高速铁路技术

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2026年01月30 00:00

高速铁路大跨桥梁端轨道不平顺谱分析研究

2026年01月30 00:00

为了揭示千米级大跨桥梁端区段轨道不平顺的谱特性,本文基于某高速铁路有砟轨道梁端区段的实测数据,开展了谱特性分析。首先,结合静检数据对动检数据进行里程校准,并采用3.5 σ准则与小波分析法剔除异常值与趋势项。随后,经算法对比,选取Burg自回归法计算梁端区段轨道不平顺的功率谱密度,确定其在梁端谱估计中的稳定性与优势。基于实测谱结果,提出5阶多项式拟合模型,并与七参数函数、中国干线铁路谱进行了对比分析。结果表明,梁端轨道不平顺在中短波长范围内表现出明显的谱特征差异,多项式拟合模型能够较好地表征梁端轨道不平顺的功率谱分布特征。本文研究可为千米级大跨桥梁端轨道不平顺谱构建及梁端区段轨道状态分析提供参考。

大直径铁路盾构隧道绿色低碳建造评价方法研究

华阳，杨阳，喻渝，余浩伟，殷召念 — 2026年01月30 00:00

为解决铁路盾构隧道绿色低碳建造水平缺乏系统评价方法的问题,依托南京枢纽上元门隧道工程,构建科学的评价体系并开展适用方法验证研究。通过梳理大直径铁路盾构隧道施工特性与绿色低碳要求,构建包含目标层、准则层、指标层的三级绿色低碳建造评价指标体系,并明确各指标分级判定标准; 采用改进的组合赋权策略,提升指标权重科学性; 选择灰度评价模型,构建隧道绿色低碳建造评价方法,结合工程实际监测数据实现定量化评价。研究结果表明,(1)构建的指标体系可全面覆盖大直径铁路盾构隧道绿色低碳建造关键影响因素;(2)改进的AHP+熵权法组合赋权法有效规避单一赋权局限性,结果更贴合工程实际;(3)灰度评价模型在该类工程评价中具备良好适用性,可准确量化绿色低碳水平;(4)南京枢纽上元门过江隧道绿色低碳建造预评价等级基本符合工程绿色低碳建设目标,验证了评价体系与模型的实际应用价值。本文研究可为大直径铁路盾构隧道绿色低碳建造评价提供理论支撑与实践参考。

寒区铁路道岔防除雪措施研究综述

2026年01月30 00:00

道岔作为铁路交通枢纽核心组件,其可靠性直接影响铁路运输安全与效率。寒区铁路冬季运行时,道岔因构造特点易堆积冰雪,不仅阻碍正常运作,还可能引发列车延误乃至安全事故,对铁路运行构成威胁。针对寒区铁路道岔冰雪积聚问题,概述冬季铁路路堤积雪形成机制,分析道岔积雪危害并总结关键致灾位置。从防雪、吹雪和融雪方面,系统回顾国内外道岔防除雪技术研究进展与应用。防雪方面介绍了防雪林、防雪走廊、防雪涵洞、防雪栅和道岔防雪刷等设施的作用原理及实际应用效果。吹雪与融雪方面,研究了风力吹雪、电加热融雪、热流体融雪、电磁感应加热融雪等技术的原理、优缺点及其适用性,梳理并评估了融雪剂的研究现状和实际应用效果,探讨了智能化道岔防除雪系统的应用现状,并展望了其未来发展方向,旨在为寒区铁路道岔防除雪技术优化创新提供理论与工程指导,推动铁路冬季安全运营技术发展。

高岩温隧道聚氨酯隔热层构造型式对隔热效果的影响研究

2026年01月30 00:00

为研究高岩温隧道隔热层型式对隔热效果的影响,依托某高岩温隧道工程,利用Comsol Multiphysics 数值模拟软件,研究了实心隔热层和抽孔型隔热层的隔热效果。研究结果表明,与无隔热层隧道相比,实心隔热层隧道二次衬砌外表面温度降低6.16%,二次衬砌内表面温度降低1.45%; 抽孔型隔热层隧道二次衬砌外表面温度降低6.17%,二次衬砌内表面温度降低1.45%; 将抽孔形状改为圆形和菱形,隧道二次衬砌内外表面温度均无变化。增加抽孔型隔热层开孔率,二次衬砌内外表面温度下降不明显。采用隔热层的隧道隔热效果优于无隔热层,抽孔形状对隔热层隔热效果基本无影响。采用抽孔型隔热层的隔热效果优于实心隔热层,但开孔率增大对隔热效果影响较小,原因为聚氨酯材料导热系数较小,与空气相差不大。研究成果可为高岩温隧道隔热层设计提供参考。

