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拥堵条件下城市轨道交通“乘客-列车”分配方法
1
作者 闫旭 彭其渊 +3 位作者 张永祥 刘晓薇 谷丽婷 冯涛 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期2027-2039,共13页
实现拥堵条件下乘客到列车的精细化分配,对提高城轨客流的拥堵管理水平、辅助乘客出行决策具有重要意义。为此,针对线路层面,考虑乘客因拥堵延误所导致列车搭乘的不确定性,提出一种融合深度学习与知识推理的“乘客-列车”分配方法。首先... 实现拥堵条件下乘客到列车的精细化分配,对提高城轨客流的拥堵管理水平、辅助乘客出行决策具有重要意义。为此,针对线路层面,考虑乘客因拥堵延误所导致列车搭乘的不确定性,提出一种融合深度学习与知识推理的“乘客-列车”分配方法。首先,利用特征学习构建带有约束的双通道全连接神经网络模型,对乘客的进入(即进站及候车)与离开(即出站)过程时间展开估计;其次,根据估计结果构建基于相似性度量的列车推断模型,计算面向整个可行列车集合的离散分配概率,从而将乘客分配至其最可能搭乘的列车;最后,为克服数据异质性偏差,基于以上模型并结合领域知识制定若干偏差纠正策略以提高列车分配精度。收集重庆轨道交通3号线的自动售检票与列车时刻表数据展开实例分析,结果表明:不依赖独立假设或额外数据,所提出方法能实现至少87.12%目标乘客的合理分配,相比不使用纠偏策略的基线模型匹配率提高约12.50个百分点,具有较好的分配性能;与基于既有先进方法的基准模型相比,分配结果的一致性可达90.12%,具有较高的可信度,且部署后的计算效率显著高于基准模型,能更好应对大规模实际问题。此外,所提出方法可同步估计乘客出行的延误特征(如留乘次数分布、列车登乘概率等),从而更好地满足管理者与乘客的决策或出行需求,并有助于加深对客流拥堵态势的感知与理解。研究成果进一步丰富了城轨客流分配的精细化理论与方法,并能够为网络层面“乘客-列车”的分配提供重要支撑。 展开更多
关键词 城市轨道交通 乘客-列车分配 深度学习 偏差纠正策略 拥堵延误特征
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400 km/h速度下轨道-桥梁振动响应与顶板裂缝深度影响
2
作者 孟鑫 高浩 +3 位作者 刘鹏辉 勾红叶 王一干 杨宜谦 《振动与冲击》 北大核心 2025年第3期91-98,共8页
为探究400 km/h列车激励下高速铁路轨道-桥梁结构的振动响应,以某高铁桥梁为研究对象,在钢轨、桥梁、桥墩位置布置竖向加速度传感器,实测轨道-桥梁结构在多级速度作用下加速度的变化规律;在此基础上,借助于结构声强理论和车-轨-桥耦合... 为探究400 km/h列车激励下高速铁路轨道-桥梁结构的振动响应,以某高铁桥梁为研究对象,在钢轨、桥梁、桥墩位置布置竖向加速度传感器,实测轨道-桥梁结构在多级速度作用下加速度的变化规律;在此基础上,借助于结构声强理论和车-轨-桥耦合振动仿真分析,从能量和加速度的角度掌握了顶板下缘裂缝深度的影响程度。研究结果表明:在高速列车激励下,实测钢轨、桥梁顶板和桥墩的加速度峰值分别为800 m/s^(2)、4 m/s^(2)和0.5 m/s^(2);振动加速度数值从钢轨到桥墩层层递减,随着列车速度的增大各测点加速度峰值呈线性增加;裂缝的出现会增大桥梁顶板下缘的加速度峰值,改变振动能量的分布;当裂缝深度大于45 mm时,顶板下缘加速度和振动能量值分别为无裂缝工况下的1.1倍和1.5倍,应注意加强对裂缝状态的观测。该研究成果可以为车-轨-桥耦合分析提供依据,也可以为高速铁路简支箱梁顶板下缘开裂维修提供指导。 展开更多
关键词 轨道-桥梁响应 车-轨-桥耦合分析 结构声强 振动能量 裂缝
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基于永磁磁轨关系的磁悬浮列车-轨道梁耦合振动研究
3
作者 施明敏 苏彬彬 +3 位作者 曾金成 高伍 邝宏林 邓永芳 《铁道学报》 北大核心 2025年第7期203-213,共11页
