2025年, 第46卷, 第01期　
刊出日期：2025-02-15

  

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  考虑节能的铁路货物列车开行方案优化研究

  宋瑞, 吴思瑶, 赵子琪, 何维

  大连交通大学学报. 2025, 46(01): 1-8+107. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.001

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  为了降低铁路运行能耗，通过仿真分析不同开行方案对运行能耗产生的影响，对车流进行合理有效的组织和优化，使得总能耗最小。据此，以车流组织时间消耗、铁路运输成本和铁路列车运行能耗最小为目标，建立优化模型，并针对模型特点，设计了基于优势基因结构的微进化算法(MEA),并进行求解。结果表明，所提出的考虑节能的铁路货物列车开行方案优化模型能够在有效降低列车运行能耗、减少车流组织时间消耗的同时降低总费用，具有更优的综合效益，所提算法相比于传统遗传算法(GA)也具有更好的求解质量和求解效率，研究结果能够为铁路绿色运营提供新思路。
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  大型活动下城轨车站客流协同控制及优化

  左忠义, 杨欣然

  大连交通大学学报. 2025, 46(01): 9-14+38. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.002

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  大型活动散场时段的短时大客流需求具有空间分布失衡性，易造成城市轨道交通站台出现乘客聚集现象，不仅影响乘客乘车的舒适度，还存在安全事故隐患。为解决该问题，将乘客进站与列车运行时间离散化，以乘客最佳进站人数与列车运行长短交路作为决策变量，基于客流演化与列车运行的动态关系，建立以乘客总等待时间和列车运行时间最小化为目标的多站联合限流与长短交路开行方案协同优化模型，并运用蜂群优化算法进行模型求解。以某轨道交通线路为例，验证模型的有效性。结果表明，与常规运营策略相比，协同优化策略下运营成本减少了5.3%,乘客等待时间减少了19.2%,实现了对大型活动背景下车站短时大客流的有效控制。
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  公交接驳下共享单车投放点选址优化

  曹弋, 张家龙, 侯晓磊

  大连交通大学学报. 2025, 46(01): 15-23. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.003

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  为了满足共享单车出行需求，改善与公交接驳的便利程度，研究了共享单车投放点的选址优化模型与算法。借鉴经典最短路径交通分配模型，在每次更新选址方案后，均重新分配共享单车流量。以投放点选址决策变量与单车配置数量为优化变量，以用户出行时间最少和企业运营成本最小为优化目标建立目标函数。基于公交接驳关系、投放点建设数量、各停放点容量和投放总量等多个因素构建约束条件，设计优化模型求解算法，开展案例研究。以厦门市共享单车出行订单数据为基础，采用自适应遗传算法(AGA)和枚举法优化求解，并分析求解精度与效率。结果表明，该模型与算法能够用较少的迭代次数求解得投放点最优选址方案的近似最优解。系统运营总成本的最小误差仅为4.4%,用户出行总时间误差为5%。就本案例而言，方案优化前、后运营成本降低12.9%,出行时间降低14.26%。此模型与算法能够处理共享单车停放点混乱与接驳公交的难题，减少出行者接驳成本，最大限度方便出行，增强接驳综合服务水准。
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  基于Logit模型的城市货运配送车辆选择行为影响研究

  武慧荣, 万玉娟, 王玉莹

  大连交通大学学报. 2025, 46(01): 24-31. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.004

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  为促进新能源货车的推广应用，基于多项式Logit模型与混合Logit模型，探究影响城市配送车辆选择行为因素。采用正交实验设计生成陈述性偏好调查问卷，以调研数据为样本，就车辆运行相关因素、政府补贴及通行政策等对新能源货运配送车辆选择行为影响因素进行实证检验，并根据性别、月收入、职业对调研样本加以分组，探究相关因素对不同类型受访者选择行为的异质性影响。结果表明：混合Logit模型的拟合优度高于多项式Logit模型；男性、收入越高的受访者和物流企业管理者更偏好选择新能源货车；续航里程、充电桩基础设施是影响城市配送从业人员车辆选择行为的重要因素，通行政策对公司货车驾驶员有显著影响，补贴金额仅对物流企业管理者有影响，对专用停车位无显著影响。
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  基于频域法的B型地铁车体焊接结构振动疲劳研究

