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基于无人机数据和ADP算法的铁路线路多目标优化方法 被引量：4
1
作者 洪英杰 高岩 +3 位作者 杨书生 刘托 王平 何庆 《铁道运输与经济》 北大核心 2025年第4期186-195,204,共11页
铁路线路方案的规划与评价为多目标决策,影响工程经济、环境等多方面。为探讨铁路线路多目标优化方法,提出了基于工程造价、生态指标和碳排放的多目标线形优化方法。基于无人机采集的高精度地理信息数据,通过监督分类进行建(构)造物边... 铁路线路方案的规划与评价为多目标决策,影响工程经济、环境等多方面。为探讨铁路线路多目标优化方法,提出了基于工程造价、生态指标和碳排放的多目标线形优化方法。基于无人机采集的高精度地理信息数据,通过监督分类进行建(构)造物边界和生态特征的智能识别,建立包含周边复杂环境的耦合约束集。基于自适应动态规划(Approximate dynamic programming,ADP)算法,引入深度神经网络模型实现线形的智能精细化调整,运用帕累托(Pareto)最优原理处理不同目标之间的冲突关系,将帕累托最优解在三维空间中构建出来,给予决策者更多的决策空间。本方法在华东地区某高速铁路连接线项目中得到应用,结果表明:该方法较人工选线方案降低建设经济费用2.28%,生态优化和碳排放优化也分别达到2.67%和1.59%。该智能选线方法可以为设计人员提供不同优化目标的多种线路方案,实现铁路线路经济效益、环境影响的平衡。 展开更多
关键词 铁路选线 铁路线形优化 多目标动态规划 无人机数据 方案比选
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基于强化学习-蒙特卡洛树搜索的铁路线路优化 被引量：1
2
作者 王光辉 蒲浩 +3 位作者 宋陶然 李伟 张洪 胡光常 《铁道学报》 北大核心 2025年第5期102-110,共9页
铁路线路智能搜索方法是实现高效线路优化的关键。现有铁路线路优化方法强于局部计算,缺乏对后续未知及全局态势的感知能力,导致线路智能搜索算法出现“智能”不智的现象。为解决上述问题,提出一种用于铁路线路优化的强化学习-蒙特卡洛... 铁路线路智能搜索方法是实现高效线路优化的关键。现有铁路线路优化方法强于局部计算,缺乏对后续未知及全局态势的感知能力,导致线路智能搜索算法出现“智能”不智的现象。为解决上述问题,提出一种用于铁路线路优化的强化学习-蒙特卡洛树搜索(RL-MCTS)融合方法,构建一种蒙特卡洛树搜索线路优化框架,提出先广度优先-后深度优先的选择方法以权衡线路的全局与局部利益;为准确评估线路的全局利益,定制一种强化学习模拟方法,为RL-MCTS提供线路优化的大局观。将该方法应用于实际的铁路案例,相较于人工方案,RL-MCTS生成的优化线路方案工程造价降低8.2%,验证了本文提出方法的有效性。 展开更多
关键词 铁路线路优化 强化学习 蒙特卡洛树搜索 时变选择方法 全局奖励评估
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山区铁路不良地质分区分级选线方法研究 被引量：1
3
作者 陈明浩 赵晓彦 +2 位作者 张广泽 李东 周航 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第2期17-24,共8页
我国西南及邻近的复杂艰险山区地质灾害极为发育且分布广泛,不良地质问题十分突出,给铁路的规划建设、运营维护带来了极大挑战。山区不良地质对铁路工程的危害形式和危害程度受其致灾机理控制,致灾范围分区分级特征明显,选线可以从源头... 我国西南及邻近的复杂艰险山区地质灾害极为发育且分布广泛,不良地质问题十分突出,给铁路的规划建设、运营维护带来了极大挑战。山区不良地质对铁路工程的危害形式和危害程度受其致灾机理控制,致灾范围分区分级特征明显,选线可以从源头规避各类不良地质风险。