中国铁道科学最新期刊目录
湍流脉动风对高速铁路路堑区域积雪分布的影响————作者：刘操;高广军;陈光;李小白;张洁;王家斌;
摘要：针对铁路路堑区域风吹雪灾害问题，采用改进延迟分离涡湍流模型、合成涡方法及欧拉两相流模型，结合网格动态变形技术，实现路堑区域雪粒堆积外形的时程变化提取，并通过试验验证数值模拟的正确性。在此基础上，模拟分析均匀来流和湍流来流2种工况下路堑内流场结构、摩擦速度分布及积雪轮廓变化规律，研究湍流脉动风对高速铁路路堑区域积雪分布的影响。结果表明：2种来流条件下路堑区域迎风侧边坡积雪质量基本一致，但积雪质量增长...
基于动态线性分段表示的钻进参数围岩分级特征提取方法————作者：何永义;王明年;凌学鹏;易文豪;夏覃永;李泽星;童建军;赵思光;
摘要：依托来自宜昌—郑万高铁联络线隧道工程的1 765份钻进参数样本，在分析钻进参数时序曲线特征的基础上，结合贝叶斯置信区间检验方法、动态线性分段表示方法、卡尔曼滤波方法和线性分段均值处理方法，提出一种基于动态线性分段表示的钻进参数围岩分级特征提取方法；对比该方法处理前后掌子面钻进参数样本的离散性和差异性，以及采用该方法处理前后6种不同机器学习算法下的围岩分级模型准确性，验证该方法的应用效果。结果表明：...
考虑宏观缺陷的混凝土本构模型及含裂缝隧道衬砌动力损伤特性研究————作者：孙雅珍;王龙岩;吴昌宇;王金昌;于阳;袁立凡;祝奉斌;
摘要：目前对隧道衬砌动力响应的研究多聚焦于完好隧道，较少涉及初始宏观裂缝存在时对隧道衬砌结构弱化作用下的动力响应。为研究含裂缝隧道衬砌动力损伤特性，首先，基于塑性损伤本构，理论推导考虑材料弱化的宏观缺陷-外荷载耦合损伤本构模型；其次，将宏观损伤度为0,0.2,0.3和0.4时混凝土试件抗拉强度的计算结果与试验结果进行对比，验证本构模型的合理性；然后，采用地层-结构法对土体-隧道-列车相互作用关系进行模拟...
水平及岸坡地层中大直径盾构隧道邻近穿越对码头栈桥影响————作者：罗基伟;王乐明;杨立功;王欢;李建东;左殿军;
摘要：针对穿江越海工程中大直径盾构隧道可能对邻近水工结构带来较大风险的问题，以武汉地铁11号线越江隧道为背景，研究大直径盾构隧道在水平及岸坡地层中邻近穿越对栈桥的影响。先采用离心模型试验，分析盾构地层损失率从0.5%增至2.0%过程中的栈桥沉降及桩基弯矩分布；然后基于离心模型试验结果标定参数，开展原型隧道-地层-栈桥的数值模拟，进一步研究盾构地层损失、开挖面压力和开挖间距等因素对栈桥的影响。结果表明：地...
高速动车组柔性车体-座椅-人体系统耦合振动特性————作者：高建敏;王谢堂;
摘要：针对高速轻量化动车组与人体之间动力耦合振动特性研究不充分的问题，基于多体动力学理论和刚柔耦合理论，建立考虑动车组柔性车体与座椅及坐姿人体耦合振动响应的高速动车组柔性车体-座椅-人体耦合动力学模型，研究高速铁路随机轨道不平顺激励下人体生物力学特性对高速轻量化动车组振动特性的影响，以及车体柔性振动作用下不同座位处人体的动力响应特征。结果表明：人体生物力学特性会增大车体某些柔性模态频率；满座工况下，基于...
基于CNN-LSTM-NOMA的车车通信频谱效率研究————作者：孙博;杨宗烨;张博文;马腾飞;陈维民;
摘要：为解决城市轨道交通5G毫米波车车通信系统频谱资源不足的问题，对T2T通信频谱效率进行研究。首先，构建下行多用户簇的非正交多址接入（NOMA）系统模型，在保证簇内各天线能够通过串行干扰消除（SIC）成功分配功率的同时，完成NOMA系统中总频谱效率的设计；其次，提出簇内天线功率分配方案，在不设定速率限制的情况下实现最大功率分配；最后，采用卷积神经网络和长短期记忆神经网络辅助的NOMA通信方法 （CNN...
基于时空网络的动车所调车与检修排程计划编制方法————作者：史锦堂;黎浩东;申宏楠;
摘要：在我国动车组数量不断增长、动车所调车和检修压力与日俱增的背景下，以动车所的调车与检修排程计划编制为研究对象，综合考虑进路冲突疏解和双列位因素、灵活存车策略，构建可适应不同布局形式的双层时空网络，并以总费用最小化为目标建立0-1整数线性规划的多商品流模型；设计启发式规则，分别采用优化求解器和动态规划2种方法求解该模型；依托某动车所设计不同规模的算例，对比2种方法的求解效果。结果表明：2种方法各有优劣...