为评估悬挂式永磁磁浮列车与柔性轨道梁耦合系统的振动情况,采用Simpack和Ansys构建考虑轨道不平顺的多体动力学模型。利用Ansoft Maxwell软件建立特殊的多点悬浮磁轨关系,通过IFCTNXY函数在Simpack中表征,并设计试验验证模型有效性。... 为评估悬挂式永磁磁浮列车与柔性轨道梁耦合系统的振动情况,采用Simpack和Ansys构建考虑轨道不平顺的多体动力学模型。利用Ansoft Maxwell软件建立特殊的多点悬浮磁轨关系,通过IFCTNXY函数在Simpack中表征,并设计试验验证模型有效性。计算模型在不同速度和车重下的动力响应,并通过全瞬态分析法探讨速度50 km/h运行工况下的振动响应。结果表明:在速度10~80 km/h运行工况下,车体、悬浮架、轨道梁振动加速度的均方根均呈现随速度增加而振动的趋势,但在速度50 km/h后趋于稳定;在速度50 km/h运行工况下,车辆-轨道梁耦合系统的主要垂向振动频率为5.05、6.74 Hz,轨道梁的一阶垂向弯曲是引起车体垂向振动的主要原因,磁轨距及车载永磁体的纵向长度是影响悬浮架、轨道梁振动的关键因素。 展开更多
关键词 悬挂式永磁悬浮列车 车辆-轨道梁耦合作用 动力仿真 现场测试 振动分析
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基于振动功率流的CRTSⅡ型无砟轨道-桥梁夹层结构损伤识别方法及其应用
4
作者 郭文杰 孟尧尧 +1 位作者 冯玉林 何彬彬 《铁道学报》 北大核心 2025年第8期125-133,共9页
针对高速铁路线桥长期服役后的损伤及疲劳断裂问题,提出一种基于振动功率流的CRTSⅡ型无砟轨道-桥梁夹层结构损伤识别方法。建立多跨纵连轨道-主梁-支座-桥墩一体模型,基于Timoshenko梁理论,采用改进傅里叶级数作为位移函数,建立系统层... 针对高速铁路线桥长期服役后的损伤及疲劳断裂问题,提出一种基于振动功率流的CRTSⅡ型无砟轨道-桥梁夹层结构损伤识别方法。建立多跨纵连轨道-主梁-支座-桥墩一体模型,基于Timoshenko梁理论,采用改进傅里叶级数作为位移函数,建立系统层间构件能量方程,结合Rayleigh-Ritz法和Hamilton原理,推导出轨道桥在竖向和纵向振动下的自振频率计算公式,算例结果与有限元吻合良好。考虑位移传递率对系统损伤识别和定位效果较为一般,引入振动功率流法作为识别依据,分别分析不同构件刚度退化、层间构件损伤下系统输入、输出功率流变化曲线,以及系统存在损伤且考虑层间弹簧阻尼下功率流变化曲线。结果表明,一体模型与有限元模型的前100阶自振频率结果误差在5%以内,验证了理论计算方法的正确性;损伤结构输入、输出功率流围绕系统无损情况下的输入、输出功率流上下波动,钢轨刚度退化下的输出功率流在100 Hz及更高频范围内较无损情况下波动较为明显;考虑层间弹簧阻尼对砂浆离缝状态下的功率流变化曲线影响主要集中在100~200 Hz频段内;依据响应点输出功率流值在一定频率段是否发生突变可初步地判定此位置的损伤情况。 展开更多
关键词 能量法 损伤 TIMOSHENKO梁 振动功率流 轨道-桥梁系统
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基于直接概率积分法的列车-轨道-桥梁系统随机分析 被引量：3
5
作者 刘虎兵 宋力 +2 位作者 徐磊 蒋丽忠 余志武 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期669-680,共12页
由于施工和制造误差使得铁路工程结构参数不可避免地具有不确定性,同时作为系统主要自激励的轨道不平顺亦具有明显的随机性和时变性,因此,探明不确定因子对列车和轨道-桥梁结构动态性能的影响非常重要。为了高效地完成列车-轨道-桥梁系... 由于施工和制造误差使得铁路工程结构参数不可避免地具有不确定性,同时作为系统主要自激励的轨道不平顺亦具有明显的随机性和时变性,因此,探明不确定因子对列车和轨道-桥梁结构动态性能的影响非常重要。为了高效地完成列车-轨道-桥梁系统随机性能分析,建立列车-轨道-桥梁空间振动分析模型,采用轨道不平顺概率模型和谱表达-随机函数的方式在有限随机变量空间中实现轨道不平顺随机过程的高效模拟。引入概率密度积分方程和直接概率积分法发展了列车-轨道-桥梁系统随机动力方程和相应的计算求解策略。基于MATLAB实现了列车-轨道-桥梁随机振动的直接概率积分法分析程序,计算了全概率不平顺激励和参数随机条件下车-轨-桥系统振动响应的均值、标准差和时变的概率密度信息。研究结果表明:与概率密度演化分析方法相比,直接概率积分法可较好地反映行车过程中系统响应的概率密度特征,然而其在系统响应随机后处理时更为高效,其效率可提高1~2个数量级。此外,考虑轨道不平顺全概率激励更能准确地反映行车过程系统响应的概率特征,平均概率谱可能使得计算结果偏于保守;行车速度对于列车和桥梁动态行为的影响是显著的,随着行车速度的增加系统响应的范围逐渐变大。研究结果进一步拓展了列车-轨道-桥梁随机系统的分析方法,可以高效地用于系统状态评估和设计优化。 展开更多
