• 400 km·h-1及以上速度下高速铁路弓网接触力及燃弧分析

    王同军;韩通新;孔龙飞;宋诗扬;

    为研究既有设计标准下350 km·h~(-1)速度等级接触网系统在400 km·h~(-1)及以上速度运行时的弓网受流性能,基于有限元方法并考虑空气动力学效应,采用双向流固耦合算法建立车-弓-气多物理场耦合模型,在对比不可压缩流场与可压缩流场仿真结果的基础上,研究弓网接触力时域变化趋势、频域分布特征;结合特定区段高速弓网接触力及燃弧率、燃弧次数和最大燃弧时间的试验实测数据,分析接触力波动与燃弧率增长趋势的关系,从而提出减小接触力波动和燃弧产生的优化措施。结果表明:既有350 km·h~(-1)速度等级接触网系统可满足动车组400 km·h~(-1)速度时正常运行;高速时,可压缩流场下仿真结果更符合实际;较350 km·h~(-1)速度,420km·h~(-1)速度时弓网平均接触力增幅约为23%,弓网接触力标准差增加约103%,方差增加约312%,20 Hz以上高频成分增加约3%~8%,且弓网接触力方差与实测燃弧率增长趋势一致,说明高速下弓网接触力的波动是燃弧现象增加的主要原因;为降低400 km·h~(-1)及以上速度下弓网接触力波动,应研制更高速受电弓、采用智能化受电弓主动控制技术及优化接触网动态性能。

    2025年03期 v.46;No.202 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1161K]
  • 轮轨高频激励下转向架构架振动损伤

    曾一鸣;王文静;吴庆;郝成宇;

    为探究轮轨高频激励对转向架构架振动损伤的影响并提高频域法损伤计算精度,开展不同轮轨激励频率和幅值下转向架构架振动台架试验,分析不同激励工况下构架敏感区域及激励频率和幅值对构架应力的影响;针对应力信号的非高斯性,对计算构架损伤的频域修正法进行优化,并与时域法、传统频域法、频域修正法进行对比验证;基于优化频域修正法,研究不同激励工况对构架损伤的影响。结果表明:列车运行中时常出现的523,578和670 Hz轮轨高频激励频率与构架固有频率接近,使构架应力响应强烈,强响应激励频率下构架端部区、转臂定位座区、制动吊座区和垂向减振器座区的应力均方根值较非强响应激励频率下的最大增幅分别为6.9,2.6,6.5和10.6倍,每万km等效损伤最大增幅分别为987,109,653和1 139倍;强响应激励频率下,0.200 mm激励幅值时构架应力均方根值较0.075 mm时平均增幅约为0.5倍,等效损伤平均增幅约为3倍;提出的优化频域修正法,能将频域法的损伤计算最大误差降低至10%以下,并使构架损伤评估更加保守。研究结果可为高速列车转向架构架抗振动疲劳设计提供参考和数据支撑。

    2025年03期 v.46;No.202 11-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1635K]
  • 轮轨黏着状态对动力集中动车组动力车蛇行运动稳定性影响

    张恒;张志超;吕凯凯;储高峰;凌亮;翟婉明;

    针对时速160 km顶推式动力集中动车组动力车在复杂轮轨黏着条件下的车体蛇行运动稳定性,通过建立的17个自由度动车组横向简化模型进行根轨迹分析,采用非线性数值仿真模型分析不同轮轨等效锥度和接触条件下蛇行分岔行为和随机振动特性,研究不同轮轨摩擦系数和牵引力对动力集中动车组动力车低锥度车体蛇行运动稳定性的影响。结果表明:低轮轨等效锥度下车辆蛇行运动模态与其他固有模态相耦合,导致系统阻尼过低,引起车辆一次蛇行失稳,这是动力车出现低频横向异常振动的主要原因;轮轨黏着状态显著影响动力车的一次蛇行运动稳定性,低轮轨界面摩擦系数将显著降低车辆最小阻尼值和蛇行运动频率,降低非线性分岔临界速度;低轮轨摩擦系数条件下,较大的牵引力将进一步加剧蠕滑饱和现象,降低非线性分岔临界速度和蛇行运动频率;车体横向振动加速度未随轮轨黏着状态的劣化而加剧,当蛇行运动频率接近车体固有模态频率1.1 Hz时,车体横向振动加速度在蛇行运动频率处幅值增大;相较于采用构架横向振动加速度幅值,采用轮轴横向力对动车组车体蛇行稳定性进行评估更为合理。

