?特别策划

 

接触网质量评价体系构建与推广 

刘再民,张文轩,王婧

摘要:接触网静态质量和动态性能2个综合性评价方法和指标的构建,完善了接触网质量评价体系,填补了接触网质量综合评价指标的国际空白。采用接触网检测参数阈值管理进行“分析诊断”,以及采用综合评价指标进行“状态评价”的接触网质量评价体系,可以从不同角度反映接触网的质量状态和运行品质,实现设备状态的定量分析和综合评价,为接触网服役状态提供综合预警和维修策略支持,助力牵引供电系统的科学管理。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.001

 

基于建设单位主导的超大型复杂艰险山区铁路项目临时工程一体化管理方案及措施 

魏强,赵健,刘延宏,孙明智,郑心铭,王鹏,刘玉明,张景魁

摘要:临时工程的设置和建设管理对复杂艰险山区铁路工程建设成功与否将起到至关重要的作用。在对我国铁路行业临时工程建设管理经验总结和主要问题分析基础上,结合复杂艰险山区铁路临时工程建设特点、难点及面临的主要挑战分析,提出基于建设单位主导的、以安全管理为重心的“一体化勘察设计、一体化建设管理、一体化灾害监控、一体化应急救援”的临时工程一体化管理方案,并就如何实现四个一体化提出了具体管理措施。研究成果可为复杂艰险山区铁路及高速铁路的临时工程建设管理提供指导和借鉴作用。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.006

 

“高铁气象灾害监测关键技术”主题策划

 

高速铁路动车组横风空气动力学分析 

吴敬朴,龚增进,李红梅,宣言,许聪

摘要:横风对动车组行驶安全危害极大,通过建立8辆车编组的CRH2C型动车组、高架桥梁、高路堤空气动力学模型,根据《铁路技术管理规程(高速铁路部分)》大风限速规定,对20、25m/s风速下高架桥梁和高路堤区段的动车组空气动力学进行仿真计算,分析不同风向角对动车组空气动力学的影响。结果表明:风向对动车组空气动力学响应的影响大于风速对动车组空气动力学响应的影响;随着风速增大,动车组受到的横向力、升力、点头力矩和摇头力矩呈现增大的趋势,25m/s风速动车组200km/h运行时比20m/s风速动车组300km/h运行时,在高架桥梁区段分别增大约1%、25%、28%、2%;在高路堤区段分别增大约16%、34%、35%、17%。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.015

 

高速铁路风雨监测设备现场核查关键技术研究 

贺文轩,栗文韬,李亚群,张万鹏,沈敬伟, 马祯,徐成伟

摘要:基于高速铁路灾害监测系统风雨监测设备测量原理,分析测量误差产生的原因和异常测量数据特征,提出基于数据分析的风雨监测设备现场核查技术。通过相关性检验、差异性检验的数据分析技术进行风速风向计核查,研究上罩式核查设备进行压电式雨量计核查,基于数据对比分析进行微波式雨量计核查。对风雨监测设备现场核查技术在某线路监测点、某试验场地进行验证,结果显示现场核查技术能够有效识别异常监测数据、完成设备核查。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.022

 

经营管理

 

国铁企业改革

 

铁路局集团公司与非运输企业管理关系研究 

武中凯

摘要:随着铁路非运输企业公司制改革的完成,各铁路局集团公司和非运输企业在法人主体地位和经营主体责任上的管理关系也需要进一步明晰,以发挥铁路非运输企业的现代企业制度效能。在阐明铁路企业划分与职能的基础上,分析现阶段铁路局集团公司对非运输企业管理关系上存在的问题,通过界定两者权责,准确定位两者之间的关系。提出建立铁路非运输企业的法人治理体系,以实现企业自主经营、自负盈亏,确保国有资产保值增值责任。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.029

 

基于修程修制改革的铁路货车运用维修实践 

张亮

摘要:铁路货车修程修制改革涉及定期检修和运用维修。介绍货车运用维修现状,从运用维修的人员组织、资源整合、作业效率、安全责任等方面入手,对存在的问题进行深入分析,查找原因,提出实施铁路货车运用维修改革,要创新思路,充分发挥新技术、新设备、新工艺的优势,落实安全质量保证,整合既有资源、强化优势互补,确立动态检、专项修、定期整的解决策略,为探索新形势下铁路货车修程修制改革提供了新的思路。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.035

 

