智慧高速铁路运行控制系统发展趋势综述 被引量：5

1

作者 余祖俊 唐涛 +2 位作者 李开成 宿帅 朱力强 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-12,共12页

在保障安全的前提下,高速铁路运行控制系统进一步结合现代感知、控制、通信以及人工智能技术实现智慧化,是未来高速铁路发展的前沿方向。分析目前高速铁路运营中仍存在异物侵限造成安全事故、突发事件导致列车延误、运力与运量不匹配等... 在保障安全的前提下,高速铁路运行控制系统进一步结合现代感知、控制、通信以及人工智能技术实现智慧化,是未来高速铁路发展的前沿方向。分析目前高速铁路运营中仍存在异物侵限造成安全事故、突发事件导致列车延误、运力与运量不匹配等问题,提出高速铁路运行控制系统的智能化、智慧化是解决上述问题的重要手段,是保持和提升我国高速铁路技术整体竞争力的核心组成部分。新时期的智慧高速铁路运行控制系统以实现列车(群)全天候全无人自主追踪运行控制为目标,主要包括移动闭塞、列车运行净空感知、列车状态智能监测、列车自主追踪、智能调度指挥、车-地动态自组网通信等关键技术。结合新一代使能技术,研究高速铁路运行控制智能技术的应用及其发展趋势,对我国智慧高速铁路的发展具有参考价值。 展开更多

关键词 智慧高速铁路 运行控制 平稳追踪控制 智能感知 车-地自组网

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基于多层次客流需求的高铁列车谱系结构优化设计

2

作者 王汝心 聂磊 +1 位作者 付慧伶 佟璐 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2581-2591,共11页

高速铁路的高质量服务特性激发了大量不同类型旅客的多样化出行需求。当前铁路旅客列车开行数量日益增多,但提供的客运产品分类较少,列车谱系化特征不明显,难以适应旅客的多样性需求。设计具有显性差异特征的铁路客运产品,满足不同类型... 高速铁路的高质量服务特性激发了大量不同类型旅客的多样化出行需求。当前铁路旅客列车开行数量日益增多,但提供的客运产品分类较少,列车谱系化特征不明显,难以适应旅客的多样性需求。设计具有显性差异特征的铁路客运产品,满足不同类型旅客在经济、快捷、方便、舒适等方面的异质性出行需求,实现铁路客流分类与产品分类的高效匹配,对新时代铁路旅客运输发展具有重要意义。结合当前我国高速铁路网列车开行结构现状,并考虑路网中各线路具有不同的资源、能力、客流特征,基于铁路客运产品谱系化思想和发展趋势,从列车停站模式、旅速、运距、频率几个维度将既有列车种类进一步拓展划分为11类谱系,分析多层次旅客对谱系列车的选择,运用整数规划并结合客流分配技术,构建决策各线路区段上从11类谱系中选择列车开行种类、范围和数量的列车谱系结构优化模型,达到客流类型与列车谱系结构之间的有效匹配。以我国部分高铁路网为例开展案例研究,研究结果表明:优化后的列车开行结构明显改善,各高铁线路上列车谱系结构差异化分布特征明显;不同层次客流旅速、列车谱系和客流层次对应、列车客座率、“车-流”运距比等指标均表现出较好的“车-流”匹配效果。在高铁列车大规模成网运营条件下,研究结果可为设计具有谱系特征的列车产品提供方法和技术指导。 展开更多

关键词 高速铁路 客流需求 谱系结构 整数规划模型 “车-流”匹配

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高速动车组牵引传动系统转矩脉动测试分析

3

作者 刘艳杰 马昭钰 +2 位作者 刘昆朋 吴丽然 宋可荐 《铁道机车车辆》 北大核心 2024年第2期24-33,共10页

交流传动技术广泛应用于高速铁路动车组牵引传动系统,牵引变流器直流环节电压存在2倍牵引网电压频率的脉动分量,会在牵引电机侧产生拍频电流,从而引起转矩脉动,不利于动车组机电系统稳定运行。文中首先分析了转矩脉动产生的原理,然后针... 交流传动技术广泛应用于高速铁路动车组牵引传动系统,牵引变流器直流环节电压存在2倍牵引网电压频率的脉动分量,会在牵引电机侧产生拍频电流,从而引起转矩脉动,不利于动车组机电系统稳定运行。文中首先分析了转矩脉动产生的原理,然后针对两种典型动车组牵引变流器主电路进行了结构建模,通过数字仿真分析了转矩脉动的主要影响因素。接着基于现场实测,验证了理论分析的正确性,并获得了转矩脉动产生机械应力的关系,表明转矩脉动易对牵引电机及转向架等相邻机械部件产生机械损耗。最后,从硬件电路和软件控制两方面对转矩脉动抑制技术进行了探讨。 展开更多

