便捷式轨道动态几何状态测试装置

便捷式轨道动态几何状态测试装置可快速安装在地铁电客车车底,运用机器视觉、惯性计算等原理实现对轨道几何参数的在线检测,具有频次高、数据量大的特点,通过检测得到的数据,准确诊断轨道综合状态,并对轨道故障进行有效预测。阐述便捷式轨道动态几何状态测试装置整体设计、安装方案和检测方法,为城市轨道交通线路安全评估以及日常检修维护提供科学依据。     

基于发挥最大运能的地铁票价研究——以成都地铁一号线为例

地铁运营成本在较短时期难以收回,因此应考虑在初期以合理的票价水平发挥线路的最大运能为目标制定地铁票价.本文在介绍票价制及票价制定方法的基础上,系统地阐述了基于发挥最大运能的城市轨道交通票价定价模型,根据成都地铁一号线的规划、建设、运营情况,采用模型对地铁一号线的平均票价水平进行了预测,并评价了预测结果,给出了合理的票价建议.     

基于IEEE 802.11ac标准的城市轨道交通CBTC系统切换算法

城市轨道交通列车控制系统通常采用无线局域网技术实现列车和轨旁设备间的连续数据通信,因而列车在运行过程中存在多次切换,切换性能直接影响列车运行安全和效率.传统切换算法往往采用固定切换门限,较少考虑列车速度对切换过程的影响.随着列车运行速度的提高,传统切换算法难以满足实际的运营需求.针对城市轨道交通列车运行特点和切换过程,以隧道环境的无线传播模型为基础,推导出列车速度与切换迟滞参数之间的约束关系,提出基于IEEE 802.11ac标准的自适应切换算法.仿真结果表明,与传统切换算法相比,该算法在降低乒乓切换率、提高切换成功率和网络吞吐量等方面,能够满足列车在不同速度下的车地通信要求,适用于城市轨道交通运营场景.     

城市轨道交通规划环评中的文物振动影响评价

城市轨道交通在带来交通便利的同时,其建设和运营引发的环境问题也日益突出,尤其是运营期间的振动对沿线文物的影响已经成为线路布设的重要约束条件。在梳理中国文物保护法规条例对城市轨道交通规划布局要求的基础上,分析当前轨道交通规划环评工作中文物振动影响评价存在的问题和难点,包括部分类型文物的振动影响无法评估、评价技术规范不易掌握和运用、城市轨道交通规划内容不够具体、城市地质土质条件差异较大等。最后,针对上述问题从完善细化导则规范及评价方法、类比土质参数等方面提出建议和对策。     

城市轨道交通运营初期票价方案的探讨

城市轨道到多种因素的制约。交通票价水平不仅影响运营企业的利润,也影响居民的福利水平。轨道交通票价的制定受本文根据轨道交通运营初期特点,市民、政府和轨道交通企业之间的关系,得出轨道交通初期票价公式。从重庆市轨道交通二号线南延伸段可行性研究中,得出基本上相同结论。     

轨道交通建设项目规划实施后评价方法研究

按照我国现行的体制机制,正确的规划决策对轨道交通建设项目发挥着重要作用.根据城市轨道交通建设项目的特点,参考在规划阶段的具体工作,提出以客流后评价、车站设施和运营后评价、站点综合交通衔接后评价和规划实施效果后评价构成的轨道交通建设项目规划实施后评价方法体系.该方法体系在武汉市轨交2号线规划实施后评价研究工作中得以应用,取得了良好的效果.     

城市轨道交通乘客满意度测评模型

客运服务质量是城市轨道交通运营生存和可持续发展的关键,评价城市轨道交通客运服务质量的重要方法是进行乘客满意度测评。借鉴美国顾客满意度指数(ACSI)模型,构建了我国城市轨道交通乘客满意度测评模型,从服务质量、服务设施、服务安全、服务环境等4个方面确立了指标体系,并采用偏最小二乘法对模型进行估计。通过对某城市地铁的调查,测得了城市轨道交通客运服务的整体满意度,并深入分析了每一指标的影响力。最后实例验证了所建立的模型的实用性。     

轨道不平顺噪音去除及其评价方法

轨道动态几何不平顺数据主要采用轨检车进行检测,由于缺乏去除功能,轨检车检测数据中存在噪音成分,不利于轨道质量状态的客观评价．本文提出去除噪音的方法,并利用概率密度法,对高低不平顺幅值特征进行统计描述。比较去除噪音首后的效果。     

城市轨道交通社会效益的模糊综合评价

城市轨道交通属于公共产品,从已经投入运营的轨道交通来看,由于其初期投资成本大、投资回收期长,不论国际还是国内能够真正盈利的线路不多。但是轨道交通将极大地促进所在城市和地区的经济发展,所产生的宏观社会效益远远超过其建设者或运营者本身的微观经济效益。介绍了轨道交通社会效益的模糊综合评价方法,并以成都地铁为实例对其社会效益进行了模糊综合评价,以期为进一步的城市轨道交通项目投资决策提供参考。     

基于博弈论的可拓评价方法在城市轨道交通路基养护质量评价中的应用

运用博弈论的综合赋权法将主观权重和客观权重相结合,克服了传统的可拓评价方法中单纯依靠指标数据赋权而忽略了指标自身对评价的重要性等弊端.在等级评定中,通过计算等级变量特征值得到等级所属程度.运用上述方法对北京现运营线路的轨道交通路基养护质量进行评价研究,结果与实际情况吻合良好,表明将改进的可拓评价方法运用到城市轨道交通路基养护质量评价中是合理可行的.     