  李晓峰, 刘书奇, 韩新利, 张岱霖

  大连交通大学学报. 2025, 46(01): 32-38. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.005

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  以B型地铁车车体为研究对象，考虑其满载状态下的运行条件，建立车体-轨道耦合动力学模型，获得轨道谱激励下车体四个空簧位置处的加速度-时间历程曲线，通过快速傅立叶变换(FFT)将其转换为加速度功率谱密度曲线(PSD),作为后续疲劳分析的输入载荷谱。根据EN 1999-1-3:2023中规定的焊接接头形式定义不同的S-N曲线，通过扫频分析得到整车的应力传递函数(FRF),最后结合Dirlik模型和Miner损伤理论对车体进行随机振动疲劳评估。结果表明，在垂向振动载荷作用下，B型地铁车车体疲劳强度满足设计要求。
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  轨道车辆黏接结构强度评估方法研究及其实现

  舒友, 段洪亮, 赵洪帝, 顾凯迪, 李鹏飞

  大连交通大学学报. 2025, 46(01): 39-43+114. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.006

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  以司机室头罩黏接结构为研究对象，研究了在曲面黏接结构的黏接面上获取最大剪切力的方法，并对黏接结构进行强度评估。建立司机室头罩黏接结构的有限元模型，开发了曲面提取剪切力的计算程序，获得黏接面强度评估方法，验证了该方法的可行性与可靠性。
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  基于RVRAP的动车组吊装结构随机疲劳寿命研究

  刘晓雪, 刘雨辰, 郭翰飞, 张纪丰, 程亚军, 李娜

  大连交通大学学报. 2025, 46(01): 44-48+120. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.007

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  以IEC 61373:2010提供的模拟长寿命随机振动加速度谱密度作为激励，利用基于虚拟激励法开发的适用于轨道车辆系统随机振动分析软件(RVRAP)对动车组吊装结构进行疲劳寿命预测，并与商用分析软件计算的随机应力结果进行对比。分析结果表明：两种软件计算得到的结构关键节点随机应力响应的最大误差为12%,并且RVRAP所需时长仅为商用软件的5.4%,大幅减少了计算时间，RVRAP与三区间法的疲劳评估结果一致，证明了RVRAP的有效性。
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  燃料电池系统旋转机械预防性维修研究

  高永亮, 冯轩, 谢卓峰, 韩国鹏, 王艳琴

  大连交通大学学报. 2025, 46(01): 49-56. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.008

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  鉴于燃料电池系统旋转机械老化的复杂程度，为实现退化规律不清晰的核心部件的寿命预测，提出基于Weibull分布的机械设备可靠寿命预测方法。通过对核心部件的历史失效数据进行统计，基于最小二乘法及平均秩次法，实现Weibull分布的参数估计分析，得到设备可靠寿命分布函数，由此估计设备的可靠寿命。在此基础上，考虑到燃料电池系统机械设备存在维修过剩和维修不足的问题，提出基于剩余可靠寿命的燃料电池系统旋转机械预测性维修方法，通过对设备剩余寿命可靠度分析，实现了对燃料电池系统旋转机械的预防性维修周期的确定。
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  横风下高速列车头型的多目标优化设计

  季玲, 李瑜, 乔巍

  大连交通大学学报. 2025, 46(01): 57-64. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.009

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  为提高横风下高速列车的气动特性和运行安全性，对列车头型进行多目标自动优化设计。以横风下列车的气动阻力、气动升力和气动横向力为优化目标，提取了6组优化设计变量。运用最优拉丁超立方采样法，并利用网格驱动变形技术快速得到计算样本。通过构造设计变量建立关于优化目标的径向基函数神经网络近似模型，采用遗传算法NSGA-Ⅱ进行多目标优化设计，获得Pareto前沿解集。与初始模型相比，优化后高速列车的气动阻力降低2.12%,气动升力降低7.29%,气动横向力降低3.61%。结果表明，多目标优化设计可显著改善高速列车在横风条件下的气动性能，同时提升其运行的安全性。
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  铝合金车体部件加工特征MBD模型构建方法

  周峰, 王苏凯

  大连交通大学学报. 2025, 46(01): 65-70. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.010