关键词 直接概率积分法 列车-轨道-桥梁相互作用 随机分析 谱表达-随机函数法
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地震激励下列车-轨道-隧道-土体相互作用系统动力分析 被引量：1
6
作者 徐磊 王炫钧 +1 位作者 余志武 李正 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2359-2369,共11页
为研究地震激励下列车-轨道-隧道-土体相互作用系统的动力学行为,建立三维列车-轨道-隧道-土体耦合时变动力学模型,以不同强度的地震波和轨道不平顺为系统激励源,通过实际地震动记录进行规格化处理纵向、横向和垂向地震动波,分析不同土... 为研究地震激励下列车-轨道-隧道-土体相互作用系统的动力学行为,建立三维列车-轨道-隧道-土体耦合时变动力学模型,以不同强度的地震波和轨道不平顺为系统激励源,通过实际地震动记录进行规格化处理纵向、横向和垂向地震动波,分析不同土质条件、地震强度下列车-轨道-隧道-土体系统动力响应特征。研究结果表明:地震作用可显著增大隧道内列车动力响应,在不同土质条件下,横向轮轨力的波动较无地震激励时显著增大,波动幅度平均增加92.23%,而垂向轮轨力的波动幅度平均增加7.14%,车体垂向、横向加速度分别增大89.50%和25.93%;在不同地震强度下,轮轨横向力与轮轨垂向力在地震强度为0.40g时达到最大,分别为46.760 1 kN与94.8637 kN,相较于地震强度0.35g时分别增大182.68%与5.35%,脱轨系数相较于地震强度0.35g时增幅达到168.28%;地震下土体振动呈放大效应,土体弹性模量较外部激励对放大系数的影响十分显著,其中,放大系数在土体弹性模量最大时为4.080 4;隧道的存在会隔断土体振动传播,隧道顶部土体加速度较隧道底部土体加速度降低约86%。 展开更多
关键词 列车-轨道-隧道-土体相互作用 地震作用 动力响应 放大系数 数值仿真
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桥梁参数对磁浮系统车-桥耦合稳定性的影响
7
作者 周丹峰 朱鹏翔 +2 位作者 屈鸣鹤 王连春 李杰 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期823-832,共10页
为解决磁浮交通车-桥耦合自激振动问题并指导磁浮桥梁的设计,基于模态分析法建立桥梁的数学模型,研究桥梁的参数对磁浮列车车-桥耦合稳定性的影响.首先,以磁浮工程某外伸型高架桥梁为例,用模态分析法建立弹性支撑结构的桥梁数学模型,探... 为解决磁浮交通车-桥耦合自激振动问题并指导磁浮桥梁的设计,基于模态分析法建立桥梁的数学模型,研究桥梁的参数对磁浮列车车-桥耦合稳定性的影响.首先,以磁浮工程某外伸型高架桥梁为例,用模态分析法建立弹性支撑结构的桥梁数学模型,探讨支墩位置对桥梁模态频率的影响;其次,结合磁浮列车悬浮控制系统的模型构建车-桥耦合系统模型,通过分析其开环频率特性研究自激振动发生的原因;最后,探讨桥梁的一阶模态频率、跨径、阻尼比、线密度等参数对车-桥耦合稳定性的影响.研究表明:桥梁一阶模态频率接近或高于悬浮临界频率易导致闭环不稳定,故一阶模态频率高于10 Hz的轻质梁易引发车-桥耦合自激振动;大跨径梁的模态频率和模态增益更低,稳定性优于小跨径梁;桥梁的阻尼比、线密度越小,不稳定的频率范围越宽;相比两端支撑梁,在桥梁长度和截面固定情况下外伸梁的一阶模态频率随跨径减小呈先增后减的趋势,其最高频率可高出53.9%,更容易进入不稳定频率范围,因此,在磁浮工程中应尽量避免使用这类短跨外伸梁. 展开更多
关键词 磁浮列车 车-桥耦合 振动 桥梁 参数