城市轨道交通碳排放效率与影响因素研究

从静态和动态两方面综合分析我国城市轨道交通的碳排放效率,以探索高效、绿色的城市轨道交通发展路径。首先,利用“自上而下”的方法测算城市轨道交通系统的碳排放量,构建涵盖车辆、人力、能源、环境、运输效益的要素体系;然后,运用考虑非期望产出的超效率SBM(Slack Based Model)模型测度我国23个省会城市轨道交通碳排放效率,利用方向性距离函数构建GML (Global Malmquist-Luenberger)指数分析碳排放效率的动态变化特性;最后,采用面板模型厘清碳排放效率的影响因素。模型计算结果表明：城市轨道交通碳排放效率总体呈现与网络规模正相关的差异化态势,不同类型城市轨道交通碳排放效率GML及其分解指数的变化特征有所差异; 规模效率、技术进步对城市轨道交通碳排放效率具有提升作用,规模效率、技术进步指数每上升 1%,碳排放效率GML指数分别提高1.906%、2.338%,火力发电比例对碳排放效率的提升有一定的抑制作用;随着城市轨道交通网络的发展,碳排放效率的提升仍需要技术进步的推动。最后,针对不同类型城市轨道交通提出了提升碳排放效率的策略要点。     

轨道参数对高速道岔轮轨接触行为的影响

为研究60N钢轨350 km/h 18号高速道岔合理的轨距和轨底坡,利用60N钢轨高速道岔关键断面和实测LMA磨耗车轮,基于迹线法原理和Kalker三维非赫兹滚动接触理论,分析不同轨距和轨底坡参数下的轮轨接触几何和力学特性,并与CHN60钢轨高速道岔计算结果进行对比. 结果表明:在保证安全的前提下适当将轨距加宽可改善轮轨匹配关系,提升列车过岔平稳性,减小轮对横移量大于8 mm时的轮轨接触应力和表面滚动接触疲劳因子,延长尖轨使用寿命;轨底坡为1/30、1/40和1/50时,轮轨接触参数相差较小,匹配性能较优;轨底坡为1/10和1/20时,横向不平顺和轮轨滚动接触疲劳因子普遍较大,且1/10轨底坡对车轮磨耗的适应性较差;与CHN60钢轨高速道岔相比,60N钢轨高速道岔的等效锥度普遍更小,列车过岔平稳性更优;车轮磨耗易导致车轮在轮轨过渡区段空转,引起尖轨伤损.      

高速铁路无缝钢轨断缝瞬态冲击行为分析

无缝线路钢轨焊缝及其热影响区在温度力作用下可能发生钢轨折断形成断缝. 为了研究钢轨折断对列车运营安全的影响，对轮轨接触受力特性及其材料高频动态响应进行了分析. 首先，建立了ANSYS/LSDYNA三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型；然后，根据不同速度轮轨力时域响应规律，选择了合适的模型计算工况，并且通过计算轮轨接触受力特性和材料高频动态响应，分析了车轮跨越断缝的安全问题；最后，通过小波变换获取了车轮跨越断缝时轮轨力的频域分布. 结果表明:断缝处轮轨高频冲击力峰值随断缝长度变化先减小后增大，转折点处断缝长度与行车速度负相关；车轮通过断缝时，钢轨最大剪切应力超过材料破坏极限，易导致钢轨材料脆断；轮轨力时频图中存在两个特殊频率成分，分别对应高频冲击荷载（1 500 Hz左右）及二次冲击荷载（450 Hz左右），断缝长度对轮轨力频域分布影响较小.      

高速铁路辙叉区钢轨打磨廓形设计方法

以心轨顶宽20、35、50 mm处的辙叉区钢轨关键截面作为研究对象,基于NURBS曲线理论建立辙叉区钢轨廓形重构方法;以关键截面钢轨廓形上若干型值点为设计变量,以打磨材料去除量的减少和脱轨系数的降低为目标,以钢轨廓形几何特征和降低钢轨滚动接触疲劳为约束条件,设计出18号道岔辙叉区钢轨经济性打磨廓形;建立了轮轨接触有限元模型和车辆-轨道耦合动力学模型,进行了轮轨接触应力与动力学指标计算。分析结果表明:优化的打磨廓形接触点分布均匀,具有良好的轮轨接触几何特性;钢轨打磨材料去除量在2号截面处降低了17.2%;各截面Mises应力分别降低了8.7%、8.3%和11.5%,轮轨接触应力降幅分别为12.9%、15.8%和18.0%;列车逆侧向过岔时,轮轨横向力与车体横向振动加速度分别降低了10.3%和15.6%,脱轨系数与轮重减载率分别降低了8.1%和10.6%,疲劳因子降低了12.2%。可见,优化廓形在保证列车运行安全性的同时,提升了列车运行的平稳性以及辙叉区钢轨的使用寿命。      

