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2026年第23卷第3期
- “随着我国高速铁路速度的提高，在高速铁路运营过程中出现了较为严重的高频振动，加剧轮轨动力作用，严重影响列车运行的安全性、平稳性。另外，更高运行速度是我国高速铁路未来发展的主要方向之一。因此，很有必要针对更高运行速度车辆 - 轨道系统高频振动特性及影响等问题开展前沿探索性研究。首先建立考虑轮对与构架柔性的车 - 轨耦合系统动力学模型并对其正确性进行验证；其次，研究车辆速度对车轨高频振动的影响规律，从时、频域两方面探究车辆结构和轨道结构关键部件的垂向振动特性；最后，从幅频角度分析车辆速度对一、二系弹簧的垂向振动传递特性的影响，找出一、二系振动传递的主要路径。研究结果表明：随着车辆速度增加，车辆结构和轨道结构关键部件的垂向振动加剧，最大垂向加速度随之增大，且呈线性增长。车辆运行速度会对一、二系垂向振动传递特性产生较大影响，在时速 400 km + 的运行条件下，对于一系振动传递贡献较大的结构是一系垂向减振器，对于二系振动传递贡献较大的结构是二系横向减振器，可以通过对一系垂向减振器和二系横向减振器的结构参数的优化来控制一、二系的振动传递。研究成果可为探究高频振动对高速列车的影响及时速 400 km + 高速列车的安全运行提供理论支撑。”摘要：随着我国高速铁路速度的提高，在高速铁路运营过程中出现了较为严重的高频振动，加剧轮轨动力作用，严重影响列车运行的安全性、平稳性。另外，更高运行速度是我国高速铁路未来发展的主要方向之一。因此，很有必要针对更高运行速度车辆-轨道系统高频振动特性及影响等问题开展前沿探索性研究。首先建立考虑轮对与构架柔性的车-轨耦合系统动力学模型并对其正确性进行验证；其次，研究车辆速度对车轨高频振动的影响规律，从时、频域两方面探究车辆结构和轨道结构关键部件的垂向振动特性；最后，从幅频角度分析车辆速度对一、二系弹簧的垂向振动传递特性的影响，找出一、二系振动传递的主要路径。研究结果表明：随着车辆速度增加，车辆结构和轨道结构关键部件的垂向振动加剧，最大垂向加速度随之增大，且呈线性增长。车辆运行速度会对一、二系垂向振动传递特性产生较大影响，在时速400 km+的运行条件下，对于一系振动传递贡献较大的结构是一系垂向减振器，对于二系振动传递贡献较大的结构是二系横向减振器，可以通过对一系垂向减振器和二系横向减振器的结构参数的优化来控制一、二系的振动传递。研究成果可为探究高频振动对高速列车的影响及时速400 km+高速列车的安全运行提供理论支撑。关键词：高速列车;动力响应;高频振动;振动传递;数值模拟2|0|0更新时间：2026-04-04
- “节假日期间，高速铁路常出现区域性运力紧张现象，亟需实现乘客出行需求与运力资源的精准匹配。专家构建了基于列车车次备选集的两阶段双目标优化模型，为铁路预约服务机制在实际中的应用提供了理论支撑与实践参考。”摘要：节假日期间，高速铁路因客流在时间和空间上的高度集聚，常出现区域性运力紧张现象，亟需实现乘客出行需求与运力资源的精准匹配。建立铁路预约服务机制，明确乘客与铁路运营方之间的交互关系，在高速铁路平行通道内，允许乘客在不指定具体出发和到达车站的情况下提交城市间出行需求。构建基于列车车次备选集的两阶段双目标优化模型，第1阶段模型根据稳定客流需求，确定固定运行列车车次及其动车组交路；第2阶段模型根据预约产生的波动客流需求，优化非固定运行列车车次及所有列车车次的动车组交路。调用GUROBI，采用约束转换算法求解两阶段模型的Pareto前沿，并对第2阶段Pareto前沿的极值点及拐点进行对比分析，绘制拐点下的列车运行图及动车组交路。改变模型中稳定客流需求比例和城市间出行需求比例，对不同比例下的Pareto前沿曲线及优化结果进行对比分析。研究结果表明：所构建的两阶段优化模型能够有效匹配需求与运力资源，在保障乘客服务水平的同时，实现高速铁路平行通道内运力资源的协同配置与高效利用。在第2阶段模型中允许调整第1阶段固定运行列车车次的车型及交路，与不可调整的情形相比，总需求满足率提升3.1%，平均期望出行时间偏差降低11.8%。稳定客流比例处于40%～50%区间时，优化结果在资源利用效率与乘客服务水平上实现良好平衡；城市间出行需求比例越高，越能在保持较高列车客座率的同时，提高总体满足率并降低乘客期望出行时间偏差。研究成果为铁路预约服务机制在实际中的应用提供了理论支撑与实践参考。关键词：预约服务;高速铁路平行通道;列车运行图;动车组交路;Pareto前沿0|0|0更新时间：2026-04-04
- “专家提出高铁快运专列停站与运能分配协同优化方法，构建两阶段随机规划模型，经实例验证，能有效适应需求波动，提升服务效率与经济效益。”摘要：快递运输需求日益增长，高铁快运迎来新的发展契机。为高效利用高铁运输资源，使运能分配更加契合实际需求波动，避免运能虚糜或不足，本文提出了一种考虑随机需求的高铁快运专列停站和运能分配协同优化方法。首先，考虑快运需求的随机性，在列车停站约束、列车运输能力以及车站装卸效率约束下，构建了一个以期望利润最大化为目标的高铁快运专列停站与运能分配协同优化的两阶段随机规划模型。第1阶段，确定各列车的停站计划和运能分配方案，以最大化运营高铁快运专列的期望总利润；第2阶段，基于离散概率分布的随机需求任意可能取值，确定最优的快递实际运输计划，最大化高铁快运专列运营收益。随后，将该两阶段随机规划模型等价重构为非线性模型，进一步利用线性化技术将其转化为等效线性规划模型，并采用GUROBI进行求解。最后，基于宁杭高铁进行实例验证。研究结果表明：该方法能有效获得基于离散概率分布随机需求下的高铁快运列车停站和运能分配最优方案，与基于确定性需求得到的方案相比，具有更高期望收益，能很好地适应随机需求波动变化，同时避免了基于场景集构建的数学规划模型因场景数量过大难以求解的难题。本文提出的方法可为高铁快运专列模式下的快递运输组织优化提供参考，有助于提升高铁快运服务效率和铁路企业经济效益。关键词：高铁快运专列;随机需求;停站计划;运能分配方案;线性化0|0|0更新时间：2026-04-04
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高速列车车体断面型材协同优化研究 AI导读
“高速列车领域迎来新突破，专家们以车体断面轮廓为设计边界，构建参考方案并评估性能，通过整体与协同优化策略，解决了材料缺失等问题，最终使新设计方案减重10.741%，等效弯曲刚度、1阶垂弯模态频率分别提升21.819%、9.832%，为高速列车车体结构设计及复杂结构优化开辟了新思路。”摘要：随着高速列车运营速度的持续提升，对车体轻量化、模态和刚度提出了更高要求。本文以高速列车车体断面轮廓为设计边界，通过对既有车体断面特征的提取与迁移，构建参考设计方案，并对其进行性能评估，以此作为优化设计的性能基准。通过整体优化策略，研究体积分数、载荷比等因素对整体断面型材拓扑优化的影响，并分析单体型材在不同工况下的优化结果，阐明整体优化策略中车顶、侧墙及地板中间区域出现材料缺失现象的内在机制。针对整体优化策略下面板间肋筋不连续的问题，提出协同优化策略，建立从单体型材拓扑优化到整车结构尺寸优化的框架。对于单体型材，基于梁纯弯曲理论，实现了均布载荷到集中载荷的等效转换，建立了综合调控拓扑优化方法，不仅解决了中间区域应变能低而导致的材料缺失问题，还能协调型材在不同方向载荷下的力学特性；优化后的型材组合形成新型断面构型后，对于整车结构，将空载状态下的优化结果作为整备状态下的初始设计，建立了车体状态协同尺寸优化方法。通过以上方法对车体结构进行了优化设计，与参考设计方案相比，结果表明：优化后单体型材的性能得到了提升；新设计方案减重10.741%，等效弯曲刚度、1阶垂弯模态频率分别提升了21.819%、9.832%。本研究为高速列车车体结构设计提供了优化设计方法和参考，为复杂结构的优化设计提供了一种新思路。关键词：高速列车车体;拓扑优化;尺寸优化;轻量化;模态;刚度0|0|0更新时间：2026-04-04 - “专家针对动车组制动系统可靠性建模难题，提出模糊多状态动态退化可靠性分析方法，构建多状态动态退化模型，引入瞬态指标，降低模型复杂度，为制动系统维修计划制定提供理论指导。”摘要：针对现有的动车组制动系统可靠性建模分析方法大多忽略运营过程中部件性能状态随工作时间、工作载荷等因素而动态退化，且在系统服役期间内缺乏全面有效的瞬时动态退化测度指标，以及动车组制动系统在实际运营过程中故障数据信息源复杂多样，导致零部件故障概率无法精确描述的问题，提出动车组制动系统模糊多状态动态退化可靠性分析方法：首先根据齐次连续时间马尔可夫理论(homogenous continuous time Markov process, HCTMP)与制动系统动态退化机理，结合制动系统退化转移机制构建多状态动态退化模型，准确表达部件性能退化与系统多种性能状态之间的相互转移关系。引入动态集成期望、状态滞留时间以及标准化预期时间3个瞬态指标描述全生命周期内任意时刻系统退化状态。其次，通过设置筛选函数对结构性能函数进行预筛选以降低模型计算复杂度，采用三角模糊数处理多状态退化迁移数据。最后，与蒙特卡洛及连续时间贝叶斯方法对比验证本文模型的准确性，并对兰新高铁CRH5型动车组制动系统进行可靠性建模分析。研究结果表明：本文模型可以有效表征制动系统动态退化特性与多状态特性的耦合机理，筛选过后计算时间相对减少21.58%，有效降低模型复杂度及计算复杂度。研究结果中，一系列瞬态指标可为制定动车组制动系统零部件的维修计划提供理论指导。关键词：制动系统;可靠性分析;多状态;动态退化;HCTMP模型;瞬时指标0|0|0更新时间：2026-04-04
