曲线钢轨波磨打磨方法

在研究地铁波磨成因机理基础上,调研分析了现有打磨手段特点和局限性,提出了一种新型的简易打磨方法,实现了更精准和有效的快速打磨.研制了自动化便携式多轮组打磨装置,在地铁线路上进行了打磨试验,并对地铁线路曲线钢轨波磨区段进行了添乘车厢振动和噪声测试以及波磨数据的精确测量.打磨前后的测试数据和波磨测量数据表明,打磨后的线路车辆车厢振动明显降低,打磨前出现的啸叫声完全消失,噪声明显减弱,表明所研制的打磨机对曲线段的钢轨波磨能进行有效治理,打磨效果和效率优于传统的打磨方法和装置.     

地铁普通扣件钢轨波磨特性

通过分析上海某地铁线路上普通扣件轨道区段钢轨波磨实测数据,得到该区段波磨的典型通过频率.然后建立三维实体有限元模型并进行模态分析,发现实测波磨的典型通过频率均与轨道结构某几阶弯曲振型的频率相接近.最后基于摩擦功理论,建立磨耗计算模型并进行仿真计算,对波磨频率特征及发展特性进行分析研究.结果表明普通扣件轨道低频处峰值较大,而且不同车速下峰值频率基本吻合.结合磨耗叠加图及1/3倍频程等级图,可得相同速度下,随着叠加次数的增加,波磨波峰、波谷叠加位置相同,特征频率相同;不同速度下,波磨的特征频率并未随速度的改变而发生改变,体现了波磨固定位置和固定频率的特性.在车速80km·h~(-1)和60 km·h~(-1)下,波磨在40 Hz、80 Hz频带内发生的可能性较大;而在车速40 km·h~(-1)下,轨道上主要表现为均匀磨耗.同时车速对波磨的增长有一定影响,速度越大,总体磨耗量越大;但磨耗的发展速度并不完全随车速的增大而增大.     

基于试验验证的磨耗型钢轨波磨形成机理

对磨耗型钢轨微观接触斑范围内的波磨产生机理进行了研究,提出了钢轨波浪型磨耗的微观波长锁定扩展机制,分析了波磨在此机制的作用下的形成机理.设计研制了小比例的双模拟轮滚动试验台对此波磨形成机制理论进行试验验证并进行了相应的线路试验,试验台可测出不同载荷作用情况下的横向蠕滑力,试验验证了不同正压力下的蠕滑力-蠕滑率变化规律,结合线路试验的波磨区段黏滑振动特征,验证了理论分析的波磨微观形成机理,所验证的形成机理理论可用于解释实际工程中的多种波磨现象.     

变速工况下基于WSST的地铁钢轨波磨检测

地铁列车由于制动和启动较为频繁会出现钢轨波磨,对列车运行造成安全隐患,有效地检测变速工况下钢轨波磨的产生有助于提升地铁轨道车辆的安全性和运营舒适性。利用多体动力学仿真软件SIMPACK构建地铁车辆动力学分析模型,并将钢轨波磨仿真信号输入轨道,以获得变速工况下的轴箱加速度数据。针对变速工况下波磨产生的非平稳调频信号,采用优化的同步压缩连续小波变换(wavelet synchrosqueezing transform, WSST)的方法对该数据进行时频分析。通过使用钢轨波磨仿真信号进行分析验证,结果表明：所提出的诊断方法可以有效对牵引及制动工况下的钢轨波磨进行诊断,实现故障频率的准确定位,且具有较高的频率分辨率以及抗干扰性能,具有一定的普适应用价值。     

地铁曲线段参数对钢轨波磨影响分析与打磨周期评估

地铁线路具有曲线半径小、站间距离短等特点,列车运行时的频繁启动与制动会导致轮轨间相互作用进一步被恶化,加剧了钢轨波磨的同时也增加了城市噪声污染和行车风险.为研究波磨的产生规律,针对地铁曲线段钢轨打磨的各类影响因素,将地铁线路划分为多个连续的非均匀网格,结合钢轨线路历史打磨信息,建立基于可靠性理论的钢轨波磨的生存分析模型,量化各异质性因素对波磨的影响程度,并对打磨周期进行评估.结果表明：该模型能够评估不同异质性因素影响下钢轨波磨的打磨周期,对于指导地铁线路的养护维修具有一定现实意义.     

