综合技术研究

• 基于模糊评判法的机车整车健康状态评估方法

  李昊;张启航;李杰波;朱庆龙;

  基于和谐型机车修程修制改革的要求，文中依托和谐型机车PHM系统，从整车安全性、可靠性和性能劣化等不同分析维度，确定整车健康状态分级准则和评估流程，明确整车各级健康状态的物理意义与维修策略。采用故障影响分析和模糊评判方法对整车健康状态进行评估，建立了评估模型，明确了各部件数据的劣化度计算方法。以HXD_(3C)型机车为例，按模糊评判流程计算了整车健康状态隶属度，依据最大隶属度原则给出评估结果和维修策略。基于模型验证结果表明，文中方法的评估结果与机车实际情况相符，可有效地评估机车健康状态。

  2026年01期 v.46;No.250 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1438K]
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• 服役条件下的轮轨匹配等效锥度算法

  谭钱颖;张志南;董孝卿;许自强;

  为深入研究轮轨匹配等效锥度算法，优化现有多种算法在计算服役条件下的磨耗轮轨，结果时常出现较大的差异和波动性问题，解决面对数据缺损型踏面时现有算法无法提供有效计算结果的问题。研究采用了一种基于准弹性模型修正的积分算法，以提高磨耗轮轨的匹配计算精度；采用一种缺损型踏面修补算法，能够解决服役中经常遇到的缺损踏面无法计算的问题。计算结果显示，在采用BS EN15302标准轮轨数据进行名义等效锥度的计算中，结果与标准值误差降低至0.09%。引入随机误差后的等效锥度数值标准差也下降了9.96%，显示了算法的普适性和可靠性。选取国内高速铁路服役中常见的3种踏面：LMD、LMA和LMB10，以及2种轨面：60D和60N，通过计算这些踏面和轨面的磨耗及缺损型数据，验证了算法在面对服役条件下常见的磨耗踏面、缺损踏面、欠打磨轨面、新打磨轨面等计算中均有着良好的适用性，与实际运用经验相符，进一步验证了算法的普适性。

  2026年01期 v.46;No.250 9-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 2599K]
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• 新一代6A系统列车在线安全监测技术研究

  刘峰;延九磊;卢万平;夏学凝;周永康;潘文;

  新车型、新技术的不断发展对机车车载安全防护系统带来了进一步技术提升的需求，文中基于智能化、安全性、通用性、适应性、可维护性和扩展性的总体设计理念，对6A系统进行了全新设计，将模拟视频升级为数字高清视频，增加了视频智能识别模块，实现了乘务员状态识别、受电弓异常状态识别等功能，引入先进的主动灭火技术，增加了变流柜灭火和锂离子动力电池灭火抑制模块，走行部升级为冗余监测主机并增加了PHM诊断功能，可为走行部监测提供主动维修决策建议，从而提升了走行部旋转部件的安全性、可靠性和可用性。

  2026年01期 v.46;No.250 19-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2022K]
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• 基于ZEMT＿DP平台和深度学习算法的列车主动安全控制方法研究

  张哲龙;梅樱;

  针对列车主动安全控制，文中研究了一种基于列车网络控制系统应用软件开发平台ZEMT＿DP和深度学习算法的列车主动安全控制方法。首先，介绍了列车调车工况时网络控制系统的安全控制需求；其次，对ZEMT＿DP开发平台、基于深度学习的目标检测算法、雷达点云算法和融合算法进行说明，提出了列车调车过程中一定范围内障碍物的实时检测方法和算法实现；然后，结合列车网络控制系统控制功能，设计了列车调车线运行环境中基于障碍物检测的控制策略；最后，通过某型号列车的系统仿真和地面试验，验证了文中所设计策略的有效性。

  2026年01期 v.46;No.250 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 2032K]
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• 基于相似性检测的动车组过程数据压缩算法研究

  叶鹏迪;李申龙;杨晓明;杨阔;吕赫;

  为了满足动车组日常运维管理工作对列车运行数据日益增长的需求，针对动车组入所后，车地非实时数据文件传输量不断增加与列车的供电传输时长有限之间的矛盾，提出了一种基于相似性检测的动车组过程数据压缩算法。该算法利用海明距离实现对列车过程数据的相似性检测，并基于数据相似性进行去重后，再用传统压缩算法实现进一步压缩，大幅降低待传输的非实时数据文件大小，最终在地面还原原始数据。试验结果表明，动车组非实时数据文件记录的过程数据中，存在大量重复或相似数据，而该算法能应对较低的额外性能开销，将原始非实时数据文件减小近50%，即减少了一半的传输时间，能更好地适应列车入所后传输时间受限的工况，提高数据传输的完整性。