关键词 高速动车组 牵引传动系统 拍频电流 转矩脉动 机械应力

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高速铁路旅客智慧出行服务数据体系研究

4

作者 黄悦 李得伟 徐恩华 《铁道运输与经济》 北大核心 2024年第6期87-96,共10页

新一代信息技术的发展给出行方式带来了巨大变化,旅客对出行服务提出了更高的要求。智慧出行服务有望利用数据信息分析与处理技术提升服务质量,但目前还存在数据标准不一、数据治理平台尚无、数据共享困难等难题。以高速铁路旅客服务为... 新一代信息技术的发展给出行方式带来了巨大变化,旅客对出行服务提出了更高的要求。智慧出行服务有望利用数据信息分析与处理技术提升服务质量,但目前还存在数据标准不一、数据治理平台尚无、数据共享困难等难题。以高速铁路旅客服务为中心,贯穿出行前与售后、枢纽乘降与接驳和列车在途3个阶段,梳理旅客出行全过程的相关数据;以出行数据全生命周期管理为主线,从数据汇集、存储、治理、共享、应用与安全6个方面,设计高速铁路旅客智慧出行服务数据体系框架,并提出高速铁路旅客出行服务数据标准体系的建设思路,以期发挥高速铁路旅客智慧出行数据体系的数据价值,为智慧出行服务和运营管理发展提供理论依据。 展开更多

关键词 高速铁路 智慧出行服务 数据体系 数据标准体系 旅客服务

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电子开关自动过分相阻抗建模与暂态分流特性

5

作者 吴丽然 吴命利 +1 位作者 刘建强 仇乐兵 《铁道学报》 北大核心 2025年第4期51-57,共7页

分相区限制了交流牵引供电系统的供电连续性,不利于进一步提高列车运行的高效性,基于电子开关的自动过分相技术是提高供电连续性的方法之一。提出一种采用晶闸管阀组作为电子开关的过分相系统阻抗建模方法,考虑晶闸管阀组非线性阻抗、... 分相区限制了交流牵引供电系统的供电连续性,不利于进一步提高列车运行的高效性,基于电子开关的自动过分相技术是提高供电连续性的方法之一。提出一种采用晶闸管阀组作为电子开关的过分相系统阻抗建模方法,考虑晶闸管阀组非线性阻抗、传输线缆阻抗,分析列车通过锚段关节时晶闸管阀组、供电臂两回路的暂态分流特性,以及晶闸管阀组回路阻抗的主要影响因素。通过Matlab-Simulink仿真和现场试验证明阻抗建模方法的正确性。 展开更多

关键词 分相区 电子开关 阻抗建模 分流特性

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旅客“门到门”城际出行路径规划研究综述

6

作者 李得伟 吕佳晰 +3 位作者 黄悦 徐恩华 杨瑞霞 戴智丞 《铁道运输与经济》 北大核心 2025年第1期1-12,52,共13页

城市群一体化进程加速推进,城际出行需求日益增长。为提高旅客出行服务质量、促进绿色出行,研究全面回顾了近10年旅客“门到门”出行路径规划的国内外研究成果。系统分析了单一出行方式和组合出行方式下的路径规划问题建模,归纳总结了... 城市群一体化进程加速推进,城际出行需求日益增长。为提高旅客出行服务质量、促进绿色出行,研究全面回顾了近10年旅客“门到门”出行路径规划的国内外研究成果。系统分析了单一出行方式和组合出行方式下的路径规划问题建模,归纳总结了最短路径算法、A*算法、Dijkstra算法等路径搜索算法的特点及其适用场景。在出行路径推荐方面,梳理了基于不同数据类型(如问卷数据、历史出行轨迹数据)的路径推荐方法,并详细介绍了人工智能算法,特别是深度学习和强化学习技术在特征提取与推荐模型构建中的应用进展。未来研究应进一步关注多交通方式的智能整合与优化,构建更加精细化的出行服务系统,并推动“端到端”路径规划系统的实现,推动智能交通发展和绿色出行优化。 展开更多

