兰州交通大学学报

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陈兴冲, 付远雄, 鲁锦华

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 1-7+18.

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为研究高强钢筋对铁路重力式桥墩抗震性能的影响，设计制作了2个HRB500高强钢筋的桥墩模型和2个HRB335普通钢筋的桥墩模型进行拟静力试验，研究高强钢筋的不同配筋率对滞回曲线、骨架曲线、刚度特性、位移延性以及累积耗能等抗震性能指标的影响。研究结果表明：配置高强钢筋的桥墩塑性区高度增加，墩底混凝土剥落范围增大，钢筋外露现象更加明显，其破坏特征区别于普通钢筋混凝土桥墩；对比普通钢筋桥墩，高强钢筋等面积配筋桥墩的滞回曲线更加饱满，其水平承载力和耗能能力明显增大，极限位移和屈服位移提高，但位移延性轻微下降，随着配筋率的增加，桥墩的变形能力增强；而等强度配筋桥墩的残余位移和等效阻尼系数更小，其自复位性能越好，地震中损伤越轻，残余刚度有所增大，且极限角位移与普通钢筋桥墩一致，表明等强度配筋桥墩具有一定的抗倾覆性，有利于震后对桥墩进行修复及加固。

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高速列车吊装水箱结构疲劳寿命分析

马付建, 李媛, 牛耀辉, 王紫光, 戚嘉亮, 张生芳

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 8-18.

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高速列车行驶时车辆附属设备因遭受复杂振动等作用，使得结构易发生疲劳破坏。因此，以悬挂在某CRH型车体上的吊装水箱结构为研究对象，探究该结构在充液时的受载特性及服役寿命。通过对吊装水箱结构进行流固耦合数值模拟，计算该结构在多向振动激励及液晃压力共同作用下的节点应力，基于时域法对吊装水箱结构母材及焊缝的疲劳寿命进行预测，并根据相关铁路标准GB/T 21563-2018《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》对结果进行评定。结果表明：吊装水箱结构最先发生疲劳破坏的位置位于吊梁中间吊耳与筋板的焊接处，最小寿命值为4.76×10～8 s,远大于标准规定的5.4×10～4 s,因此该吊装水箱结构满足服役要求。

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基于鲸鱼优化算法改进的SDN网络流量预测模型

杨桂芹, 刘志琦, 张国庆, 张伟霞

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 19-29.

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软件定义网络(SDN)环境下，网络流量基于拓扑结构的复杂性和时间动态特性，导致流量预测面临空间与时间特征带来的双重挑战。为解决这一问题，提出了一种基于鲸鱼算法(WOA)的流量预测模型。该模型通过融合卷积神经网络(CNN)对空间特征的提取能力和长短期记忆网络(LSTM)对时间序列特征的捕捉能力，通过WOA优化模型超参数来提高预测精度。最后与CNN-LSTM、PSO-LSSVM等方法进行对比。结果表明，WOA-CNN-LSTM模型在MAE、RMSE和MAPE指标上分别较CNN-LSTM模型相对减少80.91%、69.21%和72.91%,较PSO-LSSVM相对减少40.29%、19.10%和34.76%。实验验证了该模型在SDN流量预测中的良好性能，为复杂网络环境下的流量预测提供了新思路。

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子母图的D(β)-点和可区别边色数之间的关系

强会英, 何静, 王洪申

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 30-35+44.

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运用构造染色法和组合分析法，研究了简单连通图G中任意两点之间的距离β不超过2时，其子图与母图G的D(β)-点和可区别边色数之间的大小关系。结果表明：图G的D(β)-点和可区别边色数不全都大于其子图的色数，存在子图的D(β)-点和可区别边色数大于母图色数的情形。

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高速列车静态气密性缩尺分析与试验研究

贾永兴, 肖磊, 许建林, 李睿, 杨永刚

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 36-44.