- “高速列车加装升力翼后动力学性能优化研究取得进展，专家建立混合阻尼控制器模型并引入模糊控制优化，有效解决动力学指标超限问题，提升列车运行安全性和舒适性。”摘要：高速列车在加装升力翼后，运行过程中的气动升力显著提升，但采用被动控制时的列车动力学性能明显恶化。为提高列车运行过程中的安全性与舒适性、解决动力学指标超限问题，考虑采用半主动控制方法对悬挂系统进行控制，建立了天棚-地棚混合阻尼控制器模型；随后引入模糊控制方法对控制模型进行优化，利用模糊控制技术实现了混合阻尼权重系数的自适应调控；对进行半主动悬挂控制后的升力协同高速列车在400～500 km/h主要运行工况的动力学性能进行仿真计算，对比分析优化前后动力学性能指标的变化情况。研究结果表明：经由模糊控制优化后的混合阻尼控制解决了横风工况下轮轴横向力、脱轨系数、轮重减载率的超限问题，400 km/h速度下各指标分别下降了32.75%、37.50%、23.75%；500 km/h速度下各指标分别下降36.56%、33.34%、29.89%，平稳性和舒适性有所优化；在交会工况下500 km/h列车轮重减载率超限问题得到了解决，保证了在未大幅牺牲运行平稳性的前提下，列车的安全性有所提高。该控制模型能有效针对加装升力翼后的高速列车悬挂系统进行控制，解决动力学指标超限问题，同时在保证运行平稳性没有明显降低的情况下，提高列车运行的安全性。研究结果为进一步优化加装升力翼后的高速列车动力学性能提供了参考。关键词：高速列车;半主动控制;模糊控制;混合阻尼控制;升力翼;悬挂系统0|0|0更新时间：2026-04-04
- “高铁运行速度提升至350 km/h，接触网吊弦疲劳失效问题凸显。专家采用弓网动力学仿真模拟，编制疲劳载荷谱，开展疲劳试验，建立磨损量模型，为降低接触网运行维护成本与新型吊弦寿命评估提供参考。”摘要：随着我国高铁运行速度提升至350 km/h，接触网吊弦在高频振动、高应力循环下的疲劳失效问题日益凸显，传统螺栓连接吊弦因应力集中易断裂，而无螺栓整体吊弦的失效机理和寿命预测研究尚不完善。针对无螺栓整体吊弦采用弓网动力学仿真模拟吊弦在实际运行中的动态响应，提出一种基于自适应核密度估计和蒙特卡洛模拟的疲劳载荷谱编制方法，编制适用于工作条件的疲劳载荷谱，创新性地表征了实际工况下的载荷分布特性。其次，以无螺栓整体吊弦为研究对象，开展吊弦疲劳试验，通过电子显微镜观察和分析磨损断面特征，分析其失效机理。最后，通过对吊弦磨损过程的分析研究，建立磨损量模型，计算不同工况下的吊弦磨损寿命，并与编制好的疲劳载荷谱进行对比验证。研究结果表明，吊弦的磨损过程可划分为3个阶段，即初期磨损阶段、稳定磨损阶段和急剧磨损阶段，其中当吊弦上部磨损厚度达到8 mm时，可判定吊弦已达到失效状态；通过对试验获得的寿命数据进行数学拟合，采用逆幂律模型绘制了无螺栓整体吊弦的磨损寿命曲线，反映了其疲劳寿命随载荷变化的规律。此外，疲劳载荷谱所对应的累积磨损损伤值与单次列车通过吊弦时产生的磨损损伤值基本一致，验证了所编制疲劳载荷谱的准确性和实用性。研究结果为进一步降低接触网运行维护成本与新型吊弦寿命评估提供参考。关键词：接触网吊弦;弓网动力学;疲劳载荷谱;疲劳试验;寿命预测0|0|0更新时间：2026-04-04
- “介绍了其在高速列车客室空气质量领域的研究进展，相关专家建立了全尺寸三维数值模型，模拟了客室内流场分布及TVOC浓度场，为改善车厢内空气环境提供了理论依据。”摘要：由于高速列车轻量化和先进材料发展的要求，必不可少地使用了大量轻型装饰材料，从而增加了新造列车客室内挥发性有机物(total volatile organic compounds, TVOC)的散发，如果不进行充分通风，污染物会大量堆积甚至超标。为揭示车辆运行状态下客室TVOC浓度时空分布规律的影响机制，明确TVOC浓度是否符合现行标准规范，需要探究不同送风模式下TVOC的传播特性，为改善车厢内空气环境提供理论依据。文章以某型动车组列车中间车为研究对象，建立全尺寸三维数值模型，涵盖客室空间与风道系统，模拟客室内流场分布及TVOC浓度场，分析不同送风模式对TVOC在列车客室内分布特征的影响。研究表明：在冬季送风、夏季送风两种送风模式下，客室两端连廊的TVOC浓度均高于客室乘客座位区域，且局部区域受涡流影响出现TVOC集聚现象。通过分析TVOC在座位的列间传播发现，位于客室中部的C列座位区域TVOC浓度远低于其余列。对比两种送风模式，在冬季送风模式下，TVOC容易在客室中部和底部囤积，而夏季送风模式对TVOC的去除效果更好。夏季送风模式下客室内TVOC平均浓度为0.003 8 mg/m3，最高浓度为0.012 mg/m3；冬季送风模式下客室内TVOC平均浓度为0.004 0 mg/m3，最高浓度为0.017 mg/m3。该研究证明了现行通风系统的通风模式均能维持车厢内TVOC的浓度在现行标准规定范围之内，对比了不同送风模式对于TVOC的去除效率差异性，为新车快速、高效地去除TVOC提出了参考思路。关键词：TVOC;送风模式;列车客室;内流场;传播规律0|0|0更新时间：2026-04-04
高速铁路技术
- “大型铁路客站进站口客流预测研究取得新进展，专家提出多进站口客流协同预测方法，基于多源数据融合构建综合数据集，设计CLTAttention预测模型，实证研究显示模型精度高、鲁棒性强，为客站精细化运营提供理论依据，有效缓解高峰拥堵、优化资源利用率。”摘要：大型铁路客站普遍采用多进站口布局，但各进站口客流存在显著的空间异质性。现有管理模式仅能通过售票系统获取宏观客流总量，缺乏对细分进站口分时段客流分布的精准预测，致使资源配置呈现静态化特征，进而导致高峰时段局部通道拥堵、旅客进站效率下降等问题。为提高进站口客流预测精度，支持动态资源配置，提出一种多进站口客流协同预测方法。基于多源数据融合，整合历史售票数据(由历史上车人数模拟)、列车开行计划及闸机数据，构建包含时空流量、周期特征及高峰时段特性的综合数据集。设计CLTAttention预测模型，结合卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)的局部特征提取能力、长短期记忆网络(long short-term memory network, LSTM)的时序建模优势，以及时间注意力机制的自适应权重分配，实现多进站口客流的时空协同预测。同时，通过动态权重可视化技术增强模型的可解释性。在某枢纽站的实证研究中，CLTAttention模型表现优于单模型及经典组合模型：平均绝对误差(mean absolute error, MAE)较次优组合模型(CNN+LSTM)降低4.0%，均方根误差(root mean square error, RMSE)降低6.4%，拟合优度(R2)提升至0.938，验证了模型的高精度与鲁棒性。动态权重可视化进一步揭示了客流分布的时空规律，提升了模型的可理解性。基于预测结果生成的动态资源配置方案，为客站精细化运营提供了理论依据。提出的多源数据融合与CLTAttention模型能够有效提升大型客站多进站口客流协同预测精度，对缓解高峰拥堵、优化资源利用率具有重要实践价值。关键词：大型铁路客站;卷积神经网络;长短期记忆网络;时间注意力机制;多进站口客流预测0|0|0更新时间：2026-04-04
- “货运班列开行方案研究取得新进展，专家构建了考虑托运人路径选择的货运班列开行方案与列车运行图联合优化模型，为提升铁路运输服务市场吸引力与运营收益提供理论支持与决策依据。”摘要：货运班列作为铁路运输的重要载体，其开行方案直接影响运输资源配置效率与服务能力。现行开行方案多以运力供给为主导，缺乏对托运人路径选择行为的考虑，导致货运班列资源配置效率偏低、市场吸引力不足。为提升运输服务适配性与运营效益，本研究构建考虑托运人路径选择的货运班列开行方案与列车运行图联合优化模型。以铁路运营收益最大化为目标，采用巢式Logit模型刻画托运人的惯性偏好和非惯性偏好，将运行图、维修天窗、载货与编组等关键要素纳入模型约束，并为求解该非线性整数规划模型设计嵌套CPLEX的粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)。由成都至洛杉矶的算例分析可知，开行方案与运行图联合优化后铁路运输路径的选择比例达到56.6%，铁路运营收益为301 608元。若不考虑托运人路径选择行为或忽略运行图联合优化，铁路运输时间会大幅延长，导致铁路运输路径的选择比例分别下降42.0%和45.7%。进一步敏感性分析显示，当托运人时间效用系数从0.01提升至1.0倍时，路径选择比例由30.5%增至56.6%；中转作业时间延长9倍时将导致路径选择比例从56.6%下降至19.1%。研究结果表明，考虑托运人路径选择行为的货运班列开行方案能够有效提升铁路运输服务的市场吸引力与运营收益，为实现运输结构调整与铁路货运高质量发展提供理论支持与决策依据。关键词：铁路货运班列;运输路径选择;开行方案;列车运行图;联合优化0|0|0更新时间：2026-04-04
