首页期刊导航|铁道学报
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

    高速铁路日常客运量的EMD-Informer组合预测方法

    秦进胡冉毛成辉小虎...
    1-11页
    查看更多>>摘要:铁路客流需求的科学预测是进行运输组织方案决策的重要依据.以高速铁路历史客票数据为基础,结合经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)与机器深度学习中的注意力机制,提出高速铁路日客流量的EMD-Informer组合预测方法.首先采用EMD方法分解高速铁路客流量序列,获得具有周期特征和线路客流内在特征的模态分量,再利用Informer模型分别训练和预测各模态分解分量,并通过多头注意力机制高效挖掘客流数据内在规律和捕捉数据序列中的关键特征,在此基础上重组各分量预测值,从而得到高速铁路日常客流的整体高精度预测值.同时,根据结合问题特征的大量实验,明确可供实际运用参考的超参数设置规则.基于京沪高速铁路全线的实例计算分析表明,相对对比预测方法,EMD-Informer组合预测方法在高速铁路客流的单步预测及超前预测上均具有明显更小的预测误差.

    高速铁路客运量预测经验模态分解注意力机制Informer模型

    高速铁路列车运行图一体化自动编制方法研究

    安迪武晋飞张宇墨
    12-21页
    查看更多>>摘要:高速铁路列车运行图编制不仅要在图面上生成列车运行线,还要考虑客运需求、车底交路运用、车站股道运用等问题,影响因素众多,且各影响因素相关性较强,因而我国高速铁路列车运行图一直以来都采用人工铺画方式,缺少计算机一体化自动编制方法.为进一步提高高速铁路运行图编制效率,在借鉴人工编图经验的基础上,提出基于车底交路方案、列车结构方案及调整策略的高速铁路列车运行图一体化自动编制流程,同时生成列车时刻表、车底交路方案、车站股道运用方案.针对不易处理的列车运行图结构优化问题,设计微观站场进路占用策略与运行图优化编制模型,并以京沪高速铁路为例进行验证,用时48 h重新铺画运行图,各项指标与真实运行图相近,大幅减少了现有运行图编制模式对人力物力的消耗,为高速铁路列车运行图编制提供一种自动化的理论与技术支撑.

    车底交路方案列车结构方案一体化优化模型

    都市圈轨道交通多阶段交路一体化编制研究

    谭彬
    22-29页
    查看更多>>摘要:在都市圈轨道交通线网不断织密和互联互通背景下,不同时期的线网结构会影响运行交路方案.考虑都市圈轨道交通网在不同阶段的变化情况,研究都市圈轨道交通多阶段运行交路一体化编制问题.首先,以各阶段交路车型编组与开行频率、直达与换乘客流配流情况为决策变量,以最小化乘客旅行时间与交路运行里程为目标,考虑客流需求、服务频率、通过能力、交路设置规则、交路多阶段延续性等约束,构建都市圈区域线网多阶段运行交路一体化编制模型.以某都市圈新建城际快轨为例进行实证研究,结果表明,本方法一体化编制的不同阶段交路方案具有良好的延续性和稳定性;相比各线路分别运行本线交路模式,能够减少乘客因换乘增加的时间,节时比达到18%~19%.

    铁路运输多阶段交路编制整数规划都市圈轨道交通互联互通

    两轴径向独立轮副轨道车辆动力学性能

    杨超王文静邹晓宇王斌杰...
    30-35页
    查看更多>>摘要:针对独立车轮导向问题提出后倾角导向方法,使独立轮副轨道车辆获得自导向能力.阐述车辆的自导向原理,利用横向轮轨力和后倾角力臂形成摇头力矩,使独立车轮自动转向.关于中心对称的前后独立轮副分别向相反方向转向,使独立车轮处于径向位置.采用多体动力学方法分析独立轮副轨道车辆的自导向性能.结果表明:在直线轨道上,后倾角对车辆横向位移和摇头角的影响明显.带后倾角车辆出现类蛇行运动现象.具有后倾角的车辆在直线轨道上能够自动复位.在曲线轨道上,左前导向轮具有较大的冲角.后倾角能够使车辆动态对中,最终回到轨道中心线位置.带后倾角的独立轮副轨道车辆在曲线轨道上具有有限的导向能力.

    轨道车辆自导向独立车轮导向性能类蛇行运动

    基于Wiener退化过程的动车组部件状态-机会维修模型分析与研究

    皇甫兰兰苏宏升林俊亭
    36-44页
    查看更多>>摘要:针对动车组多部件存在运行维修成本高、欠维修或过维修的现象以及故障影响范围大等问题,提出一种基于Wiener退化过程的部件状态-机会维修优化模型.该模型利用Wiener过程描述部件在运行过程中的劣化程度,通过基于指数分布的随机几何过程反映不完全维修后部件的劣化损伤,同时利用定期检测获取部件的实际劣化值.从随机过程和拓扑的角度,分析不同类型维修策略之间的区别与联系.结合单部件状态维修优化策略,求得各部件的最优状态阈值和维修检测周期.引入机会阈值与状态阈值的比值,结合部件退化过程与状态阈值、机会阈值之间的关系,推导部件状态、机会维修次数期望值的数学表达式,建立状态-机会维修策略模型,采用蒙特卡洛算法进行模拟,确定各部件的最佳机会阈值,达到优化维修费用率的目标.以某型号动车组牵引供电系统为例,通过仿真验证,表明采取状态-机会维修模型,可以有效减少停机次数,降低维修费用率.