铁路轨道夹板螺栓组件状态检测研究

2026年01月30 00:00

针对铁路轨道钢轨夹板螺栓组件在复杂轨道环境下因小目标、背景干扰等因素导致的误漏检及分类难问题,开展基于YOLOv9的螺栓组件状态检测识别及模型参数策略研究。通过采样与扩展等方式构建样本训练数据集,基于YOLOv9引入BiFormer注意力机制增强小目标特征,融合CAFormer注意力机制实现前景与背景分离,优化分类标签及超参数,实现夹板螺栓组件状态检测识别。通过实测数据探究不同批次与迭代次数对修正模型的性能影响。结果表明,双机制修正模型检测识别结果的评价指标mAP@0.50: 0.95为97.7%,较YOLOv9提升了1.7%; 一般迭代次数下,小批次参数策略的修正模型的检测识别精度更高; 充足迭代次数下,批次参数对修正模型的识别精度基本无影响。

成都都市圈利用既有铁路开行市域(郊)列车的实践

2026年01月30 00:00

概述了成都都市圈市域(郊)铁路十余年的发展历程,从单项突破到网络规划,实现了既有线路与新建项目的深度融合,步入了高质量发展时期。成灌铁路的成功实践及顶层规划的战略引领,为区域交通一体化树立了典范。强调在顶层规划中贯彻“路地合作一条心、顶层设计一张网、多网融合一张卡”的理念,在创新设计中遵循“工程简易、快捷换乘、信息互通”的原则。所提实施策略可为国内其他城市利用既有铁路开行市域(郊)列车的规划与设计提供实践样本与启示。

小净距隧道下穿采空区失稳诱发建筑损坏分析

2026年01月30 00:00

针对隧道下穿施工“活化”煤层采空区,坍塌诱发地表建(构)筑物损坏问题,以某小净距大断面隧道下穿废弃小煤层采空区工程为背景,基于有限元软件探讨隧道、煤层采空区及建筑三者不同位置关系对建筑的变形影响。研究结果表明,(1)隧道下穿施工“活化”煤层采空区,附加地下水作用引起多次坍塌叠加扰动效应,诱发地面坍塌及建筑损坏;(2)设计时应加强并扩大超前支护角度保护范围,加固中岩柱,施工前应转移居民;(3)建筑整体倾斜度较小,但变形较大,巷道与建筑距离越近,对建筑的变形影响越大;(4)采空区一侧隧道先行施工对建筑的影响小于后行施工对建筑的影响。

都市圈背景下环线铁路规划理念与实施路径研究

2026年01月30 00:00

针对我国都市圈轨道交通网络存在的枢纽集聚效应过强、网络灵活性不足、产业协同发展受限及“四网融合”程度不深等问题,研究环线铁路在优化都市圈空间结构与交通功能中的关键作用。通过综述国内外都市圈环线铁路发展现状,结合交通区位论“120°夹角规则”进行理论分析; 运用案例分析法,以成都、南京等都市圈为例,量化分析环线铁路在缩短出行距离、分担枢纽压力方面的效益; 并基于客流预测模型和多目标决策方法,提出环线铁路的规划理念与分段建设策略。研究表明,环线铁路能有效将放射状路网优化为“环 + 放射”网络,使都市圈内次要节点间绕行率降低25% ～ 41%,显著提升网络效率; 通过衔接多条放射线,可实现与干线铁路、城际铁路、市域(郊)铁路、城市轨道交通的深度融合。