动车组列车站内解编、重联运行方案研究 

揭晖

摘要:为提高客座率,提出动车组站内解编、重联运行作业模式。通过阐述部分动车组旅客列车在车站站内解编、重联运行的目的、效果以及实际作业过程,以中国铁路南昌局集团有限公司的数种模式为例分析总结动车组旅客列车在站内解编、重联运行的模式、实施条件、存在的问题,分析取得的效果,探讨优化调整的措施,为优化高速铁路旅客列车开行模式、提高旅客列车客座率、节约运营成本提供借鉴。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.04

 

运营维护

 

基于状态智能感知的高原铁路机辆运行安全监控方案研究 

穆鑫,田光荣

摘要:高原铁路复杂多变的地质和气候环境对机车车辆运行安全和舒适性提出巨大挑战。不合理或不完善的行车安全监控布局及状态监控应用会严重影响机辆装备的运行安全和运输效率。以故障预测与健康管理为正向设计原则,提出适用于高原铁路的轨旁一体化动态监测系统构想。通过一体化综合探测站的布局设计,结合物联网和大数据等新技术,可实现监测对象健康状态的智能感知,并基于设备全生命周期内多元状态监测数据的融合和交叉分析,实现复合条件下机辆装备健康状态的综合评估和故障自动诊断、预警,有效提升高原铁路机辆装备的运行安全保障裕度和运维经济性。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.046

 

铁路工务基础设施原位检测监测技术现状与展望 

韩自力, 蔡德钩, 姚京川

摘要:铁路工务基础设施是保障铁路安全运营的重要因素,随着我国铁路行业的高速发展,铁路基础设施运维被赋予了更高要求。对现有铁路工务基础设施原位检测监测技术与系统进行分析,介绍相关的典型检测监测技术与评估系统,包括路基、桥梁、隧道、轨道和站房等专业,以及基于遥感和卫星定位技术的检测监测技术,并对铁路工务基础设施检测监测技术进行展望。研究表明:以信息技术为支撑的智能养护维修和多属性多角度的综合探测技术是铁路工务基础设施原位检测监测技术未来的发展方向。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.052

 

高速铁路轨道车辆系统安全评价技术方案 

张春红

摘要:轨道状态是高铁线路轨道车辆系统安全的关键,高速综合检测列车为轨道服役状态的评价提供了全面、多源、综合的数据。综述轨道几何、轮轨动力学、构架加速度等车辆动态响应检测数据在轨道状态安全评价分析技术中的应用,介绍上述检测数据在高铁养护维修中所采用的评价标准,并采用高铁线路的实测数据进行应用案例分析。该技术方案可为高铁养护维修提供可靠技术支撑。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.063

 

基于区块链的行业间数据交换存储方案与共识算法研究 

代明睿, 马志强, 张晓栋

摘要:铁路是国家综合交通运输体系中的重要组成部分,与其他行业有广泛的信息交换需求,区块链技术作为分布式记账技术,为行业间数据交换提供了信任基础。研究基于区块链的铁路与其他行业间数据交换关键技术,按交易数据与链下数据设计存储结构,实现交换数据的安全共享。并针对铁路与其他行业间数据交换业务特点及铁路区块链节点结构提出改进的共识算法,优化了共识时延。该研究对于提升铁路与其他行业间数据交换的安全性及效率具有积极意义。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.069

 

基于梯度提升回归树的武广高铁区间晚点恢复策略研究 

李津,文超,杜雨琪,徐传玲

摘要:晚点列车区间恢复策略的智能推荐是高速铁路调度指挥自动化的关键技术,对于提高调度员决策效率,提升高速铁路运营控制水平具有十分重要的意义。基于武广高速铁路列车运行实绩数据,运用梯度提升回归树算法(GBRT),以晚点列车进入区间时间、晚点时长、图定运行时间、最短运行时间、历史平均运行时间、前车到达间隔约束和图定到站时间约束为自变量,构建区间晚点恢复策略的预测模型。使用测试集数据对模型进行验证评估,结果表明:模型在测试集上的预测平均绝对误差接近0.5min,在允许误差不超过2min的情况下,其预测精度达到95%以上;模型对比评价表明,GBRT模型的预测精度优于随机森林和多元线性回归等常用模型。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.076

 

研究探讨

 

