高速铁路技术

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2024年12月15 00:00

2024年总目录

2024年12月15 00:00

成渝中线高速铁路智能勘察设计技术创新与实践

2024年12月15 00:00

基于中国铁路建设数字化、智能化的发展趋势和当前智能建造的体系架构,文章探讨了智能勘察设计在智能建造全过程中的源头驱动作用,结合成渝中线高速铁路的工程特点和需求,提出了基于“模数驱动、轴面协同”理论,以数智设计一体化平台为中心,空天地一体化智能勘察、智能选线与集成设计、基于BIM的协同设计等3大系统为支撑的技术方案,进一步解决了专业接口差错漏碰、跨阶段数据流转困难等问题; 提出了基于模数一体的数字解析技术和成果交付形式,推动了勘察设计交付数据的创新应用,扎实打造了全生命周期数据链条的第一环,为后续智能施工、智能运维奠定坚实基础。

铁路枢纽旅客列车时刻表评价方法研究

2024年12月15 00:00

为满足“一日一图”的客运运营改革诉求,本文建立一套更加系统和完善的铁路枢纽旅客列车时刻表评价体系。提供了一种铁路枢纽旅客列车时刻表评价方法,包括获取铁路枢纽的列车时刻表和路网信息; 对所述列车时刻表和路网信息进行聚类分析得到枢纽旅客时刻表评价体系; 对每个准则层进行评价得到准则层的评价等级和所有评价等级的频数,根据所述评价等级和评价等级的频数计算得到每个准则层的主观评分; 为每个准则层建立模糊一致矩阵,并计算得到模糊一致矩阵的客观权向量,根据模糊一致矩阵和客观权向量计算得到每个准则层的客观评分; 由所述主观评分和客观评分相加得到每个准则层的总评分,基于各评价指标的隶属和层次关系,建立了一套更加系统和完善的铁路枢纽旅客列车时刻表评价体系,既对指导日常生产的运行图调整方向有重大参考作用,又能作为服务产品为旅客提供选择参考。

三轴加卸载下西南某红层堆积体粗粒土力学性质

2024年12月15 00:00

为研究红层堆积体粗粒土在三轴加卸载条件下的力学性质,对四川地区某边坡红层堆积体的 2 种粗粒土样进行了加载-卸载-再加载的三轴压缩试验,得到了试样在不同加卸载条件下的强度与变形特性,揭示了卸载回弹模量特征及其与围压、卸载应力水平之间的关系。试验结果表明:(1)所采用的红层堆积体粗粒土样,在三轴压缩条件下,呈现Duncan-Chang本构模型特征;(2)基于标准大气压的归一化卸载回弹模量与归一化围压之间呈现线性正相关性;(3)卸载阶段表征回弹模量的无量纲系数n_ur与加载阶段表征初始切线模量的无量纲系数n并不相等;(4)对卸载回弹模量的影响而言,围压与卸载应力水平之间不存在共线性,且围压影响较大;(5)试样粗粒土的回弹模量约为初始切线模量的3.5～4倍,明显大于既有的黏土相应值。研究结果可对红层堆积体粗粒土力学性质的认识提供重要参考。

超大矩形顶管隧道新型弹性密封垫防水性能研究

2024年12月15 00:00

为提高超大矩形顶管隧道管片接缝的防水性能,本文以福建莆田火车站地下通道工程为依托,提出一种新型内嵌钢片弹性密封垫,采用有限元分析软件ABAQUS,对不同张开度、错缝量下的无内嵌钢片弹性密封垫(工况1)、内嵌单层钢片弹性橡胶垫(工况2)、内嵌双层钢片弹性橡胶垫(工况3)的防水性能进行对比分析。结果表明:(1)无错缝量时,工况2、工况3防水性能均优于工况1,除测线1张开度0 ～2.4 mm、测线2张开度0～5 mm外,工况3防水性能均优于工况2;(2)施加错缝量时,除测线1位于错缝6 mm张开度0～2.3 mm、6.2～9.9 mm与错缝12 mm张开度1.6 ～2.8 mm时工况2防水性能低于工况1外,工况2、工况3防水性能均优于工况1,其中除错缝6 mm时测线2处工况3、工况2防水性能相近外,其余测线处工况3防水性能最优。综上所述,工况3的防水性能最优。研究结果可为隧道接缝防水提供参考。

