高速磁浮与高速轮轨系统主要技术参数对比分析

高速磁浮是利用电磁力将车辆悬浮于导轨上，利用直线电机驱动列车前进的铁路系统，其悬浮导向系统、轨道梁系统、牵引运控系统等与高速轮轨有着显著区别。通过线路工程、轨道工程、桥梁工程、隧道工程及牵引供电工程、运行控制工程、无线通信工程等方面，对比分析了高速磁浮与高速轮轨主要技术参数，以期为高速磁浮工程设计与技术研究方向提供参考。研究结果表明：高速磁浮对轨道结构精度、平顺性，桥梁频率、变形以及隧道内车辆气密性提出了更高的要求，设计时要求桥梁一阶竖向自振频率不小于1.1倍列车通过频率；此外，高速磁浮采用地面控制、固定闭塞方式，1个分区只能有1列车运行，其信号控制、无线通信与牵引供电三子系统间耦合更为紧密，对车地无线通信数据传输性能提出了更高的要求，牵引定位数据时延要求不大于5ms。     

时速600 km高速磁浮铁路工程筹划关键技术研究

高速磁浮铁路为复杂的系统性工程,与一般的轮轨高铁有差异,不可照搬一般铁路的施工组织设计规范。收集大量磁浮铁路相关资料开展研究,得出结论：梁上板式轨道梁较整体式轨道梁在工程筹划方面更具优势;高速磁浮隧道采用矿山法施工时与普通隧道无本质差异,但开挖、支护台架等需要采用断面有效面积>120 m²的设备;高速磁浮隧道采用盾构法施工时需要15.3 m外径大盾构设备;高速磁浮整体式轨道梁定子施工方案,定子在梁场中组装完成,梁场内设置总装车间,总装车间的主要功能是进行定子、功能件的组装及将组装后的功能件通过连接件固定在梁上;高速磁浮梁上板式轨道梁定子施工方案,定子在轨道板预制场内装配,在轨道板预制场内设置定子装配车间,装配定子铁芯、功能件等,并进行功能件防腐处理;高速磁浮三相线圈施工方案,线圈不在预制场内安装,线圈一般在现场采用定子线圈敷设车安装。高速磁浮低置线路轨道梁需要安装功能区和定子,低置线路轨道梁建议在整体式轨道梁预制场或轨道板预制场生产,并在总装车间安装功能区和定子。研究成果可为高速磁浮铁路工程筹划提供参考和拓宽思路。     

高速磁浮列车长定子轨道几种故障情况的分析

与轮轨交通不同,高速磁浮列车轨道是一种同步直线电机的长定子,其因长距离露天铺设,有可能会出现定子电缆下挂、定子电缆绝缘层破损、铁芯环氧层老化破裂以及定子段间大错牙等故障情况,这些故障将直接影响列车的安全高效运行。为了实现上述故障的快速检测,以磁场为研究对象,对高速磁浮长定子电机及其轨道进行建模,仿真分析上述故障情况下的行波磁场,探讨主漏磁场与故障之间的规律,其中电缆下挂和铁芯环氧层老化破裂故障对应行波磁场的减弱,极端情况下减弱程度为25%;绕组绝缘层破损造成三相短路故障对应行波磁场强度增大近5倍,5和7次谐波也更加明显;轨道不同方向错牙故障对应行波磁场幅值的不同大小变化,当上下偏移3 mm时,变化程度约为10%,这些规律为后续的轨道故障检测工作提供理论依据。     

磁浮系统的分类及工作原理

磁浮系统是利用异性相吸、同性相斥的电磁感应原理，以直线电动机驱动车辆，运行时车体悬浮或吸浮于轨道上面，并与之保持一定间隙的铁路。磁浮系统所用的车辆通常称为磁浮列车。磁浮列车运行时，没有轮轨间的摩擦，不受黏着条件的限制。     

高速磁浮工程线路平面缓和曲线线型选择研究

德国常导高速磁浮系统的线路平面缓和曲线采用正弦型,但研究过程中是以钢轨道梁和定子径向布置为基础条件的;上海磁浮示范线大量采用了钢筋混凝土轨道梁,定子排布采用了以直线拟曲技术。因此,在上海线以直拟曲技术的基础上,对三次抛物线型和正弦型两种缓和曲线进行了对比分析研究,提出了采用三次抛物线型缓和曲线的建议。     

