基于多尺度梅尔倒谱系数的转辙机声信号状态识别方法

为了准确地识别铁路转辙机所处的工作状态,保证列车能够安全行驶并转向,提出了一种基于声音信号的转辙机状态识别方法。首先将声音信号预处理后提取其梅尔倒谱系数(Mel frequency cepstrum coefficient, MFCC);为更加全面表征转辙机声信号的特点,对MFCC进行改进得到多尺度MFCC特征;引入卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)构建转辙机声信号识别模型,并采用五折交叉验证法获得两种特征的识别准确率。将S700K型转辙机在4种状态下运行时采集的真实声音信号进行训练和测试。结果表明：多尺度MFCC特征可使转辙机声音状态识别准确率至少提高7.5%。并且在低信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)下,多尺度MFCC特征也有更好的表现,其准确率相较传统MFCC可提升35%。     

基于主成分分析和深度森林算法的S700K转辙机故障诊断

针对目前转辙机故障诊断准确性不高、效率低等问题,提出了一种基于主成分分析（PCA）和深度森林（gcForest）算法的故障诊断方法。对于S700K转辙机11种故障模式下的电流、功率曲线,采用主成分分析进行电流特征值特征简约,然后使用嵌入简约特征值的改进深度森林模型提高数据处理能力,增强模型内在特征代表性。结果表明,改进深度森林模型故障诊断准确率为97.62%,验证了该方法的有效性和优越性。     

道岔区轮轨间隙动态变化特性研究

轮轨间隙对车辆顺利通过道岔具有十分重要的作用．在车辆-道岔系统动力学模型基础上,利用道岔区钢轨空间布置和轮轨接触几何关系,分析了护轨对轮轨间隙的限制作用和对轮对冲击心轨的防护机理,研究了道岔区轮轨间隙动态变化特性,轮轨间隙与轮对横移量、轮轨横向冲击力、轮轨接触角之间的关系,以及轮轨间隙变化对车辆过岔运行安全性和道岔系统稳定性的影响特性．结果表明,轮轨间隙不仅与轨距和钢轨动态横移量有关,而且与轮对横移量密切相关,且当间隙过小时轮轨间将发生横向冲击振动;设置护轨有利于防止轮对冲击心轨,并使得轮对能够顺利通过岔心;另外,为使车辆能够顺利通过道岔,在允许的情况下可以适当增大转辙区轨距,但心轨区轨距最好保持标准值．     

固定型无缝道岔纵向力和位移有限元计算分析

本文基于有限单元法,建立了无缝道岔纵向力及位移力学模型,以我国9号固定型辙叉无缝道岔为例,分析了两组道岔的不同联结形式对钢轨纵向力和位移影响;并通过和单开道岔的对比,得出了组合无缝道岔的受力和变形规律。     

车车通信系统中车地控制机理分析及验证

车车通信系统是一种以列车为中心的控制系统,取消了轨旁联锁系统,列车直接与地面对象控制器通信进而控制道岔。这种车地直接控制方式提高了系统效率的同时,也成为系统的关键安全因素。为了实现车车通信系统中的车地设备安全控制,提出唯一秘钥实现控制流程,为了验证其安全性,使用基于标签转移系统的形式化方法进行验证。基于车车通信系统的控制机理和车地控制场景,建立唯一秘钥的车地控制流程的形式化模型,并LTSA软件对模型进行安全检测,最后通过实例验证了车地控制流程的可行性和有效性。     

高速铁路现浇道岔连续梁超长预应力束施工技术分析

为解决传统施工技术在对高速铁路现浇道岔连续梁施工时存在产生裂缝数量多,影响工程整体质量问题,开展对其超长预应力束施工技术研究.通过超长预应力支架地基处理与设计、超长预应力支架预压、梁体混凝土现场浇筑,提出一种全新的施工技术,并通过实验证明了该施工技术可有效控制连续梁裂缝数量,提高高速铁路整体施工质量.     

基于CDET/MPSO-SVM的道岔故障诊断

针对目前铁路道岔故障率高,维护质量低等问题,以S700K型转辙机功率曲线为研究对象,提出一种补偿距离评估技术(Compensation Distance Evaluation Technique,CDET)结合改进的粒子群算法(Modified Particle Swarm Optimization,MPSO)优化支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的道岔智能故障诊断方法.首先,通过分析S700K转辙机动作机理,将功率曲线分成启动、解锁、转换、锁闭、构通表示5个阶段,分别提取各阶段道岔功率曲线相应的特征集;然后,利用补偿距离评估技术对提取的特征候选集进行降维,选出敏感特征;最后,引入扰动项和动量项对粒子群算法进行改进并优化SVM相关参数,作为分类器对道岔故障进行预测,并与基于PSO-SVM,SVM等分类算法进行比较.仿真验证表明:该方法诊断正确率达到97％以上,能有效地识别道岔故障类型.     

高锰钢整铸耐磨护轨的研制

针对目前铁路道岔护轨普遍存在磨损快、寿命短的问题,研制出一种强韧性耐磨护轨,相比较于传统护轨采用普通钢轨或轧制槽型钢轨制造的方式,该型护轨首次使用铸造高锰钢材质,有效提高护轨的耐磨性能,延长护轨使用寿命。耐磨护轨结构设计为整体式,可取代钢轨护轨与槽型护轨,与线路现有的钢轨护轨互换,经过在线路中试铺使用,线路更换方便,耐磨效果良好。     

高速道岔辙叉区动力响应仿真分析

通过建立列车过岔有限元模型,运用动力学原理,研究移动荷载作用不同轨下刚度和列车速度在道岔辙叉区对轨道振动特性的影响。分析了心轨尖端、心轨根端及辙叉区共用垫板中心等特殊部位处的轨道振动特性。计算表明列车速度的变化对钢轨最大竖向加速度和岔枕最大竖向加速度的影响较大,而辙叉区轨下刚度的变化对钢轨最大竖向加速度、岔枕最大竖向位移及岔枕最大竖向加速度有较大的影响。     

高速铁路有砟道岔精调精整施工探索与实践

高速铁路道岔是保证高速列车运行安全性、平稳性和舒适性的关键设备.道岔精调精整是轨道工程施工的重要内容,是高速铁路轨道施工的关键环节,作业质量的好坏将直接影响轨道系统的整体平顺性和稳定性,提高道岔精调质量对于确保轨道设备质量达标,保持轨道系统标准的设计状态有着至关重要的作用.