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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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    基于位串的调车线受限站顺编组调车问题优化方法

    赵军廖代富陈诚彭其渊...
    1-14页
    查看更多>>摘要：编组调车是铁路车站的主要日常工作之一,研究其优化方法对于提高车站编组调车作业效率和运输生产质量具有重要作用.研究调车线数量及能力受限下将一列车列按站顺编组为一列车列的编组调车问题,拓展基于位串的调车原理,使用两个0-1矩阵准确表示站顺编组调车作业计划;分别设计全线和留线位串法,在前者所有调车线循环连挂,在后者除列车编成线外剩余调车线循环连挂.为两类位串法设计统一的两阶段计算方法,按字典序最小化连挂钩数、调动车数、占用调车线数和溜放钩数.第一阶段给定连挂钩数与可用调车线集合,构建以调动车数最小为目标的0-1线性规划模型确定有效矩阵,通过逐步增加连挂钩数和缩减调车线集合迭代求解模型,直到达到预设条件;第二阶段定制3个规则进一步减少第一阶段获得有效矩阵的调动车数和溜放钩数.收集既有编组调车方法设计的多个算例,验证本文所提方法相比于既有方法的优越性.

    铁路运输行车组织调车工作位串两阶段法

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    基于自动提钩的驼峰溜放部分纵断面设计优化研究

    张红亮杨俊杰邱星莫斯贤...
    15-22页
    查看更多>>摘要：相比人工提钩,自动提钩技术具有更快的响应速度、更精确的控制能力,能够适应更高的推峰速度,可以提升驼峰的解体作业效率.而更高的推峰速度意味着更大的车组初始动能、更短的车组溜放间隔时间,同时也对驼峰溜放部分纵断面提出了新的要求.为研究自动提钩技术对驼峰溜放部分纵断面的影响,本文以推峰速度最大、累计加权溜放时间最小、优化区域高度最低为优化目标,以坡段数量、坡度、变坡点坐标为决策变量,以变坡点位置、分路道岔最大允许入口速度、优化区域末端最小速度等为约束条件,构建基于自动提钩的驼峰溜放部分纵断面设计多目标优化模型,并设计求解算法.仿真计算结果显示,与既有方法相比,本文提出的优化模型中的纵断面方案,推峰速度提高9.5％,累计加权溜放时间减少6.0％,优化区域高度降低4.6％,驼峰总体作业效率提升7.6％,平均制动能耗降低约151 kJ/辆.研究内容可为自动提钩技术的驼峰纵断面改造提供理论依据.

    驼峰自动提钩纵断面设计多目标优化

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    动力集中动车组动力车前后横向平稳性差异研究

    沈龙江李广邓小星姚远...
    23-29页
    查看更多>>摘要：针对动力集中动车组动力车现场运行前、后横向平稳性差异问题,基于动力学仿真分析方法研究其形成机理与影响因素,并提出减缓措施.采用Simpack软件建立某型动力车的动力学模型,对比抗蛇行减振器斜对称与开口向外两种布置方式,分析关键悬挂参数对车体前端和后端横向平稳性影响,并采用模态分析法研究抗蛇行减振器横向安装角对蛇行模态稳定性和车体横移摇头模态相位差的影响;以线性稳定性和车体前、后端横向平稳性指标为优化目标,对抗蛇行减振器阻尼、等效串联刚度以及横向安装角进行多目标优化,并根据计算结果对优化参数进行Sobol全局敏感性分析.结果表明:抗蛇行减振器采用斜对称布置方式时,车体前端与后端的横向平稳性差异受悬挂参数影响较小,横向安装角对动力车横向稳定性不敏感;采用开口向外布置方式时,抗蛇行减振器适当横向安装角度显著降低甚至消除车体前端和后端横向平稳性差异,且车体横向平稳性和线性稳定性对横向安装角均较为敏感,建议优化横向安装角2°～6°.