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轨道-连续刚构桥系统地震损伤评价
8
作者 翟展胜 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第2期105-114,共10页
以一座铁路中小跨径连续刚构桥为研究背景,考虑轨道约束效应,建立(24+24)m+(24+24+6.5+24+24)m两联CRTSⅡ型无砟轨道-连续刚构桥一体化有限元模型,研究8度三水准地震动作用下桥梁结构和轨道系统水平方向的损伤状况。结果表明:墩顶截面... 以一座铁路中小跨径连续刚构桥为研究背景,考虑轨道约束效应,建立(24+24)m+(24+24+6.5+24+24)m两联CRTSⅡ型无砟轨道-连续刚构桥一体化有限元模型,研究8度三水准地震动作用下桥梁结构和轨道系统水平方向的损伤状况。结果表明:墩顶截面比墩底截面更容易发生破坏,圆形截面是桥梁结构的薄弱构件,并且在横桥向地震作用下优先破坏;8度地震下主梁不会出现碰撞;滑动层是轨道系统最薄弱的构件,CA砂浆层次之,三者中扣件是最不易破坏的结构;轨道系统的损伤主要表现为桥梁与路基连接处以及梁缝处滑动层的破坏;主梁右侧是钢轨横向相对变形最严重的区域,在罕遇地震作用下需要采取临时补修和限速措施,而主梁左侧和梁缝处的钢轨均满足行车安全要求。 展开更多
关键词 连续刚构桥 桥梁-轨道系统 地震响应 高速铁路 损伤状况
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连续运行车辆-轨道垂向耦合动力学的时变分析法
9
作者 杨蔡进 《力学学报》 北大核心 2025年第3期740-754,共15页
随着运行速度的提升,高速列车与服役结构及环境的耦合作用显著加剧,并且上述耦合作用表现在车辆运动的全过程.考虑实际的运行环境,建立精细的车辆-轨道耦合动力学模型,开展更为精确的服役模拟是当前研究热点,但面临许多挑战,例如车辆与... 随着运行速度的提升,高速列车与服役结构及环境的耦合作用显著加剧,并且上述耦合作用表现在车辆运动的全过程.考虑实际的运行环境,建立精细的车辆-轨道耦合动力学模型,开展更为精确的服役模拟是当前研究热点,但面临许多挑战,例如车辆与长大轨道结构耦合动力学建模难题.现代高速列车短时间内就能在轨运行至数百公里的距离,经典的理论方法采用了拉格朗日方式描述系统的运动和变形,限定系统的力学研究对象固定不变,往往需要针对全部长度的轨道结构进行建模,计算分析效率亟需提高.围绕高速轨道交通领域内关键基础力学模型问题,基于模型截断的策略,从时变系统动力学角度,构建长距离连续运行车辆-轨道耦合动力学高效建模与分析方法.引入移动控制体描述长大轨道结构在有效振动区域内动力学行为,利用任意拉格朗日-欧拉原理建立移动控制体内截断轨道梁的连续时变动力学模型,基于自适应步长Runge-Kutta-Fehlberg积分策略,通过预处理当前时间步的积分信息,确定预测下一时间步系统响应所需的迭代条件,从而表征控制体内轨道梁下轨枕和道床质量系统的离散时变动力学问题.最后,通过数值算例仿真,分析了车辆-轨道耦合系统的动力学响应,并将计算结果与传统模态叠加法获得结果进行比较,验证了方法的有效性. 展开更多
关键词 高速列车 长大轨道结构 离散/连续时变系统动力学 移动控制体 任意拉格朗日-欧拉原理
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不同频谱特性地震动对高速铁路桥梁-轨道震后残余变形影响分析 被引量：1
10
作者 甘霖 郭恩栋 +2 位作者 吴厚礼 李长宏 刘聪 《地震研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期27-36,共10页
以一座典型高速铁路五跨简支梁桥为例,建立了精细化高速铁路桥梁-轨道系统有限元模型。针对不同类型频谱特性选取了近场脉冲型、近场无脉冲型、远场长周期型和普通型地震动。输入不同频谱特性的地震动,对结构进行非线性时程响应分析,探... 以一座典型高速铁路五跨简支梁桥为例,建立了精细化高速铁路桥梁-轨道系统有限元模型。针对不同类型频谱特性选取了近场脉冲型、近场无脉冲型、远场长周期型和普通型地震动。输入不同频谱特性的地震动,对结构进行非线性时程响应分析,探究不同频谱特性地震动对轨道残余变形的影响规律及变形特点。结果表明:不同类型地震动对轨道残余变形的影响程度不同,轨道结构对近场脉冲型地震动的作用最为敏感;不同类型地震动作用下,轨道横向残余变形规律相似,均表现为全桥中间部分变形最大;每跨桥梁跨中竖向残余变形远大于桥墩(桥台)位置竖向残余变形;梁缝位置为轨道薄弱部分,轨距残余变形在每跨桥梁梁体连接处有明显尖刺状的突变。当PGA>0.2 g时,不同类型地震动作用下的轨道变形均随着PGA的增大而增大;当PGA=0.38 g时,桥梁已经进入塑性状态,地震动类型对于轨道残余变形的影响程度降低。 展开更多
