基于GIS的铁路路基病害信息管理系统研究与开发

铁路路基病害直接影响铁路行车安全 ,因此 ,对路基病害的管理是铁路工务部门的重要工作内容。笔者在分析兰州铁路局工务处路基病害管理工作的基础上 ,提出了以地理信息系统为平台的铁路路基病害信息管理系统的设计思想和总体框架 ;建立了路局路基病害数据库 ;实现了路基病害信息的动态管理及信息管理的电子化、可视化。系统的建立提高了铁路路基病害的管理水平 ,为铁路运输生产和列车安全运行提供了保障     

青藏铁路救援指挥系统的研究

通过对青藏铁路特点及运营模式的分析,提出构建青藏铁路事故救援指挥系统的重要性。结合青藏铁路信息化总体规划,在充分利用青藏铁路各信息系统及通讯网络基础上,利用地理信息系统(GIS)技术和无线通讯技术,建设具有指挥、控制、通信及情报(C3I)功能的青藏铁路事故救援指挥系统。提出了系统应达到的目标功能,结合青藏铁路生产作业实际情况,给出了系统实现的信息流程、体系结构,并开发了原型系统。系统将青藏铁路多源信息整合并结合GIS技术以直观的电子地图、图像等方式展示出来,实现了救援预案管理和智能化查询、匹配;并通过应急无线通讯设备实现事故现场视频、图像实时播放及指挥调度与事故现场间的语音双向通讯;同时可建立事故数据库,为统计报告和事故分析服务。     

地震和断裂活动对青藏铁路高原多年冻土区铁路影响分析

青藏铁路是世界上海拔最高的铁路。通过沿线青海及西藏的地震情况和西大滩断裂带、昆仑山垭口断裂以及不冻泉断裂带的多年观测数据和青藏铁路线路的实际穿越段的地质特点,可以看出,青藏铁路格尔木—拉萨段沿线地震活动频繁、断裂大量发育,不同性质、不同类型、不同特点的活动断裂给青藏铁路的工程安全带来不同程度的影响,并产生和诱发不同类型的地质灾害。一旦在铁路下方沿活动断层形成移动冰丘,将导致铁路路基隆起和铁轨变形。断裂运动不仅孕育了地震,还诱发了不均匀冻胀、构造裂缝、移动冰丘等地质灾害,影响线路工程的安全,增加维护费用。笔者着重4方面分析地震断裂活动对青藏铁路的危害性:断裂活动导致路面变形和工程破坏;断裂活动与非均匀冻胀造成路基强烈变形;构造裂缝带及其工程危害;冻土地区的地震和断裂与保护冻土的工程措施产生矛盾,给出了设计和施工中应该考虑的问题并提出从铁路的勘察设计、施工组织、施工过程中采用各种措施将地震以及断裂活动对铁路的损害程度降低到最小。     

安全设备失效数据获取与计算

安全设备失效数据是安全仪表系统(SIS)分析、设计和维护等活动所需的基础数据信息,对安全仪表系统的开发和功能安全相关标准的实施至关重要。文中总结分析了国内外现有失效数据库的现状,详细介绍了OREDA数据库。研究阐述了设备失效的类型、失效因素和数据的获取要求,讨论了失效数据质量的主要影响因素,研究提出了FMEDA失效数据获取法、现场数据获取流程以及失效率的几种计算方法,给出了失效数据信息的表示形式。     

多年冻土区铁路路基沉降变形研究与思考

根据青藏铁路路堤、路堑过渡带冻土路基分层沉降变形现场监测资料,笔者分析了路基变形的来源及机理。研究结果表明,路堑段,路基沉降变形主要来源于路基换填土层的固结变形;零填段,路基沉降变形主要来源于路基基底以下至原冻土上限之间活动层的压密变形;路堤段,路基沉降变形主要来源于高温-高含冰量冻土在较高附加应力作用下产生的压缩及蠕变变形,该变形在目前尚无明显衰减趋势,且相同时期各层沉降量明显比路堑段及零填段大,必须引起注意;最后从国内外研究现状讨论了系统开展高温-高含冰量冻土区路基变形研究的必要性和紧迫性。     

青藏高原多年冻土区铁路路堤变形特征研究

路堤的稳定是公路、铁路等行车安全的保证。路堤变形通过路基—轨道—车辆大系统的相互作用而影响行车安全。冻胀、融沉是多年冻土地区路堤变形的重要形式。多年冻土区的路基变形问题是至今仍未彻底解决的一大难题。青藏铁路穿越 5 5 0km多年冻土区 ,为研究多年冻土区路堤变形特征 ,笔者对青藏铁路某试验段进行变形监测并对监测数据进行分析。结果表明铁路路堤的修建改变了多年冻土原来的水热平衡 ,天然冻土上限的变化导致路堤产生变形。同时 ,变形特征还受路堤边坡的坡向、降水量和地基土类型等因素的制约。在此基础上 ,提出几点减少多年冻土区铁路路堤变形的一些看法和建议。     

某公路隧道病害成因分析与治理研究

通过对某公路隧道病害的现场调查,在对其主要病害进行分类的基础上,充分考虑隧道勘察、设计和施工因素,结合隧道应力分布和受载情况,分析了隧道病害的现状,根据裂缝的走向可将其分为纵向裂缝、斜向裂缝和环向裂缝。笔者认为,该病害产生原因主要是施工、设计及地质因素;提出的隧道病害整治措施是在充分了解隧道地质条件的情况下,应严把施工质量关。研究得到的隧道病害原因和治理预防措施,对相似病害的防治具有借鉴作用。     

