鐵路維護的案例
為什么普通鐵路鐵軌上都會鋪石子而高鐵鐵軌不用？
普通鐵路采用的是有砟軌道，而沒有“碎石子”（鐵路上稱為“道砟”）的高鐵采用的是無砟軌道。
道砟的作用
承受枕木、鋼軌和列車的重量，將重量分散到路基上，以避免路基損壞。
傳統(tǒng)有砟軌道的優(yōu)點、缺點
優(yōu)點
鋪設(shè)簡便、透水性好。
缺點
（1）需要經(jīng)常維護（這里的“經(jīng)常”是相對于無砟軌道而言）。換道砟和清篩等等是工務(wù)維護的重要工作之一。列車經(jīng)過時會帶來震動，長期的震動會使路基上的泥土摻入道砟當(dāng)中。不好理解的話，下完雨找塊泥地，用腳快速地踩兩分鐘，看是不是有水溢上來。摻入道砟的泥土?xí)魅趼坊膹姸?，?dǎo)致軌面沉降、不平。因此，干線鐵路上，每年都需要進行清篩或換道砟、搗固作業(yè)。
（2）平順度和道砟飛濺問題。道砟再平整，也不可能達到混凝土整體道床的水平。并且，由于枕木不是剛性地固定在道床上，列車駛過時，車輪之間的鋼軌會帶動枕木一起向上彎曲，這一彎曲在重載鐵路上肉眼可見。另外列車高速駛過時會出現(xiàn)道砟飛濺的問題。
高速鐵路不（大范圍）使用有砟軌道的原因
就是為了克服傳統(tǒng)有砟軌道的缺點。之所以括號中注明“大范圍”，是因為一些出站后的非高架區(qū)段等低速、地面區(qū)段，仍有少量采用有砟軌道的。
（1）鐵路維護的時間稱為“開天窗”，普通鐵路可以開在白天，利用運行線的間隙進行，期間一些列車可能限速。
春末夏初，有時候坐火車可以看到路邊的養(yǎng)護人員。車一來，立刻撤下線路；車一過，繼續(xù)上。高鐵由于運行線密集，且?guī)缀跞渴强瓦\，調(diào)整運行線或限速運行影響很大，并且速度高，傳統(tǒng)作業(yè)方式不安全，因此需要易于維護的路基。（有的人可能會問為什么不夜間檢修？夜間施工畢竟不方便，高鐵的夜間檢修主要是信號、車輛、供電什么的，既然現(xiàn)在無砟軌道技術(shù)已經(jīng)可以承受，就別再來給施工添亂了）。
展開 案例分析 | 基于光纖傳感技術(shù)的德國鐵路數(shù)字孿生
5.實現(xiàn)鐵路基礎(chǔ)設(shè)施智能維護
構(gòu)建鐵路數(shù)字孿生的優(yōu)點之一是可將FOS系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)可用于鐵路基礎(chǔ)設(shè)施診斷。鐵路數(shù)字孿生可利用其“聲學(xué)記憶”分析某一線路區(qū)段聲學(xué)信號的發(fā)展歷史，并將其與另一區(qū)段的聲學(xué)信號進行比較，從而可靠地檢測出緩慢的、與磨損相關(guān)的軌道結(jié)構(gòu)變化。這種“聲學(xué)記憶”有助于實現(xiàn)鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的智能維護，以提高軌道的可用性和通過能力。
目前被廣泛采用的移動閉塞技術(shù)雖然可縮短行車間隔、提高列車密度，但也會導(dǎo)致鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的磨損加大。而基于FOS技術(shù)的鐵路數(shù)字孿生能夠?qū)崿F(xiàn)對鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的智能維護，最大限度地減少維修和更新對基礎(chǔ)設(shè)施可用性的影響，充分發(fā)揮移動閉塞技術(shù)的優(yōu)勢，切實提高鐵路線網(wǎng)的運輸能力。
參考文獻
[1] Bernd Drapp. Digital Twins gain a new nervous system[J]. Railway Gazette International，2022（4）：22-23.
[2] 基于光纖傳感技術(shù)的德國鐵路數(shù)字孿生[J]. 現(xiàn)代城市軌道交通，2023（2）：109-111.
展開 基于ADAMS的車輛減速器制動性能分析
[15] 中國鐵路總公司.普速鐵路信號維護規(guī)則技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國鐵道出版社,2015.
