基于无线数据采集技术的地铁车辆地面试验在线监测系统

地铁车辆地面试验是地铁调试的关键步骤,为了提高试验效率和可靠性,必须对其进行在线运行状态监测。文章针对地铁车辆分布式采集系统在数据传输上存在的困难,提出了一种基于无线数据采集技术的地铁车辆地面试验在线监测方案,该系统具有数据存储分析、状态监测、故障诊断的功能,可实现大范围内的地铁车辆运行状态的实时监控。     

应用于地铁车辆的数据记录系统

介绍一种应用于地铁车辆的MVB总线数据记录系统,该系统可以通过安装在车辆上的数据记录设备记录车辆有关运行情况的信息,并对记录的车辆运行数据、故障数据等进行离线分析。通过该系统,车辆维护人员可以快速了解车辆运行情况,判断当前车辆产生故障的原因及应采取的合理措施;车辆调试人员可以方便找出调试中存在的问题及改进方向;车辆管理人员可以有效获取车辆的整体运行状况,以制定相应的管理策略。该系统的建立,为深入了解车辆的运行状态建立了基础。该系统目前已经成功应用在某地铁系统的实际运营中,并取得很好的效果。     

基于Monte Carlo仿真的地铁车辆系统可靠性研究

论文在地铁车辆系统失效模式与影响分析（FMECA）的基础上,考虑到地铁车辆系统故障率较低,故障状态枚举方法难以获得精确的随机状态,故运用蒙特卡洛（Monte Carlo）改进算法模拟仿真了地铁车辆系统设备单元发生故障的实际过程,并给出仿真的一般求解方法．针对地铁车辆系统故障模式及故障持续时间,构建了其可靠性的评估指标,应用实例数据进行了分析计算,得出了稳态下的系统可靠性结果．研究成果对地铁车辆运营及维修管理均具有一定的参考价值．     

空气弹簧失气后地铁车辆动力学性能研究

为了研究空气弹簧失气对地铁车辆动力学性能的影响,根据车辆系统动力学和非线性接触理论,建立了地铁车辆非线性动力学模型和空气弹簧失气状态下的黏滑接触力元模型,分析了地铁整车空气弹簧失气状态下地铁车辆的临界速度、轮轴横向力、轮轨横向力、脱轨系数、轮重减载率和平稳性指标并与空气弹簧正常状态进行了对比。结果表明:空气弹簧失气会使地铁车辆的临界速度降低,会使地铁车辆的脱轨系数、轮重减载率、横向平稳性和垂向平稳性明显增大,并且空簧失气对脱轨系数和垂向平稳性的影响尤为显著,因此必须密切关注空气弹簧的状态以保证地铁车辆平稳安全运行。     

基于美国CFR标准的地铁车辆动力学分析

为确保我国提供美国轨道车辆产品满足设计要求,研究美国CFR标准的地铁车辆动力学性能评估方法.首先,总结CFR标准中车辆运行时产生的轮轨力、车体加速度及转向架横向加速度数据的处理方法及评价指标;其次,建立某出口地铁车辆的动力学分析模型,再结合线路运行条件和车辆结构特点确定动力学分析工况;最后,在典型运行工况下,进行地铁车辆的动力学分析,并依据标准要求对计算结果进行低通滤波及窗函数的数据处理.结果表明:地铁车辆动力学性能良好,满足设计要求.分析结果可为地铁车辆设计提供理论依据,同时其动力学分析思路亦可推广到类似产品的动力学分析中.     

隧道中地铁车辆内部噪声分析

采用Artemis测试分析系统对隧道内运行的大连厂地铁车辆进行噪声测试,在地铁车辆内选择了六个测试点,通过对测试数据的分析、讨论.并对测试数据进行了分析,结果表明：地铁车辆运行时,车辆内噪声的最主要的噪声源是轮轨噪声.噪声级随着地铁车辆的速度的增加而增加.主频带一般都在315～5 000 Hz之间.低频率的声压级很小.研究地铁车辆内的噪声特性只需研究中高频声压级.     