    2025年03期 v.46;No.202 21-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2364K]
  • 级配对道砟集料性能影响的灰色系统分析

    余文颖;徐旸;张景昱;赵一馨;郄录朝;

    为研究级配对铁路道砟集料物理力学性能的影响,提出一种级配曲线量化方法,将级配曲线参数转换为具有确定性的函数表达式。在此基础上采用离散元仿真分析与灰色系统理论相结合的方法,研究级配对道砟集料性能的影响规律,并提出基于道砟集料性能的级配评价方法。结果表明:采用Logistic函数能准确地拟合各类级配曲线,相比于既有级配参数,用函数表征更具确定性;利用灰色关联分析法对比6种级配试样,发现最大粒径较小的级配,其孔隙率、轴向应力、横向变形等道床性能较优;减小最大公称粒径,并适当减少小粒径颗粒占比,有利于增大道床的密实度,提高道床承载力,增强道床的抗变形能力。

    2025年03期 v.46;No.202 32-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1217K]
  • 基于可靠指标负偏调控的路基边坡分项系数标定

    张文生;罗强;于基宁;蒋良潍;覃李兵;

    针对铁路路基土质边坡稳定性分析问题,提出一种改进的分项系数标定方法,以克服传统方法难以控制边坡实际可靠指标与目标可靠指标之间不利负偏差的难题。首先,采用传统方法标定路基边坡分项系数,分析极限状态下边坡实际可靠指标与目标可靠指标之间负偏差的分布特征,提出以负偏设限与残差趋低为原则的分项系数标定改进方法;然后,针对路基边坡,运用校准法确定目标可靠指标,采用改进方法开展路堤与路堑边坡分项系数标定;最后,针对路堤、路堑分项系数不一致导致分项系数法工程易用性低的局限性,提出边坡分项系数统一化取值方法。研究表明:按传统方法标定所得分项系数进行边坡设计,在构造的路堤和路堑边坡算例空间中,边坡实际可靠指标低于目标可靠指标0.5及以上的危险状况占比高达20%~33%,提出的负偏设限、残差趋低原则可准确控制边坡实际可靠指标与目标值之间负偏差不超过指定的容许范围;对土性参数呈小至中变异的铁路工程常遇情形,以边坡安全系数1.15~1.25为限定域校准得到的目标可靠指标约为2.2,路基边坡极限状态表达式中黏聚力、内摩擦角、列车荷载3个抗力分量的分项系数分别为1.25,1.20和1.05,土体重力与列车荷载2个下滑力分量的分项系数分别为1.03和1.05。

    2025年03期 v.46;No.202 42-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1109K]
  • 在役钢轨抗擦伤性能对比及关键影响因素分析

    刘佳朋;姬成苍;刘勇;皮圣;石彤;俞喆;