  2026年01期 v.46;No.250 33-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1611K]
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专题研究

• 基于无监督迁移学习的动车组轴承故障诊断算法

  尹金豪;张宁;张瑞芳;张春;焦静;刘志杰;

  为解决动车组轴承故障诊断模型在不同工况下准确率下降的问题，提出了一种基于无监督迁移学习的故障诊断方法。首先通过引入二次卷积神经网络改进特征提取器中ResNet网络结构，提升特征提取能力；其次采用多核最大均值差异损失和关联对齐距离损失缩小源域与目标域的数据分布差异，加入簇中心损失函数增强类内聚；最后通过对抗训练的方式，获得具有域不变特征的模型。基于凯斯西储大学轴承数据的试验结果表明，该方法训练的模型能够更加准确地识别不同工况下的故障类型。

  2026年01期 v.46;No.250 39-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 2263K]
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• 高速动车组辅助变流器风机结构强度评估方法研究

  齐鹏宇;姬程翔;杨广雪;

  辅助变流器风机是高速动车组辅助供电系统的核心冷却装置，其结构强度决定了辅助变流器工作性能的优劣。针对高速动车组辅助变流器风机结构失效问题，提出了有限元分析、台架试验和线路试验相结合的风机结构强度评估方法。首先，采用有限元仿真计算了风机结构的模态频率及振型、振动疲劳强度和冲击疲劳强度；其次，基于线路实测等效加速度开展了风机结构振动疲劳台架试验；最后，开展了实际运用条件下风机结构动应力测试，评估了风机结构的疲劳强度。仿真与试验结果表明，模拟三向加速度持续激励5 h，风机结构最大损伤为9.4×10~(-2)；模拟冲击工况下，风机结构最大应力为79.0 MPa；台架试验中应力循环达到1 000万次时，风机结构最大损伤为3.89×10~(-3)；线路试验各测点所测得的最大等效应力幅值为59.4 MPa，风机结构在静强度与疲劳强度两方面均达到了设计要求标准。

  2026年01期 v.46;No.250 48-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 2487K]
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• 客车SP₂型单元制动缸密封性能影响因素研究

  孙超;陈燕;

  客车制动缸膜板的稳定工作对制动系统的安全性和可靠性具有决定性意义。制动缸膜板直径较大，密封圈处螺栓数量较多且工况复杂，分析表明其安装方式及温度对密封性能影响显著。文中采用有限元分析方法研究顺次加载、ASME PCC-1加载、JIS B 2251加载方式对螺栓预紧力的影响。同时分析了温度变化对螺栓预紧力以及膜板密封面应力分布的影响，并且对制动缸进行了不同温度下的密封性能试验。结果表明，3种加载方式最后都能得到较为均匀的载荷，其中JIS B 2251加载方式最接近目标载荷，加载过程最简易；随着温度的升高，螺栓预紧力上升，密封面上的接触应力增大；低温状态下制动缸内压力下降最快，高温次之，常温最慢。

  2026年01期 v.46;No.250 57-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1811K]
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• 满足EU V大功率高速机车柴油机排放控制策略的试验研究

  谭博文;刘骞;姜昭禹;于成汉;邢为为;

  在不同的国家地区以及不同的时期，受原材料价格、供需情况、国家政策等因素的影响，燃料价格变化较大。这对不同的柴油机排放控制策略的总燃料消耗成本存在着一定的影响。文中基于一台采用SCR后处理系统满足EU V排放要求的大功率高速机车柴油机，选取机车应用的特征工况，在综合考虑柴油和尿素水溶液总消耗成本的基础上，引入二者价格比，对柴油机原排与NO_x转化率进行优化研究。

  2026年01期 v.46;No.250 64-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1502K]
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• 碳陶制动盘异物冲击损伤仿真与试验研究

  王燕;张振先;乔青峰;李明星;李志强;王斌杰;

  碳陶制动盘对于提升高速列车制动性能具有广阔的应用前景。在高速列车运行的复杂环境中，制动盘的运行安全面临着多方面的挑战，其中包括小石子等异物的高速冲击。为了有效应对这一问题，以碳陶材料轮装、轴装制动盘为研究对象，依据冲击试验设计模拟工况，通过ABAQUS软件结合三维Hashin失效准则建立制动盘损伤本构模型进行仿真运算，在400、500、600 km/h不同速度下进行不同角度的冲击试验，对比不同工况下的应力、位移云图，观察并对比同一制动盘在相同角度下不同速度的冲击形貌变化，与试验结果相对照。仿真结果表明，2种制动盘在相同工况下冲击形貌基本相同，损伤的尺寸大小与运行速度成正相关，其中45°冲击模型冲击深度最小但冲击形貌面积大，与试验结果相吻合。