    动车组机会阈值状态-机会维修Wiener退化过程随机几何过程蒙特卡洛算法

    基于孪生多注意力网络的接触网侵限轻飘物跟踪

    屈志坚张博语朱琳梁家敏...
    45-55页
    查看更多>>摘要:针对接触网侵限轻飘物尺度变化大、遮挡干扰和铁路限界背景杂乱,易导致跟踪失败的问题,提出一种基于孪生多注意力网络的接触网轻飘物侵限跟踪新方法.引入三种注意力机制从更深层次提取轻飘物特征,通过空间注意力消除局部感受野限制,通过通道注意力突出轻飘物类别的通道特征,将交叉注意力聚焦于目标模板与搜索图像信息,采用空间正则化滤波器抑制背景干扰,融合各部分特征实现对侵限轻飘物的跟踪.采用OTB100数据集进行精度与准度实验,以国家重点实验室试验线采集的数据为算例进行实验,通过消融实验验证了新方法的有效性.结果表明:相比于相关滤波类SRDCF算法和深度学习类SiamRPN++、DaSiamRPN算法,新方法可获得更好的鲁棒性和准确性.

    接触网限界轻飘物注意力机制神经网络空间正则化

    动车组牵引电机轴承超温故障原因分析及优化措施研究

    吴国栋沙淼单巍任广强...
    56-62页
    查看更多>>摘要:针对某平台动车组牵引电机频繁出现轴承超温报警故障问题,展开轴承超温故障原因分析.根据润滑脂过温劣化和轴承电腐蚀两类故障特征现象,判定轴承超温由轴间功率分配不平衡、轴电压过大和轴承绝缘抗击穿能力低导致.研究各轴电机功率分配差异、动车组接地方式、轴承绝缘涂层厚度等影响因素,明确轴承超温故障产生原因及机理.结果表明,车控驱动的动车出现轮轴滑行或空转时,会导致其他轴电机过载升温加速润滑脂老化;由分合闸过电压产生的牵引电机轴电压与接地位置和回路参数相关,不同位置接地方案下轴电压的差异最高可达到两倍;在较高轴电压下,轴承绝缘涂层厚度不足会导致绝缘击穿,造成轴电流对轴承的损伤,最终导致轴承异常磨损超温.为防止轴承超温故障频繁出现,提出TCU控制逻辑优化、整车接地方式优化及绝缘涂层厚度优化等措施,为列车安全运行提供有效的优化方案.

    动车组牵引电机接地方式电蚀轴承

    基于北斗3号PPP-B2b信号的实时精密单点定位方法研究

    邓陈喜姜维王剑蔡伯根...
    63-73页
    查看更多>>摘要:针对IGS精密产品存在相应时延且在列车长时间高速运行下不便联网下载的问题,研究基于BDS-3提供的PPP-B2b服务的实时PPP方法.基于广播星历和PPP-B2b校正模型获取PPP-B2b实时精密产品,基于PPP模型及模糊度在线解算方法得到实时动/静态PPP结果,并利用实测数据对PPP-B2b轨道及钟差修正量级、实时PPP性能进行分析.20 min实验结果表明:实时动态PPP的北向定位精度为0.417 2 m,东向定位精度为0.304 1 m;实时静态PPP的北向定位精度为0.100 5 m,东向定位精度为0.174 1m.基于PPP-B2b服务的实时PPP具有时效性优势,静态性能优于传统基于IGS精密产品的PPP,动态性能与之相当.

    PPP-B2b列车定位实时精密单点定位

    基于改进MPC的重载铁路移动闭塞系统下列车编队控制方法研究

    林正南俞花珍邰国璇郭玮...
    74-81页
    查看更多>>摘要:列车编队控制是城市轨道交通移动闭塞系统下一种提升输送能力的重要手段.针对重载列车载重大、编组长、操控难度大的特点,提出一种重载移动闭塞系统下基于改进MPC的重载列车编队运行控制方法.首先建立基于多质点模型分布式控制结构的重载列车编队模型,然后通过增加自适应反馈环节改进MPC方法,并引入0-1指标变量处理非线性函数,进一步求解混合整数的二次型优化问题,最后采用朔黄重载移动闭塞系统下的实际线路数据和列车数据进行仿真,可得到最大速度误差为0.465 km/h,最大间隔误差为1.899 m,且误差分布聚集在零点附近.仿真结果表明:提出的基于改进MPC控制方法能够满足重载移动闭塞系统下编队控制精度要求,该控制方法是有效的.

    重载列车编队运行模型预测控制协同控制

    基于格密码的5G-R车地认证密钥协商方案

    陈永刘雯张薇
    82-93页
    查看更多>>摘要:5G-R作为我国下一代高速铁路无线通信系统,其安全性对于保障行车安全至关重要.针对5G-AKA协议存在隐私泄露、根密钥不变和效率低等问题,基于格密码理论提出一种新型5G-R车地认证方案.首先,使用临时身份信息GUTI代替SUCI,克服了 SUCI明文传输的缺点.其次,设计基于格密码的根密钥更新策略,采用格上公钥密码体制、近似平滑投射散列函数和密钥共识算法,实现了根密钥的动态更新和前后向安全性.再次,加入随机质询和消息认证码,实现了通信三方的相互认证,可有效防范重放、DoS等多种恶意攻击.最后,采用串空间形式化方法进行安全验证,结果表明:本文方法较其他方法有更高的安全性,被攻击成功的概率最低,仅为O(n2)x2-128,且有较低的计算开销和通信开销,能够满足5G-R高安全性的需求.

    5G-R车地认证密钥协商格密码前后向安全性串空间模型