探究列控系统对动车组制动系统故障后的安全防护作用

介绍了我国CRH系列动车组制动系统的结构、特点,并按照动车组制动系统故障后是否可以继续安全行车的分类原则,将制动系统故障归纳为4类,之后对涉及到运行安全的第Ⅲ、Ⅳ类故障进行制动距离计算,得出的结论:只要动车组的剩余制动力小于列控系统车载设备计算采用的理论制动力,即使列控系统处于完全监控模式,也不能保证动车组列车不冒进停车信号,而且列车速度较低时,冒进信号的几率较大,速度较高时,冒进信号的距离较大;另外,当制动力下降到一定程度后,列车在侧向进站的过程中还有可能超过道岔规定限速,存在侧翻的危险隐患.针对这些安全隐患,提出了CRH系列动车组可只考虑最多2辆车的制动系统发生故障的合理运营条件,并设计出将列控系统车载设备计算采用的理论制动力使用系数值调整到1-2/M(M表示动车组车辆总数)的解决方案,最后通过理论计算,分析了该方案对运输能力的影响程度.     

动车组ATP对制动系统故障后的安全影响仿真分析

针对动车组部分车辆制动系统故障后,采取切除故障车辆制动力的处理方式,从安全防护曲线的生成与实际制动过程的角度出发,对在完全监控模式下的列车防护算法及制动过程进行仿真。分析单限速区段和多限速区段速度防护曲线的算法和切除部分制动力后实际制动曲线与速度防护曲线的关系,找到触发各类制动的转换点,对切除不同比例制动力后实际制动曲线进行仿真,得出不同坡度和制动初速度下、切除不同比例制动力时的制动距离。针对动车组因故障切除部分制动力后,产生过走距离,存在冒进信号点的可能,参照防护曲线生成机理,给出兼顾制动力故障的ATP安全防护方法,分析按该方法运行时对通过能力的影响。     

试论CRH2型高速动车组制动系统特征及改进建议

高速动车组与内燃、电力机车等传统牵引动力设备有显著区别,其控制、制动系统的设计理念体现出操作简便和导向安全的原则,在转向架结构、车体轻量化、列车动力分配、电传动控制技术、列车信息网络及制动系统都包含独特的核心技术。现对CRH2型动车组制动系统特性谈一些粗浅的看法。一、制动模式针对性强,趋于智能化CRH2型动车组的制动系统具有多种制动控制方式,可以满足不同运行条件下对列车制动的需求。行车中,动车组制动控制装置能接受列车信息网络或司机操纵动作等指令,进行常用制动、快速制动、紧急制动、耐雪制动等相应的制动动作。1.常用制动特性。常用制动的制动力共分为7级,行车操纵中使用机会最多。系统在制动时自动进行延迟充气控制,M车(动车)上产生的电气再生制动除满足本车制动力要求外,多余制动力用来代替T车(拖车)的一部分制动力,T车制动力不足时则由其空气制动力补充,从而维持本制动单元(一个动车和一个拖车构成一个制动单元)所需要的制动力,并实现和保持规定减速度。另外制动系统还具有空、重车载荷适应功能,制动力能够自动按需变化,维持一定的减速度。2.快速制动特性。动车组的快速制动功能,具有比常用制动高1.5倍的制动力。在司机操作制动手柄...     

动车组制动力控制模式分析

制动系统作为动车组关键技术,是动车组运行的可靠保证。制动系统控制技术作为制动系统的中枢,是实现整车制动力管理与分配的核心。制动系统具有列车级主控功能,能够实现全列车制动力管理、分配和计算。将针对各制动工况对CRH380B动车组制动力的控制实施进行分析,并结合其他典型动车组的制动控制模式进行分析研究。     

动车组列车制动系统的Hammerstein模型及其参数辨识方法

针对动车组列车制动系统的非线性及其在ATO中的重要性,从控制和动力学角度提出动车组列车制动系统的Hammerstein模型。根据制动指令信号的流向介绍动车组列车制动系统的工作过程;分别考虑系统各环节,用经过曲线拟合得到的静态非线性函数描述动车组列车制动特性表,用延时环节描述制动指令信号传输和制动控制器动作的延时,用两个一阶线性环节分别描述制动力反馈调节过程和动车组列车减速度冲动缓解过程,提出动车组列车制动系统的Hammerstein模型;并介绍了思维进化算法辨识模型参数的方法。最后以CRH2型动车组为仿真对象验证模型和参数辨识方法的有效性。     