基于既有车辆段的车辆调头线方案研究

王永辉，郭爱平 — 2026年01月30 00:00

针对既有运营线路中出现的车辆轮对偏磨问题,提出一种基于车辆段咽喉区空间利用的调头线布置方法。通过于咽喉区上部架设架空桥梁作为联络线,将两侧车场线路有效连接,形成车辆调头线,实现列车调头转向。该方法可在无法设置“八字线”接轨方式的车辆基地内完成调头线布设,达成列车换向目的,从而有效缓解车辆轮缘偏磨现象,同时避免了用地增加、平交道口使用受限、场地割裂等问题,降低了选址难度,为既有线路轮轨磨耗治理提供了可行路径。

基于改进DCGAN和VGG16的小样本车轮踏面损伤识别模型

2026年01月30 00:00

目前在复杂行车环境下,获取大量真实车轮故障样本数据面临诸多困难,导致训练数据呈小样本特征。为提高在小样本数据下车轮踏面损伤识别的精度与效率,本文提出一种融合通道注意力机制、空洞卷积的改进深度卷积生成对抗网络(DCGAN)与VGG16模型相结合的车轮踏面损伤识别方法。首先,搭建车辆-轨道刚柔耦合动力学模型并采集车轮在不同损伤下轴箱振动加速度信号; 其次,通过Morlet小波变换提取振动信号的二维时频特征; 随后,利用改进的DCGAN进行训练集数据扩充; 最后,借助VGG16分类模型对车轮踏面损伤程度进行分类。结果表明,采用本文所提出的改进DCGAN对训练集进行扩充后,识别准确率达98.36%,所提方法对车轮踏面损伤具有良好的识别效果。

典型设备吊挂螺栓的加速疲劳试验与疲劳寿命研究

2026年01月30 00:00

针对列车吊挂螺栓的理论计算结果存在较大误差,难以满足吊挂螺栓服役时间分析需要的问题,开展吊挂螺栓加速疲劳仿真模拟和试验研究,结合研究结果建立了疲劳寿命线性回归模型。首先,开展吊挂螺栓疲劳仿真试验,对吊挂螺栓进行静力学分析和疲劳分析; 然后,设计试验夹具以验证夹具性能,并开展疲劳试验,获取不同交变轴向力下的循环次数; 继而,基于Goodman修正理论方程计算不同交变轴向力下的循环应力; 最后,根据循环应力-循环次数双对数线性回归模型对疲劳寿命模型进行求解。结果表明,在动载荷为65 kN、70 kN、75 kN、80 kN、85 kN的情况下,吊挂螺栓加速疲劳试验的平均循环次数分别为86 703、77 190、68 414、62 084、56 105; 求解的疲劳寿命模型为NS^1.632=2.538×10¹⁸。提出的模型和方法可为吊挂设备螺栓的疲劳试验和吊挂螺栓修程优化提供参考。

时序数据库驱动的监测一体化平台研究

2026年01月30 00:00

针对西南复杂艰险山区铁路地质灾害监测系统数据高并发,实时读写的需求,研究分布式数据库集群平台总体架构技术,设计基于时序数据库的地质灾害监测平台。在海量勘察期地质资料的支撑下,解决传统的关系型数据库在处理高频、高速传感器数据时,存在的设计复杂、入库难、查询慢等诸多问题。该平台能够满足数据中心和现场监测设备快速数据交换的要求,为地质灾害监测预警分析提供基础服务。监测应用引入时序数据库,从系统总体设计开始,介绍了时序数据库的物理和逻辑模型设计,实现了监测数据的应用和分析。该平台在海量数据背景下,以更低的成本,提高了铁路地质灾害监测系统的处理效率和可靠性。

高速铁路车轮多边形作用下无砟轨道振动能量特性研究

2026年01月30 00:00

车轮多边形磨耗引起剧烈的轮轨动力作用,此动力作用严重影响无砟轨道相关性能。为了对车轮多边形作用下无砟轨道振动能量特性进行研究,建立轮对-无砟轨道耦合动力学模型,采用导纳功率流法研究车轮多边形作用下,无砟轨道振动能量分布与传递特性。结果表明,轮轨系统在多边形车轮通过频率处的共振是引起无砟轨道较大振动能量的原因。无砟轨道各层振动能量自上而下递减,钢轨到轨道板间振动能量传递最小,自密实混凝土层到底座板层间振动能量传递最大。中、高阶车轮多边形引起无砟轨道各层振动能量传递率在中高频范围较大。多边形波深、车速与无砟轨道功率流量值呈正相关性,扣件刚度对无砟轨道各层功率流量值的影响不同。无砟轨道层间振动能量传递的频域范围受扣件刚度和车速影响较大。本文的研究可为类似的无砟轨道设计提供参考。

