智能高铁

 

智能高速铁路关键技术研究及发展路线图探讨 

马建军,李平,邵赛,张晓栋 

摘要:“智能、绿色、创新、融合”已成为当前世界高速铁路发展的重要方向,各国都在加速推进高速铁路智能化相关技术及发展策略的研究。在我国智能高速铁路体系架构和发展战略的指导下,全面分析智能高速铁路关键技术的构成,研究智能高速铁路关键支撑技术和覆盖智能建造、智能装备、智能运营三大板块关键专用技术的构成。综合考虑新一代信息技术发展趋势、应用前景、需求迫切性等关键问题,研究提出智能建造、装备、运营三大板块关键技术的发展路线图,可为智能高速铁路分阶段战略目标的实现提供技术支撑。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.001

 

高速铁路智能调度辅助决策系统功能分析

文超,冯永泰,胡瑞,杨雄,田锐

摘要:智能调度辅助决策是高铁智能调度的核心功能之一,对我国智能高铁发展具有重要意义。分析国外铁路列车运行仿真及调度指挥系统的功能特征和我国铁路调度指挥系统的发展,论述我国高速铁路智能调度辅助决策系统的功能需求,并阐释数据管理、列车运行仿真、晚点预测、冲突分析、辅助决策、调度决策质量评估和综合可视化等智能调度关键功能的具体含义,为我国高速铁路智能调度指挥系统开发提供理论支撑和技术保障。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.009

 
 

特别策划

 

策划一:

高铁工程质量管理

 

高铁工程质量管理系统内涵与总体架构

卢春房,穆文奇

摘要:高铁工程质量管理工作构成复杂、要素众多、关联密切、变化动态,需有效分析各方面工作特点及内容。运用系统工程理论,构建高铁工程质量管理系统的概念模型,明确知识维、逻辑维、时间维等各维度内涵,分析高铁工程质量管理在各维度上的重点工作内容。构建包含5个子系统的高铁工程质量管理系统,界定各子系统的内涵和相互关系,研究得出系统协调一致、多目标协同、能力匹配、与外部环境协调等高铁工程质量管理系统最优运行机制,为新时期提高我国高铁工程质量管理效率、规范质量管理工作提供新的思路。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.015 

 

高铁工程建设多目标系统解析与管控研究

刘畅,赵任,卢春房

摘要:高铁工程作为我国现代高新技术建设项目,在建设过程中保证工程质量是首要任务。为更有效地进行工程建设管理,应用多目标建模理论和动态控制方法,对高铁工程建设开展多目标系统解析与管控研究。将系统工程控制理论与实践相结合,建立基于多目标管理的数学模型,对高铁工程建设管理进行系统解析,并通过不断地工程优化,以实现整体最优管理机制,提高我国高铁工程建设管理水平。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.021

 

基于系统协调一致的高铁工程质量管理

黄保斌,汪恭书,赵任,卢春房

摘要:高铁工程质量整体最优除各项工程质量合格外,还应体现在系统的协调一致。从系统功能协调一致、系统全生命周期协调一致、系统组织协调一致3个方面,阐述系统的协调一致具体内容,各部分之间的耦合与支撑关系,以及在高铁工程质量管理中的具体体现;并利用层次分析法建立了全生命周期质量管理的数学模型,筛选各类影响协调一致的主要因素,并分析了各类因素对总体目标的影响。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.028

 

高速铁路工程质量文化体系研究

张军,贾光智,王赟昌

摘要:经过多年实践,我国在高铁工程质量控制方面已经形成了一套系统、科学的管理理论和方法。在系统总结我国高铁建设经验的基础上,结合高铁建设质量管理方面的创新实践,深入分析支撑我国高铁快速发展的组织方式、管理模式、质量体现和过程控制要素。研究提出以行业文化为基石、以团队文化为核心、以品牌文化为目的的高铁工程质量文化结构框架和不留隐患、抓住关键、不留空白、凝心聚力、一荣俱荣的高铁建设质量文化体系,重点阐释明确质量目标、控制关键环节、加强质量教育、强化团队建设、加强品牌建设的高铁质量体系文化内涵,形成了涵盖高铁建设组织管理和质量管理体系的文化理念,为完善高铁工程质量体系提供支撑。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.035

