(转载自“铁路传媒”微信公众号)

 

 

 

本刊特稿

高速铁路弓网检测监测体系研究

王同军

摘要:良好的弓网关系是保障列车高速安全运行的基础,为确保弓网系统长期服役的可靠性,有必要建立高速铁路弓网检测监测体系。在梳理高速铁路弓网系统检测监测需求的基础上,吸收供电6C系统成果,构建高速铁路弓网检测监测体系框架,从感知、传输、数据、分析和应用5个层面进行分析描述,论述弓网检测监测系统的关键技术与实现方法,阐述体系在弓网系统全生命周期管理和技术创新中的运用实践,并对体系的发展方向进行展望,以期为高速铁路弓网系统研究提供参考。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.001

 

艰险山区铁路施工营地建设关键技术问题研究

赵健,李照星,李瑞俊,魏强,尹华松,胡宏博

摘要:艰险山区铁路工程沿线地区一般具有自然灾害频发、高原高寒缺氧、建设条件极为困难、施工周期超长等复杂的外部环境。为满足艰险山区铁路施工营地建设“以人文本”需求,给参建人员生活提供适宜安全的环境,基于艰险山区铁路工程施工营地建设的外部环境分析,从房屋材质备选方案比选、营地建设需解决的关键技术问题、节能环保等方面对施工营地建设关键技术问题进行研究,并提出具体的方案与建议。研究成果可为山区铁路及类似工程的施工营地建设提供参考借鉴。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.008

 

美国一级铁路公司UP与快递物流公司Hub的合作研究

谭克虎, 胡晓辉

摘要:美国一级铁路公司UP与快递物流公司Hub的合作是美国发展多式联运的成功案例之一。从UP与Hub的合作背景、合作措施和合作效果等3个方面对二者的合作案例展开分析。从合作的行业背景来看:美国对铁路运输管制政策的放松推动了市场竞争;铁路运输虽然具有运量大、能耗低、安全性高等优势,但无法提供“门到门”的运输服务;公路运输虽然灵活性高,但也面临着尾气排放带来的环境污染、卡车司机的高离职率等问题的困扰;公铁优势互补成为UP和Hub开展多式联运合作的基础。从合作的微观背景来看:UP和Hub经历了从一般商业往来到正式合作的演变历程,在这一过程中双方公司经营环境的变化是促使合作达成的重要原因。从具体的合作措施来看:UP长期坚持以Hub为大客户导向的经营战略,通过合理规划布局多式联运货场、在货场内提供高效的安检和装卸设备、安排灵活的货运列车时刻表、建立互联互通的EDI系统等措施满足Hub的运输需求,并在合作中不断提高运输时效性和安全性;Hub在合作中逐渐减少对UP提供的集装箱的依赖,向重资产战略调整和转移,以适应市场竞争和需求的变化。从合作效果来看:UP与Hub的合作使双方的多式联运业务收入都显著增加;多式联运分工专业化程度加深;Hub的社会形象也得到改善。通过研究UP与Hub的合作案例,总结了3点发展多式联运的成功经验:(1)政府要逐步放松铁路管制政策、降低行业准入门槛并引入市场竞争;(2)铁路运输公司要长期坚持以快递物流公司为大客户导向的经营战略;(3)多式联运参与主体要根据市场需求和竞争的变化适时调整经营战略。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.014

 

 

特别策划

铁路隧道工程建造技术

 

基于有害气体监测的多作业面隧道通风管理

周建明,全斐,赵春杰,赵宇

摘要:大临铁路红豆山隧道1#斜井采用“斜井+平导+正洞”多作业面施工的组织方式,在施工中检测到多种高浓度有害气体,给施工通风及管理提出了极高要求。通过优化通风设计,建立基于有害气体监测的多作业面隧道通风管理系统,依据有害气体浓度和风速变化情况,控制移动式风扇的位置、主通风机的送风量及局扇的运行状态,并通过通风可靠性评价,实现有害气体的全过程、全方位监测和隧道通风的安全动态管理,对类似隧道通风管理提供参考。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.026

 

野三关隧道大型高压富水充填溶腔运营期深化处理技术

韩小敏

摘 要:宜万铁路野三关隧道在建设期间采用“释能降压、注浆加固、超前支护、结构加强、 综合治理”的原则安全处理并顺利通过 DK124+602 大型高压富水充填溶腔。开通运营近 10 年 来,隧道结构总体稳定,但也发生了强降雨期间溶洞内岩溶水不能及时排放、反灌正洞致中断 行车的现象。为进一步降低隧道安全风险,加强排放强降雨期间“+602”溶腔内可能形成的短 时高压水,精准实施新增高位排水支洞方案,深化处理溶腔并于 2020 年汛期取得实效,有效引 排了高位岩溶水,确保了宜万铁路的运营安全,为类似工程问题处理提供了借鉴。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.033