通过研究分析复杂山区铁路外生不良地质和内生不良地质的典型特征,提出滑坡、崩塌、泥石流、采空区等外生不良地质影响分区的表达方法及选线策略,其危害范围主要局限在一定的影响区域内,总结了滑坡“先绕避,前填后挖,忌桥隧”,崩塌“避发育、骑山脊、降高差”,泥石流“避重就轻、宁窄勿宽、留足净空”,采空区“宜远离、降高程”的选线方法;提出岩溶及岩溶水、活动断裂及地震、高地温(水)、岩爆与大变形、有害气体等内生不良地质影响分级的表达方法及选线策略,其危害程度主要受深部地质构造控制,总结了“短通过、抬高程、靠河边、避交汇”的选线方法。研究成果适用于山区铁路不良地质定量选线评价技术方法,可为复杂艰险山区铁路内生和外生不良地质分区分级选线评价及规避灾害风险提供技术支撑,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 山区铁路 地质构造 不良地质 分区分级选线 规避灾害风险
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基于分步-协同粒子群算法的纵断面线路-电分相布设综合优化 被引量：1
4
作者 陈燕平 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第9期3931-3941,共11页
电分相布设是否合理对于列车的安全运行有着重要影响。以往铁路设计中,会考虑纵断面设计对于控制因素、重要征拆、工程造价、施工工艺等的影响,由于站前与站后设计不同步,较少考虑纵断面设计对于电分相的决定性影响,当前电分相的设置通... 电分相布设是否合理对于列车的安全运行有着重要影响。以往铁路设计中,会考虑纵断面设计对于控制因素、重要征拆、工程造价、施工工艺等的影响,由于站前与站后设计不同步,较少考虑纵断面设计对于电分相的决定性影响,当前电分相的设置通常后置于铁路选线设计工作,基于既定的线路方案而展开,导致电分相与线路匹配困难,甚至一旦后期运营面临极端天气无法达速时,易发生列车掉电分相等情况而危及行车安全。针对这一问题,在纵断面线路设计过程中预先考虑了电分相布设的影响,基于列车牵引运行仿真分析,建立铁路线路纵断面与电分相布设的协同优化模型,该优化模型以里程与标高为设计变量,以铁路综合费用为目标函数,以最大坡度、最小坡段长、最大坡度代数差等为约束条件;提出了分步−协同粒子群算法用于优化模型的解算,采用元启发式群智能优化方法,将优化问题的解决方案抽象为超维设计空间中的粒子,先分步生成初始群体,再协同进化线路−电分相综合方案的粒子群优化算法,实现了纵断面线路−电分相布设的综合方案智能优化。本研究成果已成功应用于某重大高速铁路线路车站的上行联络线工程,指导了该段纵断面线路设计过程,通过分步−协同粒子群算法解决了传统设计列车掉电分相的难题,从源头上降低了铁路运营期间沿线的电分相的相关风险。 展开更多
关键词 铁路纵断面设计 电分相 粒子群算法 最优化 列车运行模拟
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基于引力场导向的铁路选线与大临工程选址协同优化
5
作者 万昕洁 蒲浩 +5 位作者 王杰 宋陶然 李伟 胡建平 乔俊飞 明杰 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第4期22-33,共12页
大型临时工程(大临工程)的合理布设是保证铁路项目在规定的工期、质量、投资等要求下顺利建设的关键。现有以试错法为导向的线-临协同优化方法在复杂选线环境搜索效率低,甚至难以产生可行解。针对上述问题,进行基于引力场导向的铁路选... 大型临时工程(大临工程)的合理布设是保证铁路项目在规定的工期、质量、投资等要求下顺利建设的关键。现有以试错法为导向的线-临协同优化方法在复杂选线环境搜索效率低,甚至难以产生可行解。针对上述问题,进行基于引力场导向的铁路选线与大临工程选址智能协同优化研究。首先,建立以协同度为核心的线-临协同优化目标函数,并据此进行选线环境线路通行和大临工程布设适宜度的量化评价。然后,将线路通行适宜度和大临工程布设适宜度分别抽象为1,2级引力场。最后,将上述适宜度引力场融入粒子群算法,指引线临方案的优化方向。将智能协同优化方法应用于某山区铁路案例,结果表明:该方法能高效获得造价、线路通行适宜度、施工工期等指标,优于既有方法的最优方案及人工方案的线-临协同优化方案。 展开更多
关键词 铁路选线 协同优化 大型临时工程 引力场导向 粒子群算法
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Transformer驱动的复杂山区铁路多维环境智能选线方法
