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期刊简介

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主编：余志武

执行主编：蒋学东

ISSN：1672-7029

CN：43-1423/U

主管单位：教育部

主办单位：开云电竞信誉好

出版周期：月刊

电话：0731-82656536

邮箱：jrse@csu.edu.cn

地址：湖南省长沙市韶山南路22号，开云电竞信誉好天心校区

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Volume 23 期 5，2026 2026年第23卷第5期

  • 高速铁路技术

    宋颖, 刘晨, 高志强

    DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20251152
    摘要：在高速铁路的快速发展进程中，钢轨焊接接头因轮轨瞬态冲击引发的非均匀磨耗是制约钢轨服役寿命和影响列车安全的关键问题。为研究钢轨焊接接头的磨耗演变规律，采用ABAQUS-Universal Mechanism(UM)-MATLAB联合仿真技术，基于Kik-Piotrowski轮轨接触理论和Archard磨耗理论，构建了考虑钢轨硬度分布情况的焊接接头磨耗演变预测模型，对钢轨焊接接头在长期服役过程中的磨耗行为进行了仿真，系统分析了钢轨焊接接头布置位置、初始不平顺以及热影响区和钢轨母材硬度差异等因素对钢轨焊接接头磨耗的影响。结果表明：高速列车通过钢轨焊接接头时，长波长焊接接头型面会经历显著变化，不平顺现象沿列车运行方向扩散，且磨耗初期轮轨相互作用力呈现先降后升的趋势；凸型焊接接头会导致轮轨接触力反作用，且随着列车累计通过总重的增加，进而引发周期性不平顺从而形成钢轨波浪形磨耗；优化钢轨焊接接头位置有助于降低轮轨冲击作用，焊接接头位于承轨台正上方相比位于跨中上方会导致更大的轮轨作用力，且当列车通过总重增加至30 Mt时轮轨作用力超出170 kN的安全限值。控制初始焊接接头波长≥0.2 m、波深<0.3 mm以及减小热影响区与钢轨母材硬度差能有效延缓凸型焊接接头磨耗。本文研究结果可为高速铁路钢轨焊接接头磨耗评估和性能优化提供理论依据。  
    关键词：高速铁路;钢轨焊接接头;硬度分布;磨耗演变;预测模型   
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    更新时间：2026-05-29

    邓智文, 刘斌, 董傲冉, 田志强, 柴崇峻

    DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20251041
    摘要：在高速铁路实际运营过程中，当遇到突发事件引发的列车延误和维修天窗时间延长等情况时，铁路部门需及时生成相应的延误处置策略。为解决突发事件下高铁列车运行与维修天窗的一体化调整优化问题，综合考虑列车运行调整和维修天窗约束，以列车和维修天窗总延误时间最小为目标，建立列车运行与维修天窗一体化调整优化模型。利用对偶分解方法将模型按车站分解为主问题与若干子问题，构建Dantzig-Wolfe分解模型。设计一种行列生成算法，按照线路中车站的排列顺序递次向主问题中添加区间运行约束(行)，求解当前主问题并传递对偶信息供对应车站的定价子问题求解生成改进列车时刻表(列)与维修天窗开始和结束时刻，重复迭代直至生成线路上所有车站的最优列车运行和维修天窗一体化调整方案，其组合即为列车运行与维修天窗一体化调整优化问题的最优可行解。最后，为验证模型和算法的有效性，选取京沪高速铁路作为研究对象，设计不同延误场景和不同列车数量的测试案例，通过与Gurobi求解器对比分析，验证行列生成算法的质量和效率。结果表明，设计的行列生成算法在求解速度与精度上优于Gurobi，求得的列车和维修天窗总延误时间减少25.1%，求解时间在28.4 s以内。研究结果可为铁路运营管理部门在突发事件下进行高铁列车运行与维修天窗一体化调整提供科学依据。  
    关键词：高速铁路;列车运行调整;维修天窗;混合整数规划;Dantzig-Wolfe分解;行列生成算法;Gurobi   
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    更新时间：2026-05-29

