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市域轨道交通高架列车车外噪声源识别试验 被引量：5
1
作者 王朝亮 吴晓龙 +3 位作者 张良涛 张超 罗云柯 宋立忠 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第2期185-189,236,共6页
基于波束形成技术,利用市域轨道交通D型车实车声源成像数据,研究市域列车整车车外噪声源频谱特性,分析受电弓、转向架等局部区域噪声源对辐射噪声的贡献特点,并评估局部噪声特性变化对总噪声特性的影响,得到以下结论:局部噪声源的贡献方... 基于波束形成技术,利用市域轨道交通D型车实车声源成像数据,研究市域列车整车车外噪声源频谱特性,分析受电弓、转向架等局部区域噪声源对辐射噪声的贡献特点,并评估局部噪声特性变化对总噪声特性的影响,得到以下结论:局部噪声源的贡献方面,市域轨道交通D型车转向架区域是主要辐射噪声贡献区,其贡献所占比重超过63%,100 km/h以上运行时其贡献所占比重超过80%;受电弓区域是次级辐射噪声贡献区;其他区域的噪声贡献相对较小。试验研究成果可为市域轨道交通列车减振降噪优化设计提供有力的技术指导。 展开更多
关键词 声学 市域轨道交通 列车 波束形成 声源识别
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基于改进Faster R-CNN和正交投影的无砟轨道板裂缝精细化测量 被引量：6
2
作者 王卫东 张晨雷 +4 位作者 胡文博 邱实 王万齐 李娜 王劲 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期46-56,共11页
裂缝的检测和宽度识别是无砟轨道板养护维修作业的重要依据。为此,提出一种基于改进Faster R-CNN和正交投影的裂缝宽度测量方法,并基于虚拟模型合成数据,充分训练深度网络,实现对复杂背景下无砟轨道板表面裂缝的精准检测,以提高裂缝几... 裂缝的检测和宽度识别是无砟轨道板养护维修作业的重要依据。为此,提出一种基于改进Faster R-CNN和正交投影的裂缝宽度测量方法,并基于虚拟模型合成数据,充分训练深度网络,实现对复杂背景下无砟轨道板表面裂缝的精准检测,以提高裂缝几何特征量化的可靠性。首先,基于二维CAD图纸建立参数化的无砟轨道结构三维BIM模型,并通过UE5物理引擎实现真实裂缝特征与虚拟轨道模型的随机融合和真实巡检场景渲染;然后,通过配置虚拟摄像机输出,模拟真实巡检场景下的虚拟裂缝图像,充分训练改进后的Faster R-CNN网络,并在轨道巡检车采集到的原始图像上进行测试;最后,采用正交投影法逐像素地计算检测结果中裂缝的宽度,并与人工取点测量结果进行对比分析。结果表明:改进后的Faster R-CNN网络对于裂缝检测的平均精度提高约10%;网络性能随训练数据的虚实图像比例而变化,于4∶1时达到饱和,平均精度达95.12%;使用融合裂缝数据集训练出的网络模型能够在保持高精准率的同时,达到更高的召回率,有效减少了裂缝的错检、漏检;与人工测量相比,正交投影法测得的裂缝最小宽度与最大宽度分别增大了3.64%和22.40%,测量结果更加稳定且接近真实值,具有更高的可靠性。 展开更多
关键词 轨道板表面裂缝 虚拟数据 改进Faster R-CNN 正交投影法 裂缝宽度测量
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沙漠腹地公路高立式沙障防风阻沙性能研究 被引量：6
3
作者 杨伟超 岳欢 邓锷 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期178-189,共12页