 

隧道穿越大型充填溶洞超前支护方案研究

卫敏

摘要:岩溶隧道在穿越高压富水溶腔时频发突水涌泥灾害,给施工安全和周围环境造成严重威胁。根据渝怀铁路某隧道穿越溶洞实际情况,分别对“超前小导管+帷幕注浆支护”和“管棚+帷幕注浆”2种超前支护方案进行数值模拟分析,对围岩变形特征和塑性区进行对比分析,结果表明:(1)管棚超前支护对控制拱顶围岩沉降、拱底围岩隆起以及周边收敛变形更有利;采用管棚超前支护比超前小导管支护围岩变形明显降低。(2)采用管棚超前支护比超前小导管支护的塑性区发展深度有效降低,更能保护围岩的稳定性。采用管棚超前支护成功通过了该隧道大型充填溶洞的高风险段,可为类似工程提供借鉴。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.041

 

激光位移计在隧道基底补强监测与控制中的应用

牛亚彬

摘要:铁路隧道整体道床基底下沉、翻浆冒泥等病害严重影响线路平顺性。以基底病害采用“抬-注-锚”技术整治为例,利用激光位移计实时监测轨道板抬升过程中的位移。结果表明:当聚氨酯固化材料填充轨道板底部裂缝时轨道板抬升,当抬升位移量达到警戒值1mm时停止作业,之后轨道板缓慢下降,随着聚氨酯固化材料的固化,轨道板的抬升位移量最终趋于稳定。由于激光位移计在测量精度和测量范围上比轨距尺更具优势,能够有效地实时监测和控制轨道板抬升过程中的位移,为后续工程实施提供保障。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.049

 

隧道内新型活动承轨台框架板式无砟轨道力学检算

钟泽方,杨荣山,李莹,姚力,庞玲,苏乾坤

摘要:线下基础上拱是隧道内无砟轨道线路常见病害之一,基础变形过大会破坏无砟轨道结构整体性,危害列车安全平稳运行。为快速适应隧道内轨下基础形变,结合弹性支承块式无砟轨道与框架板式无砟轨道优点,提出具有立体式调节系统的新型活动承轨台框架板式无砟轨道。基于有限元法分析不同结构参数对轨道结构力学的影响,验证大调整量下CA砂浆灌浆袋、承轨台高度的安全性能,根据计算结果,建议橡胶套靴下部刚度取450kN/mm,CA砂浆弹性模量取250~300MPa。通过动力学计算验证160、200、250km/h速度下列车运行安全平稳性,表明列车横垂向振动加速度、轮轨横向力、轮重减载率、脱轨系数标均低于规范限值。研究成果对隧道内大调整量无砟轨道改良提供新参考方向。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.053

 

“一带一路铁路“走出去

 

基于G1法的海外铁路项目风险评价方法研究

罗圆

摘要:为了提高海外铁路项目风险评估和项目管理水平,解决“一带一路”倡议下铁路“走出去”的技术难题,建立了海外铁路项目风险评价指标体系和多级评价模型。首先,根据层次分析法的原理,按照项目风险来源性质的不同,建立了由5个1级指标和15个2级指标组成的海外铁路项目风险评价指标体系;其次,利用G1法对专家关于指标重要程度的排序意见进行集结,计算得到指标的权重;然后,通过将各风险指标的定性评价划分为5个等级,并对各等级进行定量赋值,建立了海外铁路项目风险多级评价模型;最后,利用委内瑞拉迪阿铁路进行实例分析。实例分析结果表明:迪阿铁路项目的综合风险达到6.02,属于较高风险,评估计算结果与实际相符,从而验证了模型的有效性和实用性。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.060

 

中泰高铁潜在旅客研究及政策建议

冯志伟,徐红罡,谢书悦,常翔

摘要:中泰高铁合约于2017年签订,标志着我国高铁“走出去”步伐进一步加快。了解中泰高铁潜在旅客期望、帮助当地政府实施恰当的政策措施是中泰高铁成功打开泰国市场、推动我国海外铁路合作项目走深、走实的关键。概述中泰高铁合作项目背景,以中泰高铁潜在旅客为研究群体,评估他们对中泰高铁的期望程度,发现了影响期望的性别、年龄、月薪、居住地、私家车、出行目的等个人因素,最后为中泰高铁的设计和运营提供政策建议。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.066