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为了探究缩尺模型试验在高速列车静态气密性研究中的可行性，利用数值模拟和模型试验研究了高速列车静态泄漏过程。基于静态泄漏模型理论推导了模型缩尺比例与等效泄漏孔面积及列车静态泄漏时间的关系。利用数值模拟方法计算了缩尺比例分别为1∶1、1∶5、1∶10和1∶20时缩尺模型的静态泄漏过程，验证了模型缩尺比例与列车静态泄漏时间的关系，并明确了其与孔口速度的关系。建立了1∶20列车气密缩尺模型试验系统，复现了列车静态泄漏过程。并利用缩尺模型试验系统研究了列车车内初始压力对静态泄漏时间的影响。研究结果表明：数值模拟结果显示高速列车静态泄漏时间与模型缩尺比例成反比例关系。建立的1∶20列车气密缩尺模型试验系统的静态泄漏时间与国外试验结果的相对误差为3.02%,重复性试验的最大相对偏差为2%,表明本试验系统的准确性和可靠性。缩尺模型内部初始压力分别为5 kPa、4 kPa和3 kPa时，内部压力从3 kPa降到1 kPa的泄漏时间最大相对误差为3.26%,表明高速列车静态气密性与车内初始压力无关。研究结果为高速列车气密缩尺模型试验研究提供了理论及数据依据。

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基于本体和知识推理的地铁车站火灾事故应急决策方法研究

刘平, 王诗禹, 李苗苗

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 45-52.

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地铁车站是城市重要生命线工程，但其运营阶段突发灾害事件数量不断增多，应急决策的复杂性及难度也逐渐增加。为提升地铁车站面对突发火灾事件时应急决策科学性和针对性不强等突出问题。本文基于本体论和知识推理提出一种地铁车站火灾应急决策方法。利用本体论分析并构建应急案例本体模型；基于随机森林计算地铁火灾特征属性权重；基于SWRL规则建立应急预案规则库，通过案例推理、规则及本体推理机方法实现应急决策方案的智能生成。最后，以某地铁车站为例，验证了该方法的可行性。结果表明：案例#5相似度最大，相似值为0.85,利用SWRL规则实现了地铁车站人员应急措施推理。基于本体论和知识推理的方法可以科学、快速、有效生成地铁车站火灾应急决策方案，增强了地铁运营领域知识的重用，为突发事件的科学应急和智慧应急提供技术支撑。

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城市轨道交通智慧运维研究现状及展望

于秋波, 魏秋实, 冯培, 梅天赐, 申泽玺, 刘斌, 陈钉均

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 53-58.

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城市轨道交通是现代城市交通体系的重要支柱，其安全稳定运行对提升城市交通效率和改善居民生活质量具有至关重要的作用。传统的运维模式主要依赖人工经验，难以实现对设备状态的全面监测和精准评估，已无法满足轨道交通日益复杂的运维需求。智慧运维通过智能化手段有效弥补了传统运维的不足。从智慧运维系统构造出发，按专业分类对各子系统的功能进行详细分析，从智慧网络基础设施技术和具体应用技术两个方面梳理智慧运维的关键运维技术及其工程实践。最后从系统构造，运维模式及产业化发展的角度，对智慧运维的研究现状进行总结，探讨其未来的发展方向。

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绿色建筑与碳排放效率的耦合特征及驱动研究——以黄河流域经济带为例

王宏辉, 蔡俊杰

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 59-67.

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鉴于目前建筑业方面对绿色建筑水平和建筑业碳排放之间的耦合协调的研究相对较少，此研究通过采用熵权法对数据进行处理并建立绿色建筑评价体系，采用SBM-DEA模型测算出建筑业碳排放效率；运用耦合协调度模型及空间自相关方法，对黄河流域经济带9个省份2013年-2021年绿色建筑水平与建筑业碳排放效率的时空耦合特征进行了研究，并采用面板Tobit模型分析其驱动因素。结果表明：2013-2021年我国黄河流域经济带绿色建筑水平与建筑业碳排放效率均呈上升趋势，耦合协调度总体向良好和优质协调阶段发展，空间上均呈现由东向西递减趋势，并有持续的正向空间关联性；产业结构、科技创新能力、地方经济发展水平对区域耦合协调度具有显著的正向影响，能源强度、国有资本比重对区域耦合协调度具有显著的负向影响。

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河谷型城市三维形态对地表热环境的影响研究——以兰州市为例

王奕璇, 杨树文

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 68-77+96.