直线电机轮轨交通车站站台建筑限界研究

直线电机轮轨交通车辆通常车厢底板高度低,车体尺寸小,与传统地铁车辆相比,具有车辆限界小的特点．目前地铁车站站台边缘与车体间空隙过大,导致乘客上下车时经常发生踏空受伤事件．本文针对广州地铁4号线直线电机轮轨交通系统,采用车线动力分析的方法,建立了直线电机轮轨车辆侧向动态偏移计算模型,在此基础上分析了不同线路状态、不同运行速度等条件下车辆各方向运动情况,计算了站台面高度处车体的横向最大侧移,并以该值作为车辆限界确定站台与车辆间空隙．研究表明：广州地铁4号线站台与车辆间隙还可以缩小20mm．     

基于车牌识别数据的城市路网运行状态识别方法实践

采用城市车牌识别数据进行路网运行状态观测和分析,设计了基于车牌识别数据的交通卡口聚类算法、车辆轨迹还原算法及速度分类树算法,建立了路网运行状态识别模型,结合乌鲁木齐的城市交通路网形态和车辆构成特征,通过与出租车GPS统计数据的对比和融合分析,研究了乌鲁木齐市的交通出行特征、路网运行速度与流量变化规律,以及路网运行与常发拥堵路段的关系,提出了一种利用车牌识别数据进行城市路网运行状态识别的方法。     

城市轨道车辆的粘着利用与节能

轮轨间的最佳粘着利用对城市轨道车辆节能起着重要作用.本文分析了城市轨道车辆的粘着特点,提出了改善其粘着利用的途径,并指出了装设粘控装置能实现最佳粘着利用,收到良好的节能效果.     

基于数据驱动的地铁道岔钢轨健康和诊断系统

地铁是城市立体交通系统的重要组成部分,而道岔是地铁最薄弱的环节.然而,道岔的复杂性决定了在现有条件下不可能构建基于正向原理性解构的状态和伤损监测系统.考虑到地铁运行过程中会持续产生大量的运行和状态数据,提出基于数据驱动的地铁道岔钢轨健康和诊断系统.此系统在地铁健康状态发生大的跃变(质的改变)时,会触发三类报警,基于报警...     

考虑车辆交互信息的高速匝道合流区车辆加减速行为研究

为了研究车辆微观运行参数与车辆运行状态的关系，以交通环境复杂的匝道合流区为例，分析了二者之间的关系，并以此为依据对车辆运行状态进行了预判。采用自然驾驶数据集，提取出不同场景下的车辆交互信息，分析了各场景间的差异性及其与车辆加减速行为的相关性，将车辆运行状态分为三类并对典型场景分别利用k-means和高斯混合模型(GMM)两种方法进行了对比聚类分析。结果表明，不同场景情况下的车辆微观运行参数与加速度的相关程度存在着明显的差异；从聚类的结果中可以看出，在典型场景下GMM的聚类结果优于K-means,且仅靠微观运行参数不能完全地反应车辆运行特性。     

地铁车辆停放制动状态的指示与判断

基于地铁车辆停放制动功能的控制及其状态指示,对地铁车辆停放制动施加与缓解指示的逻辑进行分析和讨论,提供停放制动真实状态的判断与辨别方法,以保证车辆的安全性和可用性。     

考虑交通状态影响的服务区凝聚层次聚类入区判别模型

为了精准掌握高速公路服务区入区车辆特征、提升服务区运营管理水平,基于高速公路ETC门架通行和收费数据,在分析服务区路段和邻近服务区路段车辆行程时间和速度分布特征基础上,考虑路段交通运行状态影响,提出了基于凝聚层次聚类的运行状态识别方法和服务区分车型入区判别模型。以G65包茂高速大观服务区为例,通过关联上、下游门架路段交通运行状态,明确了服务区路段车辆在4种不同运行状态下的速度概率分布特性,结合聚类给出了各个运行状态下车流密度和速度变化的入区判定条件,并利用服务区视频卡口数据进行验证分析。结果表明：判别误差主要分布在拥堵时段,全日客车和货车在考虑运行状态下的相对误差分别为1.5%、7.0%,与不考虑路段运行状态情况相比分别提高了2.9%、4.1%,验证了模型的有效性,为获取高速公路服务区入区车辆特征提供了一种新的思路。     

地铁列车牵引传动再粘着优化控制策略

为充分利用轮轨间粘着力,保障列车牵引/制动性能的发挥,提出基于全维状态观测器的地铁牵引传动的再粘着优化控制方法,当检测到车轮发生空转/打滑时,可根据转矩、速度等信息快速搜寻到当前路况下的最大粘着峰值点,并通过对给定转矩的动态调整,实现轮轨间最优的粘着利用.为兼顾系统的稳定性和动态响应性能,提出全维渐近状态观测器的极点配置方法,并建立了MATLAB/Simulink模型进行实例仿真和现场试验验证.试验结果表明:采用本文的控制方法再粘着的整体利用率大于80%,满足地铁列车的设计要求.     