关键词 高速铁路桥梁-轨道 残余变形 频谱特性 非线性时程分析
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非一致地震激励下列车-轨道-桥梁耦合振动模型 被引量：16
11
作者 雷虎军 李小珍 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期803-809,共7页
为探讨行波效应对地震作用下高速铁路桥上列车行车安全性的影响,基于列车-轨道-桥梁动力相互作用理论,采用35个自由度的机车车辆模型、板式无砟轨道模型和桥梁有限元模型,通过引入地震多点激励模式,建立了非一致地震激励下的列车-轨道-... 为探讨行波效应对地震作用下高速铁路桥上列车行车安全性的影响,基于列车-轨道-桥梁动力相互作用理论,采用35个自由度的机车车辆模型、板式无砟轨道模型和桥梁有限元模型,通过引入地震多点激励模式,建立了非一致地震激励下的列车-轨道-桥梁耦合振动模型,并编制了相应的仿真分析程序.以跨度32 m的简支梁桥为例,输入El Centro地震波,计算了一致激励和行波激励下车桥系统的动力响应.结果表明:行波效应对耦合系统动力响应幅值的影响很大.当车速为350 km/h、行波速度为300 m/s时的脱轨系数、轮重减载率和轮轨横向力比一致激励分别降低84.1%、19.5%和87.8%.因此,忽略行波效应可能造成对地震时桥上列车行车安全的误判. 展开更多
关键词 非一致激励 行波效应 列车-轨道-桥梁耦合振动 板式无砟轨道 行车安全性
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无砟轨道约束对高速铁路列车-桥梁系统地震响应的影响 被引量：7
12
作者 陈令坤 蒋丽忠 余志武 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期763-769,共7页
建立了38自由度高速列车(动车/拖车)空间振动模型,基于非线性Hertz接触理论和Kalker线性蠕滑理论,引进PEER-NGA强震记录,建立地震作用下的高速铁路列车-无砟轨道/钢轨-桥梁-支座-桥墩-桩土系统精细计算模型,考虑支座刚度和桩土作用及近... 建立了38自由度高速列车(动车/拖车)空间振动模型,基于非线性Hertz接触理论和Kalker线性蠕滑理论,引进PEER-NGA强震记录,建立地震作用下的高速铁路列车-无砟轨道/钢轨-桥梁-支座-桥墩-桩土系统精细计算模型,考虑支座刚度和桩土作用及近场地震效应的影响,以高速铁路32m跨简支箱梁桥和CRTSⅡ板式无砟轨道为研究对象,编制了MATLAB程序,计算了有/无砟轨道约束下高速列车-桥梁时系统的地震响应。计算结果表明,不考虑三层无砟轨道时列车-桥梁系统模型由于桥梁刚度过大,列车-无砟轨道-桥梁系统的各项地震响应较列车-钢轨-桥梁系统有较大增加;对于有/无地震作用时,采用无砟轨道均可有效改进列车走行性能,近断层地震脉冲效应对有/无砟轨道约束系统动力响应及列车走行安全指标影响均较大。 展开更多
关键词 无砟轨道约束 高速铁路 列车-桥梁系统 地震响应
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地震作用下车辆-轨道-桥梁系统振动台台阵试验与列车预警速度阈值研究 被引量：16
13
作者 魏峰 张志方 高亮 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期101-106,共6页
