- 冯海洲;蒋关鲁;郭玉丰;何梓雷;何博裕;胡金山;李杰;袁胜洋;
基于大型振动台模型试验，研究基覆型边坡在降雨后地震作用下的动力响应特性，并结合边际谱损伤识别及宏观破坏过程，探讨该边坡损伤发展过程及破坏模式。结果表明：边坡PGA放大系数随正弦波峰值加速度及荷载频率的增加而逐渐增大，0.7倍坡高附近放大效应最大，存在“趋表效应”及“高程效应”；土体应变随峰值加速度的增加而显著增大，坡脚与坡顶变形差异较大；动土应力以及动孔隙水压力均随峰值加速度的增加而不断增大，滑坡启动阶段显著增加；边坡在动力作用下损伤始于坡顶附近，随后坡脚产生剪切破坏；土体的应变发展与边际谱损伤识别过程较为一致；边坡变形可划分为微小变形—小变形—大变形破坏3个阶段，表现为张拉-剪切型破坏。
2023年03期 v.44;No.190 1-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 2702K] - 刘勇;许伯宁;张艳青;宋玉香;韩石;
以太原市迎泽大街下穿太原火车站为工程背景，采用室内模型试验研究类矩形管幕预筑结构的破坏模式和变形规律，并模拟分析砂浆强度和铝板强度及其厚度的影响。结果表明：类矩形管幕预筑结构破坏主要发生在拱顶平截面处，破坏过程分为弹性、变形可控和屈服3个阶段；与素砂浆管幕预筑结构相比，外包铝板后结构的屈服荷载、结构承载力和竖向刚度分别提高91%,61%和286%，在此基础上增加内部连接件，结构的屈服荷载、结构承载力和竖向刚度又分别提高59%,31%和15%，增加外包铝板和内部连接件可显著提高结构受力性能；管幕预筑结构承载力和竖向刚度随铝板抗拉强度、铝板厚度的增加而增加，而受砂浆抗压强度影响较小。
2023年03期 v.44;No.190 13-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2948K] - 刘朝辉;杨杰;陈智超;
针对现有异物识别方法存在识别精度低、成本高的问题，提出一种基于深度学习的视觉感知方法，对车辆在轨道表面上垂直投影区域的异物进行识别。首先，采用编码与解码框架构建车辆在轨道表面上垂直投影区域的语义分割模型，利用轻量级主干网络MobileNet v3作为特征编码器，并基于LR-ASPP解码器实现特征融合以提升分割精度；其次，从2个方面对YOLOX-s检测模型进行优化，利用深度可分离卷积作为残差单元的特征提取算子，并充分利用算子的高效性降低模型的复杂度，同时在尽可能不影响模型推理耗时的情况下，嵌入通道注意力机制以对特征进行加权处理；最后，基于自建图像数据集对识别方法进行精度验证。结果表明：所提语义分割模型平均交并比（Mean Intersection over Union,MIoU）达到了91.4%，单次推理耗时约为8.7 ms，能够有效地分割检测区域；所提检测模型平均精度（mean Average Precision,mAP）达到了81.07%，单次推理耗时约为10.8 ms。所提方法是深度学习技术在异物侵限方面的有效探索，可应用于多种实际场景，如检测入侵异物和划定危险区域等，对于提高铁路安全和效率具有现实意义。
2023年03期 v.44;No.190 23-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 2081K] - 张鑫浩;赵才友;易强;王平;陈嵘;
为探究复杂周期性浮置板轨道结构中的弹性波传播行为及波动效应的内在机理，基于无限周期结构的弹性波理论建立浮置板轨道结构模型，计算并分析结构带隙特征、弹性波传播机制以及移动荷载激励下的波动效应。结果表明：复杂周期性浮置板轨道结构在0～300 Hz范围内存在8个带隙，且带隙可阻碍弹性波在结构中的传播；带隙特征主要受结构刚度影响，可通过改变钢弹簧刚度、剪力铰剪切刚度和基础分布刚度来调节带隙范围；由于浮置板、轨道和隧道衬砌结构的弹性波局域共振作用，浮置板轨道结构减振效果在■倍共振频率范围内劣于整体道床轨道结构，而在大于■倍共振频率时才优于整体道床轨道结构；结构加速度响应峰值由荷载速度线与频散曲线的交点所产生，带隙和通带范围内弹性波存在不同的波动效应，且带隙对弹性波正向多普勒效应具有抑制作用。
