中国铁道科学最新期刊目录
预应力CFRP布置方式对加固含复合型边裂纹钢结构的疲劳性能影响————作者：叶华文;张超凡;邓加林;何建希;邓雪峰;
摘要：为提高预应力碳纤维增强复合材料（CFRP）对疲劳开裂钢结构的加固效率，以预应力CFRP加固含复合型边裂纹受拉钢板为研究对象，通过既有疲劳试验和裂纹扩展有限元模拟进行不同预应力CFRP布置方式加固的预裂受拉钢板的裂纹扩展行为以及疲劳寿命研究。结果表明：相比CFRP加固量和初始裂纹尺寸，预应力CFRP布置方式对含复合型边裂纹钢板的裂纹扩展行为的影响最显著；沿名义主拉应力方向布置预应力CFRP的裂纹扩展...
预应力水平和加固模式对铁路路基变形特性的影响————作者：张期树;董俊利;徐方;冷伍明;吴爽爽;王文兵;
摘要：为探究预应力加固铁路路基的工作性能，以路基变形作为评价指标，基于模型试验建立三维有限元模型，研究预应力水平和加固模式对路基变形的影响效应，并提出路基病害的防治对策。结果表明：当路基采用预应力结构加固防护时，可将预应力转换成附加围压约束路基变形，从而改善路基服役性能；预应力加固路基沉降小于未加固路基，预应力50 kPa下线路中心处沉降衰减率为8.64%，当预应力增大至100 kPa时沉降衰减率可达1...
轨道检测里程测量误差补偿算法研究————作者：王琰;魏世斌;吴奇永;陈仕明;杨飞;费继友;
摘要：高速铁路轨道检测基于轮轴编码器脉冲计数原理实现里程测量，测量误差随车辆运行里程增加而不断累积增大。为减小里程测量累积误差，首先分析轨道检测里程测量误差产生的原因，基于正负误差相消的思想提出误差补偿的乒乓算法；然后通过轨道检测综合试验标定台模拟试验，验证算法的有效性；最后在国家铁道试验中心环形铁道线采用实车试验，验证算法的实用性。结果表明：该算法在比较周期内最大里程测量累积误差为0.3 mm，完成1...
基于动态蛇形卷积的钢轨RGB图像光带分割方法————作者：程雨;刘金朝;姜昕良;张长伦;张国粹;顾子晨;王乐;宋浩然;
摘要：针对钢轨光带边缘存在的锯齿状现象导致对灰度图像进行光带分割算法精度不高的问题，提出基于动态蛇形卷积的钢轨RGB图像光带分割方法。设计和实现基于彩色线阵相机与白激光光源的RGB图像采集模块，通过嵌入动态蛇形卷积加强锯齿状不规则特征的提取，改进DeepLabv3+分割网络，完成基于RGB图像光带与轨面的一体化分割，实现对光带的分类检测。结果表明：对非道岔区段RGB图像分割的平均交并比为93.50%，类...
重载小半径曲线钢轨超声A显滤波算法研究————作者：张江涛;曹源;王峰;孙永奎;宿帅;安运通;
摘要：重载铁路小半径曲线段的复杂环境会将大量噪声引入超声探伤A显波形中，导致B显成像点密集，进而引发伤损误判。为有效去除噪声，提出一种基于掩码的小波阈值算法。首先，以小半径曲线钢轨轨头核伤检测为例，采用小波层相关算法对多时频尺度波形进行特征提取，并记录特征点坐标；其次，对时频图应用K均值聚类算法，确定具有多时频尺度特征的簇中心坐标；然后，通过关联计算将小波层相关结果与时频图聚类结果进行比较，保留坐标一致...
U75V钢轨微观晶粒结构对滚动接触疲劳损伤行为影响————作者：李骏鹏;周宇;梁旭;华建兵;刘思磊;翁之意;
摘要：钢轨材料晶粒的拓扑结构、尺寸和取向等微观结构特性，对钢轨早期滚动接触疲劳（Rolling Contact Fatigue,RCF）裂纹演化影响显著。为分析晶粒结构对RCF裂纹的影响，基于晶体塑性理论和维诺图（Voronoi）原理建立反映U75V钢轨材料晶粒几何结构、取向等特征的微观模型；通过修正的内聚力单元构建材料微观结构与疲劳损伤之间的联系，实现在微观尺度模拟RCF裂纹演化，建立钢轨微观RCF裂...