复合地层下穿高速铁路矩形顶管盾构隧道开挖面稳定性研究

2026年01月30 00:00

为保证矩形顶管盾构隧道开挖面稳定,以某矩形顶管盾构隧道工程为背景,采用有限元软件Abaqus建立了复合地层下穿高速铁路矩形顶管盾构隧道模型,定义了无量纲参数支护应力差率(m)及硬岩比(n),分析了硬岩比、支护应力差率和埋深因子对复合地层矩形顶管盾构施工开挖面失稳范围、开挖面位移及轨道沉降的影响。结果表明,随着复合地层硬岩比的增加,矩形顶管盾构隧道开挖面在相同支护应力差率下失稳范围逐渐减小,失稳位移逐渐减小,轨道沉降逐渐减小; 埋深因子越大,开挖面失稳位移越大,轨道沉降越大; 当n < 0.75时,高速铁路轨道沉降易大于沉降阈值,在穿越待建高速铁路线路时可采用桩板结构加固方案,在下穿既有高速铁路段采用人工挖孔桩+D型便梁加固方案来满足施工安全稳定要求。研究成果可为类似工程提供参考。

钢轨探伤车山区铁路轨头核伤检测不良原因分析及对策研究

谢祺 — 2026年01月30 00:00

钢轨探伤车作为当前国内铁路钢轨探伤的主要手段,承担着绝大部分线路钢轨母材的检测任务。针对其在山区铁路轨头核伤检出率偏低的问题,以南昆铁路百威段为研究对象,通过收集伤损轨基本信息,对比探伤车与探伤仪在轨头核伤检测原理上的差异,进而分析山区铁路线路特性对探伤车检测效果的影响。在此基础上,提出调整XF70°入射角度和位置、采用降速检测等措施以保证对中良好,运用高灵敏度探伤和精细化对比分析数据回放等方法优化探伤车对山区铁路轨头核伤的检出能力。此类措施在南昆铁路百威段的实际检测中得到了有效验证,可为类似山区铁路的钢轨探测作业提供参考。

视觉监测系统在邻近铁路营业线施工中路基监测的应用研究

朱波，侯明坤 — 2026年01月30 00:00

为解决传统铁路路基监测方法效率低、成本高、实时性差的问题,研究了一种基于机器视觉的智能化监测方案。通过构建包含高帧率相机、自适应云台与边缘计算终端的硬件系统,并融合中值滤波、小波去噪、改进ORB特征匹配与轻量化卷积神经网络等算法,实现了对路基变形与病害的高精度、全天候自动识别与预警。系统在某邻近营业线的棚洞施工项目中进行了试点应用,结果表明,该系统对边坡与路基位移监测的平均精度达0.8 mm,预警响应时间仅需30 min,有效数据获取率超过96.7%。与传统方法相比,该系统显著提升了监测效率与安全性,降低了人工成本,为铁路路基的智能运维提供了可靠的技术支撑。

区域地面沉降对高速铁路的影响及对策分析

岳建刚 — 2026年01月30 00:00

某高速铁路位于黄泛冲积平原,沿线存在抽采地下水引发的地面沉降,沉降速率达44.06 mm/a,对高速铁路运营安全构成极大的威胁。通过高精度InSAR影像解译,分析并划分了沿线抽采地下水、采空区等引发的地面沉降段落,通过水文地质调查获得了沿线浅层地下水、深层地下水的补径排关系,利用GSM建立了“地下水渗流-地面沉降”的大型三维流固耦合模型,预测了未来一段时间内地面沉降的速率及趋势。研究结果表明:(1)浅层地下水下降20 m,地面沉降最大可达215 mm,地表沉降影响范围可达340 m;(2)中深层地下水在现状开采条件下,地面沉降将持续发展,沉降速率最大达17.5 mm/a;(3)针对区域地面沉降,提出了采用“有砟轨道”“可调支座”等工程措施,以期为高速铁路安全运营提供保障。