针对地震作用下高速铁路桥上行车的安全性问题,设计完成车辆-轨道-桥梁大型振动台台阵缩尺模型试验,制作了1∶10车辆、轨道及桥梁结构的模型,根据缩尺模型相似定理研究了不同地震强度下列车脱轨问题,并利用数值仿真方法建立了CRH380BL... 针对地震作用下高速铁路桥上行车的安全性问题,设计完成车辆-轨道-桥梁大型振动台台阵缩尺模型试验,制作了1∶10车辆、轨道及桥梁结构的模型,根据缩尺模型相似定理研究了不同地震强度下列车脱轨问题,并利用数值仿真方法建立了CRH380BL高速列车-轨道-桥梁空间耦合动力学模型,通过对比分析试验结果与数值仿真分析结果,验证了数值分析模型的可靠性。在此基础上,以行车安全性及舒适度指标作为评判标准,利用上述仿真分析模型计算得到了不同地震强度等级下各项评价指标所对应的列车运行速度临界值,并探讨了现行规范中的地震预警阈值选取问题。研究结果表明:对于静止状态下的车体模型,在地震动峰值加速度为0.25g的ALS地震波作用下,车体将会发生脱轨。随着输入地震动峰值加速度的增大,舒适度指标最先超出限值,车辆的行车安全性指标次之,脱轨系数和舒适度指标控制的速度阈值逐渐减小,轮重减载率和横向轮轨力控制的速度阈值基本不变,舒适度指标对地震激励最为敏感,脱轨系数次之,轮重减载率和横向轮轨力最不敏感。在输入地震波的峰值加速度≤50gal时,车辆运行速度临界值取决于列车舒适度指标,速度阈值为160km/h;当输入地震波的峰值加速度达到60gal时,速度阈值降为140km/h;当输入地震波的峰值加速度达到80gal时,速度阈值降至140km/h以下,出于安全考虑建议此时采取紧急停车措施。 展开更多
关键词 高速铁路 车辆-轨道-桥梁系统 行车安全 振动台台阵 数值仿真 速度阈值
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拟静力分量对列车-轨道-桥梁系统地震响应的影响 被引量：7
14
作者 雷虎军 李小珍 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期124-130,136,共8页
为探讨结构拟静力分量对地震作用下高速铁路桥上列车行车安全性的影响,考虑路基和桥梁地震力边界条件,分别采用相对运动法和大质量法,在相对坐标系和绝对坐标系下处理地震力边界条件,建立了不同坐标系下的列车-轨道-桥梁系统地震响应分... 为探讨结构拟静力分量对地震作用下高速铁路桥上列车行车安全性的影响,考虑路基和桥梁地震力边界条件,分别采用相对运动法和大质量法,在相对坐标系和绝对坐标系下处理地震力边界条件,建立了不同坐标系下的列车-轨道-桥梁系统地震响应分析模型.以跨度48 m+5×80 m+48 m的刚构-连续组合梁桥为例,分析了结构单向和三向拟静力分量对列车-轨道-桥梁系统地震响应的影响.结果表明:结构横向拟静力分量将显著增大桥梁横向位移、钢轨横向位移、列车脱轨系数和轮重减载率,而纵向、竖向拟静力分量的影响甚微;同时考虑结构的三向拟静力分量时,列车脱轨系数和轮重减载率均显著增大,且其相对误差随列车速度提高而增大,最大达30.5%和22.2%.因此,不考虑结构拟静力分量在列车速度较高时将严重低估车辆的动力响应,对桥上列车的行车安全性造成误判. 展开更多
关键词 列车-轨道-桥梁系统 地震响应 拟静力分量 大质量法 相对运动法
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重载列车-轨道-桥梁纵向动荷载限值研究 被引量：7
15
作者 魏峰 高亮 侯博文 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期68-73,共6页
为研究重载列车不同运行条件下的轨道-桥梁纵向动态传递规律,以多跨32m预应力混凝土简支梁桥为对象,建立考虑多车编组牵引及制动作用的重载列车-轨道-桥梁空间耦合动力学模型,对轨道-桥梁的纵向动力响应特征、桥墩纵向受力影响因素和有... 为研究重载列车不同运行条件下的轨道-桥梁纵向动态传递规律,以多跨32m预应力混凝土简支梁桥为对象,建立考虑多车编组牵引及制动作用的重载列车-轨道-桥梁空间耦合动力学模型,对轨道-桥梁的纵向动力响应特征、桥墩纵向受力影响因素和有效制动力率进行研究。结果表明:当机车以最大能力牵引时,作用于桥墩的有效牵引力率为0.134,紧急制动时,有效制动力率为0.155,紧急制动工况比牵引工况更不利;桥墩纵向受力随跨数的增加而增大并逐渐趋于稳定,随列车轴重的增加呈线性增大;不同列车编组模式下,列车的等效制动力率不同,最大值为0.141;桥墩纵向设计荷载限值应根据列车轴重进行选取,当轴重大于33t时,应进行动力检算。 展开更多