6
作者 王光辉 蒲浩 +4 位作者 宋陶然 张洪 李伟 胡建平 乔俊飞 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第10期4476-4488,共13页
线路设计是铁路建设总揽全局的核心任务。随着铁路建设环境日益复杂,传统线路优化方法难以兼顾多维环境因素之间的耦合关联影响导致搜索效率降低或性能退化。为此,本文提出Transformer-蒙特卡洛树搜索线路优化方法:1)首先构建蒙特卡洛... 线路设计是铁路建设总揽全局的核心任务。随着铁路建设环境日益复杂,传统线路优化方法难以兼顾多维环境因素之间的耦合关联影响导致搜索效率降低或性能退化。为此,本文提出Transformer-蒙特卡洛树搜索线路优化方法:1)首先构建蒙特卡洛树搜索框架协调整体线位与局部工点间的权衡设计,然后定制多维环境因素的混合模态表征方式,设计Transformer选线策略网络捕捉环境因素间的耦合关系,挖掘多维环境因素与定线动作间的映射规律,指导复杂山区蒙特卡洛树搜索的整体线路优化。2)为了全面表征线路优化所需的多维环境因素,甄选“技术标准-地形特征-地质风险-地表覆盖-经济指标”作为选线决策的考量框架,设计数值与图像混合模态的表征方式,为智能选线提供完善的环境信息支持。3)基于此,为构建环境因素与定线动作间的映射关系,定制了Transformer选线策略网络,通过注意力机制捕捉多维环境因素之间的长距离依赖关系,自回归地生成连通起终点的线路方案,用于指导整体线路优化中蒙特卡洛树的搜索方向。将提出的方法应用于某山区铁路选线,实验结果表明,该方法在多维复杂环境下生成了全局优化的线路方案,工程费用相比于人工方案降低了3.06%,搜索效率相比于传统蒙特卡洛树搜索提升了28.3%。该方法提升了复杂山区的铁路线路优化质量和效率,为多维环境因素下的智能选线提供了新的研究思路和应用参考。 展开更多
关键词 铁路线路优化 TRANSFORMER 注意力机制 蒙特卡洛树搜索 深度强化学习
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矿山法隧道衬砌施工缝防水材料试验研究
7
作者 何永义 上官宇文 +3 位作者 刘大刚 王洋洋 王志龙 王明年 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第5期104-108,121,共6页
研究目的:目前二次衬砌环向施工缝的防水问题,主要采用中埋式止水带防水材料治理,但施工过程中往往会出现止水带扭曲、上浮、位移、倾倒等问题,导致施工质量难以保证。因此,本文采用室内试验手段,对矿山法隧道二次衬砌施工缝水泥基渗透... 研究目的:目前二次衬砌环向施工缝的防水问题,主要采用中埋式止水带防水材料治理,但施工过程中往往会出现止水带扭曲、上浮、位移、倾倒等问题,导致施工质量难以保证。因此,本文采用室内试验手段,对矿山法隧道二次衬砌施工缝水泥基渗透结晶型防水涂料和非渗油型蠕变橡胶防水涂料两种新型防水材料的防水效果进行了研究。研究结论:(1)防水涂料的类型和施作方式与水压强度密切相关,需依据水压强度合理选择;(2)灰尘会影响防水涂料与基材的粘结性,有尘情况会明显降低防水性能;(3)凿毛工艺对非渗油型蠕变橡胶防水涂料施工缝的抗渗性能影响较小;(4)研究成果可为矿山法隧道防水技术的发展以及隧道支护结构安全性的控制提供参考。 展开更多
关键词 矿山法隧道 二次衬砌 施工缝 防水材料 室内试验
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强隆升区河流淤涨预测方法及减灾选线要点——以拟建中尼铁路为例
8
作者 黄艺丹 高雨 +2 位作者 孙先锋 李心怡 姚令侃 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第5期100-110,共11页