青藏铁路临界翻车风速研究

分析了青藏铁路沿线不同季节大风平均风速、最大风速和超过8级风天数。由于空气密度随海拔上升而减小,大风对铁路运输安全的影响与低海拔地区差异较大。笔者利用车辆动力学原理建立了列车的临界翻车风速模型,研究了高寒铁路不同海拔地区和冻土地区的临界翻车风速。研究结果表明:青藏高寒铁路临界翻车风速随海拔升高而增大,而随冻土路基病害出现而降低的规律。参考英、日等国大风标准,结合青藏高原的特点,根据危险翻车风速和临界翻车风速,首次提出青藏高原铁路海拔4000m地区安全行车标准。     

青藏铁路列车运行控制系统的安全性分析

分析了青藏铁路中多种不利因素对轨道电路参数的影响 ;提出了在青藏铁路不宜采用现行基于轨道电路的列车运行控制系统 ,而应选择基于通信的列车运行控制系统的理由 ;给出了系统的基本结构及提高系统可靠性的措施 ;与此同时 ,就人们关心的无线传输列车控制数据的可靠性和安全性难题 ,通过建立马尔可夫模型的方法进行了分析     

铁路运营隧道病害现状及检测评估

目前铁路运营隧道病害状况严重 ,有些已达到了威胁铁路行车安全的程度。因此有必要采取可靠的检测方法来检测和评估隧道的实际状况 ,同时检测的数据也为隧道日常的维修保养及必要的整治工程提供了系统完整的依据。因此 ,就形成了从日常维护、检测评估到病害整治的一整套技术体系 ,从而使铁路隧道的运营管理技术提高到一个新的水平。最后通过一个工程实例的分析 ,进一步明确了隧道病害工作的紧迫性和必要的检测评估所起的指导作用     

青藏铁路格拉段电气化工程对自然保护区的影响分析

受既有青藏铁路走向及车站布设的影响,青藏铁路格拉段电气化工程不可避免地穿越可可西里和三江源国家级自然保护区,为继续做好青藏铁路环境保护工作,梳理青藏铁路格拉段电气化工程在自然保护区内新增工程情况,充分利用既有青藏铁路资料,通过定性和定量方法分析新增工程在施工期和运营期对自然保护区内植被、野生动物、景观等环境因素的影响,并提出减轻影响的措施及建议。     

高速铁路高填复合路堤边坡安全问题探讨

路基是高速铁路安全系统的关键和薄弱环节 ,建在软土上的高填路堤边坡是否稳定 ,更是直接关系到路基乃至整个高速铁路系统的安全 ,采用桩—网复合地基形式修建高路堤是一个好办法 ,这种路堤形式尚不多见。笔者结合其特点 ,从理论上提出了一种新的边坡安全实用计算方法 ;讨论了影响边坡安全的主要因素 ;验证了这一计算方法的合理性     

青藏铁路运输组织的特殊性及安全保障体系初探

分析了青藏铁路的特殊性及其对运输安全的不利影响 ,这种特殊性对青藏线建设和运营提出了特殊的要求。以运营安全性和可靠性为核心 ,设计和建设安全保障体系 ,是青藏铁路建设和安全运营中的关键。笔者从设备、人员、环境和管理 4个层面 ,按照系统工程理论和方法 ,提出青藏铁路安全保障体系的架构及其功能 ,强调必须采用先进技术和规划型行车组织管理模式 ,以保证青藏铁路的安全。     

青藏高原铁路沿线雪崩危险度评价方法

简要介绍了 3条进藏铁路的主要雪害 ,指出雪崩危险度评价对铁路选线和配置防护雪害设施有重要意义。青藏铁路的雪害主要是风吹雪 ,滇藏、川藏铁路的雪害主要是雪崩。雪崩的形成和发生的必要条件是一定深度的积雪和一定范围的坡度。笔者通过理论计算得出积雪的临界厚度和山坡的临界安全角度。在分析影响雪崩的主要因素的基础上 ,利用模糊归一化方法来评价雪崩的发生危险度 ,并引用国外方法来计算雪崩达到某点的概率。最后 ,指出雪崩评价方法需要改进之处和铁路选线时应注意的问题。     

高速铁路事故预防措施的研究

结合我国高速铁路广深线 (广州—深圳 )及秦沈线 (秦皇岛—沈阳 )的工程设计过程 ,分析了可能引发铁路事故发生的几方面的主要原因 :速度控制问题、轨道故障、自然灾害等 ,并对这些事故因素提出了预防措施。这些措施的实施对减少铁路事故的发生有着重要作用     

铁路轨道状态分析信息系统设计与实现

研究了轨道状态分析信息系统的设计与实现方法。利用检测数据作为分析轨道状态的出发点,研究轨道状态的变化趋势,在分析国内现有铁路工务管理系统中存在的数据资源分散、忽视历史数据积累等问题的基础上,阐述了构建铁路轨道状态分析信息系统的可行性和必要性,并采用数据仓库技术和地理信息系统(GIS)技术,从空间和时间两个维度分析数据,提出了建立轨道状态预测模型的趋势分析法。笔者研究的核心内容是如何在整合各类轨道动、静态检测数据及铁路运营数据的基础上,建立轨道状态预测模型,为掌握及预测轨道状态变化趋势提供可靠的分析工具。     

基于熵权模糊综合评价的铁路危险货物运输预警

为保证危险货物铁路运输安全,基于铁路交通灾害预警管理理论,就危险货物铁路运输提出预警管理方法和建议。首先大量参阅危险货物铁路运输事故案例,结合安全系统工程理论,构建危险货物铁路运输预警系统指标体系。然后针对模糊综合评价权重难以确定的问题,为避免权重主观性过强,利用基于熵权模糊综合评价法对危险货物铁路运输安全进行评价。结合实例试算,结果表明:基于熵权模糊综合评价法的结果同原用评价法的结果基本一致。最后探讨铁路危险货物运输的定性预控措施。