- “地铁站点周边兴趣点（POI）对客流影响显著。专家构建多维兴趣点驱动的地铁客流多通道集成预测方法，提出多通道注意力集成时空神经网络（MCASTNN）模型，经杭州地铁数据验证，预测精度高，为轨道站点资源优化配置等提供参考。”摘要：地铁站点辐射范围内的兴趣点(point of interest, POI)蕴含着丰富多样的时空特征。在相应时段内，POI会吸引大量交互客流。为精确捕捉POI对地铁客流的影响机理，提出一种多维兴趣点驱动的地铁客流多通道集成预测方法。首先，综合考虑地铁站点属性对客流的吸引作用、各类POI在不同时段内对客流吸引力的动态变化和各地铁站辐射范围内的POI种类数量和距离，分别构建站点客流吸引力公式、POI时间变化权重模型和POI空间流动交互矩阵。然后，提出一种多通道注意力集成的时空神经网络(multi channel attention spatio-temporal neural network, MCASTNN)客流预测模型，采用三分支结构，应用多种注意力机制挖掘多维POI与地铁客流间的深层关联性，通过多通道注意力集成机制进行特征融合，可有效提取地铁客流复杂的站点属性、时间和空间特征。最后，在杭州地铁AFC刷卡数据集上进行验证。结果表明：相较经典机器学习模型和深度学习模型，MCASTNN在居住主导型站点、工作主导型站点和混合商用型站点等多场景和不同时间步长下均具有更高预测精度，相较于Transformer在单步预测任务中均方根误差和平均绝对误差分别平均下降3.09和3.11。对POI特征和MCASTNN进行消融实验，验证了建模方法和各分支特征提取的有效性。该方法可为有关部门优化配置轨道站点资源、合理制定列车开行方案等提供参考。关键词：城市交通;多维POI综合应用;注意力机制;地铁客流预测;时空关联特征0|0|0更新时间：2026-04-04
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基于框架稳定的城轨运行图节能提升优化研究 AI导读
“介绍了其在城市轨道交通节能领域的研究进展，相关专家设计了基于再生制动能利用的运行图节能优化策略，为城轨运营企业运输组织节能提供决策支持。”摘要：在城市轨道交通系统中，通过多列车时空关系进行再生制动能利用，是当前实现列车运行图节能的有效途径。但列车运行图编制将客流服务和运输组织等方面的目标和要求放在突出位置，节能目标应服从于这些因素的需要。充分考虑节能因素在运输组织中的地位，对已按照运营要求编制的列车运行图，严格限定调整幅度范围，在保证运行图结构框架稳定性的前提下进行运行图节能调整优化。在该问题中，基于城轨列车再生制动能即时利用条件和列车运行曲线能耗状况，设计了多区间列车运行曲线组合优化和列车运行线平移相结合的运行图节能优化策略。从列车运行曲线备选集中选择兼顾牵引能耗降低和再生制动能利用提升的曲线，微调列车始发时刻改变多列车运行工况层面的相对时间位置，实现运行图总净能耗的降低。构建最小化城轨列车运行图总净能耗的0-1非线性混合整数规划模型，严格限定发车间隔、始发时刻调整范围、交路接续关系和接续时间等城轨列车运行图时间要素变化范围以保持运行图框架稳定性。通过约束条件确定各列车运行线可调整范围，针对列车运行曲线选择和始发时刻平移设计单亲单子、双亲双子两种遗传算子，采用遗传算法进行求解。采用广州地铁8号线实际运行图数据验证优化方法，结果表明算法在处理大规模案例时能在有效的时间内取得良好的节能效果，运行图再生制动能利用量从3 519 kW∙h提高到8 667 kW∙h，运行图总净能耗降低了6 031 kW∙h，降幅达6.78%，节能效果较为显著。优化方法可为城轨运营企业运输组织节能提供决策支持，具备一定的实际意义。关键词：城市轨道交通;节能运行图;运行图要素调整;再生制动能量利用;遗传算法0|0|0更新时间：2026-04-04 - “介绍了其在新能源轨道车辆领域的研究进展，相关专家提出了一种基于模型预测控制改进的下垂控制的三电平Boost直流变换器多模块并联均流的控制方法，为解决并联模块均流问题提供了有效方案。”摘要：新能源轨道车辆中高压直流电源系统是新能源有轨电车的重要架构之一。大功率变换器并联能够实现电感体积和变换器效率的双重优化，利用直流变换器将不稳定的输入电源转换为稳定的直流电源，从而保证轨道车辆稳定运行。为了实现多模块直流变换器的负载均流并提高系统稳定性，需要有效的均流控制策略。针对元器件之间存在偏差导致并联模块难以实现均流的情况，基于传统下垂控制的分析，发现了多个模块并联运行时，传统下垂控制下负载调整率较大。因此，以2个模块并联为例，在经典的均流方式基础上，提出一种基于模型预测控制改进的下垂控制的三电平Boost直流变换器多模块并联均流的控制方法，通过预测各变换器的输出电流和输出电压，预测最优下垂系数，使各三电平Boost直流变换器输出至负载的电流实现均衡。利用MATLAB/Simulink软件平台，在负载端扰动下，对传统下垂控制和模型预测控制改进后的下垂控制对三电平Boost直流变换器多模块并联均流控制进行了仿真。仿真结果验证了在升压电感存在偏差的情况下，改进后的下垂控制对并联模块的输出电流有更好均流效果。由仿真结果可知，对于传统下垂控制的系统，在负载扰动前，其系统不均流度约为10%，当负载发生跳变，其输出电流的不均流度约为15%。而利用模型预测控制改进后的下垂控制，在系统稳定运行的条件下，系统的不均流度始终最大不超过6%。为了验证仿真有效性，利用RT-LAB平台进行了半实物实验，实验结果与仿真基本吻合。研究结果表明：利用模型预测控制改进后的下垂控制具有良好的均流效果和负载调整效果。关键词：轨道车辆;三电平Boost直流变换器;下垂控制;并联均流;模型预测控制0|0|0更新时间：2026-04-04
智慧交通与物流
- “介绍了中低速磁浮线路复杂地形建设的研究进展，专家建立了车辆 - 轨道动力学模型，为平竖曲线重合参数设计提供参考。”摘要：中低速磁浮线路在面临复杂地形条件时常需将平曲线和竖曲线段进行重合建设，但曲线重合线路对车辆动力学性能的影响尚不明确。为此，基于磁浮交通线路的设计方法，结合曲线重合线路的特点，分别建立了考虑竖圆重合(竖曲线与圆曲线重合)和竖缓重合(竖曲线与缓和曲线重合)线路条件的车辆-轨道动力学模型。在相关标准的基础上，研究磁浮列车通过不同曲线重合段时的悬浮运行动态振动特性，分析圆曲线半径、缓和曲线长度和竖曲线半径等线路参数对系统动态响应的影响。进一步开展曲线重合段线路参数设计研究，量化了不同速度等级下线路参数之间的匹配关系并给出其建议值。研究结果表明，相对于竖圆重合工况，车辆通过竖缓重合段的动力学响应更加显著。圆曲线半径越小、缓和曲线越短或竖曲线半径越小，车辆通过曲线重合段的动态响应越剧烈。当半径为150 m的圆曲线与半径为2 500 m的竖曲线重合时，车辆的安全通过速度为42 km/h。若竖曲线半径缩减至1 250 m，车辆通过速度需限制在30 km/h以下。在竖曲线半径为2 500 m且缓和曲线长度为60 m的竖缓重合段，车辆的安全通过速度为34 km/h。当缓和曲线长度缩短至42 m时，车辆通过速度需进一步降低至30 km/h以内。研究成果可为中低速磁浮线路平竖曲线重合参数设计提供参考和指导。关键词：中低速磁浮;竖缓重合;竖圆重合;线路参数;动力学性能0|0|0更新时间：2026-04-04
- “针对千米级高铁斜拉桥梁端轨道不平顺及道床状态评估难题，专家系统分析了轨道不平顺特征与道床刚度分布，构建了梁端轨道质量指数，为高铁桥梁轨道维护提供科学依据。”摘要：针对千米级跨度高铁斜拉桥梁端轨道不平顺局部特征难以量化，有砟道床状态普遍欠佳且评估效率低的问题，以某千米级斜拉桥为例，系统开展梁端轨道不平顺特征分析与轨道状态评价。首先，基于极端温度下专项检测试验数据，分析梁端区域轨道动态不平顺与道床刚度的分布特性。其次，采用自适应噪声集合经验模态分解(CEEMDAN)与功率谱密度(PSD)方法剖析梁端区域轨道不平顺时频特征；通过不同评价区间长度标准差管理效能的对比分析，构建以基本轨刨切点为中心的25 m区间长度标准差作为梁端轨道质量指数(TQI-GE)，并基于其与车体垂向加速度线性关系制定安全限值。最后，结合变分法计算轨道不平顺的分形维数，分析其与道床刚度的相关性。结果表明：梁端区域轨道动态质量较差，局部区段内连续出现较大高低不平顺，引桥侧钢轨伸缩调节器区域道床刚度不足。梁端区域轨道不平顺CEEMDAN方法可突显梁端区域轨道不平顺的局部特征，轨道不平顺在梁端钢轨伸缩调节器与主桥侧梁端显著波动，空间波长集中在4～18 m范围内。TQI-GE能灵敏稳定地反映梁端轨道不平顺波动特征，建议TQI-GE超过7.5 mm时应及时维修。轨道不平顺3～25 m分形维数与道床刚度呈现负相关性，梁端区域存在道床刚度不均匀问题，分形维数可以作为梁端道床状态评价指标。研究成果能为千米级高铁桥梁梁端轨道不平顺与道床状态评价提供参考依据。关键词：轨道不平顺;梁端伸缩区域;轨道检测;时频特征;道床刚度0|0|0更新时间：2026-04-04