对铁路百年服务期内河流淤涨状态的预测是优质选线设计的基础。强隆升区约占我国陆地面积的30%,但已有研究对强隆升区中可能存在的河流淤涨影响工程安全问题重视不足,也缺乏低成本获取河流淤涨信息的技术。为此,提出基于水力侵蚀模型建... 对铁路百年服务期内河流淤涨状态的预测是优质选线设计的基础。强隆升区约占我国陆地面积的30%,但已有研究对强隆升区中可能存在的河流淤涨影响工程安全问题重视不足,也缺乏低成本获取河流淤涨信息的技术。为此,提出基于水力侵蚀模型建立河流冲淤状态判据,并利用SWOT卫星数据预估河床淤涨速率的方法。以中尼铁路为例,应用所提方法在约3.2万km^(2)范围内,判识了6条总长807 km河流的冲淤状态及其分布,确定了208 km重点河段的河床淤涨速率。在此基础上,针对峡谷段河床淤涨加剧泥石流与主河相互作用的问题,提出线路高程绕避的减灾选线原则;针对开阔谷地,在既实现同岸绕避泥石流又规避主河淤涨风险的条件下,划定铁路布线的可行域。结果表明:该方法在仅利用社会公共资料的条件下,能广域、高效、低成本地获取河流淤涨信息,且精度能与原则选线阶段的设计深度相匹配。研究方法及结论对利用构造地貌学前沿理论和卫星遥感新技术,推动铁路选线勘察设计技术的进步具有范例性作用。 展开更多
关键词 中尼铁路 选线 强隆升区 淤涨预测 水力侵蚀模型 SWOT卫星
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长大隧道对牵引网电气参数及供电性能的影响
9
作者 吴命利 曹国涛 +1 位作者 叶晶晶 胡亮 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第7期77-82,共6页
研究目的:长大隧道环境的地层结构与平面大地区段差异显著,可能导致牵引网电气参数和供电性能发生变化。因此,亟需探究长大隧道环境下牵引网电气参数及供电性能的变化特性。本文通过实地测试,获得了长大隧道环境下牵引网电气参数值,对... 研究目的:长大隧道环境的地层结构与平面大地区段差异显著,可能导致牵引网电气参数和供电性能发生变化。因此,亟需探究长大隧道环境下牵引网电气参数及供电性能的变化特性。本文通过实地测试,获得了长大隧道环境下牵引网电气参数值,对比分析了理论值和实测值的差异。最后,通过MATLAB/Simulink验证了长大隧道环境对空载容升特性、压损特性、阻抗频率特性的影响。研究结论:(1)基于简化Carson公式和Tylavsky公式的理论计算无法准确计算隧道结构中复杂的回流系统,二者理论计算值均略大于实际测量值;(2)长大隧道内牵引网受吊柱腕臂影响,对地电容显著增大且远大于理论计算值,实际计算时不可忽略;(3)在同种供电方式下,长大隧道环境下牵引网电抗值小于开放路基区段,分布电容值大于开放路基区,导致牵引网电压较高;(4)长大隧道环境影响牵引网分布电容值,导致牵引网谐振频率点左移;(5)本研究对电气化铁路牵引网电气参数理论计算和仿真分析具有指导和借鉴意义。 展开更多
关键词 隧道环境 牵引网 电气参数 供电性能 现场测试
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基于数字资产一张图的铁路协同体系研究
10
作者 陈燕平 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第8期99-104,共6页
研究目的:随着“四纵四横”“八纵八横”铁路网的基本成型,铁路传统建造技术已然成熟,但对于设计、施工、建设以及运维一张图仍停留在理论构想阶段,铁路精细化设计、全监控施工、智能化运维等方面的软实力仍是短板,也是制约我国自主数... 研究目的:随着“四纵四横”“八纵八横”铁路网的基本成型,铁路传统建造技术已然成熟,但对于设计、施工、建设以及运维一张图仍停留在理论构想阶段,铁路精细化设计、全监控施工、智能化运维等方面的软实力仍是短板,也是制约我国自主数字铁路工程乃至智能铁路体系建设的根本瓶颈。随着物理世界AI智能化水平的迅猛发展,铁路工程走向协同化、数字化、智能化也是必然的发展趋势。针对目前我国铁路信息化短板,提出数字资产一张图的铁路协同勘察设计建造运维体系构想,本文主要思路为铁路沿承数字地球、数字城市的技术脉络,以3DGIS平台为基础框架,构建起数字铁路工程资产,实现孪生铁路在计算机中的表达。研究结论:(1)以GIS与BIM设计构建起来的“宏-微”观两级演化,具有信息化无缝衔接全阶段全过程、空间布局设计与结构设计实现松耦合、单尺度静态表达向多尺度动态表达等显著优势;(2)以三维选线系统自动化模型构建为核心的数字资产应用体系,主要解决普适资产的接入与全真、高效表达;(3)“宏-微”观两级演化勘察设计体系的构建将极大地促进自动化设计创新;(4)本研究成果可为铁路正向BIM设计与施工、运维奠定基础。 展开更多