动车组制动力分配策略

现有动车组采用电制动和空气制动相结合的制动方式,根据实际工况和制动需求的不同采用不同的制动力分配方案。文中针对现有制动系统中车辆制动力存在故障时各单元施加制动力差距较大问题,提出一种由列车制动管理器根据各单元制动力能力值和载重比进行单元制动力分配,再由分段制动管理器在单元内按照等磨耗原则分配各车制动力的整车制动力分配策略。考虑多种工况下对制动力的需求,基于ControlBuild软件搭建动车组整车制动力分配逻辑,仿真结果表明,所提出的制动力分配策略可有效提高列车制动效率,保证列车运行安全。     

动车组制动安全性研究

动车组制动的安全性是列车安全运行的根本保障。为此需要列车有足够的制动能力来保证列车在规定的制动距离内安全停车。制动系统在安全性上具有高度冗余性,即使制动系统出现故障,也能保证列车安全停车,或在可控状态下安全运行。动车组制动系统具有良好的故障诊断功能,使制动系统始终处于受控状态,可以及时查找故障并分析故障成因。     

高速铁路站外下坡道对动车组运行安全的影响及对策

分析我国CRH系列动车组制动系统的技术特点和故障分类,以及CTCS-2级、CTCS-3级列控系统的技术特点和各种控车模式的安全性能;通过理论计算,进一步分析只有部分制动力的动车组在ATP完全监控模式下继续运行到站外准备停车和站内侧线接车两种运营场景的安全性与站外线路坡度之间的关系.提出让ATP计算用的理论制动力时刻保持不大于动车组实际剩余制动力的完全解决方案.     

LKJ控制指令输出回路存在问题与改进

列车运行监控装置( LKJ)是我国自主研制用于防止列车冒进信号、运行超速事故的重要行车安全装备.LKJ对列车的控制主要通过"报警"和输出"卸载"、 "常用制动"、 "紧急制动"3种不同控制指令来实现,即当列车速度超过LKJ设置的报警速度时,装置发出声光报警,提示司机采取减速措施.若司机仍未采取措施,且列车速度达到装置设定的卸载、常用制动、紧急制动的动作值时,即发出切除牵引动力(卸载),实施常用制动和紧急制动,迫使列车减速或停车,确保列车安全运行.     

编组站调机自动化车列性能测算算法研究

按照当前调机控车走行存在的ATO模式(自动停车模式)、ATP模式(安全停车模式)给出确保安全停车的前提下,车列达到最佳制动的条件。通过算法研究,给出以下两类问题的解算方案:根据已知列车制动能力(换算制动率)和制动距离计算车列当前运行速度(ATO模式);根据已知列车制动能力(换算制动率)和必须保证的车列安全停车的制动距离,解算平道或下坡道允许的紧急制动限速(ATP模式)。并给出缺少部分输入条件时保证计算数据安全、可用的解决方案。     

动车组空电复合制动控制策略研究

给出了两种适用于动车组的空电复合制动控制策略,同时介绍空电复合制动控制策略的制动力分配方案、故障运行模式以及信号传输拓扑结构,并就两种控制策略对列车制动力、闸片磨耗、接线复杂程度以及对通信协议的影响进行对比分析。     

CRH型电动车组制动距离计算与监控装置制动模式曲线设计

通过对CRH型电动车组有关制动距离计算参数的分析研究，提出一套基于制动减速度的动车组制动距离计算方法和计算公式，同时对动车组LKJ列车监控装置制动模式曲线设计的有关问题作了论述。     

粒子群优化广义预测控制在列车制动系统中的应用

动车组列车制动系统是列车自动驾驶系统ATO的关键环节。针对动车组列车制动系统模型存在较大误差导致的列车在制动阶段控制效果较差这一问题,提出将动车组列车制动模型分为静态子系统和动态子系统两部分,根据列车制动系统的性能和要求,设计了CPSO(混沌粒子群算法)优化GPC广义预测控制器。该控制器由CPSO辨识动态子系统纯延时环节和外界干扰造成的GPC模型误差,并计算动车组列车所需的控制量。以CRH2型动车组为仿真对象,从仿真结果看出,CPSO-GPC控制器在遇到未知干扰时能够满足动车组列车对给定速度和位移的高精度跟踪要求。     