关键词 重载铁路桥 简支梁桥 轨道-桥梁纵向相互作用 纵向动荷载 有限元法 牵引力率 制动力率 动力分析
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无砟轨道结构层对高速铁路列车-桥梁系统动力响应的影响 被引量：2
16
作者 陈令坤 左一舟 陈亮 《铁道建筑》 北大核心 2014年第8期5-7,共3页
基于非线性弹性Hertz接触理论和Kalker蠕滑理论,建立了高速铁路列车—无砟轨道—桥梁精细化计算模型,以高速铁路32 m跨简支箱梁桥和CRTSⅡ型板式无砟轨道为研究对象,编制了MATLAB程序分别计算有(无)无砟轨道列车—桥梁系统的动力响应及... 基于非线性弹性Hertz接触理论和Kalker蠕滑理论,建立了高速铁路列车—无砟轨道—桥梁精细化计算模型,以高速铁路32 m跨简支箱梁桥和CRTSⅡ型板式无砟轨道为研究对象,编制了MATLAB程序分别计算有(无)无砟轨道列车—桥梁系统的动力响应及列车走行安全指标并作对比分析。计算结果表明:对于桥梁的动力响应,不考虑无砟轨道时结构变位等动力响应减小;对于列车的动力响应,不考虑无砟轨道时,多数列车动力响应及走行安全指标有较大增加。 展开更多
关键词 无砟轨道约束 高速铁路 列车-桥梁系统 动力响应
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双线束铁路集装箱中心站“列车-轨道”分配策略研究
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作者 裴彦森 朱晓宁 +2 位作者 王力 刘文茜 闫伟 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期21-32,共12页
为了满足铁路集装箱中心站日益增长的作业需求,部分中心站已建成或规划在建第二线束,多线束的建设会大幅提升中心站的作业能力,但相应的也可能会产生线束间的作业均衡和集装箱的场内转运问题。以最小化线束间轨道门吊的工作量差异和集... 为了满足铁路集装箱中心站日益增长的作业需求,部分中心站已建成或规划在建第二线束,多线束的建设会大幅提升中心站的作业能力,但相应的也可能会产生线束间的作业均衡和集装箱的场内转运问题。以最小化线束间轨道门吊的工作量差异和集装箱场内转运数量为目标,考虑轨道的时空容量、列车的进出站时间要求及装卸作业要求等约束以保证列车按时完成作业,建立双目标整数规划模型来研究双线束集装箱中心站内的“列车-轨道”分配问题。设计启发式规则生成初始可行解,并利用存档式多目标模拟退火算法处理双目标优化问题,以得到一组帕累托近似最优解。设计算例验证了算法的可行性和有效性,并研究了装卸线的数量和轨道门吊的配置对实验结果的影响。结果表明:本文提出的双线束铁路集装箱中心站“列车-轨道”分配策略能够有效均衡线束间的工作量并降低集装箱场内转运数,灵敏度分析结果能够为未来双线束集装箱中心站的规划建设提供借鉴。 展开更多
关键词 铁路货运 双线束集装箱中心站 列车-轨道分配 整数规划模型 存档式多目标模拟退火算法
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基于贝叶斯自优化Bi-LSTM组合网络的高速铁路轨道-桥梁系统震后响应预测方法 被引量：2
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作者 彭康 蒋丽忠 +3 位作者 周旺保 余建 向平 吴凌旭 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第3期965-975,共11页
中国高速铁路(HSR)规划建设逐渐向地震易发地区延伸,亟需一种及时、准确的灾后地震响应快速预测方法,以实现高速铁路系统运输生命线安全的快速评估。本文提出了一种基于贝叶斯自优化双向长短期记忆(Bi-LSTM)网络的快速预测方法,以经过... 中国高速铁路(HSR)规划建设逐渐向地震易发地区延伸,亟需一种及时、准确的灾后地震响应快速预测方法,以实现高速铁路系统运输生命线安全的快速评估。本文提出了一种基于贝叶斯自优化双向长短期记忆(Bi-LSTM)网络的快速预测方法,以经过实验验证的高速铁路轨道-桥梁系统有限元模型地震动响应计算数据为样本,将预测地震响应和有限元计算结果进行比较,验证所提方法的精度和鲁棒性,表明该方法在预测高速铁路桥梁结构的非线性地震反应方面是有效的,且高速铁路轨道-桥梁系统的不同预测位置对预测精度的影响不明显;此外,为了降低神经网络训练数据量需求,提出了一种基于离散小波分解的分层聚类算法,结果表明,基于小波分解的分层聚类方法在保证预测精度的同时,有效地减少了训练地震集的输入数量。 展开更多