    张睿, 杨信丰, 刘兰芬, 邵国荣

    DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20251100
    摘要：为应对突发的列车延误状况，减少区间线路中断对列车运行的干扰，提出一种针对线路中断后的高速铁路列车运行调整优化方法。首先，通过考虑区间运行时分、车站到发线能力、追踪间隔等约束条件，以列车总到发延误时间最小和中断对列车运行区间影响范围最小为目标，构建列车运行调整模型。其次，在传统蚁群算法的基础上，通过解空间重构将列车到发时刻调整映射为旅行商问题，并优化信息素更新机制，提出改进蚁群算法以增强算法全局搜索能力。最后，以郑西高铁上行方向渭南北—洛阳龙门段为案例，模拟华山北—灵宝西区间中断场景来验证模型的有效性。结果表明，改进蚁群算法能够快速收敛，可获得满意的帕累托非支配解集，从列车总到发延误时间角度考虑，可实现线路总延误时间260 min的调整方案，从列车运行区间影响范围角度考虑，可实现中断对列车运行区间影响范围86 min的调整方案，与传统蚁群算法相比，该算法将列车总到发延误时间和故障影响范围分别减少了5.11%和7.04%。可有效实现区间线路中断后列车运行秩序的恢复，通过采用改变停站方案、区间赶点运行及合理越行等列车运行调整策略，显著缓解了后续列车的连锁延误，保障后续列车恢复正点运行。本研究可为复杂干扰情况下的列车运行调整提供调整处置策略备选方案。  
    关键词：高速铁路;列车运行调整;线路中断;蚁群算法;多目标优化   
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    更新时间：2026-05-29

    谢菲, 王家斌, 高广军

    DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20251170
    摘要：为提升高寒丰雪环境下高速列车转向架区域的防积雪能力，基于Realizable k-ε连续相湍流模型，采用非稳态雷诺平均Navier-Stokes方法(URANS，unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes)，结合离散相模型(DPM，discrete phase model)进行数值模拟，对前后两端均安装倾斜端板的原始车型(方案1)、前端安装垂直端板+下斜导流板/后端安装倾斜端板的优化车型(方案2)、前后两端均安装垂直端板+下斜导流板的优化车型(方案3)3种不同端板外形下转向架区域的空气流场特性、雪粒运动轨迹、积雪堆积情况进行分析。同时，通过转向架区域净风场、两相流及冰雪风洞试验对数值模拟方法的精确度和适应性进行了系统验证。研究结果表明：相比于原始倾斜端板外形，当前端板采用垂直端板+下斜导流方案时，可显著减少转向架部件表面的正压分布，将上扬卷入转向架腔内的雪粒数量降低71.11%。当前后端板均采用垂直端板+下斜导流方案时，可有效减少前端进入转向架区域的雪粒数量，并将转向架表面黏附雪粒数量降低67.94%，此时在后端易产生紊乱气流形成更多积雪结冰，且在后导流板处雪粒子黏附数量增加了26.24%。前后端板均采用垂直端板+下斜导流的方案明显不能适应高速列车运行时的频繁换向需求，建议采用前端安装垂直端板+下斜导流板/后端安装倾斜端板的方案，并制作成可伸缩自适应的垂直导流板装置，以实现对转向架区域积雪结冰的双向控制。  
    关键词：高速列车;转向架区域;数值模拟;边界优化;积雪结冰   
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    更新时间：2026-05-29

    寇宏波, 李德深, 王雨阳, 郭翔宇, 汪运

    DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20251185
    摘要：随着我国高速铁路建设的迅速发展，接触网系统的运行稳定性日益受到关注。作为接触网供电系统中的关键部件，吊弦的结构完整性和运行状态直接关系到列车运行的安全与可靠性。而要实现吊弦健康状态的自动化、智能化检测，首要任务是在复杂的外界条件下对吊弦部件进行精准识别。为此，本文提出一种基于因果学习的跨域目标检测算法，用于实现复杂场景下接触网吊弦的高效识别。首先，通过引入全局变换、几何变形和环境模拟等多种数据增强策略，扩充源域样本，模拟复杂多变的实际工况，从而实现标注信息的高效迁移。其次，在改进的Faster R-CNN目标检测框架中集成因果注意力模块，通过深入挖掘图像中关键区域与整体特征之间的因果关系，从而自动强化与吊弦相关的特征表达，有效抑制背景噪声和无关信息的干扰。最后，利用因果原型学习方法，通过将源域和目标域中相同类别的特征映射到统一的原型空间，实现跨域特征对齐，显著缓解因源域偏向和样本不平衡引起的检测误差。本文方法在多种典型复杂环境下进行了验证，实验结果表明，与主流的跨域目标检测方法，如Faster-RCNN、YOLOv11相比，本文方法在测试集上表现出最优性能。在保证较高检测精度的前提下，该方法还具备良好的跨域适应能力和鲁棒性，展现出广阔的工程应用前景。  
    关键词：因果学习;跨域检测;吊弦;数据增强;区域卷积神经网络   
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    更新时间：2026-05-29
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    邢峥光, 赵有华, 孙浩, 张宇轩, 杨秋宁, 毛明杰