 

基于全生命周期的高铁工程质量管理运营反馈机制研究

葛新东,赵文秀,李子豪

摘要:在高铁建设高速发展态势下,为强化建设与运营两大系统的对接协调,提高高铁工程质量管理水平,确保高铁安全运营,运用反馈论相关理论,探索在高铁工程质量管理中引入运营反馈机制,分析高铁工程质量管理运营反馈机制的内涵及组织模式,研究运营反馈机制在高铁工程设计、施工、验收和开通运营等全生命周期的实施方案。以西成客专陕西公司为例,通过分析运营反馈机制的实际运用过程及实践效果,发现运用运营反馈机制可有效整治设计、施工、静动态验收等各阶段发生的问题,夯实工程质量基础。最后,提出应强化运营反馈机制顶层设计、注重源头把控运营需求、统一各参建主体思想认识等建议,为全路范围内推广应用运营反馈机制提供思路。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.041

 

策划二:

基于大数据分析的高铁运营安全规律分析研究

 

基于GEMS模型的高铁违章违纪事故人为因素研究

胥红敏,郭湛,赵林

摘要:为探究高铁行车安全关键工种作业过程中,不安全行为发生的深层次原因并有效预防和控制这些行为,在改进传统通用失误模型系统(GEMS)的基础上,选择动车组司机和动车组机械师2个典型工种,收集这2个工种经常发生的违章违纪事故资料,将事故原因从人的角度进行分层次分析研究。研究结果为高铁管理者加强安全管理提供参考,为高铁运行作业一线职工提供主动安全防范的建议,以便更好地进行高铁运营安全管理。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.049

 

高速铁路技术规章与运营安全关系问卷调查分析

刘新,孙玉明,贾永刚,田雷,易志刚 

摘要:为了解铁路现场职工的安全意识、对技术规章的认识及意见和建议,设计高速铁路技术规章与运营安全关系调查问卷,在部分站段职工中进行问卷调查。问卷主要考察职工的安全和规章意识、职工违章及对违章的处理情况、规章培训与学习及对技术规章的建议等多个方面,通过对问卷的多维度分析,有助于加深对违章现象的认识和理解,加强和完善技术规章管理及贯彻执行。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.054

 

基于LSTM的动车组故障率预测模型

陆航,杨涛存,刘洋,于卫东,田光荣,肖齐,李方烜 

摘要:动车组故障率趋势波动较大,其机理因素较为复杂:既有源头质量、养护维修问题产生的起伏,又有线路条件、气候等环境因素导致的故障率波动,同时涉及动车组生命周期内大量转配问题导致其运行环境的改变。由于很难量化这些因素,采用传统数理拟合方式描述动车组安全规律特征难度较大。提出1种长短记忆(LSTM)神经网络模型,用数据驱动的方式对高速动车组安全规律进行建模,以期预测未来周期的故障率数据。该模型能通过合理泛化训练,一定程度上通过对各系统安全规律数据的收集,掌握整车故障率的发展趋势,可为动车组运维提供数据支撑。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.061

 

GSM-R网络基站过覆盖问题研究及数据分析

酒昀洋,杨树忠,段贺辉 

摘要:结合我国高速铁路数字移动通信系统设计规范及工程检测规程,介绍综合检测列车对GSM-R系统场强覆盖检测原理及指标,分析基站过覆盖的原因及影响。根据综合检测列车的通信检测数据,提出一种基于BCCH信道电平值的高铁基站过覆盖判定方法,并对典型线路基站过覆盖现象进行分析,为GSM-R系统网络优化提出建议。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.067

 
 

经营管理

 

车务段安全生产指挥中心现状及作用提升分析

张亮, 赵明

摘要:近年来全路车务段逐步建设了安全生产指挥中心,指挥中心在车务作业过程监控、安全关键盯控、应急处置指导、生产协调指挥、问题过程分析和干部履职考核等方面发挥的作用越来越突出,同时,对强化运输组织和夯实安全基础起到了推动作用。阐述车务段安全生产指挥中心建设发展历程及初步应用实践取得的良好效果,分析存在的不足及制约其作用提升的主要因素,有针对性地提出了进一步提升指挥中心发挥作用的建议。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.073