- “专家设计了基于Hough-CPD-DTWω的轨道动静态检查数据匹配方法，解决了里程不连续条件下数据非自然对齐问题，为全面掌握高铁轨道状态提供技术基础。”摘要：建立动静态检查数据的匹配关系，是全面评价轨道平顺性状态并合理制定养护维修策略的基础。为了解决里程不连续条件下动静态检查数据的非自然对齐问题，设计一种基于Hough-CPD-DTWω的轨道动静态检查数据匹配方法。首先，基于Hough变换的噪声鲁棒性和遮挡容忍性，从动态时间规整的规整路径中估计数据的首尾里程偏差并修正里程；在此基础上，借助变点检测方法识别缺失里程区间，并将数据划分为连续与不连续里程子区域；最后，针对识别的连续里程子区域，通过在动态时间规整中引入斜率权重ω，对动静态检查数据进行二次匹配，以实现更准确的数据对齐。为验证算法在里程不连续条件下的匹配效果，以某高铁实测数据为基础，通过在序列不同位置设置不同长度的数据缺失来模拟里程不连续工况并进行仿真。仿真结果表明：各工况下Hough变换均能准确估计首尾里程偏差，且无需迭代；变点检测识别断点与实际断点偏差在0.25 m之内，可准确地依据里程连续性将数据进行分段；在约束匹配过程中，当斜率权重取1.001 7～1.006 2时，扭曲率可由经典DTW的30.973%减少到5.519%，同时动静态检查数据相关系数≮0.9，兼顾了扭曲程度与波形一致性的平衡。上述方法在里程不连续条件下实现了轨道动静态检查数据更自然的对齐，有助于全面准确地掌握高速铁路的轨道状态，并为进一步挖掘轨道的时变特性与过程模式提供技术基础。关键词：轨道检查;数据匹配;动态时间规整;Hough变换;变点检测0|0|0更新时间：2026-04-04
- “介绍了其在边坡稳定性预测领域的研究进展，相关专家通过多模型融合策略，为解决传统单一机器学习模型泛化能力不足等问题提供解决方案。”摘要：针对传统单一机器学习模型在边坡稳定性预测中存在泛化能力不足、敏感性指标分析缺失等问题，本研究旨在通过多模型融合策略提升预测精度，为边坡工程的风险预警与优化设计提供理论支撑。结合文献调研得到的1 077个土质边坡案例，选取容重、黏聚力、内摩擦角、边坡高度、角度和孔隙压力比作为输入变量，基于随机森林、支持向量机和梯度提升机3种基学习器，通过逻辑回归的Stacking方法实现多模型决策级融合，并基于SHAP分析解释各输入变量影响边坡稳定性的内在机制。结果表明，多模型决策级融合模型预测精度高，其准确率为93.52%，F1分数为93.81%，平均精度分数为98.39%，AUC值为0.982 2，相较于其他3个模型有明显提升。基于工程应用样本进一步验证其工程意义，结果表明多模型融合策略在边坡稳定性预测中表现出更优的鲁棒性和泛化能力，更具有工程实际价值。全局SHAP分析表明，对边坡稳定性影响大小顺序依次为容重、黏聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度及孔隙压力比，其中容重、黏聚力、内摩擦角具有显著正向影响，而边坡高度、角度和孔隙压力比则倾向于降低稳定性，同工程实际影响机制相吻合。同时，基于特征依赖性明确各影响因素边界，通过个体依赖性进行验证，体现出良好的工程一致性与可解释性。研究结果可为边坡灾害的风险评估和管理提供理论支持和实践指导。关键词：边坡稳定性;机器学习;多模型决策级融合;预测模型;SAHP可解释性分析0|0|0更新时间：2026-04-04
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纤维加筋风积沙路基累积塑性应变试验研究 AI导读
“重载铁路风积沙路基易引发轨道不平顺甚至结构失效，威胁运营安全。专家通过动三轴试验，研究聚丙烯纤维加筋对风积沙累积塑性应变特性的改良效果，发现纤维掺入可明显降低累积塑性应变，研究成果为重载铁路纤维改良风积沙路基的耐久性设计及长期服役性能评估提供借鉴。”摘要：重载铁路风积沙路基动应力幅值大，累积塑性应变大，可能引发轨道不平顺甚至结构失效，威胁运营安全。为研究聚丙烯纤维加筋对风积沙累积塑性应变特性的改良效果，以未掺纤维试样作为对照组，研究聚丙烯纤维对风积沙的加筋改良效果，围压取50、100、150 kPa，动应力幅值取30、60、90 kPa，偏应力为15 kPa，频率为1 Hz，采用正弦波模拟循环荷载，开展振次2 000次的动三轴试验。累积塑性应变随围压的增大而减小，围压每升高50 kPa，累积塑性应变降幅为56.7%和75.3%。累积塑性应变随动应力幅值的增大而增大，动应力幅值每升高30 kPa，累积塑性应变增幅为207.1%和290.5%。聚丙烯纤维的掺入可以明显降低风积沙的累积塑性应变，未掺纤维试样的累积塑性应变平均值为2.0%，纤维加筋试样的累积塑性应变平均值为1.4%，较未掺纤维试样降低29.7%。基于动三轴试验数据，采用主成分分析法，计算各变量对累积塑性应变的影响程度，围压、动应力幅值、纤维掺量对累积塑性应变的贡献率分别为42.2%、42.5%和15.3%，围压以及动应力幅值对累积塑性应变影响显著。基于试验结果，综合考虑围压、动应力、纤维掺量等因素，采用半对数预测模型模拟累计塑性变形随振次的发展规律，模型拟合效果较好。研究成果可为重载铁路纤维改良风积沙路基的耐久性设计以及路基的长期服役性能评估提供借鉴。关键词：风积沙;纤维加筋;动三轴试验;累积塑性应变;多因素预测模型0|0|0更新时间：2026-04-04 - “介绍了其在再生细骨料优化领域的研究进展，专家探索了球磨强化技术对骨料粒形及混凝土性能的影响，为提升混凝土性能开辟了新方向。”摘要：本研究旨在通过球磨强化技术(ball milling modification, BMM)优化再生细骨料(recycled fine aggregate, RFA)，并系统评估其对拌合混凝土工作性能、力学性能和孔隙结构的影响机理。采用球磨机对RFA进行5～25 min梯度强化，使用数字图像处理技术(digital image processing, DIP)提取骨料圆形度和棱角性粒形参数，并结合K-means聚类算法采集数据集中关键信息，从而量化分析骨料的粒形特征。随后以强化后RFA制备混凝土试件，测试坍落度、7 d和28 d 抗压强度及孔隙结构参数(含气量、气泡平均弦长、气孔间距系数)，对孔隙参数进行归一化处理并建立孔隙-力学性能关联模型。研究结果表明，随着强化时间的增加，RFA的物理性能得以改善，粒形特征呈现出圆形化和低棱角化的趋势，高等级圆形度占比增加20%，低等级棱角性占比增加24%。强化后混凝土坍落度较未强化组提高21.13%，28 d抗压强度提升16.56%，且这些性能指标与骨料的粒形特征参数存在显著的线性相关性。气孔结构分析表明，随强化时间增加，混凝土含气量呈下降趋势，0～100 μm级微孔比例提高，而400 μm以上大孔比例明显降低，孔隙结构的优化进一步提升了混凝土的密实性，且抗压强度与孔隙结构参数之间呈现显著相关性。BMM强化技术通过剥离RFA表面旧砂浆并优化骨料粒形，显著改善了骨料与新水泥浆体的界面过渡区，提升了混凝土的流动性、力学性能和密实性，为RFA的高效利用提供了理论依据和技术支持。关键词：再生细骨料;再生混凝土;球磨强化技术;粒形特征;气孔结构0|0|0更新时间：2026-04-04
- “针对多孔地质聚合物材料在风化作用下易发生结构劣化、力学性能衰减及耐久性不足的问题，专家提出了一种一体化“发泡 - 表界面性能优化”的材料制备策略，为开发兼具优异保温性能和耐久性的新型建筑节能材料提供了理论依据和技术支撑。”摘要：针对多孔地质聚合物材料在风化作用下易发生结构劣化、力学性能衰减及耐久性不足的问题，以偏高岭土-矿渣为基体，利用聚甲基氢硅氧烷(polymethylhydrosiloxane, PMHS)实现孔隙调控与表面疏水的同步优化，提出一种一体化“发泡-表界面性能优化”的材料制备策略，以实现孔隙结构优化与表面疏水改性的协同增效。研究结果表明，孔隙率随PMHS掺量(0.5%～1.5%)而增加，平均孔径呈现先增大后减小的趋势，材料吸水率显著降低(吸水率降低至28.2%)，孔隙连通性也明显提升(孔隙率提升40%)。当PMHS掺量为1.0%时，孔隙率为66.5%，形成以686.74 μm平均孔径为主的连通结构。此时材料展现出最优综合性能，即导热系数0.162 6 W/(m∙K)、干密度505 kg/m3、28 d抗压强度1.43 MPa。PMHS的掺入水解产生的硅醇基团(Si―OH)与地聚物凝胶表面羟基发生缩合反应，形成Si―O―Si共价键连接，成功将疏水烷基接枝至材料表面，同时原位生成纳米丝状结构使表面粗糙度增加。同时，研究揭示了PMHS在碱性环境下的双功能作用机制，其既作为孔隙调控剂通过H2释放优化孔结构，又通过有机-无机杂化反应构建疏水表面。一体化制备技术有效解决了传统分步工艺中孔隙结构与疏水处理不匹配的问题，为开发兼具优异保温性能和耐久性的新型建筑节能材料提供了理论依据和技术支撑。关键词：地聚物;多孔材料;PMHS;微观形貌;整体改性0|0|0更新时间：2026-04-04