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  为提高高速动车组铝合金车体部件生产效率，减少加工准备时间，实现车体部件加工准备自动化，以铝合金车体部件为研究对象，设计多层次的部件加工特征MBD(Model Based Define)模型数据结构，通过基于图的特征识别方法获取特征几何信息。在特征识别的基础上进一步提取部件技术要求信息并与几何信息相集成，形成完整的加工特征MBD模型构建流程。根据MBD模型数据层次，结合数据库技术设计对应的数据表结构，分层次存储加工特征MBD模型，实现数据的高效存储与传递，为后续自动工艺决策与数控自动编程提供重要支撑。
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  基于映射集成模型的轨道动/静态不平顺均值预测方法

  赵龙

  大连交通大学学报. 2025, 46(01): 71-77. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.011

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  为了准确评估铁路线路的安全性、预测线路的服役状态，提出一种轨道动态不平顺的预测方法。利用集成学习模型研究轨道不平顺标准差，使用贝叶斯优化对集成模型参数进行对比，分析并探究了轨道不平顺动/静态检测均值数据之间的相关性和差异性，同时通过蒙特卡洛交叉验证法提高模型的准确性能评估。结合某高铁线路轨道几何检测数据，以静态标准差数据作为参考基准，对动态高低、轨向标准差数据进行预测，并采用不同的评价指标对预测结果进行评定。结果表明，在隧道段和桥梁段不同的集成模型均具有较好的预测结果。在不同工况下，XGBoost模型与GBDT、LightGBM模型的预测精度相似，均方根误差不大于0.09。XGBoost模型在隧道段高低标准差R2-score可达0.93,在桥梁段轨向标准差R2-score可达0.94;在性能上XGBoost模型运行时间均不超过0.32 s,综合表现效果最佳。
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  深基坑开挖对下卧地铁车站的影响规律

  王海涛, 赵之皓, 张嘉树, 张志伟

  大连交通大学学报. 2025, 46(01): 78-86. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.012

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  为了分析深基坑开挖对下卧地铁车站的影响规律，以北京地铁6号线西延线苹果园站三层段工程为依托，利用Midas GTS NX软件对基坑开挖过程中下卧地铁车站和基坑围护结构的变形特征进行研究和分析，并与现场监测数据进行对比。研究结果表明：受基坑开挖卸荷影响，下卧地铁车站沿横向、纵向均发生差异变形隆起，车站拱顶隆起变形最大值为8.20 mm;围护结构处车站纵向隆起曲线斜率达到最值后继而沿坑内方向衰减，同一截面内，地铁车站中跨顶板变形>钢管柱变形>边跨顶板变形>边墙变形；无根桩的桩脚与车站顶板连接，变形受车站结构约束，同时短边效应使无根桩整体变形小于有根桩；实测数据与数值模拟的结果具有较好的拟合性，可为类似大刚度地铁车站扩建工程提供参考依据及工程经验。
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  长寿命铁-空气电池负极的热压烧结制备及其电化学性能研究

  张勇, 毕文浩

  大连交通大学学报. 2025, 46(01): 87-92. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.013

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  电化学钝化导致碱性铁-空气电池铁负极容量衰减。为了解决铁负极的电化学钝化难题，通过热压烧结工艺制备了块体Fe/S负极，对其进行了电化学反应前、后的XRD和SEM表征、循环伏安测试、低电流电极活化循环测试及0.2C和1C条件下100次循环测试。实验结果表明，Fe/S负极具有较大的容量和循环容量保持率，在60 mAh/g的电流条件下，最大放电容量为563 mAh/g,在0.2C和1C条件下最大放电容量分别为346 mAh/g和159 mAh/g,硫元素的引入能够有效解决铁电极钝化问题。与常规粉体铁电极相比，通过热压烧结制备的块体铁电极具有更好的组织致密性，可以抑制铁电极在溶解-沉积反应中的体积变化，从而提高铁-空气电池的循环稳定性。这项研究为长寿命金属空气电池的可控合成提供了有益思路和潜在应用价值。
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  基于机器视觉的焊点质量检测方法研究

  孙丽, 张瀚文, 白雨轩, 王品烁

  大连交通大学学报. 2025, 46(01): 93-100. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.014