地铁列车动静态气密性指数关系动模型试验研究————作者：熊小慧;禹霖;夏玉涛;李杨;
摘要：地铁列车动静态气密性关系研究对于列车气密性设计和提升乘客舒适性具有重要意义。考虑到全尺寸试验成本高、难以控制测试条件，采用缩比动模型试验的方法研究地铁列车的动静态气密性指数关系。构建具有密封舱结构、气密性可调的新型1∶20缩比地铁列车模型，开展系统的静、动态气密性试验。结果表明：静态气密性指数与缩比列车模型的泄漏面积之间存在指数为-1.0041的幂律关系；列车模型动态气密性指数自头车向尾车不断增大...
普速铁路简支梁桥影响线识别的3段式滤波方法————作者：王志航;战家旺;马慧君;苏永华;张勇;王闯;
摘要：桥梁影响线代表着桥梁的静力性能，已广泛应用于车辆轴重识别和桥梁损伤评估中。为提高普速铁路简支梁桥影响线识别精度，提出桥梁响应3段式滤波方法。依据列车进出桥物理过程对桥梁响应进行3段式划分，并利用Morlet连续小波变换分析各阶段响应的时频域特性；基于不同阶段桥梁响应时频特性的差异，提出入桥、离桥段低通滤波以及通行段中值滤波的3段式复合滤波方法，并利用响应的时频特性和遗传算法分别确定低通滤波和中值滤...
考虑横断面几何参数的高速铁路预制拼装式明洞衬砌分块设计与拼装方法————作者：周晓军;
摘要：以某设计时速350 km高速铁路单洞双线大跨度隧道工程为依托，从设计与施工2个方面对拼装式明洞衬砌进行研究。首先，结合建筑限界和安全疏散通道等因素确定衬砌内轮廓及衬砌横断面形式；然后，基于平面几何基本原理，提出考虑明洞衬砌横断面几何参数的预制块分块方法；最后，在优化结构形式的基础上，提出预制块结构设计与拼装方法。结果表明：该依托工程的隧道横断面设计为带仰拱的多心圆曲边墙拱形断面形式，以提高明洞的整...
基于隧道风管破损等级的百米漏风率预测方法————作者：于丽;周振宇;路明;唐永红;郭晓晗;
摘要：采用理论推导、数值模拟和现场实测等方法，研究并提出隧道风管百米漏风率预测方法。首先，通过理论推导建立风管漏风分段递推算法；然后，通过数值模拟对算法进行验证，并通过多元非线性回归得到风管百米漏风率的预测计算式；最后，基于15座在建隧道中21个工区的现场实测结果，将隧道风管按破损程度分为4个等级，给出不同破损等级下隧道风管有效漏风面积比的推荐取值，并结合实测结果对预测方法进行验证。结果表明：平原地区隧...
基于岩石可钻性指标的钻爆法隧道掌子面岩石坚硬程度智能判识————作者：易文豪;夏覃永;孙鸿强;何永义;王明年;
摘要：岩石坚硬程度是影响岩体质量的主要因素，快速、便捷获取岩石坚硬程度是保障钻爆法隧道设计合理性和施工安全性的前提。为此，在我国西部山区的2座钻爆法隧道采集917份掌子面炮眼施作过程中形成的钻进参数和岩石坚硬程度样本数据；提出冲击回转式钻机钻孔过程中岩石可钻性指标计算方法，并构建隧道掌子面钻进参数特征体系和样本数据库；采用堆叠泛化集成学习算法，以支持向量机、极限树和随机森林算法为基学习器，决策树为元学习...
基于颗粒流法的预应力端头树脂锚杆支护力学特性研究————作者：刘永奎;
摘要：预应力树脂锚杆以优异的锚固性能和施工效率广泛应用于隧道工程，但现有研究对其支护力学特性的挖掘尚有余地。首先，基于颗粒流方法构建锚杆-围岩-锚固剂受载模型，并结合树脂锚杆拉拔试验，分析各等级预应力对树脂锚杆支护刚度、轴力分布及应力场扩散的影响机制；然后，基于离散-连续耦合技术构建耦合模型，分析不同预应力大小及不同锚固长度条件下锚固系统应力场的演化规律；最后，采用抗剪数值模型，论证不同锚固长度条件下预...
高速轮轨低温+雪条件下黏着特性试验研究————作者：常崇义;李兰;蔡园武;陈波;
摘要：轮轨界面在低温+雪等复杂环境中，高速轮轨黏着特性将受到显著影响，进而影响列车运行的安全性和稳定性。针对这一问题，提出高速轮轨关系试验台轮轨界面低温+雪条件下的黏着试验方法，研究轮轨接触界面分别喷0和-2℃雪条件下的黏着特性，并通过分析雪与水的物态变化探讨黏着系数下降的原因。结果表明：低温环境下在轮轨界面喷0℃雪时，黏着系数随速度的增加呈先快速下降后缓慢下降的趋势，特别是在50～120km·h-1速...