关键词 出行路径规划 路径搜索 路径推荐 个性化 出行即服务

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考虑圆弧修形和交错角的人字齿轮啮合行为分析

7

作者 侯晓燕 王曦 周越 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期180-192,共13页

针对人字齿轮制造加工导致左、右齿面存在不同程度的对称性偏差,以及传统轴向位移迭代法受误差尺度限制的问题,以某型高速列车人字齿轮为研究对象,提出了一种新的轴向位移迭代方法,并建立人字齿轮承载接触分析(LTCA)模型。该模型以有限... 针对人字齿轮制造加工导致左、右齿面存在不同程度的对称性偏差,以及传统轴向位移迭代法受误差尺度限制的问题,以某型高速列车人字齿轮为研究对象,提出了一种新的轴向位移迭代方法,并建立人字齿轮承载接触分析(LTCA)模型。该模型以有限元法和有限长线接触理论为基础,在载荷-变形协调方程中考虑不同啮合点处螺旋角的差异,采用牛顿迭代法计算主动齿轮轴向位移,通过LTCA模型分析了轮齿圆弧修形与齿面交错角对啮合激励和载荷分布的影响。研究结果表明:牛顿迭代法可适用于含不同误差类型的人字齿轮LTCA模型,且小误差下牛顿迭代法比传统迭代法的计算时间减少70%,圆弧修形量从2μm增至15μm,时变啮合刚度均值降低38%,啮合误差均值提高39%;当输入扭矩为500 N·m时,两侧齿面中部最大法向啮合力由100 N增大到370 N;随着齿面交错角的增大,时变啮合刚度均值提高,啮合误差均值减小,交错角相位差从0增加到π,时变啮合刚度、啮合误差的幅值分别降低了54%和79%。该研究结果可为人字齿轮啮合稳定性的提高提供新思路。 展开更多

关键词 人字齿轮 承载接触分析 圆弧修形 齿面交错角 轴向位移 牛顿迭代法

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考虑存车条件的动车组交路计划优化方法

8

作者 牛家鑫 赵鹏 +2 位作者 乔珂 张璞 魏利亨 《铁道学报》 北大核心 2025年第1期11-20,共10页

动车组交路计划是高速铁路运输生产计划的核心问题之一。在研究编制动车组交路计划时充分考虑夜间停放、到发线运用条件等以确保计划的可实施性。以一级检修周期为时间跨度构建动车组运用接续网络,考虑夜间存放地点、车站到发线运用、... 动车组交路计划是高速铁路运输生产计划的核心问题之一。在研究编制动车组交路计划时充分考虑夜间停放、到发线运用条件等以确保计划的可实施性。以一级检修周期为时间跨度构建动车组运用接续网络,考虑夜间存放地点、车站到发线运用、检修里程和检修时间等约束,建立以动车组使用数量最小为目标的混合整数线性规划模型,开发两阶段分支定界算法进行求解。以某动车运用所担当的列车为案例,分析结果表明:在动车组夜间存放地点和到发线运用合理的情况下,构建的模型相比既有人工编制方法可以有效节省动车组使用数量,同时能编制动车组车站到发线运用方案及夜间存放方案,节约铁路部门运营成本,为相关人员编制动车组交路计划提供辅助参考。 展开更多

关键词 动车组 动车组交路计划 混合整数线性规划 到发线运用

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运营区间双向中断下城市轨道交通列车运行调整 被引量：6

9

作者 周玮腾 钱蕾 +1 位作者 韩宝明 冉江亮 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期770-779,共10页

针对运营区间双向中断下的城市轨道交通列车运行调整问题,提出了在中断区间两侧利用渡线开行小交路的开行方案.考虑中断线路及与之衔接的其他线路,以减少乘客总等待时间为优化目标,构建涵盖中断阶段和恢复阶段的网络列车时刻表协同调整... 针对运营区间双向中断下的城市轨道交通列车运行调整问题,提出了在中断区间两侧利用渡线开行小交路的开行方案.考虑中断线路及与之衔接的其他线路,以减少乘客总等待时间为优化目标,构建涵盖中断阶段和恢复阶段的网络列车时刻表协同调整模型,并采用遗传算法进行求解.以国内某城市地铁局部线路的实际运营数据为例,对运营区间双向中断下城市轨道交通列车运行进行调整.结果表明:小交路调整策略能较好地保证城市轨道交通在运营中断下的服务水平,与单线列车时刻表调整相比,所提出的网络列车时刻表协同调整模型可使超出列车容量的乘客总人数减少15.0%,乘客总等待时间减少3.9%,能够更好地应对运营中断事件,提高运营效率. 展开更多