CRH5型动车组列车速度计算原理及逻辑应用

文章主要针对CRH5型动车组列车速度的组成与选取、列车逻辑计算原理的剖析以及逻辑应用等方面进行了研究;并结合CRH5型动车组列车恒速故障等列车速度问题,运用设计逻辑原理和监控逻辑变量的方法,提出了相应的处理对策,使动车组列车速度问题在逻辑设计角度得以解决,从而保证了CRH5型动车组在0~250km/h的速度范围内运行稳定可靠。     

长大下坡道货物列车自动制动机主管压力选择

为了保证列车在各种坡道上运行时,遇到紧急情况都能在规定的制动距离内安全停车,列车的最高允许速度受到一定的限制,这个最高允许速度就是列车紧急制动限速即列车制动限速。规定较高的列车主管压力的目的是为了获得较高的闸瓦压力,     

高速铁路列车制动曲线速度分段方法

针对使用欧标法计算列车制动曲线时速度分段个数多带来的负面影响,提出1种减速度曲率分段与等间隔分段相结合的速度分段方法。采用3点求曲率方法,计算所有基本速度分段点的减速度曲率,将其突变点作为分段点,得到基于减速度曲率的速度分段;然后在高速阶段跨度较大的速度分段内,再进行等间隔速度分段,得到最终的速度分段。以CRH 380AL高速动车组为例,基于该型动车组的车辆制动参数,按本文方法分别进行2等份和3等份等间隔速度分段并计算制动曲线,与采用基本速度分段计算得到的制动曲线对比制动距离偏差绝对值。结果表明:本文方法能够以较少的速度分段计算得到较高精确度的列车制动曲线,且在列车制动曲线计算结果的精确度和计算效率之间取得良好平衡,在保证列车运行安全的同时,不会降低列车运行效率。     

高速列车制动系统运用可靠性综合分析

在综合分析高速列车制动系统可靠性技术的基础上,对CRH3高速列车制动系统在运用中出现的典型故障,如传感器故障引起列车限速运行、紧急制动无法缓解、制动有效率丢失、闸片磨耗过快、闸片托卡簧脱落等故障和现象进行深入分析.在此基础上优化了制动系统的控制技术、可靠性设计技术和可靠性试验技术,采取了主动预防性维护措施,提高了制动系统的固有可靠性和运用可靠性.     

先锋号电动车组制动力分析研究

先锋号动力分散交流传动电动车组是国家九五科技攻关项目，最高速度达250km／h，是目前国内最为先进的动力分散型高速动车组。本文对其采用的制动系统参数进行了详细的分析研究。通过台架试验以及线路试验结果表明，该制动系统能够满足先锋号制动力和制动距离的要求，并会在今后我国客运列车的提速中发挥重要作用。     

客运专线铁路大号码道岔应答器组设置方案探析

客运专线铁路在设置跨线联络线时,正线道岔选用1/42大号码道岔后,需结合工程实际研究大号码道岔应答器组的设置原则,同时分析在大号码道岔离去区段设置有小于道岔侧线允许过岔速度的固定限速时,动车组列车存在超速的风险。通过分析研究大号码道岔应答器组的设置及报文发送原则,计算进路行车许可长度,理论分析特殊场景下动车组接发车是否存在超速的应用举例,研究结果表明:对于具备大号码道岔的侧向进路,当侧向接车时进站信号机开放USU,且同时满足进路行车许可长度超过制动距离检查范围,侧向进路范围内无低于大号码道岔侧向允许速度的临时限速条件时,列控中心可发送大号码道岔数据包;同时在离去区段制动距离内有低于大号码道岔侧向允许速度的固定限速时,动车组列车运行无超速的可能。     

基于FMECA故障分析的高速动车组制动系统RAMS研究

高速动车组制动系统RAMS管理能够保证车辆在其全寿命周期内达到其功能要求。文章以CRH2型高速动车组制动系统为对象建立了可靠性模型,利用FMECA方法,系统地分析了制动系统的故障模式影响及危害性,并将其可能的故障模式按严重程度分类,以便采取改进措施。