 

“一带一路”国家高速铁路新建线路技术规章体系构建研究

尤嘉,胡明,晁阳

摘要:随着“一带一路”倡议的推进和中国铁路“走出去”战略的实施,铁路技术规章体系国际化的要求日益迫切。从我国技术规章体系入手,以印度尼西亚、泰国为主要分析对象,分析我国技术规章应用的适应性,提出以单一层次技术规章体系为核心,将车务、机务、工务、供电、车辆等专业合并为运营管理、动车组运用维护、固定设施维护和信息系统4个部分的体系架构,并指出各个部分应最少具有的技术规章以及其对应参考的国内技术规章,为“一带一路”国家高速铁路新建线路规章建设提供参考。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.071

 

 

运营维护

客货混跑山区铁路供用电品质综合测试与治理

王雄桓,张云峰,曲伟,陈山,山长生

摘要:我国客货混跑山区铁路具有线路崎岖蜿蜒、长大坡度多、沿线电网容量小等特点,且存在交直交机车和交直机车混跑情况,会造成牵引变电所功率因数低及谐波含量超标等电能质量问题,对线路正常运行形成挑战。以某山区客货混跑电气化铁路为例,开展供用电品质综合测试,基于相关标准,对电压偏差、功率因数、三相电压不平衡、谐波等电能质量指标进行定量分析,为山区牵引变电所的设计、建设与安全运营提供参考。针对功率因数和谐波问题,提出一种电气化铁路用电品质补偿装置进行治理,以保障山区铁路安全高效运行。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.078

 

基于关键路径法的高速铁路接触网故障抢修策略研究

陈泰宁

摘要:分析高速铁路接触网系统可用性、供电系统抢修工况特点和风险管理原则,结合故障抢修行为绩效评价指标,通过不同处置路径构成的网络图模拟分析,研究识别典型高速铁路接触网故障抢修过程关键路径,提出故障抢修过程的2个关键决策时刻,可将绝大部分故障干扰总时间控制在1~2h。验证基于关键路径的动态规划方法制定抢修策略的可行性,并据此进行典型抢修过程的路径分析,提出相关应急预案设计、处置策略与方法。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.084

 

基于行波电流的接触网故障原因辨识研究

范增盛

摘要:针对已安装行波监测终端的铁路牵引网输电线路,对故障跳闸时刻行波特征量进行提取,利用已知故障跳闸巡线原因进行特征量分类,创建基于故障行波的故障原因数据库,将采集到的故障时刻行波与其对比,从而对接触网故障进行原因辨识,当接触网故障重合闸不成功时,可指导接触网运维部门进行重合闸操作,以保障接触网安全运行。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.089

 

 

研究探讨

齿轨铁路齿轨系统及轨下基础研究

井国庆,杜文博,蔡向辉,苏成光

摘要:齿轨铁路采用齿条与齿轮相啮合的方法,以提高线路的爬坡能力。齿轨铁路轨道由齿轨系统、钢轨、轨枕、道床等组成,适用于以旅游观光为主的大坡度山区。具有爬坡能力强、占地面积小、建设对环境破坏小等优点,已在国外得到大量使用,我国在多个旅游地也规划了齿轨铁路。系统研究齿轨系统的种类、轮轨-齿轨过渡装置、齿轨轨下结构,研究表明:在齿轨系统选择时,应综合考虑轨道下部基础、线路建设环境、施工难易程度等因素;过渡装置以三段缓冲入齿装置为最优;由于齿轨轨枕受力的特殊性,使得钢枕适用于齿轨铁路,对钢枕结构优化可延缓道砟劣化,提高道床稳定性,减少养护维修费用。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.094

 

都四山地轨道交通关键技术创新研究

章玉伟, 唐勇

摘要:都江堰—四姑娘山山地轨道交通工程是我国首个山地轨道交通项目,工程串联都江堰·青城山及西部高山河谷旅游度假区、映秀、卧龙、四姑娘山等著名景点,是推进旅游+交通+扶贫的创新模式。系统制式选择是工程建设难点,结合不同系统制式技术特点,对工程系统制式关键技术选择进行分析,探讨提高山地轨道交通运营服务水平和可靠性的方法,可为类似工程项目提供参考。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.101

 