基于5G+北斗的智慧编组站研究与应用 

陈建译

摘要:目前铁路站场通信主要使用铁路无线通信系统450MHz无线列调和铁路数字移动通信(GSM-R)技术,既有通信手段已难以满足编组站众多智慧业务的需求,而5G作为新一代移动通信技术在公网中已广泛部署并快速发展,具备大带宽、高可靠、低时延、海量连接等特征,满足铁路编组站场景的需求。中国铁路广州局集团有限公司结合“智慧广铁”规划,以江村编组站综合自动化系统(CIPS)改造项目为契机,通过深入分析调机自动化车地信息传送、货检移动作业、可视化调度等铁路业务对于5G系统的业务需求,提出编组站5G智慧应用目标,构建以5G+MEC+北斗为基础的智慧编组站应用体系架构,制定应用发展路线和分阶段实施目标,并开展了系统建设与现场应用,为推动5G技术在智慧铁路的应用提供重要参考。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.085

 

MIMO技术演进及其在铁路5G专网应用展望 

刘寅生,孙宵芳,胡光祥 ,李海鹰,王月辉,丁建文, 孙斌 ,钟章队

摘要:多输入多输出(MIMO)技术是移动通信系统中的重要技术。随着第五代移动通信系统(5G)的发展,传统MIMO已演进为大规模MIMO,不仅使移动通信系统性能显著提升,还对5G及未来移动通信系统设计产生了深远影响。公众移动通信网络的发展也促进了铁路专用移动通信系统的进步,铁路5G专网已成为新时代铁路信息化的下一个发展目标。为满足行车安全、运营维护、安全监测等方面新型专网业务对高速数据传输速率的需求,MIMO技术必将在提升未来铁路5G专用移动通信系统性能中发挥重要作用。介绍MIMO技术在3GPP标准体系中从4G时代到5G时代的发展历程,梳理其中蕴含的MIMO技术演进思路,并结合铁路专用移动通信系统特点,展望MIMO技术在未来铁路5G专网中的应用。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.093

 

山区路隧过渡段板式无砟轨道力学性能分析 

姜金凤

摘要:针对山区路隧过渡段线下基础变形病害整治难度大、现有轨道结构垂向调整量小等问题,提出新型垂向调高系统——“扣件+板下调整层”构成的板式无砟轨道,并利用有限元法对凸形挡台尺寸、垂向调整量和缓冲层材料性能进行分析。结果表明:该型无砟轨道通过扣件和板下调整层的袋装CA砂浆厚度调整,可实现垂向-54~+76mm的调整量,可适用于发生较大基础变形病害的山区路隧过渡段;为保证结构的限位要求和轨道各部件的受力,建议取凸形挡台宽为400mm、长为550mm,环氧树脂缓冲层弹性模量取15~25MPa。该研究可为山区路隧过渡段无砟轨道基础变形病害的整治提供参考。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.100

 

基于有限元-无限元法的高速铁路全封闭式声屏障降噪效果研究 

潘晓岩

摘要:由于高速铁路列车运行速度快、车流密度大,沿线高层建筑越来越多地采取封闭式声屏障措施降噪。因此,开展高速铁路框架结构封闭式声屏障降噪效果及声屏障结构插入损失等方面的研究十分必要。采用基于有限元-无限元法的数值计算方法,并基于高速铁路列车声源识别结果,仿真计算高速铁路全封闭式声屏障插入损失,并与实测结果进行对比,对比结果表明:全封闭声屏障插入损失实测结果与预测结果相近,采用有限元-无限元法对全封闭式声屏障降噪效果评估的数值计算方法具有可靠性。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.106

 

高速铁路高架车站线下候车厅声环境研究 

李志强, 刘兰华, 李晏良

摘要:研究高速铁路高架车站线下候车厅声环境问题,提出合理优化方案,选择典型候车厅对其声环境进行系统测试。测试结果表明,候车厅总体声级水平较高,小时等效声级超过70dB(A);背景噪声主要与旅客谈话声有关,繁忙时段旅客聚集处背景噪声可达到76dB(A);采用分布式投射系统,广播不均匀度<1dB(A),最大声级达到85dB(A);列车噪声包括宽频带空气传播噪声和建筑结构振动的低频二次辐射噪声;混响时间过长,导致厅内噪声水平较高、广播清晰度较差。根据候车厅主要声学问题,针对性地提出增加室内吸声量、广播系统音量自动控制、列车通过噪声控制等声学优化建议,对同类型候车厅的声学设计和优化具有重要指导意义。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.112

 