文章來源：鐵道通信信號
高速鐵路軌道技術(shù)國家重點實驗室的計算利器---高速計算設(shè)備硬件配置探討
高速鐵路軌道技術(shù)國家重點實驗室主要研究高速鐵路軌道系統(tǒng)的設(shè)計、建造、運營和維護等方面的技術(shù)問題。具體的研究項目可能涉及以下內(nèi)容：
1) 高速鐵路軌道設(shè)計與優(yōu)化：研究高速鐵路軌道線路的設(shè)計原理、幾何形狀、縱、橫斷面配置等方面的優(yōu)化方法，以提高鐵路的安全性、舒適性和運行效率。
2) 高速鐵路軌道材料與結(jié)構(gòu)：研究不同材料在高速鐵路軌道中的應(yīng)用，包括軌道道床、軌枕、軌道板等，以及軌道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、疲勞性能等方面的研究。
3) 高速鐵路軌道動力學(xué)與振動控制：研究高速列車在軌道上的運行動力學(xué)特性，包括車輛與軌道之間的相互作用、車輛振動控制等方面的研究，以提高列車的運行穩(wěn)定性和舒適性。
4) 高速鐵路軌道檢測與維護：研究高速鐵路軌道的檢測與維護技術(shù)，包括軌道檢測設(shè)備、監(jiān)測系統(tǒng)、軌道維護方法等，以保障軌道的安全性和可靠性。
5) 高速鐵路軌道仿真與模擬：利用計算機仿真和模擬技術(shù)，研究高速鐵路軌道系統(tǒng)的運行特性、列車運行安全性等方面，為設(shè)計和優(yōu)化提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
在研究過程中，高速鐵路軌道技術(shù)國家重點實驗室可能使用多種軟件工具，其中常見的軟件包括但不限于：
TrackMaster：用于高速鐵路軌道線路設(shè)計和優(yōu)化的專業(yè)軟件。
LUSAS：用于結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析和軌道振動控制的軟件。
RailSys：用于高速鐵路系統(tǒng)仿真和列車運行分析的軟件。
PANDA：用于高速鐵路軌道檢測與維護的軟件。
SIMPACK：用于多體動力學(xué)仿真和列車-軌道相互作用分析的軟件。
TrackMaster計算特點
TrackMaster是一種專門用于高速鐵路軌道線路設(shè)計和優(yōu)化的軟件工具，其具體算法和計算特點可能需要參考軟件開發(fā)商的具體說明和文檔。
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BIM技術(shù)在城市軌道交通工程建設(shè)全過程中的應(yīng)用
5.鐵路和公路廊道設(shè)計和分析
沉浸式廊道建模功能支持復(fù)雜的建模, 符合BIM 2 級及更高等級的文件聯(lián)合要求。通過單一的參數(shù)化的表現(xiàn)形式, 從各個方面簡化鐵路復(fù)雜的開發(fā)過程。您可以控制時間間隔沿廊道快速移動, 查看并對所有鐵路組件進行動態(tài)設(shè)計。
6.設(shè)計與放置鐵路信號
在鐵路模型中配置和放置信號。建立交互信號源自車蓋、方位和架桿等。然后使用線性參考來放置信號并確定相對于軌道的方位。如果需要，可以生成同一個信號方案的地理信息和圖表視圖。
7.在空間環(huán)境中設(shè)計
清楚地了解現(xiàn)有條件，輕松地使圖像，點云，三維實景網(wǎng)格與設(shè)計和建筑模型成一體，加速設(shè)計建模工作流。集成的地理空間信息保證模型精確的地理定位。
8.設(shè)計鐵軌排水系統(tǒng)
確保鐵路設(shè)計中包含合理的排水系統(tǒng)對確保鐵路的可用性至關(guān)重要。通過有效設(shè)計防止雨水或洪水損壞鐵路網(wǎng)，可降低鐵路網(wǎng)維護成本并提高可用性。
9.設(shè)計軌道幾何圖形
結(jié)合勘察、設(shè)計規(guī)則和運營需求，為軌道生成最優(yōu)幾何圖形。使用工程設(shè)計工作流生成符合當(dāng)?shù)卦O(shè)計規(guī)則的水平和垂直線形及超高設(shè)計。
10.設(shè)計站場、車站和岔道
通過易于使用的幾何功能和全面的道岔庫，您可以設(shè)計站場、車站和岔道?；谝?guī)則的軌道元素可確保輕松適應(yīng)設(shè)計變更。
11.復(fù)用常用設(shè)計布置