关键词 数字铁路 大数据 多尺度 地理设计 协同设计 BIM设计 数字孪生
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福平铁路平潭海峡公铁两用大桥预拱度偏差处理方案及验证
11
作者 钟晶 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第5期103-108,共6页
福平铁路平潭海峡公铁两用大桥成桥预拱度偏差较大,而相关规范及技术文件未规定最大预拱度允许偏差,故需研究调整设计坡度的可行性,并通过检算和验证确保工程的安全性及舒适性。首先,通过比较预拱度曲线、长坡度曲线、短坡度曲线3种线... 福平铁路平潭海峡公铁两用大桥成桥预拱度偏差较大,而相关规范及技术文件未规定最大预拱度允许偏差,故需研究调整设计坡度的可行性,并通过检算和验证确保工程的安全性及舒适性。首先,通过比较预拱度曲线、长坡度曲线、短坡度曲线3种线形方案,发现维持现有成桥线形的预拱度曲线方案在活载作用下的动态线形相对较平缓,并有利于在钢桥两端平坡处设置伸缩调节器,道砟厚度也更均匀,对桥梁杆件受力更有利,而其他2个方案存在道砟厚度不均匀增加导致部分结构受力过大、坡段长度过短导致与现行规范冲突等问题。然后,通过分析桥址区极端温度下的高程和坡度变化值,证明温度竖向变形对本桥主航道斜拉桥轨面高程影响较小,并通过检算成桥受力状态确定了在成桥线形偏高的现状下主航道桥结构性能指标满足设计要求,风-车-桥耦合分析也验证了在极端温度变形及现状桥面高程偏差情况下车、桥性能未发生显著变化。最后,通过联调联试测试进一步用试验的方式验证了工程的安全性及舒适性,运营监测结果也显示本桥轨道几何状态及各项设备装置的工作状态正常。研究结果表明,跨度在300~500 m的桥梁不适合使用坡度拟合的方式来消除成桥预拱度偏差问题,通过温度竖向变形、成桥受力状态、风-车-桥耦合分析等检算,维持现有成桥线形的预拱度曲线方案满足工程的安全性及舒适性要求。联调联试和运营监测结果证明了以上研究成果的正确性,为类似跨度桥梁的设计和预拱度偏差问题提供参考。 展开更多
关键词 福平铁路 跨海大桥 公铁两用大桥 预拱度偏差 轨道线形
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云桂铁路弥勒至石林段减灾选线研究
12
作者 谢荣强 唐伟华 《高速铁路技术》 2025年第4期112-118,共7页
云桂铁路弥勒至石林段广泛分布可溶岩,岩溶发育强烈,且区域性大断裂发育,采空区林立,膨胀土分布范围广。既有工程实践证明,岩溶隧道穿越方案的选择对后期施工及运营影响极大,是西南地区铁路选线的技术难点。因此,有效控制地质风险,合理... 云桂铁路弥勒至石林段广泛分布可溶岩,岩溶发育强烈,且区域性大断裂发育,采空区林立,膨胀土分布范围广。既有工程实践证明,岩溶隧道穿越方案的选择对后期施工及运营影响极大,是西南地区铁路选线的技术难点。因此,有效控制地质风险,合理确定线路方案的平面和断面位置,是弥勒至石林段选线的关键。本文以“防灾、减灾”为核心,提出了地质风险控制因素与线路优化方法。通过系统分析岩溶垂直分带特征,明确隧道洞身应优先布设于岩溶水垂直渗流带或季节变动带内,并基于地形抬升线路标高、平面绕避地表岩溶负地形等策略,构建了傍山隧道与“人”字坡排水工程设计框架。工程实践表明,选定的方案成功实现了地质风险可控,施工提前贯通,经济、社会及环境效益显著提升。研究成果验证了可溶岩区选线理论的可行性,为西南岩溶地区特长铁路隧道建设提供了科学依据与实践范式,拓展了地质选线的技术自由度。 展开更多
关键词 岩溶 隧道 选线制约因素 工程地质选线 施工对比
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基于层次分析法的涉铁道路工程方案比选 被引量：1
13
作者 韩鹏 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第4期98-102,共5页