400 km·h-1高速列车隧道交变压力载荷特征研究————作者：马瑶;梅元贵;刘堂红;方丰彦;
摘要：为评估400 km·h-1高速列车在设计速度350 km·h-1隧道条件下运行的适应性，采用三维数值模拟方法，对其在不同隧道长度下及不同运行速度下、隧道内通过和交会时车体表面不同测点处的压力进行时空分布特征研究，分析隧道长度和列车速度对交变压力载荷循环特征的影响规律。结果表明：400 km·h-1高速列车在隧道内通过或交会时，同一车...
重载列车车钩缓冲装置纵向动力学精细化模型————作者：于宗泽;魏玉光;于海龙;方波;胡楚璇;
摘要：为准确计算车钩力并解决既有模型难以计算2个采用不同缓冲器的车钩连挂时车钩力的问题，提出一种钩缓装置纵向动力学精细化模型，该精细化模型包含缓冲器的阻抗特性函数和车钩运动状态子模型2部分。根据重载列车常用的MT-2型和QKX100型缓冲器的结构、原理和冲击试验结果，并结合解析法和拟合法的优点，分别建立2种缓冲器阻抗特性函数；根据缓冲器的阻抗及2个车钩间的接触关系进行受力分析，计算下一时刻车钩的坐标和速...
基于改进雨流计数法的城轨列车牵引负荷特征提取策略————作者：张明锐;段宏伟;李启峰;
摘要：为研究城轨列车作用下牵引负荷冲击特性，提出一种基于改进雨流计数法的牵引负荷特征提取策略。首先，分析牵引负荷具有的冲击性、随机性和多发性特征，从循环计数的角度提出采用雨流计数法进行特征提取的相关操作，捕捉幅值、频数等相关冲击强度信息；其次，针对传统雨流计数法存在的时序丢失、区间混叠等问题，增设峰谷判断和幅值更新环节获取冲击起始和结束时刻，从而在提取冲击幅值的同时完整保留负荷冲击的相关时间特征信息；然...
可证安全的铁路站场移动终端安全接入认证方案————作者：张德栋;冯凯亮;陈勋;祁振亚;黄勤龙;
摘要：针对铁路站场无线Wi-Fi网络移动终端安全接入风险和接入效率问题，提出1种铁路站场移动终端安全接入认证方案。首先，基于铁路站场既有移动终端安全接入架构，通过可信授权实现移动终端在接入控制器上的安全接入认证，减弱对Wi-Fi安全网关的依赖；其次，鉴于铁路站场移动终端资源受限的特点，采用哈希与点乘运算，降低站场移动终端的计算开销；最后，对该方案进行安全性证明。结果表明：该方案满足不可伪造性、接入权限可...
多年冻土区路基热融病害防控技术综述————作者：胡田飞;崔灿增;岳祖润;刘备;齐磊;蔡德超;
摘要：多年冻土退化及其引起的热融沉降是多年冻土区交通路基工程的主要病害。从热对流、热辐射、热传导、防排水角度，梳理多年冻土保护技术的工作机理、应用效果、存在问题、改进方案及新型措施。从热融病害严重部位的快速降温与补强处置角度，分析主动制冷措施的研发现状，并从设计、建造、运营角度讨论多年冻土保护技术的发展要点。我国近年来进一步发展提出了多类既有措施的改良方法与新型措施，形成了系统的多年冻土保护技术体系。在...
基于数字孪生的动车组运维技术综述与展望————作者：李学峰;张惟皎;阳劲松;李国政;王忠凯;崔言杰;
摘要：针对中国高速动车组的运维需求，对数字孪生技术在动车组运维领域的应用方法与实施路径进行探讨。研究提出基于数字孪生技术的动车组运维框架，重点解决数据融合分析、数字孪生模型构建、运维决策优化和检修作业交互等关键技术问题。在数据融合分析方面，通过多源异构数据集成与深度挖掘，实现故障特征的精准识别。在数字孪生模型构建方面，构建面向运维过程的五维数字孪生模型，结合轻量化技术确保模型的准确性与实时性。在运维决策...
面向城市轨道交通车站的客流密度估计方法————作者：吴剑凡;谢征宇;秦勇;王安澜;李晓争;
摘要：为解决传统目标检测与跟踪方法在尺度变化大、密集遮挡严重等复杂场景下的性能受限问题，提出1种基于CNN-Transformer融合的客流密度估计方法。首先，利用VGG-19主干网络提取多尺度特征，并构建多尺度特征融合模块（MFFM），通过整合不同分辨率的特征图，有效捕捉局部细节与空间信息；其次，引入多尺度感知增强模块（MPEM），结合自适应卷积与膨胀卷积进行轻量化设计，增强模型对复杂上下文和遮挡区域...
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