 
 

运营维护

 

高速铁路综合维修生产一体化管理模式比较

江广坤, 王凯

摘要:介绍我国高速铁路固定设备维修管理发展趋势,详细列举了目前专业段、综合段2种高速铁路综合维修生产一体化管理模式的具体做法、实际建设效果以及需要进一步完善和改进之处。对比2种模式,客观评价优缺点,指出:高速铁路综合维修生产一体化管理模式是发展必然趋势;其中专业段模式存在较为明显的局限,综合段模式应是进一步推进的方向。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.078

 

160km/h动力集中动车组一体化整备作业研究

宋国义

摘要:160km/h动力集中动车组采用机车+车辆的固定编组模式,在运用整备作业过程中,原则上不解编,以提高作业效率和检修质量。因此需将机车、车辆的整备检修作业进行整合,采用一体化整备作业管理模式,目前各铁路局集团公司在一体化作业方面仍在不断探索和完善。通过对160km/h动力集中动车组运维模式、修程修制、作业分工及机车车辆整备作业流程进行分析,总结出160km/h动力集中动车组的一体化整备作业流程,并提出一体化整备作业主要生产及合署办公设施的设置建议。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.084

 

鲁南高铁联调联试期间接触网硬点整治研究

战绪庶,李艳龙

摘要:接触网硬点是电气化铁路安全运行的一项重要问题。利用鲁南高铁联调联试进行弓网系统检测,对系统运行产生的接触网硬点波形进行深入分析,结合弓网设备运行情况研究硬点产生的原因,并通过统计分析将硬点类型分为离散区段硬点和集中区段硬点,根据不同类型硬点采用局部调整、张力自然延伸试验和换线试验等方法消除。通过复测,硬点问题得到有效改善。该试验为鲁南高铁顺利开通奠定基础,也为后续新建高铁联调联试中硬点问题处理提供技术参考。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.090

 
 

研究探讨

 

基于激光扫描技术的无砟轨道离缝智能检测小车研发

许国平,林超

摘要:针对CRTSⅡ型板式无砟轨道砂浆层离缝识别存在的技术难点,提出一种基于激光扫描技术的非接触式检测方法,研发出依靠人力推动前进的高速铁路无砟轨道离缝智能检测小车。小车在检测过程中实时显示检测位置的离缝值和轨道板编号,自动完成侧向挡块避障,检测完成后数据无线上传至云服务端,同时在本地自动生成统计报表。室内和现场试验表明,小车离缝值检测精度可达±0.1mm,路基地段检测速度为5.5km/h,桥梁地段检测速度为4km/h,满足铁路工务部门天窗时间离缝检测快速、高效的需求。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.095

 

铁路车务系统防溜安全问题分析及对策研究

任建忠

摘要:铁路车务系统防溜安全问题时有发生,车辆防溜安全是车务部门作业风险点和安全管理难点。从防溜作业场景、作业环节、设备、作业人员和车辆人力制动机5个方面对车务部门车辆防溜作业现状及存在问题进行分析。按照国铁集团科技兴安思路,提出优化区域作业组织、分场景编制作业指导书、提升防溜器具和监控智能化水平、提升员工技能和优化车辆人力制动机的对策。这些对策及方案对强化停留车辆防溜安全控制、减少车辆溜逸等问题的发生具有一定指导意义。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.101

 

铁路大跨度斜拉桥刚度参数研究及建造技术展望

王芳, 刘文荐 

摘要:随着沪通长江大桥、平潭海峡公铁两用大桥等工程的建设,我国铁路大跨度斜拉桥建设进入新时代。总结国内外大跨度斜拉桥的设计基本情况,统计不同主梁类型铁路大跨度斜拉桥影响结构刚度的关键参数,并结合国内外规范分析部分刚度参数。论述铁路大跨度斜拉桥主要结构的施工工艺,并对建造技术的发展方向进行展望。研究结果可为铁路大跨度斜拉桥建设提供借鉴。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.106

 