研究目的:随着城市化进程的加速和城市基础设施建设的不断推进,部分城市道路的交通服务水平已无法满足交通量增长需求,但通道扩容存在与高铁交叉的情况,铁路运营安全要求日益提升也给涉铁道路方案决策带来巨大的挑战。鉴于此,本文以武... 研究目的:随着城市化进程的加速和城市基础设施建设的不断推进,部分城市道路的交通服务水平已无法满足交通量增长需求,但通道扩容存在与高铁交叉的情况,铁路运营安全要求日益提升也给涉铁道路方案决策带来巨大的挑战。鉴于此,本文以武汉高新六路下穿京广高铁方案比选为例,首先定性分析两个方案的优缺点,再采用层次分析法进行多目标决策分析比选。研究结论:(1)工程方案比选是涉铁道路工程设计的重要内容,进行方案比选时,需综合考虑铁路安全、交通影响、成本等影响因素,以便得出最优的工程方案;(2)当交通影响和成本差异不大时,铁路安全在涉铁改扩建道路工程方案比选因素中占主要权重;(3)基于层次分析法的方案比选模型较传统定性分析更具合理性、科学性,可为类似涉铁工程提供科学比选方法,提升工程安全与决策效率。 展开更多
关键词 涉铁工程 改扩建道路 方案比选 层次分析法
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基于GIS+BIM技术铁路环保选线设计研究
14
作者 高志亮 《铁道技术标准(中英文)》 2025年第3期9-14,共6页
为解决铁路工程传统环保选线设计工作效率低、三维表达技术不足等问题,基于GIS+BIM技术,采用B/S架构研发综合选线系统环保选线设计模块。系统通过接入各类地理地质数据构建数字地球,依据内置建模参数和线路经过的地形地质条件,完成铁路... 为解决铁路工程传统环保选线设计工作效率低、三维表达技术不足等问题,基于GIS+BIM技术,采用B/S架构研发综合选线系统环保选线设计模块。系统通过接入各类地理地质数据构建数字地球,依据内置建模参数和线路经过的地形地质条件,完成铁路主要构筑物快速建模。总结环保选线基本原则,系统接入环境敏感区数据服务,可对环境敏感区数据进行符号化处理和属性标注。通过线位与敏感区进行空间分析,实现预警查询、工点查询、邻近查询和环保比选等功能,为铁路工程环保选线和项目决策提供技术支持。 展开更多
关键词 铁路工程 GIS+BIM 数字地球 构筑物 环保选线 环境敏感区 预警
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250 km/h高速铁路有砟轨道曲线段动力特性分析
15
作者 刘文祥 刘永孝 《兰州工业学院学报》 2025年第1期48-54,67,共8页
为研究高速铁路有砟轨道曲线段的动力特性,基于车辆-轨道耦合动力学理论,并运用多体动力学仿真软件UM建立高速铁路车线动力学模型,考虑实际存在的轨道不平顺,分析圆曲线半径和缓和曲线长度对轮轨系统的动力响应。结果表明:高速列车在曲... 为研究高速铁路有砟轨道曲线段的动力特性,基于车辆-轨道耦合动力学理论,并运用多体动力学仿真软件UM建立高速铁路车线动力学模型,考虑实际存在的轨道不平顺,分析圆曲线半径和缓和曲线长度对轮轨系统的动力响应。结果表明:高速列车在曲线段运行时,由圆曲线半径和缓和曲线长度而引起的各动力学指标整体呈下降趋势;且唯有当圆曲线半径、外轨超高、缓和曲线长度和运行速度合理匹配时,车体和轨道的各项动力学性能才会达到最低,列车和轨道线路之间的相互作用才会协调一致;在满足安全性的前提下,建议250 km/h高速铁路有砟轨道的圆曲线半径取值为5000 m,缓和曲线长度取值为300 m。 展开更多
关键词 高速铁路 有砟轨道 动力特性 仿真模型 曲线段
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基于改进遗传算法的铁路自动化选线辅助决策方法 被引量：1
16
作者 张宏伟 《自动化应用》 2025年第12期75-77,共3页
当前铁路选线过程容易出现早熟收敛情况,导致最终选线结果不佳。为此,提出基于改进遗传算法的铁路自动化选线辅助决策方法。首先构造自动化选线辅助决策多目标函数,并确定选线约束条件。然后应用改进遗传算法对目标函数进行求解,输出最... 当前铁路选线过程容易出现早熟收敛情况,导致最终选线结果不佳。为此,提出基于改进遗传算法的铁路自动化选线辅助决策方法。首先构造自动化选线辅助决策多目标函数,并确定选线约束条件。然后应用改进遗传算法对目标函数进行求解,输出最优铁路选线决策。最后通过实验验证所提方法的先进性。实验结果表明,在68 km×22km的地图环境中,该方法生成的选线决策线路长度仅为31.6 km,实现了对最优铁路建设线路的搜索。 展开更多