关键词 高速铁路轨道-桥梁系统 贝叶斯优化 Bi-LSTM神经网络 离散小波分解 聚类分析
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地震作用下城市轨道交通桥梁-轨道系统关键部件易损性分析
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作者 葛新宇 张吉 田石柱 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第7期118-124,131,共8页
为对地震作用下城市轨道交通桥梁-轨道系统关键部件损伤状态进行分析,以上海城市轨道交通11号线高架段为研究对象,通过OpenSees建立梁轨一体化抗震分析模型。选取符合目标反应谱的10条地震波进行调幅,将调幅后的地震波输入抗震分析模型... 为对地震作用下城市轨道交通桥梁-轨道系统关键部件损伤状态进行分析,以上海城市轨道交通11号线高架段为研究对象,通过OpenSees建立梁轨一体化抗震分析模型。选取符合目标反应谱的10条地震波进行调幅,将调幅后的地震波输入抗震分析模型中;选取桥梁支座、钢轨以及轨道扣件作为轨桥系统关键部件,进行增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)并提取对应的IDA曲线,对IDA曲线进行回归分析得到支座与扣件地震概率需求模型数学表达式;提出支座、钢轨以及轨道扣件损伤状态界限值,基于正态分布假设得到支座与扣件不同损伤状态下超越概率,据此绘制易损性曲线。结果表明,罕遇地震作用下钢轨横向残余变形较小,发生轻度损伤概率为0%;当峰值加速度超过0.5g时,支座发生轻度损伤超越概率显著增加,扣件发生轻度损伤的超越概率接近100%;选取不同损伤指标对扣件进行易损性分析时,以位移幅值为损伤指标得到的扣件损伤概率更高;随着地面峰值加速度的增大,扣件有较大概率先于支座发生损伤。 展开更多
关键词 城市轨道交通 桥梁-轨道系统 支座 钢轨 扣件 增量动力分析 易损性分析
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基于Seed-PCG法的列车-轨道-地基土三维随机振动GPU并行计算方法
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作者 朱志辉 冯杨 +2 位作者 杨啸 李昊 邹有 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期302-316,共15页
为了解决列车-轨道-地基土三维有限元模型随机多样本计算效率低的问题,本文提出了一种基于Seed-PCG法的高效并行计算方法。基于有限元法和虚拟激励法建立轨道不平顺激励下的三维列车-轨道-地基土耦合随机振动分析模型;针对车致地基土随... 为了解决列车-轨道-地基土三维有限元模型随机多样本计算效率低的问题,本文提出了一种基于Seed-PCG法的高效并行计算方法。基于有限元法和虚拟激励法建立轨道不平顺激励下的三维列车-轨道-地基土耦合随机振动分析模型;针对车致地基土随机振动分析产生的多右端项线性方程组求解问题,采用Seed-PCG方法进行求解。通过PCG方法求解种子系统得到的Krylov子空间进行投影,以改进其余线性方程组的初始解和对应的初始残量,有效提高了PCG法的收敛速度,最后,在MATLABCUDA混合平台上开发了并行计算程序。数值算例表明:相同计算平台下的该方法相比多点同步算法获得了104.2倍的加速;相比PCG法逐个求解方案减少了18%的迭代次数,获得了1.21倍的加速。 展开更多
关键词 Seed-PCG法 多右端项线性方程组 随机振动 GPU并行计算 列车-轨道-地基土耦合模型
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