    2026: 1-12. DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20260407
    摘要：为揭示高气温干热环境下混凝土路面耐磨性能的阶段性演化特征及其微观损伤机制，并明确干热作用对路面表层服役性能的影响规律。本研究采用60 ℃恒温干燥条件模拟长期干热暴露环境，设置不同干热作用时间，开展抗压强度试验、耐磨试验及3D激光扫描测试，分析混凝土抗压强度、磨损质量损失、磨损深度和表面形貌的变化特征，并结合XRD、SEM及气泡参数测试，探讨其水化产物、界面过渡区及孔隙结构的演化规律。研究结果表明：在60 ℃干热暴露条件下，混凝土路面的抗压强度与耐磨性能均呈现先增强后劣化的阶段性变化特征。经216 h干热作用后，试样综合性能最优，抗压强度较未干热作用的基准组试样提高了22.00%，磨损质量损失降低49.79%，平均磨损深度降至4.11 mm，表面结构更加平整致密；持续暴露至360 h后，试样磨损质量损失和磨损深度均高于初始水平，表明长期干热作用会导致耐磨性能明显退化。微观分析表明，前期适度干热作用可促进残余熟料矿物继续水化及粉煤灰火山灰反应，推动C-（A）-S-H凝胶生成，改善骨料—浆体界面过渡区并细化孔隙结构，从而提高表层致密性和抗磨稳定性；而后期持续干热作用则会引起内部持续失水、热损伤累积及微裂缝扩展，导致界面退化、孔隙粗化及表层剥落加剧，最终造成耐磨性能下降。该研究揭示了高气温干热环境下混凝土路面耐磨性能的演化机制，明确了宏观磨损劣化与微观结构退化之间的内在关联，可为干热地区混凝土路面材料组成优化、耐久性设计、服役性能评价及科学养护提供理论依据。  
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    翟一坤, 侯佳豪, 胡洋, 许莉, 贾宏宇

    2026: 1-12. DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20260516
    摘要：目前世界现行抗震设计规范通常基于单一主震设防，忽略余震对结构的损伤，有关桥梁-轨道系统抗震性能的研究多集中于单次主震作用。为探究余震对结构的损伤机理，基于OpenSEES建立了五跨桥梁-轨道系统的三维精细化模型，选取了12组真实主余震记录，采用横向输入的方式，开展了主余震下非线性动力响应分析。首先，研究了不同地震动强度下桥梁-轨道系统关键构件的主震损伤规律。其次，考虑主震损伤特征，探讨了极性对震损结构的影响，对比了不同余震对结构震后残余变形的差异。最后，以刚度退化系数为指标，结合峰值比初步探明了余震对桥梁-轨道系统的损伤规律。结果表明：固定支座与滑动层是桥梁-轨道系统中的易损构件，滑动层通过滑动耗散地震能量对上部轨道结构起到了保护作用。考虑余震效应后，系统的损伤程度高于单一主震作用。当系统未产生主震损伤时，相同极性的主余震对其残余变形的放大高达41.3%，极性对系统残余变形的影响呈对称分布。随着主震地震动强度的增加，余震对结构的附加损伤效应将降低。相同极性的主余震对系统的抗震较为不利，为相反极性的主余震1.5倍。主震为多遇地震时，构件的刚度退化系数变化最为显著，高达77.6%。然而，无论主震峰值地震动强度的大小，余震均会对结构刚度退化区域造成进一步破坏，在抗震设计时忽略余震作用将高估结构的抗震性能。该研究结果揭示了余震对桥梁-轨道系统的损伤机理，可为地震频发区域的桥梁-轨道系统抗震设计提供一定的参考。  
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    陈家明, 周广东, 奚佳欢, 刘兴旺, 陆亚峰

    2026: 1-16. DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20260454
    摘要：大跨桥梁伸缩缝作为大跨桥梁适应结构在温度、荷载等作用下产生的纵向变形的关键构件，其位移与温度变化密切相关。随着服役时间增加，伸缩缝可能因磨损、锈蚀或杂物堆积等因素发生性能退化，致使温度-位移映射关系不断变化。因此，基于历史监测数据构建的温度-位移神经网络模型难以长期准确表征伸缩缝实时运营状态。采用参数冻结和重新训练等方法使神经网络适应性能退化，存在普适性差、效率低下等缺陷。提出一种基于残差引导和知识蒸馏的大跨桥梁伸缩缝温度-位移神经网络动态更新方法，实现了伸缩缝性能退化的自适应建模。首先，引入动态扩展的残差模块，使神经网络模型能够持续、自适应地学习温度与位移映射关系的变化。其次，采用知识蒸馏对引入残差模块神经网络模型的参数进行压缩，防止模型持续更新时复杂度增加和参数膨胀。最后，利用大跨桥梁长期监测数据验证了所提方法的有效性。结果表明，本文更新方法后的神经网络模型对伸缩缝性能退化的描述精度远高于未更新模型和重新训练模型，更新时间仅为重新训练时间的1/6左右，多次更新后模型的参数数量仍然保持不变。更新方法对各种神经网络均有很好的适应性，且不受伸缩缝性能退化程度的影响。本文的自适应建模方法通过动态更新温度-位移神经网络模型，实现了大跨桥梁伸缩缝性能退化的高效、持续、准确跟踪。  
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