与地理环境相关的中国铁路客运网拓扑结构

以中国铁路车站作为“节点”,每辆列车经过的相邻两个停靠车站之间连接一条“边”,构成有方向有权重的中国铁路客运网.首先研究了该网络的拓扑结构,包括连接度、聚集系数、最短路径和强度,结果表明中国铁路客运网的连接度分布,强度分布都是介于指数分布和幂率分布之间,是一个具有小世界性质的阶层网络.修建铁路需考虑人口分布,行政区域等因素.铁路固定设施成本高,修建完成后很难做变动,因此需考虑诸多空间地理环境对中国铁路客运网的影响,如站点的连接度和站点的相连站点之间的平均行驶距离之间的关系、车站的分布密度与人口密度的关系, 关键词： 铁路客运网 拓扑统计 小世界 地理环境     

声发射技术在铁路系统检测中的研究和应用

高速铁路的快速发展,给我国经济和社会发展带来了巨大的推动作用,同时对铁路系统的安全性提出了更高的要求。针对声发射技术在铁路系统安全检测中的研究和应用,介绍了声发射技术及其在检测应用中的优点,综述了目前国内外声发射技术在铁路系统检测研究中的情况,包括钢轨伤损检测、车轮伤损检测、轮轴轴承伤损检测、铁路结构安全监测以及车体材料安全监测等,特别针对钢轨裂纹伤损引起的钢轨断裂这一铁路安全中的主要事故,着重分析了声发射技术在钢轨裂纹伤损检测研究中的情况,并介绍了在高速铁路方面的应用探索。最后在上述分析总结的基础上,指出了声发射技术在铁路系统特别是高速铁路检测研究中的前景及研究难点。     

制定铁路枢纽编组站分工方案的分层优化方法

揭示了铁路枢纽编组站分工问题可以分解为车流在枢纽内作业地点的选择和走行径路的选择两个层次,根据问题的实际背景和内在机理,构造了作业地点选择和走行径路选择两个层次的数学优化模型,并自然展示了二者间的联系,针对所建模型为NP完全问题的特点,提出了利用遗传算法求解模型的主要策略,并进行了仿真计算。     

西部大开发与铁路建设

西部大开发将给我国中西部地区带来前所未的机遇, 而铁路建设正是遇到新的挑战。本文针对西部地区特殊的地质条件与地质环境, 详细探讨了在西部地区进行铁路建设可能遇到的问题, 为西部地区铁路建设提供了必要参考。     

面向多编组站铁路枢纽的列流-车流协同组织优化

研究一类面向多编组站铁路枢纽的列流-车流协同组织优化问题。以列车进出站走行、货车改编与集结、地方作业车取送费用最小为目标,考虑枢纽各编组站接入方向、衔接装卸站情况、场站到解集编发能力和枢纽转站能力等限制构建模型,并根据模型特点设计两阶段融合求解策略。该策略首先给出主核心车组接入编组站作为列车接入站的贪婪匹配方法,进而利用次核心车组进行方案调整,然后根据到解集编发能力和转站能力限制完成匹配方案检验,得到可行匹配方案集。其次,给出列车与编组站相互匹配的编码方案,进而利用基于优选集的交互-内生更新过程找出最优列车-编组站匹配方案。最后通过不同规模算例测试所提方法的求解性能。     

振动效应对铁路道砟剪切性能影响的离散元数值模拟

铁路道砟在传递移动列车载荷时会产生明显振动及接触迁徙行为,从而诱发道床的破碎劣化及非均匀沉降变形,道砟材料的抗剪性能研究对于碎石道床动力学行为及维养评估非常重要。为进一步探究铁路道砟的剪切力学特性,基于Minkowski Sum理论构造了扩展多面体单元,采用三维Voronoi切割算法生成了非规则扩展多面体道砟颗粒。通过最小投影方法对单元进行粒径识别和筛选,建立了符合铁路道砟级配要求的扩展多面体道砟模型数据库。对比了不同法向应力下铁路道砟准静态直剪试验及离散元模拟结果,验证了扩展多面体道砟接触参数的合理性。在此基础上,开展了振动效应下的道砟动态直剪离散元模拟研究,分析了振动角度、幅值及频率对道砟材料抗剪性能的影响。结果表明：构造的扩展多面体道砟离散元模型能够较好地反映非规则道砟间的强咬合互锁接触作用,并有效模拟直剪过程中的剪切应力–应变的变化及剪缩–剪胀行为。正则化下不同法向应力对应的铁道道砟剪切强度更适合采用幂函数拟合表示。振动场的存在会明显降低道砟颗粒的抗剪性能。当振动方向与剪切方向一致时（振动角度为0°）,道砟的剪切强度被明显削弱;随着振幅及频率的增大,道砟颗粒的剪切强度也会显著降...     

基于灰色马尔科夫模型的陕西省铁路客运量预测

随着我国高铁客运的快速发展,从铁路客运历史趋势中探寻规律、把握铁路客运发展趋势,旨在对中国铁路公司及相关企业的决策提供科学依据.基于2005-2016年陕西省铁路客运量数据,在灰色GM(1,1)模型预测的基础上,运用马尔科夫过程对预测值进行修正,并对2017-2022年陕西省铁路客运量进行预测.结果表明:经过马尔科夫过程修正的灰色预测模型平均绝对误差由原来的4.64%降低到2.94%,预测效果明显.经检验,灰色马尔科夫模型的精度等级为一级,说明了方法对陕西省铁路客运量预测的有效性.     

磁悬浮列车的原理与应用

  众所周知,传统的铁路列车都是依靠诸如蒸汽、燃油、电力等各种类型机车作为牵引动力,车轮和钢轨之间的相互作用作为运行导向,由铁路线路承受压力,借助于车轮沿着钢轨滚动前进的。而磁悬浮列车则是一种依靠电磁场特有的“同性相斥、异性相吸”的特性将车辆托起,使整个列车悬浮在线路上,利用电磁力进行导向,并利用直线电机将电能直接转换成推进力,来推动列车前进的最新颖的第五代交通运输工具。与传统铁路相比,磁悬浮列车有以下优点。     

基于SARIMA模型的铁路站点客流量预测研究

以我国某铁路站点作为研究对象,选取为期435天的某铁路局全部列车旅客乘车数据进行分析建模.在建立模型时首先将数据分为节假日与非节假日两种类型.对于非节假日数据选用包含周期性的SARIMA模型,对于节假日数据选用波动系数模型,通过两种模型组合对铁路站点客流量进行预测,得到了较好的预测效果.运用方法所得到的短期内铁路客流量变化的准确预测,能够为铁路部门合理安排调度、充分利用人力物力提供参考,有效避免了资源的浪费或因准备不足而造成的车站拥挤混乱.     

基于模糊集理论的铁路建设项目融资方案综合后评价

铁路建设项目融资方案的优劣决定了项目建设的风险和效益.本文首次提出并明确了铁路建设项目融资方案后评价的概念,指出铁路建设项目融资方案后评价包括投入总资金后评价、资金结构后评价、融资成本后评价、融资风险后评价和资金使用计划后评价五项内容,给出了基于模糊集理论的铁路建设项目融资方案综合后评价的模糊综合评价模型,并通过实例验证了模型的实用性和可操作性,为后评价时点对已运营的铁路建设项目融资方案优劣评价提供了一种简单、科学的综合评价方法.