使用土木工程單元確保符合實施標(biāo)準(zhǔn)，提高設(shè)計質(zhì)量，且無需重復(fù)設(shè)計通用配置。同時，對土木工程單元的簡潔性和復(fù)雜度沒有限制。
12.支持BIM工作流
導(dǎo)出數(shù)字化可交付成果，包括IFC，來支持行業(yè)BIM工作流。利用包含組件屬性的 Asset Manager，實現(xiàn)更有效、數(shù)據(jù)更豐富的BIM可交付成果。在數(shù)字孿生環(huán)境中改善您的BIM工作流，并支持創(chuàng)建所有傳統(tǒng)和數(shù)字化設(shè)計可交付成果。
展開 助力德國鐵路順暢運行 3D打印解鎖有機硅材料新應(yīng)用
德國鐵路的日常維護是令工程師非常頭疼的事情。
長達100多年的鐵路歷史使得行駛在德國鐵路網(wǎng)的列車多達100余種，種類繁多的零配件成為維修部門的沉重負(fù)擔(dān)。然而，由于種種原因，部分零配件已經(jīng)停產(chǎn)，配件供應(yīng)鏈出現(xiàn)了嚴(yán)重斷裂。為了解決配件供應(yīng)的難題，德國鐵路股份公司想到了3D打印技術(shù)。
3D打印技術(shù)具備諸多傳統(tǒng)注塑無可比擬的優(yōu)勢，它無需使用任何工具或模具，便可直接將數(shù)字模型轉(zhuǎn)換為實物，可以大幅縮短工藝周期，從而降低生產(chǎn)成本，尤其適用于建?；蛐∨可a(chǎn)。
2015年，德國鐵路股份公司推出了覆蓋全公司的3D打印項目， 其中一項用于安裝在列車制動器控制閥內(nèi)的膜片，厚度只有4毫米，對材料的強度和柔韌性要求非常高。在反復(fù)的市場篩選過程中，德國鐵路公司選中了瓦克的品牌ACEO?，他們的有機硅材料和3D打印技術(shù)非常符合膜片制品的要求。
采用ACEO? 3D打印工藝制造的硅橡膠膜片
ACEO? 的有機硅材料何以得到要求嚴(yán)苛的德國鐵路股份公司的青睞？有機硅又是如何跟3D打印發(fā)生關(guān)系的？
有機硅學(xué)名叫聚二甲基硅氧烷，是一類主鏈由硅氧原子交替而成的聚合物的總稱。據(jù)瓦克化學(xué)高級技術(shù)經(jīng)理柳麗君介紹，“有機硅材料源自大自然的硅礦（砂石），與大多數(shù)源于原油的合成橡膠相比，有機硅的硅-氧鏈結(jié)構(gòu)相比碳-碳鏈具有更高的鍵能， 能耐受更高的溫度及UV輻射等環(huán)境老化。其自由旋轉(zhuǎn)的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)更可使這種材料在低至-50攝氏度環(huán)境中仍然保持柔軟的特性。此外，由于配方中沒有添加任何增塑劑，有機硅材料具有良好的食品安全性及生物相容性，可以廣泛應(yīng)用于食品接觸或醫(yī)療器械等，這也是很多合成橡膠所無法比擬的?！?有機硅的卓越性能是得到德國鐵路股份公司認(rèn)可的很重要的前提。當(dāng)然，這還跟瓦克化學(xué)在有機硅3D打印的提前布局密不可分。
展開 軌道監(jiān)控 | HBK成為德國鐵路公司列車「永久旅客」
</p><p><br></p><h2><strong>為軌道監(jiān)測開辟了新的機遇</strong></h2><p>該創(chuàng)新項目表明，定期列車可以以低成本維護德國鐵路的整個鐵路網(wǎng)。到目前為止，他們已經(jīng)提供了海量可靠的數(shù)據(jù)，其質(zhì)量與定期檢查相當(dāng)。此外，在測試期間，軌道質(zhì)量得到了顯著改善。</p><p><br></p><p>該流程現(xiàn)已完善，并已獲得DB Netz AG的正式認(rèn)證。鐵路設(shè)施的持續(xù)監(jiān)測將有助于更好地規(guī)劃鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的維修和維護，并提高鐵路網(wǎng)的運營質(zhì)量和性能。未來可以設(shè)想到將使用更多的智能維護功能。</p><p><br></p><p class="ql-align-center"><br></p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202406/attachment/19b6418481ee4a27924c7d5ff58e2353.jpg" style="text-align: center">
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