    为研究我国在役钢轨的抗擦伤性能,提出一种基于轮轨滚滑试验机模拟轮轨擦伤过程的抗擦伤性能试验评价方法,并采用该方法以在役U71Mn,U75V,U78CrVH,U95CrH和U63MnCrCuH这5种珠光体钢轨钢及U22SiMnH贝氏体钢轨钢为研究对象,通过光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子探针等表征技术,分析白层组织的微观特征及化学元素分布,并对6种钢轨钢的磨耗深度、白层厚度和白层与母材的硬度比等抗擦伤性能指标进行对比,分析影响抗擦伤性能的关键因素。结果表明:U71Mn钢轨的白层中未残留渗碳体,而其余4种珠光体钢轨白层中存在未溶解的渗碳体,白层硬度的高低与碳原子的分布状态有关,碳原子以间隙原子的固溶方式带来的硬化作用高于渗碳体;珠光体钢轨的白层组织为典型的高碳马氏体,硬而脆的特征易萌生裂纹,而U22SiMnH贝氏体钢轨的白层组织为板条状低碳马氏体,其较好的韧塑性有利于抵抗裂纹萌生,相比珠光体钢轨具有更好的抗擦伤性能;U63MnCrCuH钢轨通过添加Cr,V等强碳化物形成元素抑制渗碳体在高温阶段的分解,从而降低白层硬度,其抗擦伤性能与U95CrH钢轨基本相当,但优于U71Mn,U75V和U78CrVH钢轨;U63MnCrCuH钢轨具备较为均衡的性能设计,适用于易发生钢轨擦伤的大坡度线路。

    2025年03期 v.46;No.202 52-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1719K]
  • 基于动检数据的轨道精调方法与应用

    孙宪夫;支洋;杨飞;张煜;黄传岳;赵晓斌;

    轨道平顺性的保持与提升一直以来都是高速铁路线路服役状态管理的重要内容,以往轨道精调采用静态数据设计方案,但静态数据不能反映列车荷载下的真实情况,部分区段精调效果不明显。为此,提出基于动检数据的轨道精调方法。首先,基于曲线台账初步修正动检数据里程误差,依次采用相关性最优原则分段修正法和窗口约束的动态时间规整方法,通过轨距不平顺波形匹配将静态数据的精准里程映射至动检数据里程,并结合轨枕台账计算出逐枕轨道动态不平顺;其次,选取某一截止波长不平顺并核对数据无干扰后,根据基本股逐枕高低和轨向不平顺设计该股钢轨高程和平面调整方案,再结合逐枕水平和轨距不平顺设计非基准股调整方案。采用该方法针对不同工况开展现场试验和效果评估,结果表明:新建无砟轨道高速铁路仅调整2股高低不平顺,可将动态平均TQI在静态调整的基础上再改善0.20 mm左右;在静态精调后,进行动态精调可将高速道岔TQI-T进一步由3.79 mm降至2.95 mm,对高低标准差的改善效果显著;该方法能解决由长波高低或轨向平顺性不良引起的晃车问题。

    2025年03期 v.46;No.202 62-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1376K]
  • 301-HT不锈钢断裂模拟及尺寸修正模型

    卢翀;卫亮;

    301-HT冷轧奥氏体不锈钢板材是生产地铁车辆的主要材料,对其断裂失效进行准确模拟成为研究地铁车辆碰撞断裂性能的基础。以1 mm厚的301-HT不锈钢板材作为研究对象,设计不同角度缺口试样,并开展断裂试验;结合有限元仿真,获得材料在不同应力状态下的失稳应变、断裂应变及应力三轴度;采用基于应力状态增量的损伤断裂模型,对材料的损伤断裂过程进行模拟,并基于试验数据引入断裂应变单元尺寸修正系数,建立301-HT不锈钢的初始损伤断裂修正模型;采用不同尺寸单元的修正模型,模拟301-HT不锈钢断裂前的塑性应变分布。结果表明:301-HT不锈钢板材在应力三轴度(0~0.55)区间内的初始损伤应变和断裂应变均呈单调下降趋势;由于断裂前颈缩导致的应力集中现象,断裂塑性应变随着测量尺寸的减小而增大;基于应力状态增量的损伤断裂模型能够精确地使用壳单元,模拟301-HT不锈钢板材从失稳缩颈到完全断裂的渐进过程。

    2025年03期 v.46;No.202 72-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1277K]
  • 大跨度铁路悬索桥时变变形对高速列车行车平稳性影响