通过沙漠腹地现场实测和Fluent软件数值模拟对沙漠腹地公路高立式沙障防风阻沙性能进行研究。采用Fluent软件建立沙障和路基数值模型,基于欧拉双流体模型和多孔介质理论对高立式沙障和路基周围风沙流的运动进行数值模拟。采用三维超声... 通过沙漠腹地现场实测和Fluent软件数值模拟对沙漠腹地公路高立式沙障防风阻沙性能进行研究。采用Fluent软件建立沙障和路基数值模型,基于欧拉双流体模型和多孔介质理论对高立式沙障和路基周围风沙流的运动进行数值模拟。采用三维超声风速仪测量高立式沙障周围气流速度,为数值模拟结果提供验证。通过数值模拟分析不同沙障高度和沙障数量下风沙流的运动规律,确定沙障高度和数量对高立式沙障防风固沙效果的影响。研究结果表明:气流在沙障迎风侧前方区域减速,沙障周围气流速度快速下降导致气流的携沙运动能力减弱,沙粒在沙障周围沉积。在沙障防护下,路基周围风速降低,路基的风蚀风积危害得到缓解。随着沙障的排数或沙障高度的增加,路基沿程的风速逐渐降低。3排及其以上沙障可以较好地阻挡风沙流的运动。5排沙障防护下,路基的迎风侧坡脚离地高度0.5 m处水平风速从11.05 m/s下降至5.37 m/s,风速的降低率达54.13%。在2.0 m沙障的防护下,路基的迎风坡和背风坡的路肩水平风速比1.5 m沙障的相应值低3~5 m/s,降低率最高达61.79%。 展开更多
关键词 高立式沙障 风沙流 沙漠腹地公路 防风阻沙性能
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中低速磁浮列车的运行品质及运行平稳性研究
4
作者 潘洪亮 唐少强 +2 位作者 邱宇 王素梅 倪一清 《城市轨道交通研究》 北大核心 2023年第3期12-18,共7页
以位于临港新城的上海中低速磁浮试验线为研究对象,对中低速磁浮列车的运行品质和运行平稳性进行分析研究。分析了中低速磁浮列车第1节车厢中5个测点各个方向振动加速度的最大幅值,并计算出在不同速度下各测点各方向的加速度振动频谱和... 以位于临港新城的上海中低速磁浮试验线为研究对象,对中低速磁浮列车的运行品质和运行平稳性进行分析研究。分析了中低速磁浮列车第1节车厢中5个测点各个方向振动加速度的最大幅值,并计算出在不同速度下各测点各方向的加速度振动频谱和平稳性指标,以及同一速度(60 km/h)下的平稳性指标时程变化曲线。研究表明:该中低速磁浮列车的横向振动加速度最大幅值和垂向振动加速度最大幅值分别为0.30 m/s2和0.86 m/s2,列车的横向平稳性指标和垂向平稳性指标最大值分别为1.15和1.30。依据GB/T 5599—2019标准中关于轮轨列车运行品质和运行平稳性的评定方法,测试的中低速磁浮列车的运行品质及运行平稳性等级均为“优”。 展开更多
关键词 中低速磁浮列车 列车运行品质 列车运行平稳性 振动加速度时程曲线
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基于改进分数去噪网络的铁路场景点云模型去噪方法
5
作者 闫斌 汪思成 +4 位作者 胡文博 王卫东 邱实 李正 王劲 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4983-4992,共10页
基于点云数据的逆向建模是铁路工程数字化发展的关键步骤,也是铁路数字孪生、结构健康监测等各种延伸应用的基础。为解决传统直接依赖无人机航测数据构建的点云模型存在精度低、可靠性差等问题,尤其是对于复杂的铁路场景,易导致模型与... 基于点云数据的逆向建模是铁路工程数字化发展的关键步骤,也是铁路数字孪生、结构健康监测等各种延伸应用的基础。为解决传统直接依赖无人机航测数据构建的点云模型存在精度低、可靠性差等问题,尤其是对于复杂的铁路场景,易导致模型与实际偏差过大,提出一种改进的分数去噪网络(Improved Score-based Denoised Network,ISDNet)。该网络在传统分数去噪网络的基础上构建了一套全新的编码器与解码器,在提高三维点云模型精度的同时,有效降低了计算复杂度和计算成本。