基于生成对抗网络和卷积神经网络的高速铁路地震预警干扰信号识别方法————作者：宋晋东;栾世成;李山有;马强;孙文韬;刘赫奕;周学影;姚鹍鹏;黄鹏杰;朱景宝;
摘要：为提升高速铁路地震预警系统中地震事件识别的可靠性，提出基于生成对抗网络（GAN）和卷积神经网络（CNN）的高速铁路地震预警干扰信号识别方法。首先，通过GAN对打夯干扰信号进行数据增强，以实现数据平衡；其次，设计并构建GAN-CNN打夯干扰信号识别模型，并对其进行训练和测试；最后，通过对比试验，验证该模型在干扰信号识别中的有效性和准确性。结果表明：与未使用GAN进行数据增强的情况相比，所提方法识别打...
冻融循环作用下灰岩和石英岩力学特性及损伤本构模型试验研究————作者：刘先峰;王通;李建国;袁胜洋;侯召旭;张俊;
摘要：针对季冻区岩体工程中岩石的冻融劣化问题，选取具有代表性的灰岩和石英岩为试验对象，通过冻融循环试验、单轴压缩试验以及SEM扫描电镜试验对岩石的孔隙率、宏-细观破坏特征、力学特性以及能量演化规律进行研究。根据典型岩石的应力-应变曲线，基于Lemaitre平面应变理论和统计理论，将冻融循环作用产生的损伤效应耦合到损伤本构模型中，考虑压密段的影响，根据岩石的损伤本构方程和试验曲线特点分2段拟合本构方程。结...
400 km·h-1高速铁路级配碎石基床建养期劣化的细观机制————作者：李泰灃;邓逆涛;赵有明;陈中蕊;许嘉文;张新冈;王立军;谢康;
摘要：针对400 km·h-1高速铁路级配碎石基床，依据施工及列车荷载特征，提出基于智能振动压实仪的级配碎石基床建养快速模拟方法；开展骨架悬浮、骨架密实与悬浮密实3个类型的级配碎石试样建养模拟试验，采用干密度、动刚度等指标表征基床宏观劣化特性；分别选取6个典型建养节点，进行级配碎石试样X射线计算机断层（X-CT）试验，揭示基床建养期劣化细观机制。结果表明：通过优化调整振动压实设备的...
基于惯性基准的线路沉降车载检测方法————作者：陈仕明;刘秀波;柯在田;王昊;余宁;魏世斌;
摘要：为提升线路沉降检测效率，提出基于惯性基准的线路沉降车载检测方法。基于测量原理推算误差来源，采用角速度测量法测量轨道高程，用增量求和法预处理IMU数据，基于列车行驶过程中的动态零速假设建立里程计观测修正模型，基于扩展卡尔曼滤波框架实时估计姿态及陀螺仪零偏，融合惯性推算结果与位移测量值计算轨面高程和高低不平顺，建立局部沉降快速筛查与区段高程测量相结合的检测流程，并在不同线路开展试验验证。结果表明：该方...
基于边缘AI计算的轨道扣件状态定量化检测方法————作者：白堂博;段嘉明;杨建伟;许贵阳;
摘要：针对轨道扣件车载实时定量检测中检测的速度与精度难以平衡以及设备空间有限的问题，提出一种基于边缘AI计算的改进YOLOv8(You Only Look Once version 8)轨道扣件定量检测方法，并进行了部署和测试。首先，为实现轻量化部署，优化YOLOv8网络结构，嵌入移动神经网络V3(MobileNetV3)轻量化网络，引入压缩激励（SE）注意力机制，并重构颈部网络，加入可变形卷积；其次，...
多模态深度学习在钢轨顶面伤损检测中的应用研究综述————作者：程雨;刘金朝;张长伦;张国粹;
摘要：针对基于深度学习的多模态钢轨顶面伤损检测问题，分析使用多模态数据进行病害识别的优势，阐述多模态深度学习的最新成果及其在钢轨顶面伤损检测中的应用，并明确基于深度学习的多模态病害检测面临的挑战和未来的研究方向。从多模态联合与协同特征表示、多模态显式对齐与隐式对齐以及不同方式的多模态融合方法等方面分析多模态深度学习基本理论和研究现状；结合钢轨振动信号、巡检图像和三维点云等多模态数据，梳理当前最新的基于深...