2023年03期 v.44;No.190 34-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 2864K] - 赵文博;杨飞;谭社会;孙宪夫;张煜;
高速铁路轨道周期性不平顺易引起车辆激振，增加列车脱轨风险，需要及时发现并处理。在分析不同波长周期性不平顺成因基础上，提出基于小波变换和支持向量机（SVM）的轨道周期性不平顺识别方法，并采用该方法进行案例分析。结果表明：高速铁路轨道周期性不平顺成因大致可分为4类，即与轨下结构尺寸相关的32 m简支梁不平顺、底座板不平顺、轨道板不平顺及与钢轨状态相关的钢轨轧制不平顺，其主要波长分别为32,20,4～7和2～4 m；经过频域、时域带窗处理后的小波系数，其均值、方差、有效值和时频比4个指标可以表征轨道周期性不平顺；采用该方法识别钢轨轧制周期性不平顺、轨道板变形周期性不平顺和底座板变形周期性不平顺的准确率分别为81%,94%和72%。
2023年03期 v.44;No.190 43-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 2130K] - 吴送英;刘林芽;江家明;张洪;左志远;
针对复杂背景下铁路扣件外观缺陷形态检测困难的问题，提出一种改进的YOLOv5s (RFYOLOv5s)铁路扣件检测算法。首先，结合铁路扣件形态特征，采用DenseBlock模块代替YOLOv5s网络中的Focus模块，并嵌入Ghost-BottleNeck模块，替换YOLOv5s主干网络中的Bottleneck模块；然后，引入损失函数LCIoU对YOLOv5s网络进行优化。此外，对原网络中马赛克数据增强方式进行改进，以丰富数据样本特征。将RF-YOLOv5s算法与Faster R-CNN,SSD,YOLOv3,YOLOv4和YOLOv5s等经典目标检测算法对无人机获取的铁路扣件外观缺陷形态数据影像进行检测效果对比。结果表明：RF-YOLOv5s算法的平均检测精确率可达95.46%，平均检测用时为15 ms，可实现对昏暗、遮挡、杂物干扰和模糊复杂背景下铁路扣件外观缺陷形态的准确检测；相比于几种经典目标检测算法，RF-YOLOv5s算法的整体性能表现更为出色，能够满足在实际铁路工况下对扣件实时检测的需求，为铁路管养部门提供技术参考。
2023年03期 v.44;No.190 53-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 2757K] - 赵国;李力;高振坤;丁韦;刘威;
为实现对钢轨闪光焊微观过程——过梁爆破的定量分析，将钢轨交流闪光焊接过程细分为断路、短路、多过梁爆破、单过梁爆破4种类型；基于GoogLeNet卷积神经网络，提出将钢轨交流闪光过程高频连续电信号进行类Gram矩阵转化，再依据矩阵元素自适应优化生成时域图谱的卷积神经网络识别方法；应用该方法对闪光焊接过程高频数据进行识别，并对完整焊接过程进行定量分析。结果表明：经过数据自适应优化，4种类型时域图谱的分类识别准确率上升至97.8%，识别的最大混淆发生在多过梁爆破和单过梁爆破之间；多过梁爆破比率在闪平和脉动阶段约为20%，进入连续阶段后迅速上升至80%以上，短路比率在稳定脉动期间可稳定维持在60%；各类型的比率在不同阶段呈现明显阶段特征，且各阶段特征与钢轨交流闪光焊接实际过程的宏观特征相匹配，采用该方法也可实现对闪光焊接微观过程的定量分析。