    李小珍;宁波涛;王铭;程益凡;贺浩楠;朱运河;

    大跨度柔性体系悬索桥在温度荷载、列车荷载等时变荷载作用下将产生明显的竖向变形。为研究大跨度铁路悬索桥时变变形对高速列车行车平稳性的影响,以某主跨1 092 m的大跨度铁路悬索桥为研究对象,基于车-线-桥耦合振动分析理论,从时域和频域2个角度开展大跨度铁路悬索桥时变变形影响下桥上轨道静、动态几何形位及其对行车平稳性影响研究。结果表明:桥梁时变变形对轨道静态与动态几何形位的影响差异主要体现在高低不平顺幅值及最大幅值发生位置,且频域影响范围主要体现在波长110 m以上;120和200 m 2种截止波长下桥上轨道高低不平顺对车体竖向加速度影响差异仅为3%;大跨度铁路悬索桥桥上轨道动态高低不平顺管理截止波长为120 m,建议基于列车行车平稳性,分别制定轨道高低不平顺运维标准及120 m波长以上桥梁变形的刚度控制标准,控制大跨度铁路悬索桥时变变形下的轨道几何形位。

    2025年03期 v.46;No.202 80-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 2452K]
  • 西部高烈度地震区跨近断层无砟轨道多跨简支梁桥空间响应规律研究

    刘尊稳;邓永杰;虞庐松;韩峰;韩国庆;杨钢;

    以兰新高速铁路常见的双块式无砟轨道多跨简支梁桥为背景,选取典型跨越山谷与河流等复杂地形不规则11×32 m简支梁桥为研究对象,建立三维线桥一体化计算模型,以三维近断层地震波为激励,基于等效应力理论,采用非线性时程法,研究我国西部高烈度地震区跨越近断层地震带无砟轨道桥梁的空间响应规律。结果表明:脉冲型地震对轨道不平顺的影响最大,滑动脉冲型地震次之,非脉冲型地震则相对较小;脉冲型地震下钢轨存在拉断风险,伸缩缝两端道床板应力高于跨中,而底座板和道床板的应力呈现相反的分布规律;脉冲效应使得中间墩墩顶支座的纵向最大变形大于边墩,而非脉冲型地震下则相反,但整体上其变形均超过了安全限值,存在落梁风险;相较于无脉冲型和滑动脉冲型地震,脉冲型地震作用下中间墩墩顶横向位移分别增大了115.64%和59.56%,边界碰撞效应分别增大了150.64%和247.11%;在地震作用下大部分支撑垫石的最大应力均超过了材料的极限强度;联梁间的碰撞仅在脉冲型地震中出现,故在进行抗震设计时可通过提高配筋率防止裂缝的扩展,设置防碰撞装置以减轻碰撞对桥台和梁体造成的损伤。

    2025年03期 v.46;No.202 89-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2162K]
  • 基于随钻参数和掌子面图像信息融合的大断面隧道围岩智能分级模型

    王明年;夏覃永;林鹏;孙鸿强;易文豪;

    为在施工阶段快速、准确地判识隧道围岩级别,提出一种利用随钻参数和掌子面高清数码图像2类多源异构数据进行信息融合的围岩分级模型。以位于山区的2座钻爆法大断面隧道工程为背景,采集随钻参数和掌子面高清数码图像样本各807份,对2类样本信息进行针对性处理;利用处理后的数据,基于随机森林模型和Inception-v3模型训练,分别建立随钻参数围岩智能分级模型和掌子面高清数码图像围岩智能分级模型;运用信息融合技术对2类数据进行特征融合,构建随钻参数和掌子面高清数码图像信息融合的围岩分级模型;依托背景工程对3种模型进行验证与对比。结果表明:在相同的样本条件下,融合分级模型的性能最好,准确率为94.48%,平均召回率为91.52%,平均精确率为91.13%,平衡F分数为91.20%;通过现场试验进一步对比3种模型在全新样本上的性能表现,融合分级模型准确率达到92.31%,已具有工程应用价值,能够实现对现场各掌子面随钻参数和掌子面图像的自动处理与信息提取,并对围岩级别做出智能判识。