基于“四阶段”模型的高速铁路货运需求预测

赵旭 — 2024年12月15 00:00

为合理预测高速铁路货运需求,科学指导高速铁路货运网络规划布局,构建科学的高速铁路货运需求预测模型势在必行。本文结合高速铁路货运需求特点,从高速铁路货运目标市场出发,针对快递运输需求构建了“四阶段”高速铁路货运需求预测模型理论框架,并对模型参数标定方法进行了全面阐述,最后基于全国高速铁路货运需求预测对构建的预测模型可操作性进行了验证。

高速磁浮灾害防护系统研究

孟占国，李云峰，滕辉，杨昌锋，郑景文 — 2024年12月15 00:00

高速磁浮列车运行速度快,对运行环境及沿线灾害更加敏感。本文针对高速磁浮运营的严苛环境要求,在现有轨道交通灾害防护系统基础上,综合运用大数据、物联网、图像识别等技术,搭建适合高速磁浮运营场景的灾害监测与防护系统,初步实现对自然灾害与磁浮系统内外界的监测和预警。

某铁路无砟轨道裂缝成因分析和修补准则研究

向芬，方宜，殷明旻，易南福 — 2024年12月15 00:00

无砟轨道采用混凝土道床来替代传统的碎石道床,具有平顺性好、结构稳定、维护成本低等优点,在高速铁路和重载铁路中得到广泛应用。裂缝是无砟轨道混凝土结构中常见的病害。为有效整治无砟轨道结构的裂纹病害,需要对轨道结裂纹成因进行分析。本文研究了某铁路现浇无砟轨道混凝土裂缝成因,旨在揭示无砟轨道道床板裂缝的形成机制,为其后续维护和改进提供科学依据。

VR场景知识图谱表示及动态更新方法在铁路信息管理中的应用研究

张可军，黄华平，刘畅 — 2024年12月15 00:00

随着铁路信息化的快速发展,虚拟现实(VR)技术在铁路场景建模与信息管理中愈加重要。面向智能化、精准化的铁路信息管理,提出一种针对铁路VR场景的知识图谱表示与动态更新方法。首先,梳理铁路VR场景关键要素概念与要素之间的复杂关联关系,自顶向下构建模式层、自底向上构建数据层抽取知识并对知识进行关联融合,通过属性图进行知识表示; 然后,设计一种以知识质量评估指标为核心的自主循环优化的知识图谱动态更新框架,提升铁路VR场景知识建模效率和信息实时性; 最后,以某新建铁路桥梁工程场景为例构建实例知识图谱,实现设计数据变化监测的知识图谱动态更新,实时反映场景状态变化。应用实例表明,该方法能有效提高场景建模的准确性和信息管理的响应速度,为铁路信息化建设和复杂系统信息管理提供了新的技术支持。

多层次轨道交通一体化运营策略和标准体系研究

李宝银 — 2024年12月15 00:00

从国内现阶段区域多层次轨道交通建设的新需求出发,以城际铁路进入市中心、衔接交通枢纽和地铁、实现公交化运营为目标,深入分析区域多层次轨道交通客流特征及功能定位,研判制约城际铁路、市域(郊)铁路与城市轨道交通互联互通的关键因素。在此基础上,统筹考虑区域多层次轨道交通的建设运营体制机制、社会经济发展、先进技术应用和先进模式探索等,研究提出了涵盖城市群多网融合及一体化发展、一体化轨道交通客流预测、多网融合规划评价指标体系、多目标多维度的一体化运营管理方法、运营规则与管理方案、融合运营管理体制与协调机制及融合发展的技术保障措施等,以高度适应于区域多层次轨道交通的运营策略。以“网络化运行、互联互通、资源共享、集约利用”为核心,探索建立自主化建设、管理及运营背景下,涵盖运营、管理、服务标准的多层次轨道交通一体化运输服务技术标准体系。

基于系统动力学的中速磁浮建设项目投资风险分析研究

2024年12月15 00:00

中速磁浮作为新制式城市轨道交通,具有地铁、有轨电车等不具备的优点,在轨道交通中以噪音小而闻名。然而,中速磁浮在我国还处于研究阶段且没有已建成项目,缺乏足够的资料和经验。因此,本文通过文献调研结合中速磁浮的特点建立指标体系,同时对各指标进行赋值并建立因果图和流量存量图,确定各变量的系统动力学方程并对建立的模型进行检验。最后,通过对该模型仿真模拟,得到初始风险水平值和组合风险水平值。结果表明:该模型适用于一定条件下的中速磁浮投资风险分析; 采用组合投资策略时,其风险水平会显著提高; 在设计投资风险模型时,仅考虑主要风险因素的影响,后续工作中需要更全面地考虑各种风险间的关系。