    动力车横向平稳性差异模态分析多目标优化敏感性分析

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    高速列车周围风雪运动特性及转向架区域积雪成因分析

    王家斌高广军张琰于尧...
    30-41页
    查看更多>>摘要：采用基于Realizable k-ε模型的非定常雷诺时均方法(URANS)和离散相模型(DPM)研究高速列车底部转向架及其腔体区域的严重积雪问题.基于高速列车底部风雪两相流时空运动演化特性进行深入分析,并对转向架区域积雪成因进行归纳总结.研究结果表明:大量雪粒跟随转向架区域剪切层下方的高速气流流出转向架区域,部分雪粒在转向架中间区域和后端板附近跟随上扬气流向上扬起并撞击黏附在转向架和后端板迎风面,并在转向架底面形成大量积雪;仅有少量雪粒在后侧电机和后端板附近向上爬升至转向架上方,在后端板顶部相遇汇聚后在低速气流驱动下游离折返至前端板附近并重新汇入车底流场,悬浮雪粒在重力作用下沉积在转向架顶面,并在转向架上表面形成少量积雪.

    高速列车转向架区域风雪两相流数值模拟冰雪风洞试验积雪成因

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    车钩防脱台对重载机车车辆动力学性能影响分析

    刘佳璐閤鑫王岩刘桂彤...
    42-50页
    查看更多>>摘要：车钩设置防脱台是防止车钩垂向分离的有效措施,但防脱台对机车车辆动力学性能影响尚不明确.以国内典型的2万t重载组合列车从控机车和货车为研究对象,建立考虑车钩防脱台的从控机车-货车相互作用分析模型,分析防脱台的作用效果,研究连挂车钩初始高度差、机车电制动力和车间纵向拉钩力对防脱台受力及机车车辆动力学性能的影响,并给出防脱台垂向高度合理取值的建议.结果表明:防脱台能有效避免车钩垂向分离,连挂车钩与防脱台间相互作用对轮轨垂向力影响较小;钩舌连挂面润滑时,当连挂车钩初始高度差大于30 mm,防脱台开始起约束作用,其最大受力随初始高度差的增大略有增大;机车电制动力对防脱台最大受力影响较小,而防脱台最大受力随纵向拉钩力的增大近似线性增大;建议防脱台垂向高度取值范围为100～170 mm.

    重载列车车钩车钩分离防脱台动力学仿真

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    接触网侵限异物检测与挂网异物清除技术综述

    曾绍聪高仕斌于龙王健...
    51-64页
    查看更多>>摘要：随着高速铁路大规模成网运行,接触网分布范围日益扩大,异物挂网引发的安全事故逐渐增多,成为影响高速列车行车安全的重要因素之一.目前,针对接触网侵限异物的检测与挂网异物的清除方法研究颇少,而电力系统输电线路异物检测、清除的研究成果颇丰.详细综述了接触网侵限异物检测技术的原理、方法以及在铁路领域的应用,重点分析了不同方法的适用场景和优缺点.同时,借鉴电力系统领域异物清除技术研究,重点探讨了挂网异物清除技术的原理、特点,以及在接触网清异的可能性及局限性,结合接触网的特点和运维需求,从远距离实时检测、远距离快速清除以及检测清除装置的小型化与轻量化3个方面,探讨了接触网异物检测清除技术未来的发展方向.

    电气化铁道接触网异物侵限异物检测挂网异物清除事故预防

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    具有未知时变参数城轨列车的精准停车鲁棒控制

    李茂青朱胜杰林俊亭高云波...
    65-72页
    查看更多>>摘要：列车运行情况复杂多变,使得列车质量、基本运行阻力及线路状况等参数难以精确获得且随着列车运行存在明显的时变特性.列车模型参数的不确定性和时变特性会对列车的精准停车性能产生重要的影响.在动车组多质点动力学模型的基础上,根据Lyapunov再设计方法设计了一种非线性列车鲁棒控制器.该控制器将系统中的不确定性因素视为等价干扰,并设计相应的鲁棒补偿项.根据参数的先验区间,设计的鲁棒补偿项能够抑制模型估计误差,使得列车的位置和速度跟踪误差快速收敛,最终实现精准停车的控制目标;同时,也证明了系统的最终一致有界稳定性.最后,选取城市轨道交通场景进行仿真验证,仿真结果表明:本文提出的控制方法在列车模型参数未知且时变情景下也能实现对期望停车曲线的快速、精确追踪,表现出较强的鲁棒特性.

