数据驱动的重载铁路工务运维关键技术
孟宪洪;谷牧;重载铁路工务设备运维数据价值挖掘尚不足，设备状态评价预测决策效果有待提升。本文通过大模型、大数据、多源数据融合、时序数据、神经网络预测等技术，研究重载铁路线路设备状态检测数据治理技术，实现异常数据治理、数据相关性分析和多模态数据自适应融合。通过构建工务运维领域大模型和运维知识库，建立支持增量知识自学习的运维智能体，实现信息检索、多源数据融合、预测分析、报告生成、智能问答等功能。此外，研发重载铁路智能工务运维辅助决策系统，实现了多模态数据处理与融合分析、线路设备状态评估预测、智能运维决策、智能对话式分析、工务运维知识库、报告报表智能生成等功能。
重载铁路轨道智能修理决策体系架构
曲建军;龙亦语;刘攀;针对重载铁路轨道修理综合化、经济化与智能化的发展需求，本文突破传统单一维修模式局限，提出了一种面向大机捣固、钢轨打磨与大机清筛三类关键修理作业的综合修理计划智能决策体系架构。该架构融合轨道几何、钢轨磨耗、道床脏污等多源检测数据，构建了基于设备状态演化规律的全寿命预测模型；同时整合线路基础台账、作业连贯性与相干性约束、资源经济约束等多维决策要素，将设备状态超限风险、维修成本、天窗成本、修理保质期等因素统一量化为经济成本指标，建立以全寿命周期综合成本最小化为目标的优化模型，实现修理效果与经济成本的最优平衡，为重载铁路轨道修理计划的综合化、经济化与智能化决策提供理论依据与方法支撑。
考虑波长因素的重载铁路大机精捣作业效果评价方法
王蒙;刘攀;龙亦语;曲建军;魏子龙;有砟轨道精测精捣作业效果评价是提升作业质量的关键。本文基于功率谱密度开展大机精捣作业前后轨道不平顺波长特征分析，利用小波变换方法，提出了考虑波长因素的大机精捣作业效果评价指标——轨道波长能量改善率。依托某重载铁路重车线大机精捣作业数据，对比分析了4种精捣模式对轨道几何质量改善、轨道不平顺波长能量改善的影响规律。结果表明：在轨道几何质量改善方面，单捣+稳定+单捣模式作业效果最好，平均大机捣固质量指数（MTQI）改善率达46.9%，其次为单遍双捣、单遍双捣+稳定模式，而单捣+稳定模式作业效果相对较差；在轨道波长能量方面，单捣+稳定+单捣和单遍双捣模式下高低、轨向波长能量改善率较高，稳定作业不利于轨道几何形位的恢复。
铁路路基设备数字化管理技术
杜翠;徐天新;刘杰;陈锋;铁路路基设备数量与维护需求持续增长，传统管理模式难以满足精细化、可视化、标准化要求，数字化转型需求迫切。针对上述问题，本文基于“单元+结构”的空间划分方法建立路基工程精细化台账参数体系，提出“表观-隐蔽”全要素数字底座构建技术，综合运用GIS、数据库技术设计了路基设备管理系统功能模块，实现模型浏览、交互分析、测量计算、统计分析等数字台账功能，为铁路路基运维数字化转型提供重要支撑。
道砟桥面双片式简支T梁桥活载偏载效应
袁磊;李承君;阎武通;窦俊鹏;对有砟铁路21座桥309孔梁的线梁偏心进行调查，发现受桥梁所在平曲线布置的影响，位于直线段的梁体仍存在较大的线梁偏心，其偏心值与曲线段水平相当。本文采用空间多层梁格法对客货共线和重载铁路常用双片式简支T梁的线梁偏心效应进行了分析。结果表明：不同线梁偏心下直线梁和曲线梁的活载偏载系数均呈线性分布，偏向侧梁体活载偏载系数随偏心值增大而增大，在曲线上表现为外梁减小、内梁增加；随着曲线半径的增大，不同半径下梁体活载偏载系数的差异逐渐减小。在运营状态线梁偏心大于70 mm时，相同图号的直线梁正截面抗裂性低于曲线梁，大偏心条件下直线梁受力较曲线梁更不利，运维时应重点关注；常见线梁偏心范围内，运营列车作用下跨度32 m梁抗倾覆稳定性满足要求，线梁偏心对梁体横向倾覆的影响相对较小。
无人机巡检图像超分辨率重建方法
周希博;汤铁峰;柴雪松;凌烈鹏;王卓;李健超;针对无人机巡检图像因细节模糊、背景噪声干扰导致的毫米级病害特征识别困难等问题，本文提出了一种基于改进Swin Transformer的无人机桥梁巡检图像超分辨率重建（IST-SRNet）方法。采用Swin Transformer和块编码解码机制，增强模型对图像跨区域长距离依赖关系的捕捉能力；提出自感知损失函数（SPIPS），提升视觉效果的同时保障结构准确性；提出全特征图像质量评估指标（FFIQA），并评价图像准确率和视觉效果。试验验证结果表明：IST-SRNet的准确率和视觉质量均较高（图像峰值信噪比为29.07，感知损失为0.281），综合质量最高，FFIQA为0.785，比DRCT方法高0.036。通过定性分析，验证了该方法在裂纹边界锐化、噪声消除方面的有效性，可为多种铁路基础设施巡检场景下毫米级病害精准检测提供直观准确的数据基础。
基于优化聚类算法的轨道动态检测旬次智能识别方法