重载铁路小半径曲线地段钢轨波磨弹塑性演化特征分析

针对重载铁路小半径曲线地段钢轨波磨严重的问题,通过建立基于semi-Hertzian轮轨接触算法的小半径曲线地段敞车动力学模型与三维钢轨弹塑性循环加载模型,分析重载塑流型波磨演化过程中波谷、波峰区域塑性行为特征,并对比和分析外轨超高、曲线半径等线路要素对波磨发展的影响。研究结果表明：钢轨表面在轮轨循环荷载作用下将迅速达到安定状态,且在安定状态下波磨波谷的塑性累积变形比波峰的塑性累积变形大,波磨轨波峰、波谷的塑性累积特征的差异促进了钢轨波磨病害的进一步发展;在不同的曲线半径条件下,波磨波谷区域塑性累积沿深度方向差异明显,当曲线半径较小时,最大累积塑性应变出现在钢轨表面;当曲线半径较大时,钢轨表面塑性特征不显著,最大塑性累积点出现在轨面下2～3 mm处;较小的曲线半径与线路过超高对钢轨波磨病害的发展具有显著的促进作用,因此,在线路设计过程中,应尽量避免选择小于500 m的曲线半径;而对于既有线而言,线路过超高将促使波磨病害的进一步发展,在运营过程中应保证车辆运营速度。     

基于组合弦测的钢轨波磨广域测量方法

该文针对传统弦测方法有效检测波段较窄,不能通过单个系统对30mm~60m全波段弦测波形进行复原的缺陷,提出一种基于两点弦与三点偏弦相结合的钢轨波磨广域测量方法。该方法一方面使用最小二乘法来设计逆滤波器,只需计算传递函数的幅频特性,较传统的频率采样法省去了相频特性的计算;另一方面在三点偏弦法的架构下,通过3个检测点灵活组合,将两点弦长波测量与三点偏弦短波测量优势进行互补,实现了单个系统下的全波段弦测波形的准确复原与测量。为验证该方法的有效性,在室内轨检小车上利用1D激光位移传感器搭建了钢轨波磨测量平台,并进行了线路测试。实验结果表明,该方法能较为精确地对广域轨道波磨进行测量。     

基于一维卷积神经网络的地铁钢轨波磨识别方法

利用轴箱振动加速度构建一种基于一维卷积神经网络(1-dimensional convolutional neural network,1-DCNN)的地铁钢轨波磨智能识别方法.提出"空间域"切割的方法制作样本集,构建恰当的1-DCNN结构与配置参数可对输入样本集数据进行自动特征提取并学习分类.通过设置"空间窗"长度任意...     

地铁直线轨道波磨成因及发展特性

为分析地铁直线段钢轨波磨的成因及发展特性,基于轨道结构有限元模型和车辆-轨道耦合动力学模型,运用模态分析和动力分析对钢轨波磨的产生和发展进行研究。结果表明：（1）实测波磨的线路条件和通过频率范围与Pinned-Pinned共振导致的响轨波磨接近,初步认为该区段发生的波磨可能为响轨波磨;（2）轨道结构模态分析发现,513.7Hz处的振动模态为轨道结构的横向Pinned-Pinned共振模态,1050.0Hz处的振动模态为轨道结构的垂向Pinned-Pinned共振模态;车辆-轨道耦合模型动力分析发现,钢轨垂向振动加速度级在中心频率500Hz和1000Hz处幅值较高,分别为69.7dB和70.1dB,且上述中心频率所对应的三分之一倍频程带宽为轨道结构发生Pinned-Pinned共振的频率范围,因此分析认为该线路上的钢轨波磨为轨道结构Pinned-Pinned共振所致的响轨波磨;（3）不同轨枕间距和运营速度下的钢轨垂向振动加速度级变化趋势基本一致,且中心频率500Hz和1000Hz处的钢轨垂向振动加速度级幅值较高。随着轨枕间距和运营速度的变化,500Hz和1000Hz处的钢轨垂向振动加速度级变化趋势相同;通过改变轨枕间距和运营速度,可以使得钢轨垂向振动加速度级发生明显变化,说明适当的轨枕间距（700mm左右）和运营速度（80km/h左右）能够有效的控制响轨波磨的产生和发展。     

北京地铁电能与水量消耗分析

由于北京地铁大运量的特点,使总能耗量相当巨大,因而节能降耗十分必要.本文针对北京地铁每条线路的实际能量消耗、列车的牵引用电消耗和其他所有动力用电消耗进行了分析,对于地铁各线路的水量消耗作了调查,所得结论可为节能型地铁的设计和运营提供依据.     

Immune Recognition Method Based on Analogy Reasoning in Intrusion Detection System

In this paper, we propose an analogy based immune recognition method that focuses on the implement of the clone selection process and the negative selection process by means of analogy similarity. This method is applied in an IDS （Intrusion Detection System） following several steps. Firstly, the initial abnormal behaviours sample set is optimized through the combining of the AIS （Artificial Immune System） and the genetic algorithm. Then, the abnormity probability algorithm is raised considering the two sides of abnormality and normality. Finally, an intrusion detection system model is established based on the above algorithms and models.     