关键词 城市轨道交通 列车运行调整 双向中断 时刻表调整模型 小交路行车

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面向新型列控系统的电子轨道地图数据约简方法研究 被引量：3

10

作者 陆德彪 王子琪 +2 位作者 王剑 蔡伯根 丁珣 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期51-61,共11页

电子轨道地图是新型列控系统基于卫星导航的列车定位的重要参考源。为满足地图精度高、存储量低的要求,针对轨道线路数据约简方法开展研究。在面向直线表达的线路数据方面,对道格拉斯普克算法和基于线路数据航向角特征约束的约简2种算... 电子轨道地图是新型列控系统基于卫星导航的列车定位的重要参考源。为满足地图精度高、存储量低的要求,针对轨道线路数据约简方法开展研究。在面向直线表达的线路数据方面,对道格拉斯普克算法和基于线路数据航向角特征约束的约简2种算法的差异性进行比较;在此基础上面向线路数据的直线和曲线混合表达,提出一种基于Clothoid曲线的约简算法。利用曲线DP算法和垂直投影误差要求,得到Clothoid曲线片段,实现轨道圆曲线和直线的分段,提高线路数据的约简率,保障生成地图的精度。为验证提出方法的有效性,选取京沈高铁北票东—阜新北的线路数据进行分析,实验结果表明,基于Clothoid曲线拟合生成的轨道段满足0.5 m垂距精度和0.2 m测量精度,约简率达99.5%,证明提出的方法能够满足新型列控系统电子轨道地图数据约简的要求。 展开更多

关键词 列车运行控制系统 电子轨道地图 数据约简 Clothoid曲线拟合

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基于时空网络的动车所调车与检修排程计划编制方法

11

作者 史锦堂 黎浩东 申宏楠 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第1期212-224,共13页

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... 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,但均能在1 h内得出可行的调车和检修排程计划;时空弧的费用设置直接影响模型目标函数的优化方向,时变作业弧费用能够鼓励列车优先进行检修作业,调车固定惩罚费用可以降低调车作业和调头作业的次数,该算例中时变费用下的列车平均检修作业开始时间较恒定费用下的提前了16.5%,调车作业和调头作业的次数平均降低了11.6%和31.3%。 展开更多

关键词 动车所 调车作业计划 检修作业 时空网络 动态规划

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互通运营模式下轨道交通开行方案编制模型 被引量：6

12

作者 闫菲 姚向明 +2 位作者 赵鹏 韩梅 乔珂 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期13-21,共9页

城市轨道交通互通运营模式下行车组织呈多样化与灵活化特点,合理编制开行方案是保障运营组织效果的关键。针对互通运营模式下客流-车流耦合关系复杂化难题,建立基于开行方案的列车服务网络以刻画列车服务的差异性,构建基于乘客出行选择... 城市轨道交通互通运营模式下行车组织呈多样化与灵活化特点,合理编制开行方案是保障运营组织效果的关键。针对互通运营模式下客流-车流耦合关系复杂化难题,建立基于开行方案的列车服务网络以刻画列车服务的差异性,构建基于乘客出行选择“策略”的客流分配模型以揭示客流-车流间复杂耦合关系;以此为基础,以运力运量匹配度最大化、运输成本最小化为目标,考虑客运服务、通过能力、运力资源及行车组织复杂性约束,将运力运量匹配关系由既有“区间”层面细化至“交路”层面,构建开行方案编制双层规划模型。最后,以北京地铁昌平线-8号线互通运营为背景开展实证分析,结果表明:所构建方法能够有效给出开行方案,满足互通行车组织需求;相比单线实际运营方案,互通方案使运输成本降低4.83%,运用车减少3组,运力运量匹配度提高27.12%。所构建方法具有良好的实用性,能够为互通运营模式下复杂开行方案编制提供方法支持。 展开更多

关键词 开行方案 互通运营 城市轨道交通 双层规划 循环迭代算法

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引入卫星导航系统的虚拟应答器中列车定位方案适应性研究 被引量：4

13

作者 王思琦 刘江 +2 位作者 蔡伯根 王剑 陆德彪 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1054-1065,共12页