  2026年01期 v.46;No.250 69-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2064K]
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• 一种融合空气制动的高速动车组恒速控制方法

  张晓晋;高枫;张顺广;李洋涛;

  高速动车组的恒速控制是当前研究热点，空电融合制动是其中的一个重要研究方向。空电融合的恒速控制方法可以防止运营过程中超速5 km/h。当电制力不足时，引入空气制动以达到更强的制动能力，更快地达到目标速度。文中初步探索了空电融合的恒速控制方案，仿真对比了空电融合制动和只有电制力制动时速度收敛差异，仿真了由于过分相导致电制力不足时上空气制动，防止超速5 km/h。空电融合的恒速控制方法具有一定优势。

  2026年01期 v.46;No.250 79-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1635K]
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• 轨道交通模块化动力电池系统综合效率评价模型研究

  吕婷婷;杜霏;温吉斌;郑凯元;张维戈;

  动力电池单体一致性随老化过程逐渐变差，导致动力电池系统能量利用率降低，将串联电池与模块化电力电子装置融合是提升动力电池系统能量存储性能、实现能量利用最大化的重要途径。建立了考虑单体一致性、电池及电力电子装置效率随电流及单组电池串联个数改变的综合效率评价模型。针对全功率和部分功率2种拓扑方案进行能量利用率及能量转换效率测试。在相同测试条件下，仿真模型输出结果与真实系统相近，2种拓扑方案的模型仿真误差均小于1.5%。综合效率评价模型可以准确评估不同拓扑方案的系统能量存储性能，对动力电池系统成组、电力电子装置拓扑方案的选型、对比和优化具有重要参考价值。

  2026年01期 v.46;No.250 84-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 2426K]
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• 基于MVB网络拓扑A/B路故障诊断的研究

  黄根生;李洋涛;张晓晋;高枫;张顺广;张弛;

  MVB网络广泛应用于国内各型高速动车组，实时、准确地诊断MVB网络冗余线路A/B的故障，已成为实际运营中需要解决的重要问题。文中从分析MVB网络拓扑结构出发，给出了网络拓扑的数字化表达；并在此基础上，提出了基于MVB网络拓扑的MVB设备、MVB网段及MVB中继器的A/B路故障诊断算法；结合TCMS控制逻辑，生成高速动车组MVB网络A/B路故障诊断策略，并在某型8编组动车组软件仿真测试台和实车上进行试验验证。

  2026年01期 v.46;No.250 92-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 3470K]
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• 160 km/h货车空重车自动调整装置方案研究

  朱迎春;王翊;田宇;全琼;肖晨;

  空重车自动调整装置能根据车辆实际装载重量在制动时调整制动缸压力，其作用是降低空车制动力，防止空车制动时车轮擦伤；缩小空车、重车制动率的差别，改善车辆的制动性能，减少空重混编列车制动时车辆之间的纵向冲动。文中介绍了我国铁路货车装用的KZW-A型空重车自动调整装置及铁路25T行李车装用的进口U5A型空重车自动调整阀的结构原理及在160 km/h货车上的应用分析，指出上述空重车自动调整装置均不能满足160 km/h货车的运用需求，提出了随重式空重车自动调整装置包含随重阀和称重阀的技术方案，介绍了随重阀和称重阀的方案原理及方案试验，研究表明160 km/h货车采用随重式空重车自动调整装置，能实现空重车压力随车辆的载重无级、连续地调整。

  2026年01期 v.46;No.250 101-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 1643K]
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• 浩吉铁路混编空车扩编运行试验研究

  张甫;

  浩吉线2019年开行86辆棚车空车编组列车、106辆敞车空车编组列车。为进一步提高运输效率，中国国家铁路集团有限公司组织在浩吉线上行进行空车扩编试验，在浩吉线襄州北至浩勒报吉南间，分别对换长140.7的长编组60 t级和70 t级敞车混编列车、换长140.3的长编组60 t级和70 t级棚车混编列车进行了综合性能试验，以验证开行换长不大于140混编（敞车和棚车）空车列车的可行性。通过对试验列车的货车动力学性能、制动性能、纵向动力学性能和轨道结构性能进行测试，并进行分析，对扩编方案的可行性给出试验结论并提出建议。

  2026年01期 v.46;No.250 108-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 2722K]
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铁路供电技术

• 高速铁路接触网整体吊弦的试验研究

  阮杰;张鉴;徐鸿燕;