铁路枢纽牵引供电系统方案优化设计

智慧

摘要:大型枢纽是不同铁路干线牵引供电系统交汇的地方,对牵引供电系统的安全性和可靠性要求较高。研究牵引供电能力及牵引供电设施分布、牵引供电设施选址、供电分区划分对大型枢纽变电所设计方案的影响;基于现有设计现状,着重阐述“由里向外”与“由外向里”2种典型枢纽变电所供电方案的应用现状及问题;提出通过调整供电设施布置,在大型站场、动车所以及负荷集中区域设置开闭所的方案优化设计建议,并提出枢纽内牵引变电所的相互备用方案,提高供电安全性和可靠性,可实现技术经济性最优。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.106

 

三塔超大跨公铁两用斜拉桥活载加载标准研究

樊少彻, 蒲黔辉

摘要:为探究公路铁路活载对三塔超大跨公铁两用斜拉桥结构的影响,以某公铁长江大桥为研究背景,建立有限元全桥模型。利用影响线确定活载最不利加载位置,分析铁路活载和公路活载对主梁、主塔、斜拉索的影响。研究结果表明:随着铁路和公路活载加载长度的改变,桥梁结构响应在主梁竖向位移、主梁压应力、主塔顺桥向位移、主塔顺桥向弯矩、斜拉索索力增幅等方面表现出一定的规律性,铁路活载引起的桥梁结构响应是公路活载的3.2~4.2倍;对于主梁和主塔,当铁路活载加载长度分别增加5.4%、22.2%、18.2%,结构响应对应增大35.90%~36.90%,8.27%~13.07%,4.40%~8.38%;对于斜拉索,活载作用下索力最大增幅位于跨中附近;按照偏安全的到发线长度加载比按照列车可能最大长度加载,在桥梁设计上更具有安全冗余度。研究成果可为超大跨度铁路桥、公铁两用桥的设计提供参考。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.111

 

 

技术应用

机车JK430走行部监测装置数据深度分析

张铁志

摘要:JK430走行部监测装置是监测机车走行部轴承和轮对质量状态的设备,其通过振动和温度复合传感器对机车重点部位运行状态进行实时监测,发现异常会及时报警提示。结合生产实际,通过历年设备运用过程中积累的经验,对监测装置数据深度分析进行探讨,提出针对外部条件变化如何深入准确分析的思路和方法,为进一步发挥JK430走行部监测装置作用,确保机车走行部安全提供帮助。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.118

 

铁路货车轮对在线综合检测系统研究

边志宏,殷鸿鑫

摘要:针对重载铁路车辆轮对磨耗随重载和提速的发展日趋严重问题,提出构建铁路货车轮对在线综合检测系统。系统能够在线自动检测车辆的轮对尺寸和踏面擦伤,获得轮对尺寸参数及踏面擦伤和图像预警信息。对系统组成和功能、综合检测算法及环境适应性等方面进行分析,加入仿射算法补偿检测精度,通过磨耗预测算法模型及数据融合判别算法研究,提升系统可靠性、准确性、预见性及综合性。系统可实现轮对故障的提前预警,以期为维修人员进行轮对维护和检修提供有效信息支持和决策参考。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.123

 

基于改进Faster R-CNN的车轮踏面缺陷检测

郑茹丹,李金龙,张渝,高晓蓉

摘要:车轮踏面缺陷是影响列车轮对正常工作的重要因素,目前主流的检测方式为人工或半自动检测,耗时长、效率差、精度低,提高检测效率和精度、及时获取踏面缺陷信息对保障列车正常运行具有重要意义。针对现有神经网络算法难以检测细小缺陷的问题,提出改进FasterR-CNN的检测方法,改进了基于候选框大小与IOU的评估方法,并优化了相关部位的损失函数以适应不同尺度的缺陷检测,抑制了高亮度区域。实验结果表明,该方法能够有效对车轮踏面细小缺陷进行检测并准确定位,通过与FasterR-CNN和YOLOV3网络比较可见,提出方法的检测精度明显提高,同时保证了一定的召回率与检测速度。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.131

 

 

专栏·安全与视频

高速铁路周界入侵视频图像样本库

李传,谢征宇,李永玲,秦勇,于格,孙雨萌

摘要:随着高速铁路的大规模建设与运营,视频监控系统在铁路沿线的应用规模越来越庞大,产生的视频数据爆炸性增长。基于图像的目标检测算法能及时发现监控画面中入侵高铁周界的异物,对保证安全运营具有重要意义。通过建设高铁周界入侵视频图像样本库,利用统一的高铁场景视频图像数据、目标检测算法、算法运行环境和算法评价标准,测试不同场景、天气下目标检测算法的功能有效性和现场适用性,为相关部门提供智能分析算法的标准化测试,以推动铁路视频图像分析的快速发展。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.03.136

 

END

 

 

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