随着新型列车运行控制技术及系统的快速发展,基于卫星导航的列车运行状态自主感知已成为下一代列车运行控制系统的重要发展方向。虚拟应答器是将全球导航卫星系统引入列车运行控制系统的有效途径,卫星定位因易于受到信号观测条件限制导... 随着新型列车运行控制技术及系统的快速发展,基于卫星导航的列车运行状态自主感知已成为下一代列车运行控制系统的重要发展方向。虚拟应答器是将全球导航卫星系统引入列车运行控制系统的有效途径,卫星定位因易于受到信号观测条件限制导致性能约束,无法直接满足虚拟应答器的应用需求。针对虚拟应答器中卫星定位的应用模式进行适应性分析,总结出不同线路及运行条件下虚拟应答器卫星定位方案的设计与应用建议。首先,介绍引入卫星定位的虚拟应答器的运行机理;其次,给出基于自适应交互多模型的虚拟应答器捕获原理;然后,对卫星定位独立定位、卫星定位/惯性导航系统松耦合定位、卫星定位/惯性导航系统紧耦合定位3种典型方案的核心思路、系统架构、计算流程进行设计与分析;最后,采用现场数据及仿真测试,对3种卫星定位方案的定位性能、计算效率、用于实施虚拟应答器捕获的时空精度特征进行评估与对比。研究结果表明:卫星定位/惯性导航系统紧耦合定位方案的综合效益更优。对引入卫星导航系统的虚拟应答器中列车定位方案的适应性进行了分析,所得结果能够为虚拟应答器结构与逻辑方案的设计提供参考,为新型列车运行控制系统的优化设计与设备研制提供有效支持。 展开更多

关键词 虚拟应答器 列车定位 适应性分析 卫星定位 组合定位

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5G-R增强现实通信系统方案研究 被引量：4

14

作者 李明春 钟章队 +4 位作者 陈为 丁建文 单洪政 丁晓强 李如辉 《中国铁路》 2021年第8期26-32,共7页

中国国家铁路集团有限公司提出构建铁路第五代移动通信技术(5G)智能联接的战略构想,以实现智能铁路各要素全面感知、泛在互联、融合处理的技术战略目标。增强现实(AR)技术在铁路行业的应用前景广阔,而具有增强现实能力的通信系统,将是... 中国国家铁路集团有限公司提出构建铁路第五代移动通信技术(5G)智能联接的战略构想,以实现智能铁路各要素全面感知、泛在互联、融合处理的技术战略目标。增强现实(AR)技术在铁路行业的应用前景广阔,而具有增强现实能力的通信系统,将是充分挖掘铁路5G专用移动通信(5G-R)网络能力的关键应用。通过全面梳理AR技术的产生、发展、现状和关键技术,研究铁路AR通信的应用场景,提出并进行AR通信系统设计,设计典型业务流程,并全面分析5G-R网络对AR通信的支撑能力。AR通信系统的提出,将为5G-R网络的价值挖掘开辟广阔空间。 展开更多

关键词 5G-R 增强现实(AR)通信 远程指导 远程协作 标准作业

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基于多项式流形内插的无线测向系统

15

作者 李司 刘寅生 +1 位作者 李旭 杨明强 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2486-2494,共9页

针对应用阵列天线的测向设备中存在的阵元互耦导致波达方向(DOA)估计性能恶化问题,提出基于多项式流形内插算法的抗互耦无线测向系统设计。该系统基于多项式流形内插DOA估计算法,在有效对抗互耦效应的同时可实现小流形样本下高精度测向... 针对应用阵列天线的测向设备中存在的阵元互耦导致波达方向(DOA)估计性能恶化问题,提出基于多项式流形内插算法的抗互耦无线测向系统设计。该系统基于多项式流形内插DOA估计算法,在有效对抗互耦效应的同时可实现小流形样本下高精度测向处理。算法的DOA估计求解中可由多精度区间逐次逼近搜索的处理方法获得解析式,避免方向角度域的遍历搜索处理。在算法理论分析与仿真验证的基础上,基于嵌入式处理器实现无线测向系统原型设计并进行测试。测试结果表明,所提系统设计可有效对抗测向阵列天线的互耦效应,实现对LTE下行信号的实时可靠测向。 展开更多

关键词 测向 阵列天线 互耦 多项式流形内插

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夏季高温下支承层斜裂缝诱发纵连板上拱规律研究 被引量：2