2023年03期 v.44;No.190 64-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 2394K] - 蔺鹏臻;侯帅龙;王亚朋;
以某高速铁路下承式3跨连续刚构-拱组合桥为依托，基于有限元理论和多体动力学理论建立车-桥耦合动力分析模型，进行20组轨道不平顺、75个速度共1 500种工况的下承式连续刚构-拱组合桥边跨梁、中跨梁、拱肋和吊杆主要构件冲击系数的变化规律及分布特征研究，并对得到的冲击系数进行曲线拟合。结果表明：连续刚构-拱组合桥主要构件在不同位置处冲击系数存在差异，边跨梁的冲击系数大于中跨梁；列车出桥侧边跨梁跨中冲击系数最大，其值为1.131，中跨梁跨中最小，其值为1.020；桥梁中跨1/4位置处的梁、拱肋和吊杆的冲击系数相对较大，且从大到小依次为吊杆、拱肋、梁。相比现行铁路桥梁设计规范中全桥取同一个冲击系数，本文得到的冲击系数拟合式能准确计算桥梁不同构件的冲击系数，可用于桥梁主要构件的设计。
2023年03期 v.44;No.190 73-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 6585K] - 林春姣;肖周强;蒋才健;黄家祥;
针对劲性骨架混凝土拱桥主拱圈常用的箱型截面，总结归纳主拱圈混凝土主要分环和浇筑方式及其影响因素，提出分环和浇筑的基本原则，并采用有限元法模拟分析分环浇筑方式对单箱三室截面劲性骨架混凝土拱桥内力与变形的影响。结果表明：箱形截面能较好地满足劲性骨架拱桥主拱圈受力和构造的要求，是大跨度桥梁的理想截面形式；主拱圈混凝土分环和浇筑方式主要由劲性骨架结构承载能力、施工操作性、结构整体性和经济性4个因素决定；进行分环和浇筑应遵循的基本原则包括减少分环数量，对称分环和浇筑，尽快完全包裹劲性骨架弦管，尽快形成完整箱室以及将截面复杂部分划分至易于施工混凝土环内等；跨径416 m劲性骨架拱桥的三室箱形截面主拱圈采用合理的分环和浇筑方式，可以分别降低5.9%的劲性骨架钢管应力和16.8%的管内混凝土应力，减少7.8%的拱顶下挠位移。
2023年03期 v.44;No.190 81-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1632K] - 张浩;刘丁一;赵维刚;丁森洋;刘颖;杨建科;卢文龙;
以沪苏通长江公铁大桥主航道桥为工程背景，基于该桥梁结构健康监测系统运营期极端高温和低温的现场实测数据，对既有温度场边界条件进行修正，并运用有限元软件ANSYS对钢桁梁结构温度场时空分布进行研究。结果表明：桥梁结构温度场受结构的形式、尺寸和材料特性，桥梁的轴线方向和经纬度，风速风向及大气温度等因素的共同影响；在进行其温度场边界条件计算时，太阳直接辐射计算应考虑钢桁梁结构遮蔽影响，对流换热计算应考虑钢桁梁结构中存在双面对流换热现象及风速折减，辐射换热计算应考虑结构表面倾角、流体温度和桥梁结构温度及二者温差的影响；因结构材料导热特性存在差异，钢桁梁温度场分布在时间和空间上分别具有时滞性和横（竖）向差异性，桥梁钢结构和沥青桥面分别约在14:00和15:00达到自身最高温度，且在15:00各结构之间温差较大，最高可达18.4℃；公路桥面、铁路桥面顶板和底板、中间横联与其连接的腹杆连接点是温度差异显著部位。
2023年03期 v.44;No.190 91-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 3012K] - 晏启祥;张翼翔;张君臣;李伟平;林刚;罗世培;
