检图像.在此基础上,利用循环对抗生成网络将虚拟巡检图像进行真实化的风格迁移,得到高仿真且正负样本均衡的合成数据集.最后利用该数据集对典型的深度目标检测网络进行充分训练,实现对板式无砟轨道结构扣件异常状态的精确化检测.实验结果表明:经过风格迁移得到的合成数据集充分训练的Faster R-CNN网络具有最佳的板式无砟轨道结构扣件异常状态检测精度,对正常、断裂、缺失和位移4种类型状态的扣件检测MAP值为94.91％,相比真实数据集高出5.39％,比虚拟BIM数据集高出2.37％.其中缺失状态扣件检测精度提升最大,比真实数据集提高10.13％,实现了扣件状态识别精度的有效提升.

    铁道工程扣件异常状态检测风格迁移合成数据深度学习

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    三枕捣固作业中捣镐夹持力对有砟道床作用效应影响研究

    张智海肖宏刘光鹏王阳...
    132-143页
    查看更多>>摘要：为研究三枕捣固作业中捣镐夹持力与有砟道床状态间的联系,基于计算机成像技术构建多面体道砟颗粒,考虑捣镐与道砟间复杂传力过程,提出利用虚拟单元模拟夹持油缸作用,采用DEM-MBD耦合算法及Hertz-Mindlin Nassauer Kuna本构关系建立三枕异步捣固装置-轨排-有砟道床藕合分析模型,并借助自行研制的三向振动测试传感器(TAB)获取试验数据验证仿真模型的正确性.在此基础上,揭示夹持阶段道床内部道砟颗粒接触力组构的演变过程,并利用数理统计原理从宏细观角度分析捣镐夹持力对轨枕力学状态、道砟颗粒运动特征、道床局部区域密实度及道床刚度的影响.研究结果表明,在夹持阶段道床内部的道砟颗粒法向和切向接触力合力分布均存在明显的各向异性;枕底区域对夹持力的敏感程度较高;较小和较大的夹持力均会导致枕下上部区域道砟颗粒速度分布数学期望值和方差偏大,不利于该区域道砟颗粒的密实稳定;当夹持力为7.8 kN时,道床刚度可达最大值41.43 kN/mm,轨枕接触状态良好.因此,现场线路维修时应根据起道量定制化捣镐夹持力,建议当起道量为30 mm时,一对捣镐夹持力取为7.8 kN可保证三枕捣固作业质量.

    有砟道床多面体道砟颗粒三枕异步捣固离散元接触组构

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    盾构隧道混凝土管片接头抗弯与抗剪性能试验研究

    赵立财
    144-151页
    查看更多>>摘要：混凝土管片的接头部位在使用过程中,会受到轴力、弯曲力矩和剪切力的共同作用,为能够全面了解混凝土管片接头处受不同外力下作用下的力学性能.根据研究特点,设计三组试验分别为极限承载能力、极限弯矩、剪切试验.针对混凝土管片接头有、无斜向螺栓工况,从管片接头受压区高度、最大张开度以及张开角度的试验数据角度,分析混凝土管片接头处轴力和极限弯矩之间的变化关系.采用有斜向螺栓逆剪切、有斜向螺栓顺剪切以及无斜向螺栓剪切的三种对比试验方式,开展管片接头破坏状态和接头相对错动量分析.研究表明,有无斜向螺栓下的混凝土管片接头处受压区高度和极限弯矩均随着轴力的增加呈现线性增长的趋势,最大张开度和张开角均随着轴力的增加呈线性减弱的趋势;有斜向螺栓连接的管片接头,其相对错动曲线存在平台段,同时受顺剪下的平台段要明显长于逆剪下的平台段.通过管片接头顺剪切和逆剪切破坏对比试验的研究,可较为全面地揭示管片接头部位的抗弯、抗剪切性能的宏观变形规律,其研究结果可为盾构隧道管片接头构造的合理选择提供参考.