北京-上海高速交通通道体系展望

讨论了京沪高速运输系统的模式选择问题，介绍了该运输通道的交通需求预测结果，分析了北京－上海之间建设磁浮铁路的可能性，并与高速轮轨列车线路作了对比。结合北京－上海之间的航空网络状况以及未来中国经济发展预测情况，认为磁浮列车将与航空进行竞争，而不是与高速轮轨列车进行竞争。北京－上海之间的交通通道中在轮轨列车与磁浮列车这两者中择其一的思路是不当的。中国应加速高速轮轨列车系统的建设。在大的交通通道中，采用磁浮列车的方案是可行的，它的建设启动应在2015－2020年之间。     

直线电机轮轨交通模式及特点分析

介绍了直线电机的原理及分类，并就直线电机轮轨交通系统与传统轮轨交通系统相比较，总结了直线电机轮轨系统的特点．并对发展直线电机运载系统提出建议．     

浅谈高速磁浮交通技术特性和站场布置

介绍磁浮交通的发展现状,阐述磁浮交通的技术特性,结合高速轮轨技术和上海磁浮示范线的设计建设情况,对磁浮交通运输组织、站场布置等有关问题进行有益的探讨,并对磁浮交通的应用提出建议。     

基于工程技术条件要求的高速磁浮线路设计参数研究

对高速常导磁浮系统轨道梁结构型式及功能区各功能面的精度要求进行了分析,同时考虑到我国机加工能力和经济状况,对曲线地段定子面、导向面和滑行面分别采取了直线拟合和曲线拟合方法进行设计,研究工程技术条件对高速磁浮线路设计参数选取的影响,确定不同长度功能件和不同定子排列方式下平、竖圆曲线半径的合理取值范围,用不同曲率的导向面拟合平面圆曲线的允许半径范围和优势半径范围,以及满足扭转率要求的缓和曲线最小长度值。研究结果表明:分别采用6,3,2 m长的功能件和直线及半径为1550和790m的导向面,能够拟合的最小平面圆曲线半径分别为700,650和600 m,能够拟合的最小竖圆曲线半径分别为8250,4150和2750 m;缓和曲线最小长度可以达到40 m。     

高速磁浮交通车辆检修制度优化研究

高速磁浮交通车辆现行检修制度大多采用预防性计划维修模式。计划修模式下，高速磁浮交通车辆的检修能力利用率较低，这在一定程度上影响了列车运行的可靠性和线路的运力，导致配属列车数和车辆基地规模的增加，为此亟需进行检修制度的优化。简述了现行高速磁浮交通车辆检修制度，分析其存在的不足。对高速磁浮交通车辆运行特点及零部件技术特征进行了分析，明确了高速磁浮交通车辆与传统轮轨车辆间的本质区别，二者的车辆故障规律差异很显著。基于高速磁浮交通车辆的设备特征及故障特征，对其采用均衡修的适应性及可行性进行分析。高速磁浮交通车辆具备在线诊断系统，可随时收集车辆各部件的运转状态，能适应优化后更为精益的检修制度。高速磁浮交通车辆维修工作中应引入均衡修策略，根据零部件不同的故障规律及故障影响情况，建立以零部件为重点检修对象的均衡修制度。可参考成都地铁的车辆均衡修模式，将高速磁浮交通车辆双周检、三月检及定修的检修内容拆分到月检和专项修中，以此减小车辆的维修频次，压缩列车扣修时间，提高列车利用率。     

气动升力对高速磁浮列车速度的影响分析

文章首先分析高速磁浮列车运行阻力和气动升力随列车速度的变化规律;然后,通过分析气动升力、列车悬浮力和牵引力三者之间的关系,得到在气动升力影响下牵引力的变化曲线;最后,以上海高速磁浮系统为例,分析气动升力对列车运行速度的影响。结果表明,为应对气动升力的增加,悬浮磁场悬浮力相应调节减弱,导致在相同的牵引电流条件下直线电机输出的牵引力减小,最终降低列车所能达到的最高运行速度。     

直线电机轮轨交通系统牵引坡度及启/制动距离计算研究

直线电机轮轨交通是一种采用直线感应电机LIM牵引的新型城市轨道交通形式.在分析直线电机轮轨系统列车牵引和制动特性的基础上,从列车受力分析的角度,建立直线电机线路参数分析的模型;利用该模型,计算得到直线电机轮轨线路的安全牵引坡度及启/制动距离.     

高速磁浮交通与大运量客运交通的兼容和互补

高速磁浮交通和高速轮轨交通同为大运量的轨道交通方式,它们在客运交通中可形成一种互补、兼容和并存的关系.磁浮交通是目前世界上可以投入商业运营的最为快速的一种轨道交通方式,具有安全、快速、舒适、无机械摩擦等优点,可在大都市之间形成快速连接通道.430 km/h的高速磁浮列车正好填补了火车与飞机之间的速度空白段,为乘客提供更多的出行选择,在一定程度上可分流部分航空、铁路和公路的客流.     