关键词 改进遗传算法 铁路选线 分形技术 分步编码 环境建模
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铁路隧道衬砌病害轻量化智能检测技术研究
17
作者 田阳 刘桂卫 +2 位作者 崔庆国 张晨 何明峰 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第2期85-90,共6页
研究目的:铁路隧道衬砌质量检测工程对于隧道和铁路运营安全具有重要意义。目前,铁路隧道衬砌病害检测主要依赖人工对隧道衬砌雷达图像的病害特征进行判识,该方法判识效率低下且受主观因素影响较大。因此,为提高隧道衬砌病害检测效率,... 研究目的:铁路隧道衬砌质量检测工程对于隧道和铁路运营安全具有重要意义。目前,铁路隧道衬砌病害检测主要依赖人工对隧道衬砌雷达图像的病害特征进行判识,该方法判识效率低下且受主观因素影响较大。因此,为提高隧道衬砌病害检测效率,研究基于卷积神经网络的衬砌病害图像智能检测技术。进一步地,为提高该技术的工程应用能力,研究更加轻量化的隧道衬砌病害智能检测技术。研究结论:(1)通过研究隧道衬砌病害雷达图像特征,发现背景干扰较大,对病害先验知识要求较高,导致判识效率低下;(2)提出了一种衬砌欠厚判定方法,该方法可滤除大部分背景干扰且有效标记欠厚病害;(3)构建了一种新的轻量化衬砌病害检测网络模型,对比试验表明该模型可用于标记脱空、缺筋病害且具有较高的检测精度及较好的轻量化性能;(4)实际工程应用试验表明该技术在铁路隧道质量检测领域具有一定的工程实用性,可有效代替人工判识方法开展隧道衬砌病害检测工作。 展开更多
关键词 铁路工程 隧道衬砌病害 雷达图像 智能检测 轻量化
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确保圆形隧道排水沟可按标准几何形位施工的调坡设计方法研究
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作者 刘明 李驰宇 +1 位作者 刘茹冰 杨帆 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第4期26-31,共6页
[目的]地铁圆形隧道铺轨前,如果轨下净空较小将导致隧道内排水沟无法按标准几何形位施工。在区间缓坡段做顺坡处理容易导致积水,而对道床结构及排水沟做特殊设计将使得水沟路径曲折,同样容易导致排水不畅,且对道床结构强度有一定影响。... [目的]地铁圆形隧道铺轨前,如果轨下净空较小将导致隧道内排水沟无法按标准几何形位施工。在区间缓坡段做顺坡处理容易导致积水,而对道床结构及排水沟做特殊设计将使得水沟路径曲折,同样容易导致排水不畅,且对道床结构强度有一定影响。需开展调坡设计,以确保圆形隧道排水沟可按标准几何形位施工。[方法]基于内径5 400 mm的单洞单线圆形隧道及长枕式整体道床侧向排水沟,分别对直线地段、实测隧道偏移方向与设计偏移方向一致的曲线地段、实测隧道偏移方向与设计偏移方向相反的曲线地段,提出保证排水沟能按标准几何形位施工所需最小轨道下部净空的计算公式;在轨上净空容许范围内进行优化调坡;将调坡后轨下净空与确保排水沟能按标准几何形位施工所需最小轨下净空进行对比,验证所提调坡设计方法的可靠性。[结果及结论]工程实例验证结果表明:优化调坡后,轨道适当上抬,轨下净空满足确保排水沟能按标准几何形位施工所需最小轨下净空要求,排水沟可按标准几何形位施工,排水沟底部坡度与轨面坡度一致,排水通畅,验证了所提调坡设计方法的可靠性。 展开更多
关键词 地铁 圆形隧道 排水沟 几何形位 调坡
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知识超图驱动的复杂山区铁路多目标智能减灾选线研究
