首页期刊导航|中国铁道科学
期刊信息/Journal information
中国铁道科学
中国铁道科学研究院
中国铁道科学

中国铁道科学研究院

阳建鸣

双月刊

1001-4632

zgtdkx@rails.cn

010-51849013；51849003

100081

北京海淀区大柳树路2号

中国铁道科学/Journal China Railway ScienceCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>> 《中国铁道科学》是由我国著名科学家茅以升先生于1979年亲自创刊、中华人民共和国铁道部主管、中国铁道科学研究院主办的综合性学术刊物，面向国内外公开发行。 办刊宗旨：服务中国铁路和城市轨道交通现代化建设，促进高水平学术研究与交流，展示先进的基础理论研究和科技创新成果，培养高层次科技创新人才。 特 色：科学、严谨、务实、求是 刊载内容：铁路及城市轨道交通运输领域关于土木工程、机车车辆、通信信号、信息技术、运输组织、材料与工 艺、环境保护、安全技术等学科的最新科学基础理论研究、科学试验、重点工程技术、产品研发等方面的优秀学术论文。 主要栏目：科学论文、博士学位论文摘要、成果简报、科技信息
正式出版
收录年代

    地铁车站矩形顶管壳-接头理论模型及纵向变形

    许有俊黄正东张朝李鹏飞...
    99-110页
    查看更多>>摘要：针对矩形顶管隧道易受影响产生纵向变形、进而引发接头破坏的问题,提出一种矩形顶管隧道壳-接头理论模型,并以此研究隧道在不均匀沉降作用下的纵向变形.首先,通过室内模型试验,探究矩形顶管隧道接头力学特性;其次,建立壳-接头理论模型,给出接头力学元件的刚度矩阵及其计算方法;然后,建立数值模型,并与室内模型试验结果进行对比;最后,依托20环管节的矩形顶管隧道工程实例,研究不均匀沉降作用下的隧道纵向变形.结果表明:接头破坏表现为闭合间隙、钢套环受力和变形破坏3个阶段,接头的抗剪和抗弯均由钢套环承担;壳-接头理论模型的模拟计算结果与模型试验结果较吻合,验证了模型的实用性和准确性;矩形顶管隧道的纵向变形受地基刚度影响显著,砾砂、粉砂和黏土3种地层对应的隧道最大附加沉降分别为3.72,7.66和12.14 mm,随着地基刚度的减小,隧道接头受不均匀沉降的影响将会增大.

    地铁车站矩形顶管壳-接头理论模型地基刚度隧道纵向变形

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    上软下硬地层盾构开挖面稳定性计算模型

    刘泉维邵小康黄成李琛...
    111-119页
    查看更多>>摘要：针对上软下硬地层失稳特点,在假定开挖面附近因土体失稳而由软硬地层分界线先向上诱发形成部分楔形体、再呈倒圆台状向地面发展的基础上,提出开挖面稳定性计算模型.先基于极限平衡法提出部分楔形体计算模型;再依据修正后的楔形体计算模型,分别计算上覆土压力和开挖面前方部分楔形体的受力;最后依托青岛地铁6号线某区间工程开展数值模拟,验证理论模型.结果表明:不同支护应力比条件下的土体变形范围有所差异,土体变形主要发生在开挖面前方和上方并呈泡状延伸;数值模拟得到的开挖面失稳形态基本符合理论计算模型的假定形状;理论计算得到该例盾构开挖面极限支护应力比为0.21,与数值模拟的误差率为5％;当开挖面支护力小于极限支护力时,上软下硬地层开挖面水平变形会突然迅速增大;开挖面附近的岩土体变形主要发生在上部软弱部分,最大水平位移出现在上部软土中心附近,开挖面上土体最大水平位移与开挖面上方地表最大竖向位移间的相关性较高,两者变形规律类似.