    列车自动运行多质点模型精准停车鲁棒控制未知时变参数最终一致稳定性

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    面向高速铁路道岔设备故障处置的知识图谱构建与应用

    林海香赵正祥卢冉白万胜...
    73-80页
    查看更多>>摘要：为了解决道岔设备故障处置过程中产生的大量知识难以存储应用,半结构化故障文本数据不能直接检索和推理等问题,提出一种高速铁路道岔设备故障处置知识图谱的构建方法.以少量人工标注故障文本数据为基础,采用基于强化学习的方法搭建BERT-BiLSTM-CRF*深度学习模型抽取实体;根据知识领域特点和数据结构设计关系匹配模板抽取各实体间的关系;针对实体冗余问题,采用文本相似度与结构相似度结合的方法进行故障实体融合;以我国各铁路局近3年的高速铁路道岔设备故障文本为研究对象,累计抽取实体807个且标注准确率在90％以上,构建实体关系2 232条.基于以上知识图谱构建的高速铁路道岔设备故障处置知识图谱直观展示道岔设备故障关系,实现不同实体对象间的数据关联查询,挖掘隐含关系,辅助道岔维护人员进行故障处置决策,实现道岔设备预防性维护,延长设备寿命.

    高速铁路道岔设备知识图谱强化学习知识抽取故障处置

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    基于改进混合蛙跳算法优化SVM的道岔故障诊断

    孙波孟庆虎何晖
    81-90页
    查看更多>>摘要：针对道岔故障难以模拟导致的故障样本少、故障诊断困难等问题,提出一种改进混合蛙跳算法优化的支持向量机模型,基于小样本数据进行道岔故障诊断.支持向量机需要对参数择优选择,否则会造成过拟合或者欠拟合现象.将差分进化算法及模拟退火算法与混合蛙跳算法相融合,解决了混合蛙跳算法易陷入局部最优的问题,并将其用于优化支持向量机参数,提高支持向量机模型的故障诊断能力.通过对实测数据进行试验,测试结果表明:在相同条件下,本文提出的模型比支持向量机模型与混合蛙跳算法优化的支持向量机模型的平均故障诊断准确率提高了 34.28％,比仅融合差分进化算法的混合蛙跳算法优化的支持向量机模型的平均故障诊断准确率提高了 5.71％.故障诊断结果表明,本文提出的方法对基于小样本数据的道岔故障诊断更加有效.

    道岔故障诊断支持向量机混合蛙跳算法模拟退火算法差分进化算法

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    重载铁路小半径曲线内轨滚动接触疲劳机理研究

    栗杨赵鑫温泽峰彭峰...
    91-100页
    查看更多>>摘要：国内某重载铁路小半径曲线内轨发生严重的滚动接触疲劳及其所致剥离损伤,主要集中在内侧轨肩处.为揭示其萌生机理,在轮轨现场观测和列车参数调研的基础上,建立典型重载列车的动力学模型,并利用损伤函数与表面滚动接触疲劳指数,数值分析内轨滚动接触疲劳的主要影响因素.所预测的疲劳区位置、严重程度及裂纹扩展方向等均与现场观测吻合,并发现钢轨磨耗失形是滚动接触疲劳在内轨两侧轨肩处发生的根本原因.内轨内侧轨肩处疲劳由机车曲线通过行为主导,"Co-Co"式转向架中间轮对的贡献最显著,机车导向轮对与货车共同决定了内轨外侧轨肩疲劳.随着曲线半径R增大,轮轨间作用强度减弱,使得内轨疲劳的严重程度逐渐降低,两轨肩疲劳区向轨顶中心靠拢,并最终在R为1 000 m左右时合为1个疲劳区,轨面剥离现象也趋于消失.

    重载铁路滚动接触疲劳内轨列车动力学损伤函数滚动接触疲劳指数

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