轨道与基础
- “介绍了其在桩基抗震领域的研究进展，专家建立了桩 - 冻土非线性有限元模型，为冻土区液化场地桩基抗震设计提供参考。”摘要：为研究上覆冻土层影响下液化场地桩基地震反应特性，设计制作了上覆冻土层液化场地1×2桩基模型，通过振动台试验，分析地震作用下饱和砂土超静孔压和超静孔压比、承台加速度和位移、上部结构加速度和位移以及桩基曲率的变化规律。同时，基于OpenSees有限元软件，建立考虑上覆冻土层与液化土层剪切效应的桩-冻土非线性二维有限元模型，研究上覆冻土层厚度对桩基地震反应的影响。结果表明：0.3g地震波作用下，砂土层土体及承台加速度峰值放大系数均不超过1，上部结构加速度峰值放大1.75倍，上覆冻土层的存在会抑制砂土层顶部土体的加速度响应，并加剧顶部土体的液化。地震波在砂土层从下向上传播过程中存在能量损耗，土体液化后会吸收地震波能量并过滤其高频部分。超静孔隙水压力随深度增加而增大，超静孔压比随深度增加而减小，液化最先发生在砂土层顶部。承台位移较小，上部结构位移现象明显，上部结构残余位移为承台的3.6倍。桩基曲率在冻土层底部最大，桩基最容易在冻-砂交界处发生破坏。上覆冻土层厚度越厚，土体超静孔压比越小，土体液化概率越低，上覆冻土层厚度增加能在一定程度上提高桩基的抗弯和抗剪承载力。研究成果可为西部冻土区液化场地桩基础桥梁的抗震设计提供一定参考。关键词：冻土;液化场地;桩基;地震反应;振动台试验;数值模拟0|0|0更新时间：2026-04-04
- “介绍了其在预应力超高性能混凝土竖向分层组合箱梁桥领域的研究进展，专家通过成桥静力加载试验和有限元分析，验证了界面抗剪连接状态对整桥结构受力性能的影响，为预制拼装桥梁工程提供了设计依据。”摘要：为明确界面抗剪连接状态对预应力超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC)竖向分层组合箱梁桥组合界面和整桥结构受力性能的影响，以一座预制拼装预应力UHPC连续组合箱梁桥为实例，对其进行成桥静力加载试验，测试并分析UHPC组合箱梁桥的受力性能，建立全桥参数化有限元模型并以实测结果验证了模型的适用性。在此基础上，分析了UHPC组合箱梁界面剪力连接度η和集束度γ对UHPC组合箱梁桥受力性能的影响。成桥试验和有限元分析结果表明：1) UHPC组合箱梁实桥结构的整体受力性能良好，梯道和桥面铺装对主体结构受力性能影响较小；2) 随着剪力连接度的增加，UHPC竖向分层组合连续箱梁桥的竖向抗弯刚度和界面剪力键所受剪力相应增加，当剪力连接度η大于0.7后，竖弯刚度和剪力键所受剪力的增长幅度均小于5%，因此UHPC竖向分层组合梁的设计剪力连接度η不应小于0.7；3) 随着界面剪力键布置的集束度增加，UHPC竖向分层组合连续箱梁桥的竖向抗弯刚度明显降低，单个剪力键所受剪力不断增加且其分布更趋不均匀。当集束度大于0.1时，组合箱梁桥竖弯刚度的降低幅度超过10%，故组合箱梁界面剪力键布置的集束度γ不应大于0.1，或剪力键中心距不应大于梁跨的1/16。研发的预应力UHPC竖向分层连续组合箱梁结构在预制拼装桥梁工程中具有良好的适用性。关键词：桥梁工程;组合箱梁桥;桥梁测试;数值分析;超高性能混凝土(UHPC);剪力连接度;集束度0|0|0更新时间：2026-04-04
- “东南沿海岛礁海域某大型跨海公铁两用桥梁监测研究取得新进展，专家采用协方差驱动随机子空间法，系统识别了桥梁模态参数，揭示了其在复杂海洋环境下的动态演化规律，为大型跨海桥梁建设运营提供理论支撑。”摘要：大型跨海桥梁是沿海交通基础设施的重要节点与关键工程。跨海桥梁运营环境复杂，与内陆有显著差异，明确复杂海洋环境下桥梁结构的动力特性与动态演化规律是保障桥梁服役安全的重要前提。基于东南沿海岛礁海域某大型跨海公铁两用桥梁一年的环境与结构监测数据，采用协方差驱动随机子空间法(covariance-driven stochastic subspace identification, SSI-COV)，系统识别了一阶正、反对称竖弯与扭转模态参数，并揭示了大型跨海桥梁在复杂海洋环境下的动态演化规律。研究结果表明：1) 一阶正对称竖弯频率对温度变化最为敏感，其与温度呈显著负相关，并且从季节和单日两个时间尺度对一阶正、反对称竖弯及扭转模态参数进行分析，发现结构频率与阻尼比总体上随温度升高而降低。2) 以特定风向、特定时间下的15 m/s风速为阈值，研究“高风速”与“低风速”不同情况下对桥梁频率与阻尼比的影响，结果表明，竖弯频率与阻尼比随风速的增加分别呈现减小与升高的趋势，一阶正对称扭转模态遵循相同规律，而反对称扭转模态则表现相反特性，台风“灿都”案例进一步验证了该规律的普适性。3) 数据分析表明，湿度对桥梁结构模态参数的影响不显著。4) 通过建立主梁振幅与模态参数的定量关系，主梁振幅与竖弯频率呈负相关，与阻尼比呈正相关。本研究为大型跨海桥梁的建设、运营提供了基础理论支撑。关键词：桥梁工程;动力特性演化;模态识别;模态参数;协方差驱动随机子空间法;环境影响0|0|0更新时间：2026-04-04
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地铁隧道分区冻结施工冻胀控制数值模拟研究 AI导读
“地铁隧道冻结工程研究取得新进展，专家建立二维热力耦合模型，通过数值模拟研究冻结期地层响应，为地铁隧道冻胀控制提供理论依据。”摘要：随着城市地下空间的不断开发，邻近既有结构的地铁隧道冻结工程逐渐增多，精确的扰动预测和有效的冻胀控制对保证施工安全至关重要。为此，通过考虑土体的正交各向异性冻胀和相变过程，建立二维热-力耦合模型，在ABAQUS有限元软件上开发了相应模型子程序，并利用该软件开展了某浅埋地铁隧道分区冻结施工的数值模拟，系统研究了冻结期地层温度场、位移场演化规律。在此基础上，探讨了限位温度、泄压程度、控制时机对上覆结构变形的控制效果。研究结果表明：建立的数值模型能够有效模拟冻结过程中的地层响应及泄压效果，模拟结果与现场监测数据吻合良好。车站底板隆起随泄压程度的增大而减小，且存在使冻结壁内外侧土压失衡的泄压程度阈值；高温限位通过控制冻结锋面推进有效减缓冻胀生长，但温度过高则会制约冻结壁正常发育；在冻结第30 d进行泄压可高效释放冻胀力，过早介入会导致地层温度场波动较大，不利于冻结壁形态和强度的发展，且会造成冷量损失。在确保泄压效率与冻结壁发育平衡的基础上，高温限位与取土泄压协同措施能够有效控制冻胀，尤其在冻结第30 d以50 ℃限位结合20%泄压的实施效果最佳。研究成果可为同类地铁隧道水平冻结工程的设计优化和冻胀控制提供理论依据。关键词：地铁隧道;人工地层冻结;数值模拟;冻胀控制;分区泄压;高温限位0|0|0更新时间：2026-04-04 - “依托郑州地铁联络通道顶管法施工工程，专家开展顶管掘进期间接收端主隧道应变响应现场试验，系统分析顶进全过程中衬砌环应变演变规律，阐明衬砌环内力分布特征与环间传力机制，识别危险工况及结构薄弱位置。”摘要：为探明联络通道顶管施工对接收端主隧道结构力学响应的影响机理，依托郑州地铁联络通道顶管法施工工程，开展顶管掘进期间接收端主隧道应变响应现场试验，系统分析顶进全过程中衬砌环应变演变规律，阐明衬砌环内力分布特征与环间传力机制，识别危险工况及结构薄弱位置。研究结果表明：在预撑阶段，接收端主隧道环向应变增量呈“竖椭圆形”空间分布特征，且随着顶管机靠近，该分布形态逐渐增强；接收破洞完成后，各衬砌环的环向应变增量竖椭圆形分布程度有所减弱，其中半切削环270°位置处的应变响应最为显著，环向应变增量由破洞前的94.5×10-6骤降至-147.0×10-6，纵向应变增量由-16.8×10-6突增至55.0×10-6，该处为主隧道结构的薄弱位置。施工过程中，隧道环向所受扰动远大于纵向，且距离破洞中心越近的衬砌环受施工影响程度越大；应力重分布现象主要集中在被直接切削的衬砌环内，环间传力主要发生于切削环与半切削环之间，并集中于破洞侧，导致半切削环破洞侧内力显著增加。建议适当提高半切削环270°位置附近连接螺栓的预紧力，并对洞口周围的钢混复合管片接缝进行焊接，以提高洞口结构整体稳定性。研究结果不仅为后续类似工程的结构设计与加固决策提供了理论指导，也为深入理解联络通道顶管法施工对主隧道结构的影响提供了科学依据。关键词：联络通道;顶管法;主隧道;现场监测;力学响应5|0|0更新时间：2026-04-04
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矩形顶管锁紧型接头抗震性能试验研究 AI导读