    盾构隧道上软下硬地层开挖面稳定性极限平衡法数值模拟

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    基于交叉迭代法的车辆-轨道非线性空间耦合振动模型及算法改进

    雷晓燕王伟罗锟王海...
    120-132页
    查看更多>>摘要：针对车辆-轨道非线性空间耦合系统动力学分析计算量大、计算耗时长及计算精度难以保证的问题,对车辆-轨道非线性空间耦合振动模型和交叉迭代法进行改进.运用有限元法分别建立车辆和轨道空间子系统动力学模型,在基于"迹线法"构建轮轨接触几何关系的基础上,提出"投影对点作差法"搜索轮轨空间接触点位置,并引入轮轨准弹性接触对其进行修正,精细化轮轨接触关系;结合车辆-轨道非线性空间耦合系统特点,改进基于Newmark数值积分的交叉迭代求解系统动力学方程的算法,并给出完整的数值计算步骤.通过与相关文献进行对比,验证改进模型和算法的有效性.结果表明:改进模型的分析精度更高,搜索轮轨空间接触点位置的速度更快;改进算法的计算过程更完善,步骤更清晰;改进的模型和算法在提高计算精度的同时,仍然具有较快的计算效率,且使数值编程更易实现,方便工程应用.

    车辆系统轨道系统非线性空间耦合交叉迭代轮轨接触迹线法

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    内燃动车组吊挂动力包通风性能及排烟口对空调进烟量影响

    许良中陈春江牛纪强
    133-146页
    查看更多>>摘要：针对内燃动力系统大功率、高集成化加剧散热,以及线路环境可能影响动力包通风性能和烟气扩散等问题,基于SST k-ω模型和定常/非定常可压缩雷诺平均方程,模拟动车组车体动力包周围和车顶排烟口下游空调周围的流场特性,分析车速和隧道对动力包风机通风性能以及排烟口对空调进烟量的影响.结果表明:风机流量受车速和位置的影响,同一动力包中上游风机流量稍大,而尾车则尤为明显,车速为160km·h-1时尾车上下游风机流量差异可达7％;空调新风口进烟量与车速正相关,尤其是紧靠排烟口空调的下游新风口进烟量;列车在进出隧道过程中其动力包格栅进风量出现脉冲式变化,两侧格栅进气量有所差异.

    内燃动车组吊挂动力包通风性能烟气扩散明线工况隧道工况数值仿真

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    预测动车组牵引系统故障率的TSOBP-ARIMA-Prophet组合模型

    张雨晨戴贤春刘敬辉李秋芬...
    147-157页
    查看更多>>摘要：针对单一模型预测故障率时的适用性差异问题,在考虑动车组牵引系统故障率数据特点的基础上,提出TSOBP-ARIMA-Prophet组合模型.首先,针对动车组牵引系统故障率的复杂非线性,引入金枪鱼群算法(TSO)优化BP模型,训练出TSOBP预测模型;其次,针对故障率的非平稳波动性,选取ARIMA预测模型;然后,针对故障率的季节周期性,选取Prophet预测模型;最后,运用方差倒数法对3个模型的预测结果赋权,得到TSOBP-ARIMA-Prophet组合模型的预测结果.以某动车组牵引系统为例,采用该组合模型预测故障率,并与3个单一模型及TSOBP-ARIMA组合模型对比验证其预测能力.结果表明:该组合模型预测时均方误差为0.075 2,较TSOBP,ARIMA和Prophet模型单独预测时分别降低了45.83％,61.65％和53.42％,预测精度显著提高,且较TSOBP-ARIMA组合模型对数据趋势的感知力更优,可有效提升对动车组牵引系统故障率的预测能力.

    动车组牵引系统故障率预测组合模型BP模型金枪鱼群算法ARIMA模型Prophet模型

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    基于改进DINO的铁路接触网异物检测方法

    史天运侯博李国华代明睿...
    158-167页
    查看更多>>摘要：针对铁路接触网异物类别多样、场景多变的开放目标检测问题,提出基于改进DINO目标检测算法的铁路接触网异物检测方法.首先,基于铁路接触网异物图像特征,利用EfficientNet网络替换原始模型中的Resnet 主干网络,并结合卷积注意力模块(Convolutional Block Attention Module,CBAM)对EfficientNet 网络进行改进,在颈部结构采用改进后的加权双向特征金字塔网络(Bidirectional Feature Pyramid Network,BiFPN),以增强模型对重要特征的关注度,提升检测性能;其次,通过马赛克数据增强和环境干扰等多种数据增强技术对输入图片数据进行处理,丰富样本数据的特征;最后,利用铁路人工智能平台实现铁路接触网异物检测的应用.结果表明:所提方法在性能方面表现优异,其平均精度均值可达89.87％,与YOLOv5,DETR和原始DINO这3种典型的目标检测算法相比,分别提高了6.40％,7.31％和5.75％.该方法能够满足行车线路上接触网异物的准确、快速及智能化识别要求,为接触网异物检测提供重要的技术支撑.