    2025年03期 v.46;No.202 103-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 1492K]
  • 不同环向接头影响下盾构隧道管片受力特性精细化数值研究

    石钰锋;周宇航;胡梦豪;黄大维;蔡家城;蒋亚龙;

    为提高对盾构隧道管片的数值模拟精度,基于等效刚度设计原理,将盾构管片结构分析模型逐步细化,建立可考虑环向接头刚度折减、接头非连续性和螺栓预紧力的盾构隧道精细化数值模型;对均质圆环管片模型、开槽接头管片模型及所建模型进行相同堆载工况下的数值分析,考察不同环向接头影响下盾构管片的受力特性区别;开展模型试验,对3种模型的计算结果进行验证。结果表明:相较于均质圆环管片模型,开槽接头管片模型考虑了接头刚度折减,管片横向变形向薄弱接头处发展,会引发弯矩大规模重分布,导致弯矩零点、极值和包络线明显上移;相较于开槽接头管片模型,精细化数值模型进一步考虑了接头非连续性,管片发生接缝张开,会进一步加剧管片的横向变形,导致管片最大弯矩值增加近10%;增大预紧力能有效降低管片收敛变形及接缝张开,但预紧力过大也会引发应力集中,加剧管片接头破损,施加螺栓预紧力时应把握好管片整体横向变形与局部应力集中破坏间的平衡关系。

    2025年03期 v.46;No.202 116-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1736K]
  • 基于围岩压力-承载区特征曲线的挤压大变形隧道支护原则研究

    马凯蒙;刘勇;樊浩博;刘志春;朱正国;张俊儒;冯冀蒙;

    挤压大变形隧道常常出现初期支护侵限、喷射混凝土局部开裂、钢架扭曲甚至局部塌方等灾变。以高速铁路大埋深Ⅳ级围岩双线隧道为研究对象,通过数值模拟法建立围岩压力-承载区特征曲线;依托中老铁路会排山隧道进行现场测试,验证围岩压力、变形与松弛范围的关系;基于松弛区对埋深的敏感性,给出不同埋深下Ⅳ级围岩隧道支护原则。结果表明:随着变形的增加,围岩压力逐渐减小,而松弛区逐渐增大,岩体离散阈值出现在松弛区范围内;围岩压力-承载区特征曲线的结果基本可以反映现场的实际情况;Ⅳ级围岩隧道在埋深达到千米级时,围岩开挖后可先进行混凝土初喷及锚杆支护,锚杆长度建议为6~8 m,如遇变形速度快或变形量大时可采用预应力锚杆,适当增加支护刚度,可采用刚柔结合的支护形式。

    2025年03期 v.46;No.202 129-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1364K]
  • 运营铁路隧道围岩膨胀特性与基底上拱力学行为研究

    张天;付兵先;姚建平;付卫霖;

    隧道内无砟轨道上拱病害严重威胁既有运营线路运行安全。为研究无砟轨道结构上拱的力学行为,依托华北山区某铁路隧道,通过开展地质钻探和室内试验分析围岩膨胀特性,基于勘察和室内试验结果构建围岩膨胀弹塑性本构模型,开展隧道基底结构上拱数值模拟。结果表明:隧道上拱区段下伏强度较差的泥灰岩透镜体,这种具有弱—中等膨胀性的围岩,在裂隙水迁移作用下逐渐吸水膨胀,容易造成隧道基底上拱和轨道结构变形超限;基于围岩膨胀性试验构建的膨胀弹塑性本构模型,可用于模拟围岩体积膨胀导致的隧底上拱现象;仰拱下方分布的膨胀岩沿线路方向取18.5 m,竖向深度取5 m,垂直线路方向宽度取10.5 m,当设定其膨胀应变为5%时,轨道结构最大上拱量和层间离缝分别为21.5和1.93 mm,轨道结构在围岩吸水膨胀作用下发生弯曲变形,结构有开裂危险;当围岩膨胀应变分别超过3.5%,4.5%和5%时,轨道高低不平顺偏差值分别达到计划维修、临时补修和限速等级。