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随着现代城市空间的立体化发展，三维城市形态已成为影响地表热环境的重要因素。现有研究多关注二维城市形态下地表热环境的演变和影响，对三维形态下的研究和考虑尚不充分，该问题在河谷型城市中表现的尤为突出。由此，论文以兰州市中心城区为例，基于Landsat 8 OLI卫星遥感数据、建筑物轮廓数据等，耦合最优参数地理探测器和多尺度地理加权回归模型等，重点研究了兰州市中心城区三维城市形态对地表热环境的影响，以期为促进城市合理规划，改善城市热环境，提高城市宜居性提供参考。结果表明：在三维城市形态中，天空视窗因子(SVF)、高层建筑占比(HBP)是地表温度(LST)的主导影响因子。由于SVF在通风和接收太阳辐射方面对LST的调节作用不同，导致对LST产生正负双向影响。其正向影响整体呈现以城关区为中心向外围递减的趋势。其负向影响整体呈现以西固区为中心向外围递减趋势。而HBP的增加有利于地表热环境的缓解；各类三维形态因子与NDBBI的交互作用相较与单一因子来说，解释力更强。

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高温热震条件下铜基粉末冶金闸片的组织演变及氧化机理研究

马运章, 关淑娟

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 78-85.

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对铜基粉末冶金闸片进行了900℃下的热震循环试验，研究了铜基粉末冶金闸片的外观以及微观组织变化，并对摩擦块表面氧化物形貌及成分进行分析，阐述了氧化机理。铜基粉末冶金闸片的主要成分为铜粉、铁粉、石墨、铬铁等。结果表明：经过5次热震循环后，粉末冶金闸片表面发生氧化，变成浅灰色，10次后，氧化程度加剧，出现轻微的裂纹；5次热震循环后摩擦块表面氧化物未完全覆盖表面，主要为CuO、Cu₂O、FeCr₂O₄和Fe₂O₃的混合物，10次热震循环后摩擦块表面基本被氧化物覆盖，主要为CuO和Cu₂O。经过热震循环后，铁粉颗粒与铜基体的界面更加模糊，石墨表面形态变得粗糙；摩擦块表面裂纹形成的主要原因与氧化膜快速生长所引发的应力以及各组元热膨胀系数的差异性有关。

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基于收益管理的高速铁路网络抗毁性研究

县勇, 杜文举, 王笑蓉, 魏诗筱

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 86-96.

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基于收益管理理论，提出了一种新的高速铁路运输网络抗毁性评估方法。通过构建收益管理优化模型，量化了不同攻击策略下的运力损失，并采用复杂网络理论分析了关键节点和线路的重要性。为增强评估的科学性，在上述研究基础上补充了现有抗毁性研究方法的对比分析，包括基于拓扑结构分析、鲁棒性评估及优化调度的方法。数值模拟结果表明，在随机攻击和蓄意攻击情境下，网络的抗毁性呈现不同特征，关键枢纽节点的损失对整体网络影响显著。此外，结合京沪高铁的实际数据进行验证，结果表明所建模型能够有效预测突发事件下的运力损失，并为应急调度提供决策支持。进一步可为高速铁路网络的规划、调度优化及应急管理提供重要理论依据。

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基于磁热耦合的开关柜异常温升分析

何小亮, 燕宁宁, 王思润, 黄旭, 董海燕

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 97-103+122.