肯尼亚X70型集装箱专用平车自动制动阀损坏的分析及改进

马勇

摘要:针对肯尼亚X70型集装箱专用平车自动制动阀损坏故障,分析专用平车的F-TR锁作用原理,指出由于F-TR锁具有较强的锁闭性能,在吊卸集装箱时必须严格执行铁路装卸作业标准。结合现场集装箱吊装作业现场调查,分析导致问题频发的原因是装卸作业人员完全未执行集装箱起吊操作规范。结合当地情况,指出通过相关装卸作业人员培训和F-TR锁锁头修形等技术措施可确保这一问题得到彻底解决。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.111

 
 

技术应用

 

朔黄铁路三显示改四显示通过能力变化分析

王秋燕

摘要:双线自动闭塞重载铁路的信号机从三显示分布改造至四显示分布时,列车追踪间隔距离的变化会引起列车追踪间隔时间的变化,从而导致线路通过能力发生变化。结合我国双线重载铁路宜采用四显示移频自动闭塞的发展趋势,依据既有线路允许速度及列车编组等现状运营情况,对朔黄铁路既有信号机的三显示分布进行四显示分布改造,并根据改造后四显示信号机的分布结果,研究改造前后列车追踪间隔距离及追踪间隔时间的变化,以此分析改造前后线路通过能力的变化情况,为线路运输能力与运输需求的发展适应提供依据。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.116

 

锚箱式并排拉索索梁锚固结构设计与受力分析

吴国强, 邹敏勇, 易伦雄, 张州 

摘要:商合杭高速铁路芜湖长江公铁大桥主桥为主跨588m的高低矮塔钢桁梁斜拉桥,其主梁采用2片主桁的钢桁梁,上层板桁组合、下层箱桁组合,斜拉索锚固在桁架腹杆外侧的下层钢箱内。在“主力+附加力”组合下,斜拉索的最大单索索力达16000kN,因此,设计采用单个锚点锚固2根斜拉索的锚箱式并排拉索索梁锚固结构。为研究该类型结构的受力特性,建立细部有限元模型进行计算分析,得到各构件的受力特点与传力特性,验证了设计的可靠性。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.121

 

严寒地区CRTSⅠ型板式无砟轨道底座板病害修复技术

刘井林, 陈刚, 高东泉 

摘要:严寒地区高速铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道底座板病害导致的结构伤损将直接影响行车安全和乘坐舒适性,为抑制CRTSⅠ型板式无砟轨道结构病害的进一步伤损,亟须展开伤损修复病害整治技术研究。对严寒地区CRTSⅠ型板式无砟轨道底座板粉化、起皮等病害成因详细分析,提出基于丙烯酸柔性砂浆的结构伤损病害整治技术。该技术涵盖具体的病害修复措施、施工工艺、操作流程等内容。病害现场修复结果表明:提出的修复技术方案可行,可为严寒地区CRTSⅠ型板式无砟轨道的养护维修提供可靠技术支撑。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.127

 

铁路电子地图离线数据轻量化存储技术

年秋慧,王英杰,李聪旭,封博卿

摘要:为满足铁路专业人员在移动终端的数据使用需求,实现电子地图离线条件下的快速查找与检索,对空间数据进行轻量化压缩存储。通过建立金字塔模型并采用JPEG2000标准,实现栅格数据轻量化和快速检索,采用Douglas-Peucker算法、几何坐标变换、BWT算法和LZW算法实现矢量数据轻量化,选取SQLite数据库对压缩后的空间数据进行存储。通过建立移动端铁路电子地图离线检索系统,证明了该数据轻量化存储技术的可行性。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.131

 
 

专栏·安全与视频

 

 

基于高性能射线跟踪的GSM-R高精度网络优化技术研究

路晓彤 

摘要:铁路沿线电磁环境日趋复杂,避免出现覆盖弱场区或通信中断是高铁移动通信网络规划的首要任务和基本要求。为保证GSM-R系统安全可靠运作,提出一种基于高性能射线跟踪的GSM-R高精度网络覆盖优化技术,结合BIM和GIS技术的GSM-R高精度网络优化方案,以高性能射线跟踪仿真技术代替测试车辆及人工调试,实现“精准高效,一键完成”的GSM-R网络覆盖优化。并以京雄高铁的无线网络场强覆盖仿真结果为实例,阐述该方法的合理性与可行性。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2020.07.136

 

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