    2025年03期 v.46;No.202 140-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1424K]
  • 单线铁路隧道装配式仰拱与现浇仰拱衬砌结构受力特征现场试验对比

    王强强;

    为研究单线铁路隧道装配式仰拱与现浇仰拱衬砌结构受力特征,依托天陇铁路腰坡村隧道,分别对仰拱与垫层(初支)接触压力、拱墙二衬与初支接触压力、二衬钢筋应力、二衬混凝土应力进行现场监测;通过数据分析,得出“预制装配式仰拱+拱墙二衬现浇”“全现浇衬砌”2种结构形式接触压力和应力随时间变化规律及其在隧道横断面上的分布特征,进而对比分析这2种仰拱结构受力特征的变化。结果表明:2种结构各测点的接触压力和应力随时间变化呈先增后减、最后趋于平稳的趋势;2种仰拱结构的底部接触压力具体表现为“仰拱中间部位接触压力最大,越靠近边墙部位接触压力越小”的规律,且接触压力左右对称;2种结构中二衬钢筋与混凝土同步发生受压变形,整体表现出“边墙及墙脚钢筋压应力大、拱部钢筋压应力小”的特征,拱部钢筋更容易受拉,二衬施作时隧道初支结构均已稳定,二衬仅作为安全储备;2种结构中混凝土均以受压为主,部分受拉,且左右受力并不均匀,预制装配式仰拱结构受拉集中在二衬内侧,现浇仰拱衬砌结构受拉集中在拱顶和墙脚,拉应力均小于C40混凝土抗拉强度,处于安全范围内。

    2025年03期 v.46;No.202 154-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1499K]
  • 型钢钢架锈蚀下隧道初期支护力学劣化性能

    张艺腾;田四明;王明年;王志伟;徐湉源;邹文浩;

    为探究腐蚀性地层中Cl-,SO42-等离子长期侵蚀致隧道初期支护型钢钢架锈蚀后,诱发初期支护承载能力衰减的机制,基于某钻爆法隧道初期支护受力特征状态,制作型钢钢架混凝土偏心构件12个,考察不同锈蚀率、不同加载偏心距对承载能力的影响,以及型钢钢架初期支护满足平截面假定的临界锈蚀率,明确不同因素作用下型钢钢架锈蚀对初期支护承载力衰减的影响程度。结果表明:型钢钢架锈蚀率为0%~9%时,锈蚀初期支护的破坏模式特征主要由偏心距决定,锈蚀率仅在一定程度上削弱构件承载力,而不改变破坏模式;偏心距一定、目标锈蚀率由0%增至9%时,初期支护荷载特征值均逐渐近似线性减小,幅度在23.9%~34.0%;锈蚀率一定时,随着偏心距增大,构件荷载特征值均减小;小偏心构件在工字钢锈蚀率不大于3%时,横截面符合平截面假定;假定前提下,锈蚀致型钢钢架自身的几何及力学参数对初期支护承载力衰减的贡献率达32.69%~37.75%,锈胀致混凝土力学参数衰减的贡献率在18.36%~20.8%,黏结滑移退化的贡献率在43.09%~46.58%。

    2025年03期 v.46;No.202 168-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 1469K]
  • 地铁隧道并行下穿影响下既有管线纵向变形响应研究

    傅金阳;孙前辉;杨州;夏祎倩;阳军生;肖超;