串入电感器对ZPW-2000A轨道电路传输特性影响研究 

温术来, 于树永, 赵寰宇, 范家斌

摘要:SPT电缆是实现ZPW-2000A轨道电路系统室内外设备信号传输的重要器件,其阻抗特性显著影响轨道电路信号传输质量。用轨道电路传输计算的方法,在系统研究电缆长度对ZPW-2000A轨道电路功出端口输入阻抗特性影响规律的基础上,进一步在功出端口附近采用串入电感器的方式优化轨道电路传输通道。研究表明:随电缆长度的增加,轨道电路功出端口输入阻抗由感性向容性转变,导致发送器能耗增加;而依据不同载频和电缆长度,通过采用串入电感器的方法可优化轨道电路传输通道质量,提高发送器功出能效。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.119

 

技术应用

 

铁路隧道吸尘防爆技术研究及应用 

杨兵

摘要:吸煤车除尘系统内部煤粉爆炸的预防是吸煤车的关键技术之一,以吸煤车作为研究对象,基于煤粉爆炸特性计算结果,设计了扇形多层网孔消火泄压结构。研究结果表明:网孔结构对燃烧波和压力波具有较好的抑制作用;当煤粉的爆炸指数Kmax为15.37MPa·m/s时,扇形多层网孔结构的消火泄压装置能够熄灭100m/s的火焰传播,具有良好的防爆性能;基于泄压面积计算,泄压装置安装于吸煤车除尘器顶部和侧部时,可以有效防止泄爆引起的二次爆炸。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.126

 

京沈高铁与环行铁道联络线工程试车Ⅲ线总体设计方案

金振山,张琦,郝晋斐,傅强

摘要:轨道几何检测系统、铁路工务巡检系统广泛应用于工务检测,已成为保障运营安全、指导养护维修的重要手段。上述检测系统在运用过程中由于缺乏专业的试验线,未能实现整系统级的校准评定。试车Ⅲ线设计方案从校准评定对象、校准参考值提取两方面入手,依据检测系统技术规范以及线路维修规则设计总体方案。在轨道结构选型以及轨道几何不平顺、轨道检测监测、轨道结构伤损等方面进行了设计,未来可满足试验线要求。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.132

 

硬岩地层中滚刀失效分析及适应性选型方法 

但昭旺,冯帆,李辉,许骉,宋建伟,陈靖超

摘要盾构法施工在隧道工程中广泛运用,滚刀的性能对其施工效率和成本有着重大影响。硬岩地层中滚刀存在破岩效率低、使用寿命低的问题。基于深圳市铁岗—石岩水库水质保障工程中硬岩地层滚刀失效情况,建立基于单位消耗滚刀数量的破岩体积统计方法,分析滚刀失效规律和原因。结合滚刀破岩机理,从刀圈截面、刀刃宽度、刀圈过渡圆弧、滚刀尺寸、刀圈材料、安装半径等方面提出硬岩地层中滚刀地层适应性选型方法和刀盘改造措施。所提出的方法在工程实际中运用效果良好,可为硬岩地层中的盾构施工提供重要参考。

DOI:10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.138

 

专栏·安全与视频

 

铁路综合视频监控系统云技术关键问题探讨

中关村轨道交通视频与安全产业技术联盟, 本刊记者

    当前铁路建设飞速发展,铁路综合视频平台的规模越来越大,视频监控系统逐渐 从数字化走向结构化、智能化,在铁路运输中的作用也越来越重要。随着智能高铁及 5G的建设,视频系统向云平台发展已成为必然趋势,但目前铁路视频云的建设面临很 多新问题,为此,邀请中铁二院工程集团有限责任公司通信信号研究设计院副总工程 师余超、中国铁路哈尔滨局集团有限公司电务部高级工程师王二力、中国软件与技术服 务股份有限公司通信事业本部经理乔实、河南辉煌科技科股份有限公司集成技术部经理 何伟等行业内专家,就大家关心的部分热点问题提出真知灼见。希望引起大家对视频云 建设的关注,今后我们还将继续开展相关研究讨论,共同推进铁路视频云的发展。

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《中国铁路》门户网站将于1月27日18:00起进行临时维护,请作者登录:http://tlzg.cbpt.cnki.net/EditorEN/index.aspx?t=1(《中国铁路》杂志)、http://tjcx.cbpt.cnki.net/EditorEN/index.aspx?t=1(《铁路技术创新》杂志)进行投稿及稿件处理事宜,专家审稿请点击审稿邀请中的链接进行相关稿件审理工作!

给您带来的不便深表歉意,感谢您的理解与支持!祝大家2022年新春快乐!

 

《中国铁路》编辑部

2022-01-27