“以包头市八一公园地下过街通道工程为研究背景，专家开展了矩形顶管锁紧型接头模型拟静力试验，揭示了其地震破坏特征及抗震性能，为矩形顶管隧道抗震韧性设计优化提供参考。”摘要：由螺栓和F型承插接头构成的锁紧型接头在矩形顶管隧道工程中刚刚开始应用，目前对此类接头的抗震性能和地震破坏特征认识尚不清楚。为此，以包头市八一公园地下过街通道工程为研究背景，开展矩形顶管锁紧型接头模型拟静力试验，揭示螺栓连接下矩形顶管锁紧型接头的地震破坏特征、破坏演化过程，探究其位移延性、耗能能力、刚度退化等抗震性能。研究结果表明：在低周反复荷载作用下，矩形顶管F型承插接头的破坏形式主要是插口脱出的变形破坏，而锁紧型接头的破坏形式为连接件被剪断的塑性破坏；锁紧型接头的破坏演化过程可归纳为弹性滑移(Ⅰ)、局部开裂延伸(Ⅱ)、结构失效(Ⅲ)3个阶段，呈现出典型的渐进式破坏特征，其腋角部位混凝土应变远大于其他位置，是核心受力部位，破坏最为严重。矩形顶管锁紧型接头滞回曲线的形状不饱满，呈现典型的反“S”型，接头延性及吸收地震能量的能力较差，但优于F型承插接头。F型承插接头的初始抗弯刚度远小于锁紧型接头，仅为锁紧型接头的3%。锁紧型接头在加载过程中刚度逐渐降低，其刚度退化呈非线性特征，Ⅰ阶段及Ⅱ阶段初期刚度退化明显，Ⅱ阶段腋角开裂后刚度退化逐渐变缓，Ⅱ阶段末刚度退化速率略有回升。至锁紧型接头破坏点时，正向、反向环线刚度分别降至初始刚度的32.1%和25.8%，接头仍具有一定剩余承载能力。研究结果可为优化矩形顶管隧道抗震韧性设计、保障矩形顶管隧道安全运营提供参考。关键词：隧道工程;矩形顶管;拟静力试验;抗震性能;破坏特征0|0|0更新时间：2026-04-04 - “介绍了其在装配式建筑抗震领域研究进展，专家提出新型节点，验证了连接构造可行性，为解决传统节点抗震性能弱等问题提供解决方案。”摘要：为解决传统装配式梁柱节点在地震作用下易出现核心区混凝土脆性破坏、耐久性不足及抗震性能弱等问题，本文提出一种基于不锈钢筋与超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC)协同作用的新型节点，利用UHPC高强度、高黏结性和不锈钢筋耐腐蚀特性，优化节点受力性能并简化配筋构造。通过4个UHPC试件和1个普通钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)试件的拟静力试验，分析了节点裂缝发展规律和破坏机理，从滞回特性、延性系数、刚度退化及耗能能力等方面探讨了核心区混凝土类型和配箍率对其抗震性能的影响，并基于软化拉压杆模型推导了节点受剪承载力计算公式。研究结果表明：采用钢套筒连接柱纵筋和弯钩搭接梁纵筋的装配式节点在连接处未出现明显拔出破坏，验证了连接构造的可行性。UHPC中的钢纤维可有效抑制裂缝扩展，配合不锈钢筋的循环硬化特性，使节点塑性应变分布更加均匀，抗剪承载力较RC节点有显著提升。合理配置箍筋可延缓核心区裂缝发展并提升节点抗震性能，但配箍率过高会减小核心区有效受剪面积，导致UHPC过早开裂，在往复荷载下箍筋未能有效耗能，受剪承载力提升有限。现行GB 50010—2010和美国ACI 318-19规范对节点承载力的计算偏于保守，本文提出的修正计算公式与试验结果吻合较好，可为同类节点的抗震设计与承载力评估提供参考。关键词：不锈钢筋;UHPC;装配式节点;抗震性能;受剪承载力0|0|0更新时间：2026-04-04
- “介绍了其在抗震结构领域的研究进展，专家通过试验和有限元分析，验证了多腔中空夹层钢管混凝土穿心螺栓端板式节点的抗震性能，为地震活跃区域建筑结构设计提供了可靠方案。”摘要：为研究多腔中空夹层钢管混凝土穿心螺栓端板式梁柱节点在低周往复循环荷载作用下的失效模式和抗震性能，选取框架结构典型的中柱节点作为试验模型。首先进行4个缩尺比例为1/2的梁柱节点试件低周往复荷载试验，探讨内钢管截面形状、有无楼板和柱截面空心率等因素对节点抗震性能的影响。其次，通过研究节点的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、强度退化、延性和耗能能力等抗震指标，并结合穿心螺栓端板式梁柱节点有限元分析模型，探究此类半刚性梁柱节点的破坏特征和损伤规律。试验结果表明，多腔中空夹层钢管混凝土穿心螺栓端板式节点抗震性能良好，连接安全可靠，非常适用于地震活跃区域；地震荷载作用下节点试件主要表现出2类典型的破坏模式和滞回特性：无楼板试件为钢梁近端板处翼缘和腹板的屈曲变形与焊缝撕裂，滞回曲线呈梭形；有楼板试件为柱周混凝土被压碎、端板翘曲和螺栓滑移，滞回曲线呈反S形。柱截面空心率提高，试件极限承载力降低，但延性和耗能能力提高。方套圆试件极限承载力、延性和耗能能力高于方套方试件；混凝土楼板与钢梁的组合作用及其对节点核心区的约束作用对试件失效模式、极限承载力、延性和耗能能力影响较大，设计和分析中应考虑楼板对结构抗震性能的贡献。关键词：多腔中空夹层钢管混凝土;组合梁柱节点;穿心螺栓连接;拟静力试验;抗震性能0|0|0更新时间：2026-04-04
- “本研究提出一种新的设计方法，通过在传统梁翼缘削弱（RBS）节点内设置双层V形板，以提高钢框架结构在极端荷载作用下抵抗连续性倒塌的能力。”摘要：本研究提出一种新的设计方法，通过在传统梁翼缘削弱(RBS)节点内设置双层V形板，以提高钢框架结构在极端荷载作用下抵抗连续性倒塌的能力。对改进后的RBS-SS-RP试件进行拟静力加载试验，并分析了试件的破坏特征、竖向变形、内力变化及抗力发展趋势。试验结果表明，试件在翼缘削弱处发生断裂，导致荷载-位移曲线出现下降，相较于传统RBS构造，改进试件在发生断裂时的断裂荷载和断裂位移分别提高了44.7%和22.6%。随后，双层V型板逐渐被拉直并参与受力，有效替代断裂的下翼缘继续承担荷载，进一步提升子结构的承载能力。在整个加载过程中，RBS-SS-RP子结构经历了弯曲机制和悬链线机制阶段，而双层V型板的布置有助于悬链线效应的形成与发展，并增强结构的变形延展性和残余承载能力。通过有限元模型验证，进一步分析了双层V型板的弯折高度、不等跨梁和角柱失效情况下，RBS-SS-RP子结构的抗连续倒塌能力。结果表明，适当降低V型板的弯折高度可有效提高子结构的承载能力与变形能力，但过低的弯折高度易引起翼缘螺栓孔处提前开裂，削弱结构的二次承载能力，不利于抗连续倒塌；对于不等跨梁结构，跨度比减小会导致结构整体刚度增加，使长跨侧梁可能发生提前破坏；双层V型板在角柱失效工况下同样能明显提高结构承载能力，对结构整体抗连续倒塌性能具有积极作用。关键词：连续倒塌;翼缘削弱;双层V型板;拟静力;抗力分析;有限元分析0|0|0更新时间：2026-04-04
桥梁隧道与结构
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基于数字孪生的动车组转向架性能监测方法 AI导读
“专家提出基于数字孪生技术的动车组转向架性能监测方法，构建数字孪生实现框架及模型，开发可视化原型系统，提高监测时效性和准确性，满足铁路现场监测需求。”摘要：转向架动力学及其关键零部件结构性能动态监测是动车组安全运行的重要保障。针对动车组转向架性能监测面临的物理状态信息难以实时准确监测及性能动态可视化的问题，提出一种基于数字孪生技术的动车组转向架性能监测方法。首先，建立支持动车组转向架性能监测及动态可视化的数字孪生实现框架；然后，提出一种面向转向架动力学及部件结构性能实时准确监测的数字孪生模型构建方法，利用二次误差度量网格简化技术构建几何轻量化模型，采用卷积神经网络构建转向架动力学性能数据机理融合模型，基于协同径向基多保真代理模型技术构建转向架结构强度机理融合模型；最后，基于Unity3D开发转向架性能监测可视化原型系统，实现转向架运动几何姿态、动力学性能指标、结构强度应力云图的动态可视化。结果表明，转向架动力学性能指标计算相对误差均在0.5%～2.5%，部件结构强度监测误差低于2%，且利用多保真代理模型(Co-RBF)评估精度比单保真模型(RBF)提高了至少2.1%。通过某型号转向架实际运行数据验证，该方法对服役动车组转向架性能监测所需时间小于35 ms，且能够直观、动态展示转向架实时运行状态信息，满足铁路现场监测需求。研究方法提高了动车组转向架动态性能监测的时效性和准确性，为列车运行阶段的状态监测与运维决策提供了方法基础。关键词：数字孪生;性能监测;可视化;动车组;转向架3|0|0更新时间：2026-04-04 - “介绍了其在高速列车领域的研究进展，专家探索了转向架舱包覆环境下转向架高发热元件对舱内温度场分布的影响，为高速列车包覆式转向架舱的热分布防护重心与抗热设计提供参考。”摘要：应用包覆式转向架舱是当前高速列车降低气动阻力的有效方式。为探究转向架舱包覆环境下转向架高发热元件对舱内温度场分布的影响，基于某典型高速列车，依托简化切割车模型分别建立无包覆与包覆车体，并分别匹配某型内置轴箱式动车、拖车转向架进行时速400 km环境下的高速列车紧急制动工况全周期温度场研究。研究采用URANS湍流模型，从定性、定量角度对转向架及舱体表面温度分布进行监测，并采集全周期内关键惧热元件处最大温度情况。基于特征长度的雷诺数约为Re=9×106。研究结果表明，转向架舱包覆会对列车转向架舱内的温度分布产生显著影响。相比于开放式转向架舱，包覆式转向架舱内各周期阶段均存在不同程度温升，且主要集中在制动盘介入制动阶段。该阶段内，制动盘产生的高温在舱内气流作用下向下游区域蔓延，并在转向架转臂等关键结构处形成次生高温区。对比转向架舱内关键节点处温度可以发现，包覆转向架舱后，动车、拖车转向架最高温度平均上升约7 ℃，且动车环境相比拖车更为恶劣。在部分关键节点处，其关键节点表面温度超过阈值，将对列车运行安全产生影响。研究结果进一步探索了转向架舱包覆环境下的热分布，为高速列车包覆式转向架舱的热分布防护重心与抗热设计提供参考。关键词：高速列车;内置式转向架;包覆式舱体;温度分布;数值模拟0|0|0更新时间：2026-04-04