基于成都某地铁工程应用的一种带新型定位榫的盾构隧道管片结构，运用ABAQUS软件分别建立有无定位榫的管片接头三维精细化模型，研究该定位榫对连接螺栓受力、管片塑性区分布以及管片错台量的影响，探究其在管片结构抗剪中的作用机理。结果表明：定位榫在管片受剪时承担总剪力的52%；定位榫能显著降低螺栓的受力，有定位榫后螺栓的轴力峰值至少下降75.1%、剪力峰值下降76.4%；有定位榫后螺栓塑性应变范围有所增大，但螺栓上下两侧的塑性应变峰值分别减小80.5%和90.6%；固定定位榫的凹槽对管片接缝面有削弱作用，导致管片环向和纵向的相对塑性区宽度分别增加93.7%和44.2%，但管片的最大塑性应变峰值减小7.2%，同时螺栓对管片径向的挤压也有所减小；剪切荷载小于460 kN时，带定位榫的管片错台量略大，剪切荷载超过460 kN后，带定位榫管片的错台量更小且增长速率更低。带新型定位榫的盾构隧道管片能够有效保护连接螺栓，改善接头力学性能。
2023年03期 v.44;No.190 102-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 7633K] - 张可新;杨勃;程爱君;同新星;
以某预留400 km·h~(-1)速度条件的高速铁路为研究背景，基于代理模型和优化思想，从系统设计层面提出考虑经济性的高速铁路隧道气动效应关键参数优化方法。首先，采用流体力学软件建立隧道气动效应数值模型，并基于列车以300 km·h~(-1)速度通过隧道的实测数据，验证数值模型的有效性；然后，以隧道净空面积和车辆动态密封指数为变量，依托既有350 km·h~(-1)高速铁路数据，构建列车以400 km·h~(-1)速度通过隧道时车内气压变化3 s极值的Kriging代理模型；最后，以建造成本为目标函数，构建考虑经济性的高速铁路隧道气动效应关键参数优化模型，设计布谷鸟搜索算法，求解满足舒适度标准的最优隧道净空面积和车辆动态密封指数。结果表明：代理模型预测的相对均方根误差为0.59%、相关系数为0.999 9，能够精确描述车内气压变化3 s极值与车辆动态密封指数、隧道净空面积的非线性关系；对于400 km·h~(-1)高速铁路，建设成本最小时隧道净空面积为100 m~2、车辆动态密封指数为11 s，此时车内气压变化3 s极值为1 163.4 Pa，满足气动舒适度要求。
2023年03期 v.44;No.190 113-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1719K] - 张魁;陈春雷;郑学军;张高峰;林赉贶;冯剑军;
为保障TBM高效安全运行，提出一种脉冲涡流检测（PECT）的刀圈径向磨损量无损检测方法。先基于Maxwell时变电磁场理论建立有限元模型，采用控制变量法探究线圈高度、内半径和外半径3个激励线圈参数的优化策略；再搭建刀圈径向梯度化磨损量无损检测有限元模型，研究刀圈径向磨损量与前期电压信号积分值的映射关系，提取可连续反映刀圈磨损程度的特征量，并研究不同提离距离下刀圈径向磨损量与特征量的映射关系。结果表明：在给定激励线圈外半径取值的前提下合理调节内半径取值，可最大程度兼顾对激励线圈高分辨率、强耦合程度的要求；检测线圈与刀圈的最远距离为64 mm，在满足48.26 cm刀圈最大径向磨损量为35 mm的基础上保留了29 mm余量，比传统涡流检测的最远提离距离提高了83%；该方法提高了探头远距离检测能力，保障了探头安装空间，同时显著降低了探头被岩碴刮擦损伤的风险。
2023年03期 v.44;No.190 122-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 2054K] - 石龙;王东元;周建军;吕乾乾;