轨枕支撑硬点对轨枕动力响应的影响

采用35自由度的多刚体车辆系统与三层弹性离散点支撑轨道模型,建立了基于Timosh-enko梁模型的车辆/轨道耦合动力学模型,应用新型显式积分法求解其运动特性。考虑钢轨横向、垂向和扭转运动对轮轨滚动接触几何关系的影响,分别由Hertz法向接触理论和沈氏蠕滑理论计算了轮轨法向力和轮轨滚动接触蠕滑力。假设轨枕垂向支撑高度沿纵向非均匀分布来模拟轨枕支撑硬点,基于移动轨下支撑模型,分析了不同轨枕支撑硬点个数和高度对系统动力响应的影响。分析结果表明,轨枕支撑硬点对轨枕的动力响应影响显著。当硬点高度为1.0 mm时,最大钢轨/轨枕作用力约为正常状态下的2倍,最大钢轨/轨枕拉力约为正常状态的10倍,这将加速轨枕、轨下垫层及钢轨扣件状况的恶化。而支撑硬点个数对系统动力响应的影响很小。     

车轮踏面缺陷引起的轮轨动态响应综述

从滚动接触理论、试验与数值模拟三方面概述了轮轨关系研究现状，强调了轮轨滚动接触行为中轮轨材料动态力学性能的影响；总结了轮轨材料静动态力学性能与本构关系的相关成果；介绍了由车轮扁疤、踏面剥离/剥落、车轮多边形等典型踏面缺陷引起的轮轨动态响应研究，分析了车轮踏面缺陷对轮轨滚动接触行为和列车系统动力学性能的影响，以及车轮踏面缺陷的形成原因、影响规律与演变机理，重点关注了轮轨动态效应对高速轮轨滚动接触行为的影响；概括了车轮踏面缺陷的检测技术与减缓和防治措施。研究结果表明:车轮踏面缺陷致使轮轨冲击力显著增大，导致轮轨部件损伤和车体异常振动，严重影响车辆-轨道系统部件的使用寿命和列车动力学性能，甚至威胁列车运行安全；车轮踏面缺陷的成因与机理仍需进一步探究，车辆异常制动、轮轨低黏着状态均会导致车轮扁疤的产生，轮轨材料特性、轮轨间接触载荷、轮对共振、列车制动系统性能与线路运行条件/环境等均是导致车轮踏面发生剥离的主要影响因素，轮轴共振、轮轨摩擦振动、车轮制造镟修工艺等均与车轮多边形的形成有密切联系；改善轮轨材料的性能，控制轨道系统的支撑刚度/阻尼及轮轨间摩擦因数等均是抑制车轮踏面缺陷产生的有效途径。      

英国城市轨道交通运营安全评估经验借鉴

在我国城市轨道交通快速发展的背景下,运营安全已成为制约行业可持续发展的主要因素。随着安全理论不断发展、评估技术不断成熟,通过强化运营安全评估工作,发现、分析、解决安全问题,已逐步成为主管部门和运营企业保障安全的手段之一。通过介绍英国城市轨道交通运营安全评估制度建设、机构设置及执行情况等,分析安全评估工作先进经验,结合我国城市轨道交通运营实际,研究提出相关政策建议,可为国内安全评估工作提供参考。     

国内外高速列车动力学评价标准综述

针对高速列车的动力学性能评价标准中所涉及的评价内容、评价方法、评价指标及限值展开综述,围绕蛇行运动稳定性、脱轨安全性和运行平稳性展开标准分析和对比,包括ISO系列、UIC系列、EN系列、TSI系列、FRA系列、APTA系列和中国国标等法律规范、行业标准、技术规范等,指出不足或改进建议;对具有代表性的动力学标准进行详细对...     

支撑刚度对载流摩擦磨损特性的影响

在CETR UMT-2摩擦磨损试验机上,用自行设计的夹具,研究了支撑刚度对钢铝复合轨与受电靴摩擦副之间的载流摩擦磨损特性的影响,测量了法向力随时间的变化曲线与受电靴的磨损质量和弹簧在加、卸载过程中的变形能,分析了变形能与载流摩擦磨损特性之间的关系。分析结果表明:随着载荷的降低,载荷振幅均增大;弹性支撑时的载荷振幅和磨损质量总体上较刚性支撑的小;弹簧的摩擦耗能与变形能的比值越大,吸振能力越强,载荷振幅越小,载流磨损质量越低。可见,弹性支撑能降低载荷的振幅,保证良好的受流,选择合适的加载范围和一定刚度的弹簧支撑能有效地降低电弧烧蚀带来的材料损失,延长摩擦副的使用寿命。