基于惯性基准法的轨道高低不平顺检测与预警系统

轨道高低不平顺是轨道线路不平顺的类型之一,当车辆运行时,严重的轨道高低不平顺会加剧垂向振动,降低车辆的平稳性,因此,为保证车辆安全运行,在轨道线路维护中对轨道高低不平顺的检测是至关重要的.针对传统轨道高低不平顺检测方法的不足,设计出一套新型的轨道高低不平顺检测与预警系统,该系统以惯性基准法为基础,结合惯组单元、激光摄像、工控机等现代化技术进行研制.相关计算结果表明,该系统能精准、高效地检测出钢轨的高低不平顺,同时能对轨道高低变化趋势做出预测,且整套系统操作简单,易于维护,能为轨道高低不平顺检测装置的未来发展提供一种新思路.     

本期导读

正为了更有针对性地控制高速铁路轨道不平顺,保证某型高速动车组在线路上安全、平稳运行,通过动力学仿真,分析轨道不平顺波长和幅值对车辆动力学性能的影响规律,确定轨道养护维修时需重点关注的不平顺波长范围。针对某型高速动车组,将轨道不平顺简化为不同波长、不同幅值的谐波型高低、轨向、水平和扭曲不平顺,基于车辆-轨道耦合动力学模型对不平顺激扰下的车辆动力学性能进行仿真     

轨道不平顺波长和幅值对高速动车组动力学性能的影响分析

为了更有针对性地控制高速铁路轨道不平顺,保证某型高速动车组在线路上安全、平稳运行,通过动力学仿真,分析轨道不平顺波长和幅值对车辆动力学性能的影响规律,确定轨道养护维修时需重点关注的不平顺波长范围.针对某型高速动车组,将轨道不平顺简化为不同波长、不同幅值的谐波型高低、轨向、水平和扭曲不平顺,基于车辆-轨道耦合动力学模型对不平顺激扰下的车辆动力学性能进行仿真分析.分析表明,中、短波长的不平顺对轮轨动力相互作用和行车安全性有显著影响,对运行平稳性也有一定影响;中、长波长的不平顺主要影响运行平稳性.不平顺幅值对车辆动力学性能指标的影响规律基本呈线性变化,敏感波长条件下的不平顺幅值变化对系统动力响应的影响尤为显著.分析结果确定了某型高速动车组的敏感波长范围及其幅值影响规律,明确了养护维修重点,将有助于提高养护维修效率,提升高速动车组运行品质.      

基于递推合成BP网络的轨道不平顺预测研究

轨道是列车运行的基础,为了保障列车安全、平稳和不间断的运行,轨道必须具有高平顺性.根据轨道不平顺变化特点,利用递推合成BP网络对轨道不平顺状态分周期进行预测,减小了对轨道进行维修作业带来的误差.为了验证模型的有效性,采集了京九线2008年2月~2010年7月的TQI检测数据进行验证,结果表明递推合成BP网络能够在每个TQI变化周期内对轨道的不平顺状态进行较为准确地预测.      

基于谐波合成法的轨道随机不平顺数值模拟

针对轨道不平顺所致的列车随机振动问题,采用单维单变量随机场谐波合成法,引入轨道垂向、轨向及水平交叉谱的影响,以轨道不平顺谱为输入,对轨道不平顺过程进行模拟。通过对模拟样本的谱密度函数、相关函数检验验证表明,谐波合成法能有效地模拟出符合要求的随机样本,为轨道随机振动分析提供恰当的时域输入函数。以美国第6级线路轨道垂向不平顺功率谱为输入谱的数值算例,用谐波合成法模拟的轨道时域样本及其功率谱密度,与目标谱吻合较好。     

高速铁路不同结构类型曲线轨道的轮轨动态相互作用特征分析

为了研究高速铁路不同结构类型曲线轨道的轮轨动态相互作用特征,以期为动车组在线路上的适应性设计提供参考,通过动力学仿真的手段,针对我国高速铁路常见的的板式无砟轨道、双块式无砟轨道和有砟轨道等多种类型轨道结构,采用车辆-轨道耦合动力学模型,选取轨道随机不平顺和钢轨波浪形磨耗不平顺,计算了高速动车组通过曲线时的轮轨动态相互作用响应,分析了动车组在不同结构类型曲线轨道上运行的动态相互作用特征.结果表明,动车组在不同结构类型的曲线轨道上运行时,轮轨垂向动态相互作用指标随速度增大而增大,轮轨横向动态相互作用指标随速度增大呈先减小后增大的规律.随机不平顺作用下,动车组在不同结构类型曲线轨道上动力学性能很接近,其在无砟轨道上的运行性能略优于在有砟轨道上的运行性能;钢轨波浪形磨耗不平顺作用下,CRTSⅡ型无砟轨道上的轮轨动态相互作用最强,CRTSⅠ,CRTSⅢ和双块式无砟轨道次之,有砟轨道最弱.      

高速铁路轨道精调若干技术问题探讨

轨道几何平顺性是指导高速铁路轨道精调作业的重要依据,是高速铁路建设过程中关键控制指标,也是列车安全运行的重要指标。对高速铁路轨道几何平顺性的计算方法进行了改进,根据平顺性精度需求提出了适用于高速铁路轨道精调全站仪等级,确定了轨道精调有效测量距离和轨道几何平顺性施工控制指标。     

城市轨道交通系统轨道结构随机动力响应分析

以随机振动理论为基础,考虑轨道不平顺的影响,采用Wilson-θ数值积分方法,得到了列车荷载作用下轻轨系统轨道、道床的垂向动力响应特征,并做了相应的功率谱密度估计.结果表明,钢轨的垂向振动能量主要集中在高频段区域,道床的振动能量则主要集中在100 Hz左右.     

高速铁路40 m简支箱梁动力响应分析

为研究高速铁路40m简支箱梁桥在列车作用下梁体及车体的动力特性及影响因素,建立车-桥耦合动力分析模型,考虑不同的桥梁刚度、轨道不平顺和残余徐变,分析梁体跨中动挠度、竖向加速度,车体脱轨系数、轮重减载率、轮轨横向力、竖向加速度等动力特性。结果表明:梁体跨中动挠度和梁体竖向加速度受轨道不平顺幅值和残余徐变上拱幅值的影响较小;列车的脱轨系数、轮重减载率、轮轨横向力和车体竖向加速度受轨道不平顺幅值影响较大,各项指标最大值与高低不平顺幅值呈线性关系;残余徐变上拱幅值越大,轮重减载率和车体竖向加速度越大。     

高速铁路路桥过渡段的动力分析与结构设计

高速铁路路桥过渡的不平顺问题包含两个方面：一是受列车载荷影响较大范围内（基床以上部分）线路结构抵抗变形的能力，即轨道综合模量（基床以上部分）线路结构抵抗变形的能力，即轨道综合模量（刚度）平顺过渡的问题；另一方面是刚性桥台与柔性路基间工后沉降差引起轨道弯折的变形限值问题。根据高速铁路路桥过渡段车辆／轨道／路基系统的动力分析，路桥间刚度差的变化对行车的安全和平稳有一定影响，但不作为设计的控制条件。由路