    盾构隧道管片接头逆剪切顺剪切相对错动量破坏特征

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    混凝土试块中不同空洞几何形态的地质雷达图像特性测试与分析

    王艳辉丁冠军崔广炎李宇杰...
    152-162页
    查看更多>>摘要：根据施工现场隧道无筋衬砌空洞病害情况,构建足尺寸的混凝土试块物理模型,并设置不同几何形态空洞,模拟无筋衬砌空洞病害.利用探地雷达(GPR)检测得到不同龄期、不同天线频率和不同病害对比情况下的空洞病害数据,进行地质雷达图像特性测试与分析.结果表明:混凝土试块中空洞病害检测的最佳天线频率为800 MHz,最佳检测时间为第17天左右;最大幅值AT和电磁波能量ET可作为空洞早期识别的重要特征参数;不同形状空洞的电磁波振幅属性与混凝土龄期关系呈现为"W"形曲线规律;当空洞和不密实病害同时存在时,最大幅值AT更适合不密实病害的辨识研究.本研究可为隧道无筋衬砌空洞及不密实病害的检测和辨识提供理论依据,并为施工现场隧道无筋衬砌空洞病害的检测时间与天线选择提供参考.

    地质雷达物理模型试验无筋衬砌空洞病害特性测试与分析

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    基于炮孔钻进参数的隧道掌子面围岩三维精细化分级方法

    王明年赵思光童建军夏覃永...
    163-173页
    查看更多>>摘要：长进尺、大断面开挖条件下,隧道开挖掌子面-未支护段围岩三维稳定性具有更大挑战,围岩三维精细化分级是解决该问题的关键.基于现场收集的大量钻进参数样本,运用极端随机树算法,建立围岩智能分级机器学习模型;在此基础上,利用凿岩台车扫描定位系统及坐标系转换关系确定各炮孔钻进参数对应的三维坐标,并利用克里金空间插值技术构建开挖循环范围内钻进参数三维数据空间;结合隧道工程实际,进一步将钻进参数三维数据空间纵向分段、横向分块(分层、分区),利用围岩智能分级模型实现各尺度三维精细化分级,为制定、调整施工方案提供建议.研究有助于促进基于钻进参数的围岩智能分级的应用,提升施工阶段的围岩分级水平,为精细化设计奠定基础.

    隧道钻进参数围岩分级三维空间插值精细化设计

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    基于随机变量概率分析的铁路隧道紧急救援站间距计算方法

    陈昕于丽郭晓晗王明年...
    174-182页
    查看更多>>摘要：考虑着火列车位置和残余运行时间两个随机变量,构建基于列车残余运行的紧急救援站间距定量计算方法并进行验证,分析隧道纵坡、列车制动性能、列车动力损失对紧急救援站间距的影响,以及不同紧急救援站间距的适用条件.研究结果表明,列车动力损失增大、制动性能减弱、隧道纵坡增大均会导致紧急救援站间距减小,其重要性排序为列车动力损失＞列车制动性能＞隧道纵坡;紧急救援站间距15 km的适用条件为列车动力损失≤1/4;间距20 km的适用条件为列车动力损失≤1/4,且隧道坡度为30‰时,通行列车制动性能应与CRH5相当;间距30 km的适用条件为99.97％保证率的列车残余运行时间≥21.5 min.

    铁路隧道紧急救援站间距列车动力损失列车制动性能隧道纵坡

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    铁路工程技术接口施工工序多目标协同优化研究

    霍雨雨鲍学英李爱春班新林...
    183-192页
    查看更多>>摘要：为解决铁路工程技术接口施工时多主体、多任务、多工序协同度不高导致的停工、资源冲突等问题,从多目标协同优化的角度对铁路工程技术接口施工工序进行研究.从系统整体的角度出发,对各个接口任务进行全方位、全过程、全要素的动态协同管理,实现分布式资源的协同与共享.利用Pareto最优原理,基于NSGA-Ⅱs算法,建立不确定环境下技术接口工期-鲁棒性-资源的多目标均衡优化模型,求得一系列Pareto最优解集,实现各个目标的协调优化.以某铁路标段桥隧连接处为例,对其技术接口进行多目标优化分析,得到23个接口工序调度方案的最优解集,并结合接口实施的实际情况,对其工期、鲁棒性和资源的需求作出优化决策,为技术接口工序工期和资源的合理安排提供参考.

    技术接口协同管理不确定环境多目标优化NSGA-Ⅱs算法

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