为探究低真空盾构隧道管片式衬砌结构环向接缝处的气密性能，以某实际工程中的垫片-垫片槽为研究对象，分别采用模型试验和数值模拟方法，研究垫片-垫片槽的气密能力、密封失效过程和密封行为。结果表明：数值模型能够准确模拟垫片-垫片槽在施工阶段压缩密封、运营前抽真空以及运营阶段升温3个阶段非线性的气密力学行为，具有可行性与可靠性；垫片-垫片接触面为垫片-垫片槽的主要泄漏路径，接触面上初始接触压力近似“W”形分布，故其密封能力主要取决于端部接触压力的大小；宏观角度上垫片密封失效可视为接触面逐渐分离的过程，而力学角度上垫片密封失效可视为接触面上最大接触压力先增加、再降至零的渐进过程；抽真空阶段在密封有效的前提下，真空力和环境温度的增加均能提高垫片密封性能。
2023年03期 v.44;No.190 130-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 2079K] - 张亚军;赵春光;全识俊;张新烨;党恒耀;张欣耀;
针对Paris幂律方程计算获得的疲劳裂纹扩展速率在扩展后期小于真实值的问题，以列车制动系统杠杆螺栓用17Cr16Ni2不锈钢为研究对象，进行空气中以裂纹尖端应力强度因子范围△K为驱动参量的疲劳裂纹扩展速率da/d N试验研究，建立相应的da/d N-△K曲线方程，并采用扫描电镜观察分析试样断口。结果表明：有效da/d N相应的△K近似为16～90 MPa·m~(1/2)，当△K约为16～72 MPa·m~(1/2)时，da/d N-△K数据分布可以较好地用Paris幂律方程表达；当△K约为72～90 MPa·m~(1/2)时，由于驱动力越来越大，试样裂纹尖端附近因屈服区过大而不满足Paris幂律方程所要求的小范围屈服条件，使得da/d N-△K数据逐渐偏高于Paris幂律方程曲线；在整个有效△K内，da/d N-△K数据分布可用递增多项式表达；在疲劳裂纹扩展后期，试样断口呈现大量撕裂棱、二次裂纹、疲劳辉纹等微观特征，表明裂纹尖端附近应力越来越大，致使其附近塑性区也越来越大，不再满足小范围屈服要求，从微观上佐证了疲劳裂纹扩展后期用断裂力学法计算的塑性区因过大而不满足Paris幂律方程要求的结果。
2023年03期 v.44;No.190 139-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 2428K] - 宋宏智;李秀杰;邱战国;邢群雁;杨兴宽;刘晏伊;
针对高速动车组运行工况复杂、轴箱轴承故障率较高、背底噪声强和故障识别难度大的情况，提出基于改进变分模态分解（VMD）的动车组轴箱轴承故障识别方法。首先，运用能量差法和合成谱峭度法计算最优的变分模态分解关键参数；其次，基于相关系数、谱峭度及奇异值构建的评价参数，选取用于重构故障信号的本征模态分量；最后，对重构后的信号进行傅里叶变换，实现在强背底噪声情况下的故障特征频率识别，并通过模拟数据和真实动车组轴箱轴承试验数据对提出的方法进行验证。结果表明：提出的方法能够有效地在强背底噪声情况下重构带有预设的40或200 Hz故障特征频率的信号，重构后的信号最大程度保留了轴承的故障信息；故障特征频率识别效果好，能够为保障高速动车组的安全运行提供技术支撑。
2023年03期 v.44;No.190 146-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 2969K] - 张友鹏;郑泽荣;李军丽;赵斌;