基于磁流变技术的地铁轨道垂向振动研究与ANSYS仿真分析

针对刚度和阻尼可以调整的磁流变隔振器在地铁轨道的垂向隔振性能进行了研究?分析了如何调整磁流变隔振器的刚度和阻尼实现优化地铁浮置板轨道减震?隔振效果?在ANSYS里建立地铁列车水平运动的垂向振动等效模型进行力学分析?通过调节刚度和阻尼观察地铁轨道等效模型的减震?隔振效果的变化,得到提高轨道的减震?隔振性能刚度和阻尼的优化范围,从而实现比传统被动隔振器更理想的振动特性?     

支持向量机的既有地铁变形监控智能预测

以中国广州新建隧道下穿既有地铁2号线工程为背景,研究对运营地铁隧道实施自动变形监测中智能变形预测的方法.针对地铁监测数据量大、变形分析困难、预测准确率低的技术难题,提出一种基于PBIL支持向量机的地铁智能变形预测模型.通过用基于概率分析的PBIL算法,实现对支持向量机的关键参数组合的精确优化设定,提高了模型的变形预测能力.通过广州地铁穿越工程变形监控工程的应用,该预测方法显示了较高的预测能力和实用性,有效地解决了在条件复杂、环境干扰的地铁运营中较难准确全面监测预警的问题.     

基于声弹性效应的钢轨应力检测方法

针对超声波声速随钢轨应力变化而改变的特征,采用测量时间差的方法获得速度信息,设计开发了基于FPGA和USB接口的超声波传播时间精确测量系统.通过巴特沃斯低通运算去除信号中的噪声,基于互相关算法得到了超声波的传播时间差,并通过三次样条插值方法提高了时间差的测量分辨率.基于钢轨拉压实验平台,测量了不同应力状态下超声波在钢轨中的传播时间,获得了超声波在钢轨中的声弹性常数.实验表明:在钢轨中超声波的传播速度随应力的改变成线性变化,通过测量钢轨中超声波的传播速度,结合温度补偿算法,可实现钢轨应力的实时在线监测.     

基于灰色加权关联度的城市轨道线网方案评价

针对中国城市轨道交通线网规划过程中，线网方案评价标准不一的情况，在分析中国众多城市轨道线网综合评价的基础上，确立了指标筛选原则，据此建立了城市轨道交通线网方案评价指标体系，利用层次分析法确定了指标权重。通过引入灰色关联度，建立了基于灰色加权关联度的城市轨道交通线网方案综合评价方法，并利用该方法对西安市城市轨道交通线网规划中的4个预选方案进行了评价，推选出最优方案。结果表明，基于灰色加权关联度的城市轨道交通线网方案综合评价方法计算简单，决策科学，具有较好的应用前景。     

地铁浮置板轨道垂向振动半主动控制与仿真

采用阻尼可调减振器件对降低地铁浮置板轨道振动具有重要作用,在用磁流变减振器替换浮置板轨道被动钢弹簧器件的基础上,建立了地铁轨道垂向振动力学模型,以抑制浮置板垂向振动来降低列车激振能量向地基的传递为目标,设计了兼顾浮置板振动速度和加速度的磁流变减振模糊控制、仅通过抑制浮置板振动速度来减振的天棚控制,分别对磁流变减振器阻尼值进行半主动控制.搭建了地铁浮置板轨道垂向振动半主动隔离仿真平台并进行了不同减振方式的仿真实验.结果表明,地铁浮置板轨道采用可控阻尼的磁流变减振器时,其低频减振效率较被动钢弹簧器件提高了18％ ～28％,具有明显的优势,且基于磁流变减振器的地铁轨道振动模糊控制优于天棚控制效果.     

基于因子分析的母线负荷异常数据辨识方法

针对现有母线负荷数据异常辨识方法适应性差、辨识精度不高的问题,基于母线负荷数据现状剖析异常数据的基本特征,分析因子分析的理论及其应用于母线负荷异常数据辨识的原理,提出了基于因子分析的母线负荷异常数据辨识方法.该方法引入因子分析将母线负荷曲线分解为表征曲线正常时序变化规律的基本分量和表征曲线数据异常或随机波动特征的随机分量;同时基于负荷曲线随机分量给出了异常数据辨识的3σ判定准则.最后,以重庆某供电公司算例验证了所提方法较现有方法更具合理性、有效性.