  随着服役时间的增加，高速铁路接触网整体吊弦的疲劳寿命研究得到关注。为了研究吊弦疲劳寿命的影响因素，参考相关吊弦疲劳试验标准，制定了新的试验方案并进行多组试验。首先对同种吊弦进行相同工况的耐久试验，得到疲劳寿命的分布规律；其次综合多个影响因子开展试验，获取不同结构样式、材料、压接方式的吊弦疲劳数据和疲劳破坏的初步规律，心形环的回弯半径对吊弦疲劳寿命的影响最大，压接方式和吊弦材料次之；最后进行不同压接载荷、不同工况的对比试验，发现加大压接载荷、提高试验频率会降低吊弦疲劳寿命。通过吊弦的疲劳试验研究，为吊弦结构、加工工艺的改进及试验规范的制定提供数据支持。

  2026年01期 v.46;No.250 115-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 1897K]
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运用与检修

• 动车组检修轮装制动盘疲劳损伤研究

  吕宝佳;杨广楠;焦标强;马哲;

  制动盘是保障高速动车组安全运行的核心部件，通过与闸片摩擦产生制动力，实现列车的减速或停车。车轮到限，轮装制动盘与车轮拆解后，普遍发生翘曲变形，为实现轮装制动盘检修复用，需要对旧轮装制动盘进行检修处理，使制动盘安装面平面度满足组装标准。文中分析了S-N、ε-N和SWT这3种疲劳寿命预测方法特点和适用工况，结合制动盘矫形检修后局部产生等效塑性应变特点，选择综合考虑应力和应变影响的SWT准则进行矫形检修后制动盘最大损伤位置的耐久分析，评估制动盘矫形损伤对后续制动盘复用影响，计算结果表明盘体矫形检修后发生最大塑性应变位置够经受2 262次制动初速度350 km/h连续2次紧急制动工况，制动盘矫形过程产生的等效塑性应变和残余应力能够满足后续制动盘正常运用。

  2026年01期 v.46;No.250 123-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1512K]
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• 大修内燃机车车体异常振动主因识别及抑制

  赵大伟;杨勇军;张锐;邢莹莹;肖楠;

  因动力设备激振特性及传递路径复杂，且存在装配件磨损、器件老化等不可控因素，大修内燃机车车体异常振动主因辨识及抑制是行业内亟待解决的难题。文中提出基于动力设备及轴系激振特性、振动频谱及传递路径、机械设备故障诊断、隔振与减振、结构动力学特性等分析的综合辨识方法，并总结结构振动与设备激振异常的实用抑制措施。该方法可快速、准确地识别异常振动主因，判断关键的激振来源及对车体振动的贡献量，并提出具有针对性与预见性的振动抑制措施。研究应用于典型大修内燃机车，明确异常振动主因是柴油发电机组轴系不平衡惯性力过大、联轴节对中不良与松动、以及操纵台骨架弯曲刚度及安装约束不足，并排除其他动力设备异常激振、隔振器件性能老化等常见因素的影响。实施针对性措施后，结构振动和设备激振异常的抑制效果明显。该方法简明实用，显著提升整改效率，尤其适用于现场分析及优化，并保障大修机车运用可靠性，以满足修程延长的要求。

  2026年01期 v.46;No.250 128-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 2152K]
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• 动车组轴装制动盘螺栓可靠性优化研究

  李志龙;乔青峰;

  轴装制动盘螺栓的服役可靠性直接关系到列车的运营安全，提升紧固件的可靠性十分必要。在某型动车组轴装制动盘螺栓失效原因分析时，对螺栓进行了断口分析，发现螺栓呈现弯曲疲劳断裂的失效特征。基于VDI 2230标准进行螺栓计算，发现螺栓抗滑移系数较低，并存在脆性氧化物的非金属夹杂，是发生弯曲疲劳失效的主要原因。对此，文中从螺栓结构、加工工艺、拧紧工艺等方面提出优化措施。对变截面螺栓进行有限元仿真计算，螺栓失效位置的弯曲应力较原结构螺栓下降31%；螺栓加工工艺由先滚丝后热处理优化为先热处理后滚丝，螺栓的疲劳强度提高26%；螺栓拧紧工艺由扭矩法优化为转角法，螺栓抗滑移系数提高38%；在盘体和盘毂之间设置定位块，限制盘体位移，可防止螺栓发生弯曲变形。

  2026年01期 v.46;No.250 135-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 2187K]
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城市轨道交通

• 城轨车辆车体不锈钢点焊接头拉伸剪切力学性能研究

  许网俊;张兵;