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  针对L公司楼宇机组控制面板制作过程中，各种元器件PCB板在焊接时人工对焊点质量进行缺陷检测的效率低、误差大等问题，采用机器视觉方法实现快速识别。首先，对采集到的图像数据进行预处理，提出改进的小波阈值去噪方法和改进NGO(Northern Goshawk Optimization)优化的OTSU多阈值分割方法；其次，分别采用HOG、LBP、GLCM 3种特征和SVM、KNN、Tree 3种模型共12种分类情况对焊点图像进行描述，用于更好地将焊点图像的信息体现出来；最后，将CNN＿SVM与传统的CNN及SVM模型进行对比，CNN＿SVM对焊点图像分类的准确率为98.3%,与CNN及SVM对比分别提高了2.5%和4.6%。同时构建了L公司焊点数据集，试验结果证明，同人工对比，单个焊点检测时间约减少了0.9 s。
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  基于图像处理的贴片电阻故障智能诊断方法研究

  宋旭东, 盛一鸣, 李修飞, 李常贤

  大连交通大学学报. 2025, 46(01): 101-107. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.015

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  在图像处理的基础上，针对贴片电阻缺件、偏移、歪斜和翻转等常见故障，提出了一种贴片电阻故障智能诊断方法，并应用于某企业的电路板元器件故障诊断系统。根据故障特点、图像相似度等因素确定了故障诊断时几种故障的优先级，并提出一种改进的自适应分区策略进行图像的特征提取。对缺件故障，根据故障特点选取判断指标；对偏移和翻转故障，采用自适应分区策略来提取特征并诊断；对歪斜故障，在改进的自适应分区策略基础上对其进行进一步改进来提取特征并诊断。实践应用表明此诊断流程具有较高的故障诊断准确率，而且整个流程故障诊断速度快，平均速度达到0.032 s/张。因此，实际工作中使用该诊断流程可保障贴片电阻质量，进而提升电子产品质量。
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  SF₆/N₂混合气体隔离开关热态气流场特性仿真研究

  彭凯, 李丹洋, 王善帅, 郭沂, 董华军

  大连交通大学学报. 2025, 46(01): 108-114. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.016

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  通过搭建550 kV SF₆/N₂混合气体隔离开关气流场的几何模型，利用Fluent软件对隔离开关热态气流场开距处的压力、温度、密度等特性进行仿真研究，并通过加载同等电压、电流值的直流与交流电，对比不同电流输入下隔离开关气流场的分布差异。研究表明：在热态气流场下，隔离开关动、静弧触头开距处的压力围绕初始值呈曲线状衰减分布，且压力变化范围小于冷态时的变化范围；动、静弧触头开距处的密度和温度分布呈负相关；加载交流电时产生的电弧温度低于加载直流电时产生的电弧温度，且开断时间小于加载直流电时隔离开关的开断时间。隔离开关气流场的开断特性依赖于工作条件的设定，通过调整气流场的工作条件，优化和提升隔离开关的性能。
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  脉冲磁场处理生活污水的杀菌效果研究

  阎松, 刘帅豪, 赵誉量, 徐悦, 赵国智

  大连交通大学学报. 2025, 46(01): 115-120. https://doi.org/10.13291/j.cnki.djdxac.2025.01.017

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  利用脉冲磁场对生活污水进行灭菌处理，研究了传统方法杀菌、磁场杀菌等不同介质条件对生活污水的总细菌数和总大肠菌群数的杀灭效果，并进行对比。根据实验数据用正交实验分析了不同实验因素的杀菌效果及影响规律与主次关系。结果表明，杀菌率随磁场强度和脉冲数的增加呈现先增加再下降的趋势。杀菌率随着介质温度的升高而升高，且温度越高杀菌效果越好。杀菌率随pH的升高而先升高后降低，介质偏酸性时杀菌效果较好；影响杀菌效果的主次顺序为磁场强度>脉冲数>pH>温度。最佳参数组合磁场强度为6.1 T,污水温度为20℃,脉冲数为35,pH为5.0,此条件下污水的细菌总数和大肠菌群数杀菌率分别为97.1%和97.4%,与单独用磁场或紫外线杀菌相比，两者协同杀菌效果更好，先进行紫外处理再进行磁场处理，最大去除率高达100%。说明磁场可以作为紫外线杀菌的后置处理应用于生产中。