中老铁路通道能力提升研究

2026年01月30 00:00

中老铁路自开通以来,持续呈现客货两旺态势,对沿线区域社会经济发展辐射带动作用显著。截至2025年12月2日,全线累计发送旅客6 250万人,运送货物7 250万t,其中跨境货物1 600万t,市场培育超出预期,通道运能矛盾逐步显现。为应对通道能力日趋紧张的局面,在全面分析中老铁路通过能力现状及存在问题的基础上,结合开通三年以来的运输经营数据和现场运营组织实际,综合国内外铁路网规模变化情况,对新形势下的运量进行科学预测。通过对比研究增加车站、提高牵引质量、单线自动闭塞、双线插入过渡、压缩双线追踪间隔、单线增建二线等多种扩能方式,提出实施工程投资节省、能力适应性较强、运输组织简单的加站扩能改造方案,可满足未来客货运输发展,为中老铁路通道扩能改造工程提供研究支撑。

旅客列车停站方案对通过能力的影响分析

邹信诚 — 2026年01月30 00:00

为探究通过能力与客运服务质量之间的关系,并提升列车停站方案编制结果的可行性,首先在总结既有铁路通过能力研究的基础上,分析了高速铁路线路通过能力的影响因素; 接着提出以平均旅行速度、OD覆盖率和停站特征数量作为停站方案的特征指标,进而构建基于通过能力计算的图解分析方法,用以计算给定停站方案对应的通过能力; 最后以京福高速铁路合肥南—南陵段为例,研究不同特征指标与通过能力之间的定量关系。结果表明,通过能力总体上与停站特征数量呈负相关; 通过能力的最大值与OD覆盖率呈负相关,与平均旅行速度呈正相关; 通过能力最小值与OD覆盖率呈负相关,而与平均旅行速度之间呈“U”型分布关系。研究成果可为权衡高速铁路客运服务质量和通过能力利用提供参考。

(100+240+100)m上跨既有高速铁路转体斜拉桥减隔震体系研究

田波，祝培林 — 2026年01月30 00:00

高速铁路转体斜拉桥减隔震体系能够消耗震动能量,降低列车冲击荷载,不同的支撑体系下减震效果不同。为了对不同支撑体系下结构的减震效果进行研究,以(100+240+100)m上跨运营高速铁路大吨位转体斜拉桥工程为背景,利用非线性时程计算方法,对5种不同支撑体系下桥梁结构地震响应进行了研究。重点对主桥结构关键部位的弯矩、剪力和位移进行了计算,并对不同支撑体系的减震率进行了对比。研究结果表明,相较于其他支撑体系,采用体系1即摩擦摆支座结合纵向黏滞阻尼器和横向钢阻尼器的减隔震体系的减隔震效果最为理想,能明显降低主塔的地震响应。研究结果可为类似桥梁工程抗震设计提供指导。

高速铁路技术

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目录

高速铁路大跨桥梁端轨道不平顺谱分析研究

大直径铁路盾构隧道绿色低碳建造评价方法研究

寒区铁路道岔防除雪措施研究综述

高岩温隧道聚氨酯隔热层构造型式对隔热效果的影响研究

铁路轨道夹板螺栓组件状态检测研究

成都都市圈利用既有铁路开行市域(郊)列车的实践

小净距隧道下穿采空区失稳诱发建筑损坏分析

都市圈背景下环线铁路规划理念与实施路径研究

基于既有车辆段的车辆调头线方案研究

基于改进DCGAN和VGG16的小样本车轮踏面损伤识别模型

典型设备吊挂螺栓的加速疲劳试验与疲劳寿命研究

时序数据库驱动的监测一体化平台研究

高速铁路车轮多边形作用下无砟轨道振动能量特性研究

复合地层下穿高速铁路矩形顶管盾构隧道开挖面稳定性研究

钢轨探伤车山区铁路轨头核伤检测不良原因分析及对策研究

视觉监测系统在邻近铁路营业线施工中路基监测的应用研究

区域地面沉降对高速铁路的影响及对策分析

中老铁路通道能力提升研究

旅客列车停站方案对通过能力的影响分析

(100+240+100)m上跨既有高速铁路转体斜拉桥减隔震体系研究