该算法既减少了无人机逆向三维点云建模过程中由于环境扰动等因素产生的离散噪点,在铁路基础设施的结构细节处理上有较好的表现,将重建后的点云模型测量点坐标与全站仪测量的坐标进行了对比验证。实验验证结果表明,基于ISDNet网络去噪后的铁路场景三维模型的误差降低至原始模型的一半,各测量点间X方向的平均误差为5.67 mm,Y方向的平均误差为6.67 mm,Z方向的平均误差为6.83 mm。去噪后的三维点云模型有效减少了接触网、钢轨等细节数据的丢失,并显示出了更强的形状表征性,能够更清晰。本文所提方法能够实现铁路场景点云模型的高效去噪,并将模型精度进行提高,有效减少了点云模型中各构件细节的丢失,能够为相关的延伸应用提供可靠的技术支持。 展开更多
关键词 无人机三维点云模型 铁路工程 深度学习 点云去噪 宏观建模
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考虑随机场的盾构下穿条件下既有高铁交会行车安全性 被引量：1
6
作者 唐钱龙 彭立敏 +3 位作者 邓锷 雷明锋 吴波 施成华 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期95-103,共9页
针对路基段高铁行车安全分析常将地基土视作具有确定性参数的介质的问题,文中基于随机场理论,将地基土视为具有纵向一致性的三维介质,建立了盾构下穿既有高铁的数值模型,并基于数论选点方法模拟地基土横截面的参数随机性。为更进一步研... 针对路基段高铁行车安全分析常将地基土视作具有确定性参数的介质的问题,文中基于随机场理论,将地基土视为具有纵向一致性的三维介质,建立了盾构下穿既有高铁的数值模型,并基于数论选点方法模拟地基土横截面的参数随机性。为更进一步研究盾构下穿高速铁路对高铁行车安全性的影响,文中建立了31自由度的高铁列车模型,结合Fluent 3D流体仿真软件和动网格技术,获得了高速列车的气动荷载时程曲线。基于概率密度演化理论分析了高铁列车以300、350和400 km/h的速度交会时的脱轨系数及其概率密度演化信息。结果表明:随机场的存在使得车辆的轮重减载率和脱轨系数具有一定的概率分布范围;在气动荷载和隧道下穿引起的既有高铁线路基变形影响下,垂向轮轨力曲线有明显的波动情况;轮重减载率最大值出现在地表沉降最大值两侧的下降段;垂向气动荷载大于横向气动荷载;随着车速的增加,轮重减载率及脱轨系数的各上限均在逐渐增大,为保证高铁交会行车的安全性,建议在盾构下穿既有线地段的高铁列车运行速度应不超过300 km/h。 展开更多
关键词 行车安全性 概率密度演化理论 随机场 地基土 隧道
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横风作用下高铁全封闭矩形声屏障气动性能 被引量：5
7
作者 黄永明 何旭辉 +1 位作者 邓锷 邹云峰 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期23-33,共11页
我国沿海地区已规划(有部分已建成)多条重要的且穿越居民聚集区的高铁线路,多种型式的全封闭矩形式声屏障将在该区域的高铁沿线上广泛运用。近年来,在西太平洋生成的较大台风频繁在该地区登陆,该地区高铁桥上声屏障结构频繁遭遇强横风... 我国沿海地区已规划(有部分已建成)多条重要的且穿越居民聚集区的高铁线路,多种型式的全封闭矩形式声屏障将在该区域的高铁沿线上广泛运用。近年来,在西太平洋生成的较大台风频繁在该地区登陆,该地区高铁桥上声屏障结构频繁遭遇强横风侵袭。为给高铁桥上全封闭矩形式声屏障结构的抗风设计提供理论依据,参照缩尺比为1∶16.8的列车-声屏障动模型试验装置,建立相同比例的横风-列车-桥梁-声屏障三维精细化CFD数值仿真模型;采用大涡模拟(LES)方法分析横风作用下2种全封闭矩形式声屏障的气动压力以及流场结构;基于本征正交分解(POD)理论,采用Matlab软件分别对横风作用下2种全封闭矩形式声屏障的绕流流场进行分解,探讨各阶模态对其湍动能的贡献。