16

作者 张雅琴 高亮 +2 位作者 钟阳龙 蒋函珂 黄伊琛 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期165-175,共11页

在夏季高温作用下,支承层斜裂贯通缝可能导致结构上拱变形,衍生次生病害。基于内聚力和塑性损伤理论建立CRTSⅡ型板式无砟轨道结构有限元模型并与现场实测结果对比验证模型的有效性,分析夏季高温作用下支承层斜裂缝导致的结构上拱变形... 在夏季高温作用下,支承层斜裂贯通缝可能导致结构上拱变形,衍生次生病害。基于内聚力和塑性损伤理论建立CRTSⅡ型板式无砟轨道结构有限元模型并与现场实测结果对比验证模型的有效性,分析夏季高温作用下支承层斜裂缝导致的结构上拱变形、离缝、受力和伤损规律。结果表明,温度荷载作用下,斜裂缝一旦贯通,轨道结构变形急剧增大。随温度升高,支承层相互错动,CA砂浆层与支承层先离缝,随后轨道板与CA砂浆层离缝,轨道结构上拱变形。结构性能随温度演化过程可分为0~20℃的缓慢发展阶段、20~30℃的加速发展阶段和大于30℃的飞速破坏阶段。贯通斜裂缝位于板中,角度30°时,轨道结构变形达到最大值26 mm。建议温度大于30℃时,检修重点关注角度不大于45°的板中斜裂贯通缝。 展开更多

关键词 板式无砟轨道 内聚力模型 塑性损伤模型 高温 上拱变形

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基于CS-BP的列车卫星定位欺骗干扰检测方法

17

作者 王思昊 刘江 +2 位作者 蔡伯根 王剑 陆德彪 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期422-432,共11页

随着列车运行控制模式车载自主化、系统智能化发展需求的不断深化,新型列车运行控制系统的设计与运用对列车测速定位自主性、可信性的需求愈发显著。全球导航卫星系统因其具备覆盖范围广、定位精度高、全天候等优势,成为新型列车控制系... 随着列车运行控制模式车载自主化、系统智能化发展需求的不断深化,新型列车运行控制系统的设计与运用对列车测速定位自主性、可信性的需求愈发显著。全球导航卫星系统因其具备覆盖范围广、定位精度高、全天候等优势,成为新型列车控制系统实施列车自主定位的重要发展应用方向。卫星导航系统存在显著脆弱性,来自铁路沿线运行环境的干扰会对列车定位感知性能形成严重威胁,因此,准确、及时检测并识别干扰的发生是实施有效防护并确保列车运行安全的关键。欺骗式干扰通过信号转发或者定制生成虚假卫星信号信息,可诱骗接收机终端使其解算出错误的定位结果,具有复杂性、隐蔽性和危害性,对特定设备的影响极大。基于此,研究并提出一种列车卫星定位欺骗干扰检测方法。首先,分析列车卫星定位面临的欺骗干扰特征;其次,提取对欺骗干扰敏感的观测量构建典型特征量;然后,设计包括样本集构建、离线模型训练、在线检测识别等环节的欺骗干扰检测总体方案,提出基于布谷鸟搜索算法改进BP神经网络的卫星定位欺骗干扰检测模型构建方法;最后,搭建列车卫星定位欺骗干扰测试环境,采用多种观测信息及特征实施干扰样本的CS-BP模型训练并将其用于识别特定形式欺骗干扰的存在与特征,结合不同类型欺骗干扰注入测试对所提出检测方法的性能进行验证与对比。研究结果表明:布谷鸟搜索策略能够扩大搜索范围,跳出局部最优并实现快速迭代收敛,且收敛寻优性能受参数条件影响较小;基于布谷鸟搜索改进BP神经网络的建模方法相对常规地图匹配残差门限检测及代表性机器学习方法具有更优建模性能,对不同种类卫星定位欺骗干扰模式的检测准确率更为稳定,在时间敏感度、精确度、F1分数等方面更具优势。研究成果对列车卫星定位及其应用的欺骗干扰检测与干扰防护具有重要支撑意义,可为新型列控系统中卫星定位感知技术的可信应用提供有效途径,能够减少设置应答器、轨道电路等轨旁设备,有效降低建设及维护成本,有效提升车载设备应对复杂定位观测环境的自主性、灵活性及安全性。 展开更多