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基于OSG引擎的列车虚拟驾驶仿真系统构建 AI导读
“介绍了其在列车虚拟仿真领域的研究进展，专家构建了基于C++/OSG的多物理场耦合列车虚拟驾驶仿真系统，为解决传统列车仿真中牵引计算与虚拟驾驶脱节问题提供了完整技术闭环。”摘要：为解决传统列车虚拟仿真中牵引计算与三维驾驶场景数据割裂、环境建模精度不足及安全检测实时性差的问题，基于参数化建模与osgdem VPB引擎构建高精度三维线路模型，采用Delaunay约束边三角剖分算法实现地形的精准剪裁重构与线路模型的无缝融合。结合PagedLOD技术优化大规模地形渲染效率，形成从建模优化到实时仿真的完整技术闭环。在列车运动模拟方面，基于多质点列车运动模型，精确计算列车运行时间、速度、距离、牵引力等核心信息，为虚拟驾驶仿真提供实时数据支持。通过三次埃尔米特插值算法实现牵引计算数据与虚拟场景的同步集成。此外，采用有向包围盒(oriented bounding box, OBB)碰撞检测算法和射线碰撞检测技术，实现列车与周边环境的实时交互和空间冲突检测及缓冲分析。基于Cardinal样条曲线的漫游路径生成技术，实现列车自由漫游、路径漫游及虚拟驾驶3种漫游模式。构建了基于C++/OSG的分层架构设计的多物理场耦合的列车虚拟驾驶仿真系统，实现了牵引特性与虚拟驾驶场景的实时闭环验证，突破了传统列车仿真中牵引计算与虚拟驾驶脱节的技术障碍。研究结果形成了从参数化建模到实时闭环验证的技术链条，为建立列车运行安全评估与智能控制策略验证数字化试验平台提供了坚实的基础和重要的参考，还为后续的研究与应用开辟了广阔的空间。关键词：虚拟驾驶仿真;三维场景建模;牵引计算模型;多物理场耦合;碰撞检测算法0|0|0更新时间：2026-04-04 - “介绍了其在接触网过渡区段数字建模领域的研究进展，相关专家提出了一种“分割 - 聚类 - 重建”的点云处理方法，为解决接触悬挂过渡区段复杂结构及零部件锚段归属辨识困难问题提供了有效解决方案。”摘要：为解决接触悬挂过渡区段点云结构复杂度高、零部件种类繁多和零部件的锚段归属辨识困难问题，以柔性接触网绝缘锚段关节和电分相两种典型过渡形式作为对象，研究从接触悬挂三维点云到接触悬挂三维数字模型的系统方案，提出一种“分割-聚类-重建”的点云处理方法。首先通过降采样和去噪步骤减少点云不利特征，提升计算效率和计算精度；其次结合区域生长算法和主成分分析法，实现点云数据的二类整体分割。再基于随机抽样一致性(RANSAC)算法和改进DBSCAN聚类算法的混合模型，分别结合接触悬挂锚段关节和电分相的结构特征设计对应算法，克服接触悬挂局部点云严重缺失及密度差异大的问题，完成点云数据的锚段归属聚类。最后解析每个锚段的关键点三维信息和种类信息，重新构建接触悬挂高精度数字模型。以宜川铁路接触悬挂点云为例，使用上述方案构建了锚段关节和电分相部分数字模型，并与人工提取结果对比，计算结果表明：该方法在减少94%计算数据的基础上充分保留了有效信息，且点云分割的准确率高于95%、点云聚类的准确率高于99%；该方法能够实现基于接触悬挂过渡区段实际参数构建数字模型，接触线高度最大误差约6.67 mm，平均误差约3.54 mm。该研究成果提出了接触网过渡区段空间识别的有效方案，能够基于真实接触悬挂数据自动化构建数字模型，为接触网系统数字孪生提供了数据和技术支撑，为接触网力学性能评估和寿命预测提供了基础。关键词：接触悬挂;过渡区段;点云;区域生长;DBSCAN;数字孪生0|0|0更新时间：2026-04-04
智能制造与装备
- “地铁安全管控领域迎来新突破，相关专家基于计算机视觉技术开发出YOLOv8 - Metro算法，通过引入卷积注意力机制等模块，显著提升目标检测精度与实时性，为地铁场段安全管理提供有力技术支持。”摘要：地铁停车场和车辆段是城市轨道交通系统的核心运维场所，承担着地铁车辆停放、检修、调度等重要任务，也是人员、车辆、设备交互频繁的高风险区域，其安全关乎整个地铁系统的运营。基于计算机视觉技术开发相关算法，旨在辅助地铁场段内异物检测与安全管控。本文提出了一种基于YOLOv8-Metro(you only look once version 8-Metro, YOLOv8-Metro)的安全管控算法，由作业人员、地铁车辆、轨道异物3类目标检测和安全管控决策两部分构成。其中，目标检测模型是在YOLOv8的基础上引入卷积注意力机制(convolutional block attention mechanism, CBAM)、深度可分离卷积模块(depthwise separable convolution, DWS-Conv)和双向特征金字塔网络(bidirectional feature pyramid network, BiFPN)，大幅增强了模型对多尺度目标和复杂场景下的实时检测能力；安全管控决策在目标检测的基础上，综合考虑3类目标的位置、运动状态和作业计划，实时判断场段内是否存在上述两类安全风险。以南京地铁某场段为实验现场，采集各类场景下股道异物、作业人员和地铁车辆图像，创建原始数据集，测试YOLOv8-Metro的目标检测和安全管控效果。实验结果表明，YOLOv8-Metro对目标检测的整体精度达到了96.3%，在复杂光照、遮挡等各类挑战性场景下，仍保持较高的鲁棒性；此外，各种作业场景下安全风险预警的召回率为0.975，F1-score为0.963，有效降低了漏报的概率。本文所开发的YOLOv8-Metro模型能够满足地铁场段安全管控对检测精度和实时性的需求，有望赋能地铁系统的安全管理。关键词：地铁场段;安全管控;YOLOv8-Metro;目标检测;深度学习0|0|0更新时间：2026-04-04
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基于半监督模型的轨道板裂缝量化评估研究 AI导读
“介绍了其在高速铁路轨道板裂缝检测领域的研究进展，相关专家提出了一种基于半监督模型的轨道板裂缝量化检测方法，为解决轨道板裂缝检测耗时且成本高的问题提供了高效智能的解决方案。”摘要：在高速铁路的运行过程中，轨道板裂缝是最常见的缺陷之一，其扩展可能削弱轨道板的承载能力，影响结构的安全性和耐久性。目前轨道板裂缝量化检测技术主要依赖数据驱动，需要大量人工标注数据，耗时且成本高。为解决这一问题，提出一种基于半监督模型的轨道板裂缝量化检测方法。该方法首先将有标签数据和无标签数据输入教师-学生模型，生成大量的伪标签，充分发挥无标签数据的作用；然后，在教师-学生模型的基础上引入交叉伪监督，加强模型的一致性；最后，引入不确定性指导的对比学习，快速学习同一类特征样本之间的相似性，解决了轨道板裂缝样本中类不平衡引起的裂缝分割精度低的问题。实验结果表明，在仅使用20%的标注数据时，该半监督模型的性能优于全监督算法；在相同实验条件下，该半监督模型的Dice系数、MIoU均高于其他主流半监督模型，更能精准分割细小裂缝，不易受复杂背景干扰。最后将所应用的方法结合正交骨架线算法，能够较准确地分割出介于0.2～0.3 mm之间和大于0.3 mm宽度的轨道板裂缝，满足高速铁路无砟轨道线路维修规则，实现了自动化和高效的轨道板裂缝检测与损伤评估。根据上述识别结果，本文所提方法能够高效智能地评估轨道板结构损伤，可为轨道板裂缝的自动化检测与维修提供可靠的技术支持和实践指导。关键词：轨道板裂缝;半监督模型;交叉伪监督;不确定性指导;对比学习0|0|0更新时间：2026-04-04 -
融合大模型实体标注与图建模的道岔故障识别 AI导读