研究结果表明:1)全封闭矩形式声屏障绕流流场的湍流强度在纵向分布上呈两端小、中间大的规律,内部流场湍流强度高于相应的声屏障外侧,该差异在声屏障中间区段表现最为显著。2)在声屏障进、出口顶部开孔将导致全封闭矩形式声屏障内侧的负压值降低82%,湍流强度升高114%。3)相对于全封闭矩形式声屏障,进、出口开孔式声屏障出现端部绕流现象的纵向区域更长,且相应的湍流模态组成极为复杂,全封闭矩形式声屏障在进、出口顶部开孔将导致横风风致振动加剧。 展开更多
关键词 高速铁路 全封闭矩形式声屏障 横风 大涡模拟(LES) 本征正交分解(POD) 气动压力
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高速列车轮轨检测和监测方法综述 被引量：3
8
作者 周陆 孙祥涛 倪一清 《电力机车与城轨车辆》 2021年第1期1-10,共10页
随着高铁技术的快速发展,无损检测(NDT)技术已被广泛研究并应用于铁路系统,以保证列车安全运行和乘坐舒适度。结构健康监测(SHM)作为NDT技术的发展,可实现列车运行过程中铁路系统状态的实时评估,对高速铁路的运营和发展具有重要作用。... 随着高铁技术的快速发展,无损检测(NDT)技术已被广泛研究并应用于铁路系统,以保证列车安全运行和乘坐舒适度。结构健康监测(SHM)作为NDT技术的发展,可实现列车运行过程中铁路系统状态的实时评估,对高速铁路的运营和发展具有重要作用。文章首先综述NDT技术在列车车轮及轨道上的应用,然后介绍基于光纤传感器、压电传感器等新型传感器的SHM在高速铁路列车及结构上的应用,最后针对新交通时代的特点,从传感精度及效率两方面介绍无线传感、压缩感知以及数据驱动等前沿研究方向。 展开更多
关键词 高速列车 车轮 轨道 无损检测 结构健康监测
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基于改进MIP模型的铁路牵引供电系统维护决策优化
9
作者 邱实 伍定泽 +2 位作者 王卫东 胡文博 王劲 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期4551-4560,共10页
针对目前传统的牵引供电系统年度维护计划存在检维修频繁、维护成本较高等问题,在综合考虑铁路牵引供电系统维护成本和部件运行可靠度的基础上,提出一种基于全局启发式算法改进的混合整数规划(mixed integer programming,MIP)模型,实现... 针对目前传统的牵引供电系统年度维护计划存在检维修频繁、维护成本较高等问题,在综合考虑铁路牵引供电系统维护成本和部件运行可靠度的基础上,提出一种基于全局启发式算法改进的混合整数规划(mixed integer programming,MIP)模型,实现低成本、高效率、高质量的铁路供电系统维护决策。首先,建立基于时间的各子部件失效概率模型,通过故障树分析法对各个子部件在整个牵引供电系统中的影响程度进行评估,构建维护任务等级表,并量化维护任务的对比权重。然后,将各子部件的维护任务作为模型的决策变量,得到牵引供电系统年度维护MIP模型。最后,利用全局启发式算法改进MIP模型在复杂系统中的计算过程,在保证系统可靠度的情况下,获取成本最低的牵引供电系统年度维护计划。研究结果表明:与目前的维护计划编制方法相比,基于全局启发式算法的MIP模型能够得到有效最优维护计划,维护成本减少了7.97%,在年度维护计划内,整体系统可靠度分布曲线趋于平稳且可靠度收敛值远高于预设值,同时提高了牵引供电系统年度维护计划编制的效率和准确率。 展开更多
关键词 牵引供电系统 综合性维护 可靠度效比 混合整数优化
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