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作者 胡婷 蒲浩 +4 位作者 宋陶然 李伟 彭利辉 胡建平 宿志平 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第11期4879-4891,共13页
减灾选线是从源头上降低铁路工程全生命周期地灾风险的总体性工作,其智能化转型是复杂山区铁路建设的重要技术需求。目前,尽管人工选线已经积累了大量减灾选线的经验,但这些经验通常以非结构化文本或隐性知识形式分散于规范文件及专家... 减灾选线是从源头上降低铁路工程全生命周期地灾风险的总体性工作,其智能化转型是复杂山区铁路建设的重要技术需求。目前,尽管人工选线已经积累了大量减灾选线的经验,但这些经验通常以非结构化文本或隐性知识形式分散于规范文件及专家认知中,难以直接被智能选线程序应用,严重制约智能选线系统对多地灾耦合风险的动态响应能力。为此,综合考虑岩溶、崩塌、滑坡、泥石流、冰川、软土、地震及断裂带等地质灾害对铁路线路的威胁,建立基于超图语义的铁路减灾智能选线知识图谱(hazard reduction railway alignment design knowledge graph,HRRAD-KG)。在此基础上,综合考虑铁路建设成本、地震概率风险和典型地灾风险,构建风险-成本多目标铁路线路优化模型。为求解上述优化模型,提出一种HRRAD-KG驱动的粒子群优化算法,并采用多准则锦标赛决策(multi-criteria tournament decision,MTD)算法实现多目标间的综合决策。最后,通过一个我国山区的真实铁路案例,验证本方法在辅助实际铁路选线项目中的有效性。研究结果表明,HRRAD-KG驱动的铁路智能减灾选线方法,能够压缩穿越岩溶区的隧道长度,降低隧道遭受突水突泥的风险。与人工设计的最优方案相比,该方法的建设成本降低了2.94%,总地灾风险降低了16.12%。研究成果可为进一步提升铁路智能选线方法的质量和效率,保障复杂山区铁路建设和运营安全提供参考。 展开更多
关键词 铁路设计 知识图谱 地质灾害 线路优化 粒子群算法
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基于傅里叶级数的高铁大跨度桥上有砟线路纵断面设计与调整方法
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作者 王巍钦 谭社会 +3 位作者 吕涛 王铭 陈嵘 王平 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第6期2393-2406,共14页
400 m以上大跨度高铁桥梁主要采用有砟轨道结构。大跨度铁路桥梁目前常采用的线路纵断面设计为人字坡叠加竖曲线,难以满足静态验收规范要求。在开通运营后受温度等环境荷载影响,主梁呈现明显的动态挠曲变形,轨道线形演变为空间曲线,设... 400 m以上大跨度高铁桥梁主要采用有砟轨道结构。大跨度铁路桥梁目前常采用的线路纵断面设计为人字坡叠加竖曲线,难以满足静态验收规范要求。在开通运营后受温度等环境荷载影响,主梁呈现明显的动态挠曲变形,轨道线形演变为空间曲线,设计纵断面变坡点、曲线半径等设计参数无法保持。以在役的2座千米级高铁大跨桥上有砟线路为例,从确保大跨桥高速行车平稳性角度出发,针对大跨桥成桥初期线形和运营期轨道线形提出基于傅里叶级数曲线的纵断面优化设计和调整方法。首先综合车体敏感波长与桥梁变形波长特征,以车体敏感波长和有砟道床可调整厚度等为约束条件,确定傅里叶级数阶数上下限;以车体加速度为优化目标确定傅里叶级数优化阶数,得到优化级数曲线纵断面方案。其次,以五峰山、沪苏通2座千米级大桥实测轨道线形为基础,开展了面向大跨桥成桥初期及运营期的线路纵断面设计与调整方案优化设计,并与传统纵断面设计方案进行了对比和评价。研究结果表明:与人字坡叠加竖曲线纵断面相比,傅里叶级数曲线优化后纵断面线形符合大跨桥本身变形特点,无变坡点,线形圆顺,行车品质更优,温度变形适应性良好。研究结果可为我国高速铁路大跨度桥上有砟线路纵断面设计与调整提供合理可行的技术方案。 展开更多
关键词 大跨度桥梁 高速铁路 线路纵断面 傅里叶级数
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