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在电力系统向更高电压等级与更大容量规模演进的过程中，温升问题直接影响开关柜的运行安全及使用寿命，特别是涡流引起的发热现象。为深入探究KYN28型开关柜在触头盒对应的柜体区域出现的异常温升，根据磁热耦合机制建立开关柜温升计算的数学模型，并构建三维仿真模型，分析1.1倍额定电流下开关柜的涡流发热以及不同导电结构和环境温度下的开关柜温度分布规律。结果表明：开关柜的热源主要来自导电回路的欧姆损耗，约占总损耗的66%,外壳上的欧姆损耗受导体位置影响；导电回路中B相较A、C两相温度高，上方触头盒部位温度高于下方，其中断路器极柱的温升最明显，母线温度最低，壳体上靠近母排区域的局部温度异常升高；梅花触头的简化使等效电阻增加，电流减小，导致触头温度升高，且温度分布显示靠近细导电杆的端部温度最高；梅花触头的温度随环境温度的升高近似线性增长。研究结果为开关柜的优化设计与预防温升故障提供理论支撑。

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地铁列车在隧道运行时引起的环境振动影响分析

贾晓宏, 石广田

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 104-110.

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为了研究运用浮置板轨道结构后列车在隧道中运行时对浮置板、基底、隧道壁、地面以及上部建筑的振动响应变化，建立了车辆-钢弹簧浮置板轨道-土体-建筑物耦合振动模型，计算分析了车辆运行在不同轨道结构和不同车速下，引起浮置板、隧道壁、地面和建筑物振动加速度特性与振级特性。当采用钢弹簧浮置板轨道结构时，车辆引起隧道正上方地面和楼层的Z振级最大值均小于70 dB,能够满足环评标准；当隧道埋深大于11 m时，地面正上方和楼层Z振级均未超过70 dB,满足环评居民、文教区要求。对比整体道床和钢弹簧浮置板轨道结构的楼层振动加速度Z振级可知，钢弹簧浮置板结构减振效果优于整体道床。该研究方法可对未来其他轨道交通线路减振降噪轨道设计甚至其他城市的轨道交通沿线敏感点减振降噪提供重要参考。

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多维度特征融合的双核卷积路面裂缝检测算法

李欣, 王锋, 刘启明

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 111-122.

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对现有路面裂缝检测算法易受光照阴影、异物遮挡以及道路标线等条件影响，存在漏检误检、检测精度低、检测速度慢等问题进行了研究，提出了多维度特征融合的双核卷积路面裂缝检测算法。首先，添加三分支注意力机制，采用跨维度交互技术构建通道、高度和宽度维度间的相互依赖，赋予模型多维度特征提取能力；其次，使用双核卷积替换传统卷积实现模型的轻量化；再者，使用改进的MPDIoU边界框回归函数替换CIoU边界框回归函数，提高模型的收敛速度。在YOLOv8模型和RDD2022数据集上的实验表明，与YOLOv8n相比，F1和mAP分别提高了7.5%和5.3%,参数量和计算量分别下降了0.2%和0.7%,FPS提升了13;与SSD、Faster R-CNN、U-Net和DeepLabv3相比，F1提高了3.9%、mAP低于U-Net2%,参数量和计算量分别下降了0.8%和3.3%、FPS提升了19。

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利用D₄群分析二维势阱量子体系

欧阳玉花, 常文利, 万桂新, 贾向东

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 123-127+146.

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量子体系的波函数一般通过薛定谔方程求解，但是对于某些对称性较高的体系，用群论的方法会使问题的解决更加便捷，本文利用D₄群分析了二维方势阱量子体系的能级结构。首先剖析了二维无限深方势阱量子力学系统的定态薛定谔方程，本征矢和本征能级，以及微扰作用；然后由对称性分析得出该体系所属的群是D₄群，阐释了D₄群与二维方势阱量子体系相关联的特性；最后用D₄群研究了二维方势阱量子体系的本征波函数和能级结构，进一步求解对称微扰作用下正则简并的能级特征和偶然简并的能级裂分。本文创新点主要是用群论方法分析了能级结构并解决了简并能级在对称微扰作用下的裂分问题。

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胶结黄土力学特性的冻融劣化效应及本构模拟

张永富, 牛亚强, 侯路正, 王旭, 夏琼

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 128-135.