大跨度斜拉桥轨道不平顺演变规律及其对列车运行平稳性影响研究————作者：赵秀;程益凡;赵世豪;梅大鹏;王铭;
摘要：桥上列车行车安全性和乘坐舒适性要求轨道线形具有良好的平顺状态。大跨度铁路斜拉桥属于柔性结构，受到温度变化和列车荷载等外部因素的作用，桥梁会产生明显竖向挠曲变形，从而影响高速列车的运行平稳性。以1座主跨长达1 092 m的大跨度公铁两用斜拉桥为例，基于列车、轨道和桥梁耦合振动分析理论，结合时域和频域分析方法，研究其上轨道不平顺的演变规律及其对高速列车运行平稳性的影响。结果表明：桥上轨道静态不平顺的演...
400 km·h-1高速铁路车辆振动响应频域特性及与轨道不平顺波长的关系————作者：陈亮;孙加林;李浩;杨飞;刁洪宝;
摘要：基于铁路运行速度大幅度提升以及车辆轻量化设计方法的广泛应用，以CR400BF高速动车组车体为研究对象，基于有限元法和多体动力学理论，建立车体-构架-轮对全弹性体动力学仿真模型，结合检测数据分析，研究高速动车组车体振动加速度的频带分布特征及其与轨道几何不平顺的关系，以及适应400 km·h-1高速列车运行平稳性评估的数据处理准则、轨道长波不平顺检测截止波长的取值。结果表明：车体...
铁素体和渗碳体相形貌对D2车轮钢滚动接触疲劳性能影响————作者：刘春鹏;徐福盛;姜峰;索忠源;张关震;任瑞铭;
摘要：随着高速列车车轮滚动速度的不断提升，车轮的滚动接触疲劳失效日益严重，车轮的初始组织成为影响滚动接触疲劳性能的主要因素。利用热处理炉对D2车轮钢进行淬火+回火热处理，使D2车轮钢珠光体+先共析铁素体组织（P+F）转变为铁素体+粒状渗碳体组织（回火索氏体，TS）；通过滚动接触疲劳试验机对2种原始组织类型的车轮试样进行滚动接触疲劳试验；利用低倍显微镜观察滚动接触疲劳失效后P+F车轮试样和TS车轮试样表面...
面向铁路周界远小目标入侵检测的视频超分辨率重建技术研究————作者：王增卿;谢征宇;姜忆玲;王佳丽;管岭;王力;
摘要：针对铁路长纵深监控环境下远小目标图像特征信息不足的问题，对视频超分辨率重建技术进行研究。首先，基于BasicVSR网络，利用前后帧信息设计特征交互增强（FIE）模块和图拉普拉斯金字塔低频分离（GLPLS）模块，构建高效的远小目标特征重建网络RailVSR；其次，在RailVSR网络中集成联合损失函数，优化网络对高分辨率图像和目标检测精度的双重关注；最后，将RailVSR网络与目标检测算法RT-DE...
基于串联深度神经网络的跨坐式单轨车辆轮胎径向载荷识别模型————作者：任利惠;周荣笙;季元进;曾俊玮;
摘要：针对识别跨坐式单轨车辆轮胎径向载荷时直接测量法成本昂贵、定制复杂，而基于物理模型的方法稳定性差、计算量大、精度不足的问题，建立车辆动力学模型，兼顾物理关系合理性和测量便捷性，选取可通过能观性分解得到的车体和构架振动加速度以及易直接测量的位移、转角和角速度等车辆姿态信息构建数据集，并验证动力学模型的准确性；预处理数据集时，向其中混入噪声增强数据鲁棒性，进行归一化处理便于数据计算，扩充时间步长增强数据...
时速400 km轮轨制动大蠕滑黏着试验研究（四）——多种介质条件下极低黏着特性及黏着系数————作者：常崇义;陈波;蔡园武;李果;
摘要：针对时速400 km高速列车轮轨在多种介质条件下的制动大蠕滑极低黏着特性及黏着系数，通过高速轮轨关系试验台，模拟不同速度下轮轨间分别采用喷水、防冻液、普通润滑油15W-40及齿轮箱润滑油75W-90等介质的工况，研究轮轨间多种介质对制动大蠕滑极低黏着特性和黏着系数的影响，并探讨水介质条件下轮轨接触表面粗糙度和齿轮箱润滑油条件下超大蠕滑率对黏着系数的作用。结果表明：水介质条件下轮轨接触表面粗糙度是影...
郑州黄土状粉质黏土力学特性研究————作者：范家玮;张玉芳;李健;袁坤;
摘要：黄土遇水易湿陷、软化，研究黄土水敏软化的力学特性对于工程设计中参数的合理选取至关重要。通过原位静力触探试验、十字板剪切试验、标准贯入试验、旁压试验等现场试验与室内物理力学试验相结合的手段，研究郑州地区某铁路沿线黄土状粉质黏土不同含水率状态下的物理性质、力学性质及地基承载力，提出黄土状粉质黏土不排水抗剪强度、标准贯入击数及剪切模量的计算式。结果表明：郑州黄土状粉质黏土黏聚力与内摩擦角均随含水率的增大...