动车组中压保持策略对低速过电分相的影响分析

张南 — 2024年12月15 00:00

高速铁路电分相设置关系到列车行车秩序和安全,应在设计阶段统筹考虑电分相设置方案,为运营创造良好条件。本文在系统介绍电分相结构、动车组惰行过电分相原理和动车组中间直流电压保持策略的基础上,详细分析了动车组“中压保持”策略对低速过分相的影响,采用牵引仿真软件模拟不同坡度下列车过分相情况,提出基于“中压保持”策略逻辑下电分相设置要求,并针对西南地区某高速铁路联络线进行实例分析,为高速铁路电分相设计和行车组织提供参考。

三维参数化技术在接触网产品设计中的应用

2024年12月15 00:00

本文以开挖下锚洞隧道棘轮下锚补偿装置为例,通过分析产品结构、安装技术条件,建立隧道断面尺寸、转向滑轮安装高度、导线高度、接触悬挂结构高度、下锚抬高与棘轮底座结构尺寸之间的几何关系,利用三维软件参数化建模功能,实现产品参数化驱动、变量批量赋值、批量生成实例模型及图纸、自动生成物料BOM、自动实现数据集成传输,从而直观评价产品结构与实际安装条件的匹配性,避免因接口尺寸、规格误差导致的安装不匹配问题,提高产品设计质量和设计效率。通过数据集成化探索,基于三维参数模型的基础上实现三维实例模型设计、二维CAD图纸输出、产品BOM输出及与PLM系统智能集成。

高速铁路无线闭塞中心仿真培训系统的设计与实现

2024年12月15 00:00

为满足高速铁路运维人员对无线闭塞中心原理和操作的学习需求,提高现场一线电务人员的技术水平和故障应急处理能力,本文采用计算机仿真技术和UML(Unified Modeling Language)建模方法,设计了一套高速铁路无线闭塞中心仿真培训系统。该系统依据行业标准进行设计,具有详细设备原理和故障类型的专业性培训内容,功能全面,运行稳定,满足现场高速铁路信号工等专业技术人员的日常培训需求,能够提高相关人员的专业技能和应急处置能力。

考虑支座温度的隔震结构地震响应分析

黎蔚诗，申允，杨可，石川清 — 2024年12月15 00:00

为评估采用橡胶支座的隔震结构在不同温度下的抗震性能,采用力学性能试验分析橡胶支座力学参数随温度变化规律,建立隔震结构的有限元模型分析支座温度相关性对其抗震性能的影响。结果表明:(1)温度从20 ℃降低到-25 ℃,LRB500滞回曲线峰值荷载显著增大; 屈服后刚度、等效刚度、屈服荷载和等效阻尼比分别增大21.1%、32%、42.7%和11.1%; LNR500的滞回曲线变化幅度较小,等效刚度增大19.0%;(2)环境温度变低导致隔震层的总刚度和总屈服荷载变大,导致隔震体系的减震效率降低,上部结构的底部剪力、最大层间位移角和结构顶部加速度均较大幅度增加;(3)低温条件下,隔震支座的最大剪力、最大位移、轴向最大面压和最小面压均产生较大幅度变化,甚至会进入极限状态,危及隔震体系的安全性;(4)环境温度对橡胶支座力学性能以及隔震结构抗震性能的影响非常显著,隔震结构设计时必须通过试验或有限元法,结合场地气象条件进行温度效应分析。

非均匀顶推力作用下大断面矩形顶管隧道管节施工力学性能研究

陈然，刘炳杰，崔光耀 — 2024年12月15 00:00

为研究非均匀顶推力下大断面矩形顶管隧道管节的施工力学性能,本文依托某城市火车站涉铁预埋地下通道工程,通过建立模型,设置5种不同非均匀顶推力工况,对比分析了不同工况下管节最大主应力、最小主应力和剪应力的变化趋势。研究结果表明,在非均匀顶推力作用下,各工况各管节初始顶推时最大主应力、最小主应力和剪应力值最大; 随着管节所承受不均匀顶推力增加,同一工况同一管节所受最大主应力、最小主应力和剪应力随之增加; 随着顶管工程进行,各管节最大主应力、最小主应力和剪应力也随之减小。研究成果可为类似工程提供参考。