  不锈钢点焊接头的拉伸剪切力学性能与失效形式对车体结构设计具有重要意义。文中选取某城轨车辆车体中不同母材厚度组成5种等厚和非等厚点焊接头，开展准静态条件下拉伸剪切试验，观察了不同试样失效形式，分析了不同失效形式下，点焊接头拉伸剪切强度与焊核直径、母材厚度、焊核转动角度之间的关系。试验结果表明，点焊接头拉伸剪切强度随着焊核直径的增加而增大。结合理论分析，建立了车体不锈钢点焊接头发生凸台断裂的焊核直径临界尺寸计算公式。结果表明，临界尺寸与焊核直径成正比，与焊核剪切强度成反比，且临界尺寸随着焊核转动角度的增大而增大。该研究结果可为车体结构设计提供一定理论依据。

  2026年01期 v.46;No.250 143-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1836K]
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• 铝基复合材料制动盘运用边界研究

  曹建行;吕宝佳;焦标强;杨广楠;祝家祺;

  目前行业内缺少铝基复合材料制动盘适用速度等级方面的机理性研究，无法为制动盘在不同速度等级应用提供理论指导。文中以城轨列车某型号铝基复合材料制动盘为研究对象，通过试验测试分析了铝基复合材料的材料力学性能和疲劳性能，通过有限元仿真计算，建立了铝基复合材料制动盘的热机耦合关系。该研究从许用温度、紧急制动能力、常用制动能力3方面进行评价分析，提出了该型号制动盘运用边界，形成了适用于铝基复合材料制动盘应用边界的分析方法，为新型铝基复合材料制动盘开发及其在不同速度等级应用提供理论支撑。

  2026年01期 v.46;No.250 150-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1702K]
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• 基于实测载荷的悬挂式单轨导向机构服役寿命研究

  周小江;王苏秦;张嘉;胡杰;

  针对悬挂式单轨车辆导向机构，设计并制作了专用的力传感器，通过实车线路试验成功获取了导向力的时间历程数据。通过对数据进行载荷特性分析，揭示了导向轮主要承受正向压力的受力特点。利用雨流计数法处理时间历程数据，构建了悬挂式单轨的载荷谱，并通过线性扩展方法得到了全寿命周期的载荷谱。进一步采用Goodman平均应力修正方法和Miner累积损伤理论，基于全寿命周期载荷谱计算了导向机构的服役寿命。计算结果表明，导向机构的寿命里程为8 264万km，超出设计寿命300万km，满足设计要求，确保车辆运行的安全性和可靠性。

  2026年01期 v.46;No.250 155-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 3073K]
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• 城轨列车接触器电寿命退化趋势研究

  朱文龙;曹熹;卢青松;

  接触器是城轨列车的关键部件，在列车控制和保护方面占据着非常重要的地位。文中通过短接接触器电寿命加速试验，对城轨列车接触器电寿命退化趋势进行研究，分析了其在带电分断过程中，主触头的最高释放电压、拉弧时长因子、拉弧能量因子等电寿命特征参数的演化过程。研究表明，接触器主触头的最高释放电压、主触头拉弧时长因子、主触头拉弧能量因子随着接触器动作次数增加有明显的演化趋势；其中，接触器主触头的最高释放电压呈负相关，主触头拉弧时长因子、拉弧能量因子呈正相关。接触器电寿命弱化初期，接触器主触头的最高释放电压呈现微弱减小趋势，而主触头拉弧时长因子、拉弧能量因子无明显变化，直至接触器电寿命弱化末期，接触器主触头拉弧时长因子、拉弧能量因子开始持续增大。接触器临近失效时，各特征量发生急剧变化，直至接触器烧毁失效。综合分析各特征量的变化趋势，能够反映接触器电寿命退化情况。

  2026年01期 v.46;No.250 164-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 2126K]
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• 《铁道机车车辆》投稿须知

  <正>1刊登范围凡以轨道交通机车车辆和供电系统相关学科为主体，代表行业先进水平的新成果、新技术、新工艺、新材料，试验研究、运用检修经验以及国内外技术动态、技术政策等，均欢迎投稿。2主要栏目综合技术研究、专题研究、铁路供电技术、运用与检修、城市轨道交通等。3来稿要求（1）论文应具有独创性和创新性，代表行业的先进水平、具有重要的学术价值或广阔的应用前景，主题明确、论证充分、数据真实准确、文字简练、图表清晰、符号规范。同等条件下，优先考虑得到国家及省（部）级自然科学基金项目、科技研究开发计划项目支持的优秀论文。字数不少于5 000字，原则上不超过8 000字。

  2026年01期 v.46;No.250 4页 [查看摘要][在线阅读][下载 644K]
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