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黄土地区筑路工程常采用水泥改良黄土作为路基填料，在西北地区大温差的气候条件下，冻融循环将对路基的稳定性产生不可忽视的影响。为研究冻融作用对水泥改良黄土变形及强度特性的影响，在不同冻结温度、冻融次数及围压下开展了一系列三轴剪切试验。试验结果表明：水泥的掺入大幅提高了改良黄土的胶结强度，其应力-应变曲线均呈现出显著的应变软化特征，并采用非线性弹性模型与弹脆性模型分段描述其变形规律。水泥改良黄土初始切线模量、峰值强度及粘聚力随冻融次数的增大和冻结温度的降低而显著减小，其力学性质的劣化效应在冻融次数小于6次时较为显著。此外，采用响应面法对各因素及其之间交互作用进行显著性分析，得出围压是影响其峰值强度变化的最显著因素，冻融次数与冻结温度次之；当考虑影响因素间交互作用时，围压与冻融次数交互作用的显著性最强。

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基于混合储能系统的地铁站多模式供电优化调度研究

钱钰, 田晶京

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 136-146.

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针对地铁站内不同季节对于电能消耗的经济性和供电系统稳定性存在的问题，提出了一种新的解决方案。首先，通过充分考虑不同季节和时间段的特点，设计了六种不同的供电模式，并在实际供电过程中根据时间段的变化进行切换。这种灵活的供电模式设计能够有效应对不同季节下地铁站的电能消耗需求，提高供电系统的经济性。其次为了降低不同模式切换过程中可能出现的电压波动，引入了混合储能容量分配机制。通过优化系统参数和调整供电模式切换策略，使得系统在切换过程中能够保证功率的平稳，从而提高供电系统的稳定性和电能质量。最后通过对比，得出优化调度方案的有效性和可行性，为地铁站供电系统的经济性和可靠性提供了新的解决思路和方法。

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1983-2022年中国植被变化驱动力的演变

刘荣, 孙建国, 潘蓉, 胡博洋, 蔡沛恒

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 147-154.

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掌握长时间尺度上植被变化驱动力的演变，对于实施生态治理工程至关重要。基于GIMMS NDVI3g数据和ERA5-Land的气温、降水和太阳辐射数据，采用PolyTrend算法和改进的RESTREND方法分析1983-2022年中国植被变化时空特征及其驱动力演变。结果表明：近40年中国植被整体增长显著；气候变化和人类活动的共同作用是中国植被增加的主要驱动力，单独的人类活动是中国植被减少的主要驱动力；植被呈非线性变化的像元占总植被像元的50.6%,主要集中在东北地区、青藏高原、黄土高原、四川盆地及云贵高原；植被ID、DI、IDI和DID变化区域上占比最多的驱动力变化类型分别为DH、HD、DHD和HDH,可见气候变化和人类活动的共同作用主要影响着植被非线性变化中的增加阶段，单独的人类活动主要影响着植被非线性变化中的减少阶段。研究结果建议应更加重视人类活动在植被改善中的作用。

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中国铁路运输学科的先驱者——林达美教授——兰州交通大学“校史系列”之五

高斐 , 丁琳 , 张哲

兰州交通大学学报. 2025, 44(02): 155.

摘要 ( )

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<正>1958年5月,铁道部决定从北京、唐山两所铁道学院成建制建立兰州铁道学院。以孟华、林达美、沈智扬、胡春农、孙祺荫、张殿执、赵桢为代表的第一批交大人,或只身西行,或挈妇携幼,离开繁华的京都,来到荒凉的西北内陆腹地——兰州。他们来自铁道部、北京大学、唐山铁道学院、北京铁道学院、交通大学西安分部、天津工程学校、锦州运输学校、成都工程学校、齐齐哈尔工程学校、上海电信信号学校等几十家单位。

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2025年, 第44卷, 第02期　
刊出日期：2025-04-15

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