基于ANSYSWokbench的车轮热容量分析

为了真实模拟地铁车辆在整个运营时踏面制动过程中温度场的分布情况,采用ANSYSWorkbench软件建立某地铁车辆的车轮热容量计算模型,采用热流密度法,分析地铁车辆在一个往返运行过程中车轮的热容量情况．结果表明,地铁在频繁启动制动过程中造成热量积聚,从而导致车轮温度升高,车辆运行至6457．7s时,车轮最高温度达到446．88℃;并给出最高温度时刻车轮的温度场分布,分析结果为车轮安全性设计以及进一步研究提供依据．     

基于地铁车辆维保项目的进度计划优化模型研究

合理地开展地铁车辆维保工作对提高地铁车辆运行安全性以及降低运营成本有十分重要的意义。文章根据地铁车辆维保项目进度计划的特点,建立了"时间-资源"平衡的进度计划优化模型,运用遗传算法进行模型求解,同时实现了工期和资源分配的优化;并对平衡模型及求解方法进行实例分析,验证了模型及算法的有效性。     

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通过数据融合技术确定车辆实际运行轨迹,本文首先基于三角形相似原理和图形透视原理建立了通过视频图像提取车辆轨迹的模型．在分析视频数据与GPS数据优缺点的基础上,提出利用视频数据标定GPS数据状态的数据融合方法．为了能够标定视频检测器未覆盖的路段的GPS数据状态,提出了标志速度方法．利用融合的车辆实际轨迹,能够实现在线评价线控协调方案的效果,解决了已有需要假设条件评价线控协调方案性能方法的不足．     

适用北美地铁车辆碰撞吸能区设计的试验研究

采用北美地铁车辆碰撞设计标准,研究车辆碰撞时能量吸收区的工作机理和能量分配数据.首先,归纳吸能区设计、计算和试验的基本技术路线;其次,建立了车辆吸能区碰撞计算的有限元模型,依据ASME RT-2:2014标准中提到的车辆碰撞速度和车辆状态条件,分析得出了吸能区碰撞过程的速度、加速度等的分布规律;最后,采用实际碰撞试验的方法验证吸能区的实际加速度数值,对比与计算模型的一致性.通过设计计算和试验研究,得出碰撞吸能区可满足美国地铁车辆标准的结论,可以进行产品的生产应用.     

基于分子动力学的车流运行动态特性及其模型

车辆跟驰行为受前导车和道路环境等的影响,将车辆抽象成相互作用的分子,基于分子动力学构建相互作用势函数,建立基于相互作用势函数的分子跟驰模型.采集试验路段不同点位的交通流样本,从视频中获得所需数据,并对加速度波动特性进行分析.将车辆运行状态分为常态行驶,起动加速和减速停车3种,根据实测交通数据对3种车辆运行状态进行模型参数标定,同时对分子跟驰模型进行稳定性分析验证,结果表明,相对于经典GM模型,分子跟驰模型稳定性更好,对实际交通状态拟合程度更高.     

基于POT理论的城市桥梁车辆荷载效应研究

车辆荷载效应是桥梁设计中重要的技术指标之一,是对拟建桥梁荷载取值和现有桥梁安全性评估的重要依据。结合调查地区的车辆荷载数据,提出了相应的车辆荷载模型,运用蒙特卡洛法模拟密集和拥堵运行状态下荷载流,以各跨径简支梁桥(10～60m)跨中弯矩值为研究对象,进行影响线加载计算;运用Peak Over Threshold(POT)理论对效应尾部数据进行分析,由极值理论外推得不同设计基准期内车辆荷载效应值,并与《城市桥梁设计规范CJJ11-2011》规范值作对比分析,结果表明:密集运行状态下不同设计基准期内外推值是规范值的1.13～1.38倍,拥堵运行状态下是规范值的1.18～1.46倍。