关键词 列车运行控制 列车定位 卫星导航 欺骗干扰 干扰检测

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考虑单位成本效益的列控车载设备预防性维修决策研究

18

作者 彭聪 上官伟 +2 位作者 王宗耀 彭佳力 蔡伯根 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期77-85,共9页

科学合理的预防性维修策略是降低设备故障风险、提高设备可用性和减少全寿命周期成本的重要途径。基于某线路的列控车载设备不同部件的小样本故障数据,首先基于不确定对数正态分布的车载设备部件可靠性评估方法;其次分析不同维修活动对... 科学合理的预防性维修策略是降低设备故障风险、提高设备可用性和减少全寿命周期成本的重要途径。基于某线路的列控车载设备不同部件的小样本故障数据,首先基于不确定对数正态分布的车载设备部件可靠性评估方法;其次分析不同维修活动对故障率的影响,引入递减过程参数动态调整预防性维修的间隔;最后推导设备可用性和维修成本的数学模型,构建考虑单位成本效益的预防性维修决策。研究结果表明,在小样本条件下,不确定对数正态分布更能描述列控车载设备部件可靠性变化的趋势。在一个维修周期内,单位成本效益呈现出先上升后下降的趋势,降低故障后维修的成本与预防性维修成本的比值,最优维修周期会相应滞后,而单位成本效益则会随着比值的降低而增大。研究成果可为列控车载设备确定预防性维修周期、提高设备可用性和降低运营成本提供重要的理论支撑。 展开更多

关键词 列控车载设备 不确定对数正态分布 可靠性评估 预防性维修 单位成本效益

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考虑过轨运营模式的市域铁路时刻表优化研究

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作者 梁辉 景云 +1 位作者 孙国锋 宋琦 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期126-134,158,共10页

过轨运营是区域轨道交通一体化发展的重要方向,本文引入时变客流作为输入,考虑地铁与市域公司参与方共同利益,耦合地铁列车过轨与市域列车发车关系;考虑列车发车间隔和列车服务能力等约束,从列车运营收益和乘客出行质量两方面构建整数... 过轨运营是区域轨道交通一体化发展的重要方向,本文引入时变客流作为输入,考虑地铁与市域公司参与方共同利益,耦合地铁列车过轨与市域列车发车关系;考虑列车发车间隔和列车服务能力等约束,从列车运营收益和乘客出行质量两方面构建整数规划模型,优化地铁过轨方案和市域列车时刻表。基于模型特点,引入两组逻辑变量重构模型,并利用ε-约束法将模型转化为单目标优化问题,通过调用商用优化求解器Gurobi精确求解。最后,以某两条轨道交通线路为背景进行案例研究。研究结果表明,地铁与市域铁路过轨运营既节省乘客等待时间又增加地铁运营企业收益。提出的地铁过轨运营方案可使地铁运营公司收益增加1.8万元,调整后的市域列车时刻表可节省8.3%的乘客等待时间,并且市域列车运行图可以较好地匹配乘客需求时空分布。 展开更多

关键词 综合运输 列车时刻表 ε-约束法 过轨运营 客流需求

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区域高速铁路网列车开行方案调整优化

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作者 胡怀宾 聂磊 +2 位作者 付慧伶 高宁 李华 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1540-1550,共11页

为适应区域一体化战略提出的效率、通达、均衡等交通发展目标,研究了高铁列车开行方案调整优化方法.根据区域内不同类别旅客需求特征,调整既有列车停站方案与增开列车,以最小化开行方案调整幅度、总停站次数、客流起讫点(origin-destina... 为适应区域一体化战略提出的效率、通达、均衡等交通发展目标,研究了高铁列车开行方案调整优化方法.根据区域内不同类别旅客需求特征,调整既有列车停站方案与增开列车,以最小化开行方案调整幅度、总停站次数、客流起讫点(origin-destination,OD)直达服务频率变化为优化目标,考虑列车服务、列车层次、列车调整3类约束,建立了整数规划模型.将模型线性化,使用C#语言调用CPLEX求解.长三角区域案例的结果表明:优化方案使列车层次结构分明,功能上形成分工与配合;高层级OD的快车服务频率及通勤OD的服务频率有所提升,兑现运行图后列车平均旅速提高;区域内OD直达率提高6.5%;低层级OD的服务频次和时段分布有所改善.合理调整列车开行方案有助于更好地利用区域高铁网服务旅客. 展开更多

关键词 高速铁路 列车开行方案 服务水平 整数规划模型 区域一体化

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