西部山区某深埋长大隧道地应力特征及大变形危险性分析

2024年12月15 00:00

某隧道位于青藏高原东南缘,区域地质构造作用强烈,加之深切河谷地形地貌的影响,隧道建设中面临的高地应力问题异常复杂。通过在工程区布设8个钻孔,采用水压致裂法获取了62段地应力数据与25段定向印模测试数据,结合区域地质资料、室内试验和初始地应力场反演分析等,研究分析隧道工程区地应力特征。研究结果表明:(1)现场地应力测试结果显示,工程区整体上以水平构造应力为主,最大水平主应力优势方向为NE～NEE向,与区域地应力背景值基本吻合;(2)初始地应力场反演分析结果表明,隧道轴线最大水平主应力S_H为7.7 ～ 26.28 MPa,最小水平主应力S_h为4.1 ～ 18.6 MPa,垂向主应力S_v为5.2～29.3 MPa,工程区应力场类型主要为走滑型断层(S_H>S_v>S_h),局部区段为正断层(S_v>S_H>S_h),隧道沿线93.84%的区域处于高到极高地应力状态,具备发生大变形的高地应力条件;(3)基于铁路隧道大变形双指标分级标准,隧道全长20 247 m,发生软岩大变形段落总长7 230 m,占比35.71%; 其中轻微大变形5 960 m,占比29.4%; 中等大变形1 010 m,占比4.99%; 强烈大变形260 m,占比1.28%。本文研究内容和结论可为类似地质条件下的西部山区长大深埋隧道前期勘察设计提供科学依据和技术支持。

旋喷桩加固黄土区重载铁路隧道基底效果分析

2024年12月15 00:00

黄土地区土体因其湿陷性较大,导致基底稳定性较差,道床、基底等均可能在列车的动力振动作用下发生基底下沉、开裂、翻浆冒泥等病害,这在一定程度上遏制了重载铁路的发展,影响了列车的运行安全。依托山西中南部铁路通道石楼隧道,建立三维有限元模型,针对旋喷桩加固效果进行计算分析,首先针对在隧道施工期间旋喷桩的加固效果进行计算,结果表明:在无旋喷桩加固时,仰拱部分最大隆起量为16.3 cm,采用旋喷桩加固后,最大隆起量降低为5.66 cm,且仰拱各测点的变形量的变化幅度减小,说明旋喷桩不仅起到了减小围岩变形的作用,同时也提高了围岩稳定性。其次对运营期间旋喷桩对于改善仰拱动力响应效果方面进行了计算分析,结果表明:当采用旋喷桩时,仰拱中心位置最大位移振幅由2.51 cm降低至 0.69 cm,降幅达72.5%; 加速度响应方面,仰拱中心位置的加速度峰值最大,其值为3.29 m/s^-2,较无加固时的5.11 m/s^-2降低了近36%。

艰险山区铁路施工供电工程规划布局研究

罗毅 — 2024年12月15 00:00

持续可靠的电力供应对于保障艰险山区铁路建设具有极为重要的作用,本文针对艰险山区铁路工程特点,从施工供电工程的全生命周期角度,通过研究施工用电需求、施工供电方案和永临结合方案,提出了施工供电工程规划布局的总体思路和做法,以期为艰险山区铁路勘察设计工作提供参考。

大规模铁路路基横断面边坡措施设计方法

刘龙，白青波，李艳，张凤维 — 2024年12月15 00:00

针对大规模铁路路基横断面边坡措施设计场景,提出了边坡措施组合的概念,将不同边坡措施由路肩至坡脚/堑顶串联为一个边坡措施组合,并设置其匹配条件。通过与各横断面左、右侧的路基类型、路基高度、措施类型等条件的匹配,从边坡措施组合数据库后返回条件吻合的边坡措施组合,完成相关设计。该方法具有设计效率高、通用性强等优点,已在包银、沈白、潍烟、集大原等多条铁路中得到应用,助力铁路路基横断面边坡设计向数字化、智能化转型。该方法不限于铁路领域,也可对市政道路、公路等领域的路基边坡设计方法升级提供借鉴。

马鞍山长江公铁大桥栈桥结构设计及结构特性研究

温希华 — 2024年12月15 00:00

本文以马鞍山长江公铁大桥施工栈桥为案例,对施工栈桥设计要点及结构特性进行研究分析,得到以下研究成果:栈桥结构创新设计了可拆卸式桩头,方便了钢管桩的安装以及重复利用; 桥台采用钢管桩+挡板结构形式,既充分利用杆管桩横向抗弯能力,还有效节省挡土墙结构材料; 通过建立有限元计算模型,分析栈桥在各种横向、竖向荷载作用下的受力及变形情况,计算结果满足要求。研究结果对类似河床高程变化大、强冲刷条件下的栈桥设计具有一定的推广和借鉴意义。