电弧高温是机械绝缘节（简称“绝缘节”）烧损碳化导致其无法满足轨道电路绝缘要求的主要原因。基于磁流体动力学理论，考虑电磁场、热场、流场以及电弧物性参数的影响，在COMSOL软件中建立绝缘节电弧的多物理场耦合模型；通过仿真求解不同电弧作用次数、电弧电流以及电弧移动速度下的电弧温度分布，分析绝缘节碳化规律与钢轨温升规律。结果表明：在较低电弧电流下，随着电弧作用次数的增加，绝缘节温度升高、碳化程度加剧，钢轨表面温升则不明显，绝缘节在电弧作用1～2次时未出现碳化，作用3次时出现碳化且碳化率为15.2%，作用6次时碳化率升至69.4%，而钢轨表面温度在电弧作用6次时仅升高142.2 K；电弧电流越大，绝缘节发生碳化的程度也越高，钢轨表面温度也随之升高，绝缘节在电弧电流为40～60 A时未出现碳化，80 A时出现碳化且碳化率为33.5%，电弧电流大于等于120 A时碳化率升至100%，而钢轨表面温度在电弧电流由40 A增至180 A时升高440.8 K；电弧移动速度越快，电弧对绝缘节和钢轨的传热影响越小，越有利于降低绝缘节的碳化，电弧移动速度从10 m·s~(-1)增至20 m·s~(-1)时，绝缘节碳化率降低16.7%，钢轨表面温度降低116 K。
2023年03期 v.44;No.190 155-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1833K] - 张丽艳;郑兴;罗博;王杰;陈民武;
针对新型电缆贯通供电系统模型未准确反映接触网与钢轨之间的耦合关系、未考虑再生制动能量利用及环网加单边供电方案等问题，采用电流控制的电压源解耦方法反映接触网和钢轨之间的耦合关系，建立基于二端口网络的新型电缆贯通供电系统模型；在计算系统牵引网阻抗、电压损失及馈线电流的基础上，结合实际线路数据，提出3种电缆贯通供电方案，在不同运行工况下仿真分析各供电方案下系统的电气特性，并考虑再生能量利用设计牵引变压器容量，以达到降低牵引变压器容量和运营维护费用的目的。结果表明：新型电缆贯通供电系统在各种供电方案下的再生能量利用率均较高，普遍达到90%以上；在相同牵引变压器数目下，环网加单边供电方案电压损失、牵引网损耗等性能指标均优于单纯的环网结构；再生制动能量能够作为牵引变压器容量设计的参考因素。
2023年03期 v.44;No.190 164-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 6966K] - 孙永奎;曹源;李鹏;李旭;
针对转辙机高精度故障诊断的需求，结合声音信号非接触、易采集等优势，提出一种基于声音信号的非接触式故障诊断方法。首先，基于小波包分解与多尺度排列熵，实现对声音样本的特征提取；其次，提出基于ReliefF和二进制粒子群优化算法的2阶特征选择方法，得到最佳特征集合，实现对声音样本的特征选择；最后，基于支持向量机算法对最佳特征集进行训练和测试，完成对转辙机的故障诊断。依托10种常见工况下共计800组声音样本开展实验，结果表明：该方法在反位—定位和定位—反位转换过程中得到的特征点数分别为13和39个，故障诊断准确率分别为99.67%和100%；相比于单一特征选择方法，采用的2阶特征选择方法能够大大降低特征维度，提高故障诊断准确率；相比于k近邻和线性判别分析这2种分类器，支持向量机分类器在转辙机故障诊断中更具优势。
2023年03期 v.44;No.190 178-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 2477K] - 李文华;姜泊;葛世伟;赵正元;王忠;
为对电磁继电器进行无弧控制，基于自然换流原理分析无弧控制系统的拓扑和工作原理，给出无弧控制下延时和阈值电流等时序参数的选取原则；在形成无弧继电器样机基础上，通过搭建交直流380 V的试验系统，对无弧继电器进行试验测试；通过典型负载下的寿命试验，研究影响无弧继电器性能的关键参数；对无弧继电器的故障类型进行分析，给出危害较大的故障如短路故障保护方法，并进行试验验证。结果表明：无弧控制虽然使得继电器吸合时间增大4 ms，释放时间增大10 ms，减缓了动作速度，但解决了电弧烧蚀问题，将继电器的电寿命提高1倍；无弧继电器性能主要受机械触点接触电阻和电流转移速度的影响；无弧继电器具有较好的可靠性，且在短路情况下具有较高的安全性。