“高速铁路道岔事故原因预测模型研究取得新进展，专家提出融合文本语义与实体结构的模型，为铁路道岔故障知识自动抽取与因果分析开辟新方向。”摘要：高速铁路道岔是保障列车安全平稳运行的重要基础设施，其结构复杂、维护成本高，且对运行故障的容忍度极低。在长期运维过程中，大量关于道岔故障的文本记录积累于铁路调度与维修系统中，这些非结构化文本中蕴含着丰富的故障诊断与维修经验信息。然而，由于文本本身的非结构化特性，传统依赖人工阅读与规则抽取的方法在效率与一致性方面存在明显不足，难以满足现代铁路智能化运维系统对高效、精准信息抽取的需求。为提升对故障信息的结构化建模能力与事故原因的精准识别能力，提出一种融合文本语义与实体结构的道岔事故原因预测模型。首先，基于大规模预训练语言模型与领域规则系统，设计自动实体标注方案，对道岔故障文本中的六类关键实体(包括影响车次、故障现象、道岔故障位置、事故影响、维修方法和事故原因)进行高质量识别，并通过实体间的语义和逻辑关联构建结构化数据集。在此基础上，构建以预训练语言模型为语义编码器、图神经网络为结构建模模块的联合预测框架。模型首先利用基于自注意力机制的语言编码器提取文本上下文语义特征，随后通过双层图卷积网络捕捉故障实体间的因果与空间依赖关系，最后引入双向门控机制进行语义与结构表示的融合与调控，实现对事故原因的多源信息预测。在真实铁路电务故障数据集上的实验结果显示，所提出模型在准确率、召回率和F1值等评价指标上均优于现有主流方法，验证了模型在事故原因识别任务中的有效性与适用性。该研究为铁路道岔故障知识的自动抽取与因果分析提供了新的方法路径，具有较高的工程应用潜力与推广价值。关键词：道岔故障识别;事故原因建模;命名实体抽取;大语言模型;图神经网络;预训练语义编码;信息融合0|0|0更新时间：2026-04-04 - “专家提出RT-FBFFT方法，实现桥梁模态参数全自动识别，为动力预警及性能评估奠定基础。”摘要：针对现有基于快速贝叶斯傅里叶变换方法(fast Bayesian fast Fourier transform, FBFFT)的桥梁模态参数识别方法在模态频率范围确定方面存在的问题，提出一种基于改进快速贝叶斯傅里叶变换方法(fast Bayesian fast Fourier transform combined with real-time detection TRansformer v2, RT-FBFFT)，以实现无人工干预的模态参数全自动识别。首先，将每10 min收集的桥梁加速度数据转换为功率谱密度(power spectral density, PSD)与递归图(recurrence plot, RP)，生成743个目标检测模型数据集并训练RT-DETRv2(real-time detection transformer v2)目标检测模型；然后，提出RT-FBFFT方法，即利用训练后的RT-DETRv2模型改进FBFFT方法，实现模态频率范围自动划分，完成模态参数全自动识别；最后，将提出的RT-FBFFT方法运用于6自由度质量刚度阻尼模型与某特大跨铁路斜拉桥模态参数识别中，并对比了各目标检测模型识别精度、各模态参数识别方法识别效率以及本模型在各环境下的鲁棒性。结果表明：引入的RT-DETRv2模型检测精度较高；提出的RT-FBFFT全自动模态参数识别模型在识别精度及运算效率上均优于其他识别方法，并且无需人工干预；该模型具有较强的鲁棒性，在噪声较大的情况下，识别结果仍较为准确；通过本模型与四分位距法(interquartile range, IQR)的结合，可实现模态参数自动追踪。该方法可应用于不同刚度、不同传感器布设情况的桥梁模态参数识别，为基于动力指标的预警方法研究及性能评估奠定基础。关键词：桥梁工程;模态参数自动识别;目标检测;FBFFT;模态追踪0|0|0更新时间：2026-04-04
- “介绍了其在滚动轴承故障诊断领域的研究进展，相关专家提出了一种基于多尺度等差膨胀卷积与多尺度膨胀注意力Vision Transformer的诊断方法，为解决传统卷积神经网络在变负荷和变噪声条件下抗噪性不足等问题提供了有效解决方案。”摘要：针对传统卷积神经网络在变负荷和变噪声的条件下抗噪性不足、泛化能力欠佳以及局部和全局信息提取不充分的问题，本研究提出了一种基于多尺度等差膨胀卷积(multiscale isotropic expansion convolution, MIEC)与多尺度膨胀注意力Vision Transformer(multiscale expansion of attention Vision Transformer, MEAViT)的滚动轴承故障诊断方法。首先，在数据预处理阶段，采用连续小波变换(continuous wavelet transform, CWT)将一维振动信号转换为二维时频图，利用时频分析方法有效保留信号的非平稳特性，为后续特征学习提供高信息密度的输入表征，使模型可以更加全面地理解振动信号的特征。其次，为了更好地提取局部关键信息，设计多尺度等差膨胀卷积模块，通过差异化膨胀率的并行卷积层实现多感受野特征融合，强化局部故障特征的提取能力，并引入全局注意力机制(global attention mechanism, GAM)，加权筛选特征图关键信息，提升故障特征敏感度。进而，设计了具有多尺度膨胀注意力Vision Transformer(MEAViT)模块，该模块突破传统固定膨胀率限制，通过分层膨胀率设计实现多尺度故障信息同步提取，有效提升诊断模型的准确性与稳定性。最后，利用凯斯西储大学轴承数据集和自制轴承数据集对所提方法进行了实验验证，实验结果表明，所提方法在变噪声和变负荷条件下表现出优异的抗噪性能和泛化能力。所提方法能够有效诊断变噪声和变负荷条件下的轴承故障，具有较高的实际应用价值。关键词：滚动轴承;小波变换;故障诊断;变负荷;多尺度等差膨胀卷积0|0|0更新时间：2026-04-04
- “介绍了其在滚动轴承剩余使用寿命预测领域的研究进展，相关专家提出了一种基于自适应联合模式分解和增强特征提取的改进TimesNet网络滚动轴承RUL预测方法，为解决传统预测方法中信号特征挖掘不足等问题提供了新思路与新方法。”摘要：滚动轴承作为机械设备的重要基础元件之一，其剩余使用寿命(remaining useful life, RUL)的准确预测对机械设备的可靠性和安全性至关重要。针对传统预测方法中信号特征挖掘不足、噪声干扰严重、特征表达能力有限等问题，本文提出一种基于自适应联合模式分解(JMD)和增强特征提取的改进TimesNet网络滚动轴承RUL预测方法。首先，引入白鲸优化算法(beluga whale optimization, BWO)对传统JMD算法进行优化，提出自适应BWO-JMD分解方法，实现信号分解中参数的自适应选择，获取有效的AM-FM调制成分与瞬态跳跃成分，依据有效权重峭度筛选重构为高质量的信号，有效降低信号中的噪声干扰。其次，为增强特征表达能力，解决传统一维特征建模方法的不足，采用TimesNet网络对振动信号进行二维特征建模，同时提出一种新的特征提取模块(RFEFM)，用于替代原始TimesNet中的Inception模块，解决标准卷积操作所产生的特征冗余及卷积核共享导致的局限性问题，提高网络捕捉轴承退化过程中特征长期依赖关系的能力。最后，通过公开的PHM2012滚动轴承加速寿命试验数据集进行实验验证，综合评价所提出方法的去噪性能和预测准确性。实验结果表明，与传统方法相比，本文所提出的自适应BWO-JMD与改进TimesNet相结合的方法能有效提高轴承RUL预测精度，为滚动轴承状态预测及健康管理领域提供了一种更加可靠的新思路与新方法。关键词：滚动轴承;JMD;白鲸优化算法;TimesNet;寿命预测0|0|0更新时间：2026-04-04
- “介绍了其在列车轮对轴承故障诊断领域的研究进展，相关专家提出了一种基于深度神经网络关联规则的非线性映射关系和高效处理算法，为解决传统诊断方法精度不足问题提供了新方案。”摘要：轮对轴承的正常运转是列车安全运行的基础，其故障检测和诊断一直是研究的重点方向。尤其当故障缺陷尺寸较小时，其故障特征往往与正常状态高度重叠，而传统诊断方法多将各特征维度独立分析，忽视了特征间潜在的关联关系，导致诊断精度显著下降。因此，为了克服上述局限，提出一种深度神经网络关联规则的非线性映射关系和高效处理算法。首先对滚动轴承的振动信号数据进行时域和频域特征提取，构建13维特征矩阵。采用最大最小归一化方法消除特征数据的量纲差异，并使用斯皮尔曼等级相关系数筛选出最优特征集合，再通过谱聚类对连续时序数据离散化，将数据映射到若干离散区间。最后，将离散化特征数据通过深度神经网络关联规则模型，进行正向传播和反向梯度更新迭代训练，实现轴承故障诊断。分别在西储大学数据集及自测数据集下进行分层10折交叉实验，实验结果表明，基于深度神经网络关联规则(deep neural network-based association rules, DNN关联规则)的模型在两个数据集下均表现出显著优势，其平均准确率稳定维持在98.4%以上，平均F1-score最高达99.91%。相比于卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)、长短期记忆网络(long short-term memory, LSTM)、支持向量机(support vector machine, SVM)及原始DNN模型，其在整体精度上平均提升6～14个百分点，标准差降低至原来的1/4～1/2，展现了较强的鲁棒性与泛化能力。特别是在自测数据的多转速工况下，该模型始终保持较高的故障诊断率与稳定性，进一步验证了其在跨工况场景中的良好泛化能力。关键词：故障检测;滚动轴承;连续时序数据离散化;深度神经网络;关联规则0|0|0更新时间：2026-04-04
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