    为评估盾构隧道下穿对既有管线的影响并制定保护方案,基于半无限空间Mindlin解及统一土体移动模型,建立考虑盾构推力、刀盘摩擦力、盾壳摩擦力、注浆压力和地层损失的土体位移计算模型并得到解析解;将既有管线简化为Euler-Bernoulli梁,建立3参数Kerr地基模型下的管线纵向受力平衡微分方程并计算;通过依托工程进行验证并开展参数分析。结果表明:较有限元法和Pasternak地基模型,所提计算方法得到的管线纵向变形与监测数据吻合更好,管线纵向弯曲应变结果偏于保守;增大盾构隧道与并行管线的水平净距和纵向净距会使既有管线变形与弯矩减小,当水平净距小于1倍盾构隧道直径、竖向净距小于2.5倍盾构隧道直径时,既有管线的变形与弯矩均显著增大;两者间水平夹角增加会导致既有管线的纵向变形减小,但相比垂直下穿,盾构隧道并行下穿将导致管线竖向变形增大6倍,弯矩最值增大4倍;管线的竖向倾角对其纵向受力变形影响较小,可以最小竖向净距为基本条件简化计算。

    2025年03期 v.46;No.202 182-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 1520K]
  • 基于灵活编组和客流同质化的动车组多日交路优化方法

    鲍薪宇;张琦;杨阳;李华;万琛;肖雅玲;

    针对动车组交路中车次编组固定、客座率不均衡导致的低效问题,提出高速铁路列车基本运行图交路计划优化方法。首先,基于多商品流建模思想,建立接续网络以描述动车组的单日运行过程;其次,通过引入动车组接续组合变量并设置多日交路成立的条件约束,提出多日交路描述方法,考虑动车组在站灵活编组的作业条件和重联解编的时效性约束,构建以接续时间最小化和客流同质化为目标的混合整数线性规划模型;最后,根据模型结构设计基于求解器的迭代求解法,通过启发式迭代消除策略提高求解效率。结果表明:该方法优化后的交路计划在保障接续效率的同时,能够兼顾日常运营效果的稳定性;与不考虑在站灵活编组和客流同质化目标的计划相比,优化后的计划可减少5组动车组的使用,且使交路总接续时间缩短5 400 min并显著降低交路中运行线客座率及其波动规律的差异性,为中国高速铁路列车基本运行图的交路计划编制提供有效的技术支撑。

    2025年03期 v.46;No.202 195-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 1078K]
  • 基于节点强度的煤炭铁水联运网络关键节点识别方法研究

    张佳鑫;陈俊熙;张艳;卫振林;

    为提升煤炭铁水联运网络的安全性与运行效率,提出1种基于节点强度的灰色关联分析关键节点识别方法 (KNI-GRA-NS)。首先,以煤炭周转量最小化为目标,构建运力优化模型,计算运输量;其次,融合节点度、节点强度和节点效率,建立关键节点识别体系;最后,基于我国煤炭铁水联运网络中的92个实际运营节点构建复杂网络模型,通过案例分析对比不同指标权重下识别的关键节点在蓄意攻击与随机攻击下的网络性能差异。结果表明:蓄意攻击导致网络效率、连通度、最大连通子图规模和总运输强度剩余比例分别下降52.08%,40.40%,89.13%和46.86%,均显著高于随机攻击造成的影响,其对应指标分别下降28.58%,30.18%,58.63%和16.24%,验证了关键节点识别方法的有效性。该方法通过系统性剖析煤炭铁水联运网络的复杂结构与抗毁性,揭示了网络运行的关键脆弱点,为提升网络鲁棒性提供了理论支撑和实践方向。

    2025年03期 v.46;No.202 206-215页 [查看摘要][在线阅读][下载 1195K]
  • 《中国铁道科学》入选中国科技期刊提能拓展计划

    本刊编辑部;