长沙中国首列商用“磁浮2.0版”列车下线

正2018年6月13日,中国首列商用"磁浮2.0版"列车正式下线。该列车是长沙磁浮快线技术平台上又一创新型研发成果,具有速度更快、载客更多、技术更优等特点。中国商用"磁浮2.0版"列车设计速度160 km/h,采用3节编组,最大载客500人,具有以下几大创新点。(1)世界首列短定子直线电机快速磁浮列车。采用系统工程学分析法,成功搭建了2 800 mm车宽的世     

高速磁浮车辆悬浮间隙传感器与相对定位传感器对比分析

高速磁浮车辆悬浮间隙传感器为悬浮控制系统提供必要的间隙信息.相对定位传感器则分别为高速磁浮车辆牵引和运行控制提供同步直线电机次级极相角信息和速度信息.在分析两者应用差异的基础上,讨论了检测线圈结构设计、电路结构设计、动态特性、抗电磁干扰与抗温度漂移等共性技术.对悬浮间隙传感器而言,需弱化齿槽效应;对相对定位传感器而言,则需强化齿槽效应,以抑制悬浮间隙波动和减少传感器过接缝时的信号畸变程度.     

时速400公里以上高速列车前窗风挡玻璃和侧窗玻璃国产化研究

2002年12月31日开始试运行的上海磁浮运营示范线最高运行速度430km／h，调试时最高时速达到501km。2003年12月2日日本山梨县在进行的一次磁悬浮列车载人运行试验中，创造了时速580公里的列车载人运行世界记录，2007年4月3日法国高速轮轨列车在行驶试验中时速达到5748公里。人类在追求地面交通高速度的进程中不断攀登新的高峰。     

直线电机轮轨交通系统的环境影响及对策

直线电机轮轨交通系统对环境的影响与传统轮轨系统相比,有较大的差别。从电磁污染、噪声、振动、能耗、视觉效果等方面,分析直线电机轮轨交通系统对环境的影响因素,提出降低环境影响的相关措施。     

高速磁浮列车运行控制系统体系结构研究

为在高速磁浮交通网路复杂条件下实现运行控制系统对高速磁浮列车的运行指挥控制及安全防护,从运行控制系统的安全性及可靠性出发,研究运行控制系统的结构、功能及系统配置。在分析德国及日本高速磁浮列车运行控制系统的体系结构及功能的基础上,借鉴轮轨交通运行控制系统的经验,提出一种新型高速磁浮交通运行控制系统的结构形式,并给出相应的系统功能划分方案。新的运行控制系统为3层结构,即中央运行控制层、分区运行控制层及车载运行控制层;中央运行控制层实现操作显示及运行指挥功能;分区运行控制层实现列车驾驶控制、进路防护、道岔防护、列车防护及列车超速防护等功能;车载运行控制层采用2套车载安全计算机系统,且都直接与车地无线通信系统相连,可分别独立承担系统功能,使系统的可靠性大幅度提高。     

高速轮轨和磁悬浮技术在世界轨道交通运输体系中的发展

高速轮轨交通从20世纪60年代开始建设,到2001年世界已建成的高速铁路有5214km;正在建设的新线有4730km,正在研究和准备立项的有8604km。从德国、日本建成磁悬浮试验线后,世界有5个国家启动磁悬浮线路研究,中国上海成为世界第一个高速常导磁悬浮商用试验线建设的地区。世界轮轨高速铁路的发展没有因为磁浮技术的发展而停滞,随着速度目标值的提高,高速轮轨技术仍然在不断创新。磁悬浮的研究与试验和轮轨高速铁路的建设与发展在世界上并存。     

高速磁浮列车线路匹配动力学性能分析

线路匹配性能是指高速轨道车辆与不同线型缓和曲线之间相互动力作用所决定的匹配性能。为了研究高速磁浮车辆的线路匹配性能，进行了1列3车车组曲线通过性能仿真分析。与轮轨导向不同，高速磁浮导向是在主动导向控制下电磁导向力使整个走行部准确地沿轨道中心线无接触悬浮运行。为了消除传统曲线计算公式存在的误差以满足磁浮线路的高精度和连续光滑要求，利用基于样条函数技术的新方法设计了如下两种线形缓和曲线：正弦形和圆整基本线形。1列3车车组的曲线通过性能仿真对比表明：根据高速磁浮导向原理，当有超高限速曲线通过时，正弦形缓和曲线具有优越的线路匹配性能；而圆整基本线形（仍属于三次抛物线）则不具备良好的线路匹配性能；当无超高曲线通过时两者匹配性能相当。