    铁路接触网异物识别目标检测人工智能平台卷积注意力模块

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    基于实测弓网接触力的高速铁路接触线疲劳寿命研究

    李向东韦友春代林峰
    168-179页
    查看更多>>摘要：针对传统仿真计算方法得到的弓网接触力不能用于准确分析实际运营时复杂环境因素影响下的接触线疲劳寿命问题,在接触线受力分析基础上,借助高速综合检测车并基于弓网等效质量模型,通过采集的弓网垂向接触力、补偿加速度和气动抬升力得到弓网接触力实测数据,再采用雨流计数法对其进行压缩、提取峰谷值、循环计数等处理;在此基础上,结合接触线材料特性得到接触线疲劳寿命及单弓运行下上下行接触线的安全运行年限,对比分析单弓运行、双弓运行及检修前后弓网接触力对接触线疲劳寿命的影响.结果表明:线路各锚段内接触线疲劳寿命差异较大,通常定位点或吊弦处等质量负荷集中处的接触线疲劳寿命较低;单弓运行下接触线最小安全运行年限为13.05 a,双弓运行为10.03 a,小于单弓运行;接触网检修后,单弓运行下最小安全运行年限提升为17.78 a,整体运行安全年限在17.78～28.38 a之间.

    高速铁路接触线疲劳寿命雨流计数法弓网接触力

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    基于ISSA-VMD的地铁构架应力谱门槛值自适应确定方法

    薛海叶层林和永峰陈江涛...
    180-188页
    查看更多>>摘要：针对地铁构架应力谱编制过程中小应力循环舍弃缺乏标准可依的问题,提出基于改进麻雀搜索算法(ISSA)和应力-时间历程信号变分模态分解(VMD)的应力谱门槛值自适应确定方法.首先,通过融合Tent混沌映射、鱼鹰优化算法和柯西变异策略改进麻雀搜索算法,从而避免陷入局部最优,提高分析效率;其次,采用ISSA优化VMD的分解个数和惩罚因子,实现关键参数确定;最后,根据最优参数组合,对应力信号进行VMD分解,并结合疲劳损伤占比、均方根和均方误差等参数对分解得到不同分量信号的中心频率进行综合分析,提取损伤占比较大的信号频率作为截止频率,从频域层面实现小应力门槛值的确定.结果表明:采用此方法确定的小应力门槛值使得应力雨流循环总数降低17.1％,实际损伤较传统方法所得结果减少7.8％,在有效反映应力所造成疲劳效应的同时保留了应力循环特性,提高了应力谱编制效率,从而为地铁构架应力谱编制过程中小应力门槛值的合理确定提供了参考.

    地铁构架应力谱小应力门槛值疲劳损伤ISSA-VMD

      原文链接:
    • 维普
    • 万方数据

    高铁网络驱动下的产业链韧性:流动、活跃与升级——基于数字化水平的调节作用

    刘雪莹谭克虎
    189-206页
    查看更多>>摘要：产业链韧性是现代化产业结构发展的根基,交通是要素流动的主要载体,高铁作为交通运输现代化的重要标志,其网络发展水平将直接影响产业链韧性.基于新经济地理学、交通外部性以及产业组织等理论,利用2012-2021年中国287个地级及以上城市面板数据,检验高铁网络对城市产业链韧性的作用效果及数字化水平对这一作用效果的调节效应.结果表明:高铁网络发展能够有效提升地区产业链韧性,其提升效果为1.68％,同时数字化发展作为调节效应强化了该作用的影响效果;高铁网络发展通过提升创新集聚与创业活跃度增强了产业链韧性;异质性分析还发现,当城市位处西部地区、北方地区或者非国家中心城市时,高铁网络对产业链韧性的提升作用更强.基于此,各地应因地制宜,积极融入中国内生发展时代的高铁网,大力推动地区数字化建设,充分发挥创新集聚和创业活跃度的渠道作用,为企业创造更包容的发展环境,为实现产业链高质量发展提供新的动力机制.

    高铁网络产业链韧性数字化创新集聚创业活跃度有调节的中介

      原文链接:
    • 万方数据