2023年03期 v.44;No.190 189-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 1865K] - 王宗耀;上官伟;彭聪;柴琳果;
列控系统的安全苛求对车载设备的可靠性提出了更高的需求，有效的可靠性模型与合理的维修策略对预防潜在故障、提高设备可靠性具有重要意义。针对现有车载设备可靠性建模和维修策略考虑因素不全面的问题，提出了一种考虑随机冲击与冗余的可靠性模型构建方法与一种不完美维修条件下的预防性维修模型。首先，考虑自然性能退化和外界随机冲击，针对车载设备及其冗余分别建立不同的性能退化模型并计算相应的可靠度函数；其次，利用Copula函数求解联合分布函数作为整体可靠度函数，在可靠度阈值约束下，通过单个预防性维修周期内的可靠度函数求解预防性维修间隔，同时考虑不完美维修对于维修策略的影响，以可靠度阈值和预防性维修次数作为决策准则，构建车载设备全生命周期内的维护费用率模型；最后，以列车自动防护控制单元（Automatic Train Protection Control Unit,ATP-CU）为例进行数值仿真，验证所提模型的有效性。结果表明：提出的基于Copula函数求解车载设备及其冗余的可靠性建模方法相比传统的独立可靠性分析方法能够更好地把握其性能的演化情况；在仿真环境下，当可靠度阈值为0.85、预防性维修次数为7次时，ATP-CU及其冗余全生命周期内的最小维护成本率为21.47元·d~(-1)。
2023年03期 v.44;No.190 201-212页 [查看摘要][在线阅读][下载 2363K] - 高云波;马瑞;李翠然;李茂青;王明洁;王宇哲;
现有车载天线不适用毫米波通信系统，因此亟须研究适用于车车通信系统的毫米波天线。首先，对比现有喇叭天线的特点，确定圆锥喇叭天线为车载天线，通过等效源法求得天线的远场辐射方向图，根据设计要求确定天线的中心频率和增益；其次，基于传统经验公式和电磁仿真软件HFSS进行建模仿真，得到天线的特性参数，通过仿真结果对比得到喇叭天线的开口直径和波导尺寸对天线电压反射系数的影响；最后，利用改进遗传算法对天线进行结构优化，使得波导尺寸和开口直径参数达到最优。结果表明：在天线主频率下，优化后的天线增益为22.2 dB，电压驻波比为1.01，并有较好的方向性，满足车车直接通信系统中车载天线具有较高增益和较强端射能力的要求。
2023年03期 v.44;No.190 213-220页 [查看摘要][在线阅读][下载 1790K] - 敬海泉;钟仁东;何旭辉;王皓;
为保障大风场景下的高铁运行安全，针对风的强随机特性提出一种基于长短期记忆网络和高斯混合模型的多级预警（LSTM-GMM-MELW）方法。首先，通过长短期记忆网络和高斯混合模型（LSTM-GMM）建立风速误差值与风速预测值的联合概率密度，以此确定风速预测值的概率密度；然后，通过多级预警方法计算风速预测值落在高铁限速风速区间的概率值并结合实际情况设置不同阈值，当得到超出阈值的概率时输出阈值对应的预警等级；最后，采用预测区间的覆盖概率、平均宽度和覆盖宽度评价LSTM-GMM方法的概率性预测结果，而采用预警准确率评价多级预警方法的预警效果。依托平潭海峡公铁两用大桥29个风速样本进行实例分析，结果表明：95%置信度下的预测区间的覆盖概率为96%，平均宽度为1.51；第1、第2级别的预警准确率分别高于85%和93%，预警准确率达到100%的风速样本达14个，总体预警准确率高。该方法能有效避免风速在限速分界线附近波动时的误报。
2023年03期 v.44;No.190 221-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 1622K] 下载本期数据