杨森;刘金朝;危倩;姚莉;受季节性加密检测、里程重叠、检测数据不连续等因素影响，综合检测列车的检测旬次数量呈动态波动且数据分布复杂，但尚无针对该场景的自动化识别方案。本文提出一种基于优化聚类算法的高速铁路轨道动态检测旬次智能识别方法。首先，构建基于图结构的关系模型，利用图连通性刻画检测文件间的时空关联，有效过滤冗余数据干扰并增强算法对复杂里程关系的鲁棒性；而后，引入改进的层次聚类算法，通过自下而上的聚合机制实现聚类簇数的自适应识别，有效解决季节性策略调整导致的旬次数量波动问题。将该方法应用于真实动检数据集，结果表明：该方法在业务评价指标下表现优异，平均标注准确率达到94.4%，能够实现检测旬次的快速、高可靠自动标注，可为高铁检测数据链式自动化处理提供关键技术支撑。
基于不平顺预测的高速铁路轨道单元维修决策研究
刘浩;高玉祥;吕宝磊;张立文;陈虎林;丁福东;时瑾;高速铁路轨道不平顺是影响列车运行安全、乘坐舒适性及运营效率的关键因素，其精准预测可为轨道单元科学维修决策提供支撑。本文针对高速铁路轨道单元维修需求，提出一种基于轨道不平顺预测的单元维修决策方法。利用卷积神经网络（CNN）从轨道不平顺时序数据中自动提取局部空间特征与深层抽象信息，通过长短期记忆网络（LSTM）捕捉特征序列中的长期时间依赖关系，从而实现对轨道状态演变趋势的准确预测。在此基础上，结合预测结果与维修阈值设定，识别出需进行养护干预的轨道单元，为维修资源的精准配置提供依据。结果表明：CNN-LSTM模型能够较为稳定、可靠地预测不同区段轨道几何状态的变化趋势；组合模型预测的平均相对误差为0.034，均方根误差为0.128，较传统自回归移动平均模型（ARIMA）、BP神经网络等模型预测精度提升26.1%～44.3%。
基于GMC-YOLO11的数据增强和扣件损伤识别方法
沙伯男;白堂博;余志红;许贵阳;贾昊澎;针对铁路扣件检测中昏暗或曝光问题导致检测算法精度下降的问题，本文提出了一种改进的检测算法GMC-YOLO11。通过Gamma校正进行数据增强，改善图像质量；采用MobileNetV2作为主干网络，实现高效特征提取；引入CA机制增强关键特征表达。利用该算法对数据图像进行检测，并进行对比试验和消融试验。结果表明：与其他算法相比，GMC-YOLO11检测精度高，计算复杂度低，模型小，速度快；与YOLO11相比，GMC-YOLO11的平均精度提高了2.2%，达到0.929，检测速度提高了10.6%。GMC-YOLO11算法有效提高了检测的准确性和鲁棒性，能高效完成轨道扣件损伤检测任务。
基于冲击回波法的板式轨道充填层界面缺陷检测
彭杰波;曾晓辉;唐卓;龙广成;刘锦辉;针对板式轨道层间界面隐蔽性缺陷尺寸不一、种类多样、隐蔽性强的特点，为了更准确地判定缺陷类型，量化缺陷程度，建立CRTSⅢ型板式无砟轨道有限元模型，根据应力波在板式轨道多层结构内的传播机理，构建了板式无砟轨道充填层界面缺陷类型识别函数[G(y)]及量化识别函数[F(y)]，并通过现场足尺试验和揭板比对进一步建立了F(y)与缺陷实际尺寸的映射关系。结果表明：当孔洞缺陷尺寸小于4 cm时，大部分应力波能够绕射，主峰和次峰的变化较小，而当孔洞缺陷尺寸超过4 cm时，大部分应力波在缺陷处反射，主峰变为次峰；浮浆层主峰和次峰振幅均有所降低，通过G(y)可以辨别浮浆层缺陷；对于孔洞及脱空类缺陷，缺陷尺寸的不同导致应力波在界面处的反射强弱程度不同，通过F(y)可以量化缺陷程度，并可以根据拟合函数较准确地计算出缺陷尺寸。
轨道短波不平顺检测组件结构分析及应用
张二永;谭松;吴奇永;夏承亮;程朝阳;李宏图;利用车辆动态响应检测和信号处理分析技术评判轨道短波质量状态时，车辆动态响应测量组件安装结构自身振动产生的振动能量可能会叠加到加速度响应信号中，影响轨道短波响应分析。针对这一问题，本文建立有限元模型，采用测量组件安装结构的模态分析和线路动态试验相结合的方式，实现结构模态识别，确定了测量组件结构的第1阶固有频率在1 500～1 550 Hz，满足检测数据1 kHz低通滤波分析方法的要求，达到轨道短波不平顺检测性能要求。将该组件结构用于实际检测，结果表明本文的模态分析方法科学实用，效果良好。
期刊简介
期刊名称： 铁道建筑
创办日期： 1961年7月
主管部门： 中国国家铁路集团有限公司
主办单位： 中国铁道科学研究院集团有限公司
刊期： 月刊
电话：010-51849235
Email：tdjzbjb@126.com tdjz@rails.cn
国内统一刊号(CN)： 11-2027/U
国际标准刊号(ISSN)：1003-1995
微信号：tdjz-1961
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