【摘 要】
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从铁路主要技术标准、运输组织及运输设备布局、重点专业设计三个方面,介绍了澳大利亚皮尔巴拉矿区重载铁路总体设计情况.从正线平面和纵断面两方面对线路进行设计;从轨道结构、各部件材质、施工工艺等方面对轨道进行设计;从路基结构、边坡参数、各地形分区应考虑的因素等方面对路基进行设计;从水文地质条件、桥型、跨度、造价等方面对桥梁进行设计;从材质、排水能力、耐久性能等方面对涵洞进行设计;从平纵断面、车站布局及设施的配置等方面对站场进行设计.重载铁路总体设计应根据运输需求和地形地质条件,合理选择铁路主要技术标准,统筹考虑
【机 构】
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中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院,济南250022
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从铁路主要技术标准、运输组织及运输设备布局、重点专业设计三个方面,介绍了澳大利亚皮尔巴拉矿区重载铁路总体设计情况.从正线平面和纵断面两方面对线路进行设计;从轨道结构、各部件材质、施工工艺等方面对轨道进行设计;从路基结构、边坡参数、各地形分区应考虑的因素等方面对路基进行设计;从水文地质条件、桥型、跨度、造价等方面对桥梁进行设计;从材质、排水能力、耐久性能等方面对涵洞进行设计;从平纵断面、车站布局及设施的配置等方面对站场进行设计.重载铁路总体设计应根据运输需求和地形地质条件,合理选择铁路主要技术标准,统筹考虑移动设备和固定设备,优化运输组织,实现运输系统的整体优化.
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为提高现有轨道检测系统轨道平面线形判别的准确性,基于随机森林算法提出一种在线轨道平面线形判别方法.首先利用设备台账和轨道几何检测数据制作轨道平面线形曲线半径识别标准数据库;然后对轨道几何检测数据进行多维度特征提取,运用随机森林算法在样本个数和特征个数上的双重随机构建分类模型并对主要参数进行网格寻优以提高模型分类准确率;最后将模型嵌入到轨道几何参数实时检测处理软件中.该方法离线识别准确率提升至90％以上,能够根据轨道平面曲线半径的分类结果自动切换线形判别关键参数,识别出半径在150～12000 m的全部轨道
针对重载铁路直线段PG4钢轨从轨底起裂横向转纵向扩展断裂的问题,通过对断口进行宏观、微观形貌观察及金相组织分析、力学性能测试,分析钢轨裂纹产生及转向的原因.结果表明:PG4钢轨的伤损为轨底下表面锈蚀坑引起的钢轨横向疲劳裂纹,锈蚀是伤损钢轨轨底萌生横向疲劳裂纹进而快速向轨底两侧和轨头方向扩展的主要原因;裂纹扩展至轨头下颚部位时,由于轨头强度的增加、断面几何尺寸的增大、轨头下颚处沿钢轨纵向的断裂韧性未与轨头横向断裂韧性同比例提高,使得横向裂纹转向沿钢轨纵向扩展.
针对普速铁路小半径曲线上股钢轨疲劳伤损情况,分析了伤损特征及形成原因.根据轮轨接触理论设计了科学合理的钢轨打磨廓形,开展了钢轨打磨实践,并对打磨应用效果进行分析和评价.结果表明:按照设计的上股钢轨廓形60N-S打磨后,磨耗指数增大了159.7％,上股钢轨内侧轨距角形成了明显侧磨,有效缓解了上股钢轨疲劳伤损;打磨后轮轨接触点分布相对集中且位于轨顶中心附近,轮轨接触应力减小了39.3％,显著抑制和减缓了疲劳伤损的发生及发展;打磨后轮重减载率和脱轨系数分别降低了12.5％和6.0％,对列车运行安全性有改善作用.
为提高钢轨全断面廓形的检测精度,根据检测系统的结构光原理,利用基于平面靶标的标定装置改进了物像坐标变换参数标定算法,对单侧相机分别进行分块高精度标定,并在此基础上完成了双侧相机高精度拼接标定,最后通过设置标准检验模块对检测系统进行精度检定,实现了轨廓系统全断面廓形的高精度合成控制.现场实测结果表明,该方法可有效克服人为操作带来的主观性误差以及传统方法中不可避免的随机系统误差,全面提高全断面廓形获取的精度和稳定性.
为分析中低速磁浮轨道中两种扣件对轨道静刚度的影响,根据磁浮轨道结构室内组装疲劳试验测得磁浮轨道结构两种扣件不同位置的垂向刚度;基于橡胶超弹性理论,选用mooney-rivlin模型建立三维实体有限元模型,用非线性受压弹簧模拟螺栓对钢枕的扣压作用,分析扣件刚度对磁浮轨排挠度的影响.结果表明:两种扣件静刚度的差别主要在于螺栓卸载刚度不同;扣件设计时应综合考虑橡胶垫板刚度、螺栓卸载刚度、扣件橡胶垫板到轨道中心线的距离等因素;为满足磁浮轨排静载试验下挠值要求,建议磁浮扣件垫板中心到轨道中心线的距离不小于0.44
动车运用所内小半径曲线较多,主要铺设50 kg/m钢轨.本文在分析轮轨型面匹配特性的基础上,提出钢轨廓形的优化目标,进而建立动车组-轨道动力学模型,对比分析实测廓形与优化廓形对小半径曲线段动车组通过性能的影响.结果表明:动车组通过小半径曲线段时的主要问题是接触区域过度集中、轮径差不足,增加轮轨接触面积和轮径差是钢轨廓形优化的主要任务;通过优化上股钢轨廓形增加接触面积,主要优化距轨顶中心10～35 mm的区域;通过优化下股钢轨廓形增加轮径差,主要优化距轨顶中心-5～30 mm的区域;与实测廓形相比,优化廓形
建立了橡胶垫板老化寿命预测模型,设计了2种高速铁路橡胶垫板配方,通过烘箱加速老化试验测得4种温度6种老化时间下橡胶垫板的压缩永久变形,对比分析两种配方对橡胶垫板老化性能的影响.结果表明:以天然橡胶为主胶的配方1和以丁苯橡胶为主胶的配方2的橡胶垫板的压缩永久变形均随老化时间加长、温度升高而增大;老化时间或温度相同时配方1的压缩永久变形总体上大于配方2;配方1、配方2橡胶垫板在各温度下老化程度的实测值和预测值的变化趋势基本一致,所建老化寿命预测模型比较适用;室温25℃(298 K)下老化程度为0.7时,配方1
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铁路无人机影像的地物提取工作主要通过人工目视解译完成,其中涉及大量的人机交互,生产效率低,人工成本高.针对铁路周边无人机影像的建筑物提取问题,采用深度学习的方法替代传统的人工目视解译,在原始U-Net网络的基础上提出了带有金字塔池化结构与深度可分离卷积相结合的U?PPM系列网络.该网络通过对影像不同尺度的特征进行聚合,达到获取包含不同尺度信息的能力.采用了一铁路周边无人机影像作为试验数据,分析结果表明,改进后的网络在精确率、召回率、整体精度、F1分数上都显著提升,可在保证精度的前提下提升工作效率.