    <正>2025年2月以来,中国科协根据《关于推荐中国科技期刊提能拓展计划备选期刊的通知》有关规定,经定向推荐、学术筛选、综合评议、结果公示后,6月12日正式公布了中国科技期刊提能拓展计划入选期刊,共计195种。《中国铁道科学》名列其中,标志着本刊建设迈上了新台阶、进入了发展的新时代。中国科技期刊提能拓展计划由中国科协组织实施,旨在锚定2035年建成科技强国战略目标,遴选支持一批对我国未来科技创新和产业发展具有战略意义、学术水平较高、发展潜力较大的科技期刊,培育中国科技期刊卓越行动计划后备梯队,为我国科技期刊梯次进阶、集约发展、整体提升奠定基础,推动更多一流期刊脱颖而出。

    2025年03期 v.46;No.202 215页 [查看摘要][在线阅读][下载 753K]
  • 基于STL分解与N-BEATS的铁路货运站短期装车量组合预测模型

    马亮;陈奕霖;郭进;胡宸瀚;金福才;

    针对铁路货运站短期装车量的波动性与随机性特征导致其时序特征较难提取的问题,提出基于STL分解方法与N-BEATS神经网络模型的组合预测模型STL-N-BEATS。先通过STL分解方法将原始数据分解为趋势序列、周期序列和剩余项序列,再利用N-BEATS模型对各分量分别建模并重构预测结果,最后基于某铁路运输企业的4个货运站546 d的历史装车数据,对比所提模型与其他6种模型的预测性能。结果表明:A站测试集下,其他6种模型的预测均有一定滞后性,而所提模型可以较好地拟合真实值曲线,计算得到的对称平均绝对百分比误差、平均绝对误差和均方根误差3项指标均最低,这是由于所提模型分解时序特征后得到的趋势序列和周期序列主导了预测结果,降低了整体数据的不确定性和波动性;预测步长分别为3和7 d时,在B,C,D这3个货运站日装车量预测和D站不同去向、不同品名日装车量预测场景下,所提模型的3项指标仍均最低,标志着其具有良好的预测性能和泛化能力。

    2025年03期 v.46;No.202 216-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 1397K]
  • 基于节点路由的高速铁路列车运行线次序优化方法

    谷玉锟;魏玉光;王宇强;

    针对部分高速铁路能力利用紧张的问题,提出1种基于节点路由的高速铁路列车运行线次序优化方法。首先,将列车运行线抽象为节点,其接续关系抽象为有向弧,从而使列车运行线次序优化问题转化为节点路由问题;其次,开发列车越行组合设计、弧权重计算、列车运行线次序优化和列车运行图编制等模块;最后,以京沪高铁的某区段为例,验证该方法的可行性,并分析列车运行线次序调整范围及列车越行组合设计对能力利用的影响规律。结果表明:通过对实际列车运行图进行优化,区段通过能力提高5.26%,列车平均旅行时间减少3.18%;随着列车运行线次序调整范围的逐步扩大,区段通过能力的增幅持续提升,最高可提升31.58%。该方法通过优化列车运行线次序有效提升了区段通过能力,为繁忙高速铁路的能力利用优化提供技术支撑。

    2025年03期 v.46;No.202 229-239页 [查看摘要][在线阅读][下载 1173K]
  • 征稿启事

    本刊编辑部;

    <正>《中国铁道科学》创刊于1979年,系全国中文核心期刊、中国科技核心期刊和RCCSE中国权威学术A+期刊,已被美国《工程索引》(Ei)、荷兰《斯高帕斯数据库》(Scopus)、《中国科学引文数据库》(CSCD)等国内外知名检索系统收录。先后入选了“百种中国杰出学术期刊”“中国精品科技期刊及顶尖学术论文(F5000)项目来源期刊”以及《世界期刊影响力指数(WJCI)报告(科技版)》等顶尖荣誉项目。2021年,入选“铁路运输领域高质量科技期刊分级目录T1级”。2025年,入选中国科协“中国科技期刊提能拓展计划”。

    2025年03期 v.46;No.202 240页 [查看摘要][在线阅读][下载 740K]
  • 下载本期数据