高速列车及其速度目标值的探讨

根据铁路运输高速化的发展趋势,初步分析了旅行速度、票价、运输管理、高速列车等因素和速度目标值的关系。提出高速列车是影响速度目标值的关键问题。从高速列车的牵引、能耗、制动能力和噪音方面对轮轨方式和磁悬浮方式的高速列车按不同速度目标值进行分析比较。以正在设计中的京沪高速铁路为例,在京沪高速列车运行仿真研究的基础上,按直达方式和沿线停站方式,对不同速度目标值的地面干线运输系统其旅行时间和能耗的经济问题进行简要的计算对比。提出选择我国高速铁路速度目标值的建议。     

京沪高速铁路牵引供电系统能耗分析

牵引供电系统是高速铁路的动力来源,其安全、可靠、高效、节能地运行是高速铁路稳定运行的重要保障。本文基于在京沪高铁进行的能耗测试,对比分析了不同型号动车组、不同速度级、不同工况条件下的能耗水平,为动车组及牵引供电系统工程设计和应用提供技术依据,并结合日常运营管理需求提出了节能及能量合理利用的措施。     

动车组固有速度—单位能耗指标及计算方法研究

为获得更高速度条件下动车组能耗水平,研究并提出动车组速度—能耗为目标值的分布规律。通过国内外相关技术文件和动车组试验结果,提出采用动车组在平直道恒速运行时的人均百公里耗电量指标,用于评价动车组由设计制造所赋予的固有能量消耗水平。根据动车组单位能耗构成特点,给出了具体的单位能耗指标计算方法,分析动车组固有属性决定能耗水平的影响因子。以某高速动车组能耗实测结果为例验证其速度—单位能耗分布规律适用性。     

中国高铁技术创新的“否定之否定”

<正>近日,中国铁路总公司宣布:全国铁路将于9月21日实施新的列车运行图。届时,7对"复兴号"动车组将在京沪高铁率先实现350 km时速运营,我国将成为世界上高铁商业运营速度最高的国家。此外,2017年8月21日起,除京沪高铁之外,还在京津冀地区安排开行22.5对"复兴号"中国标准动车组列车。具有完全自主知识产权的中国标准高速动车     

市域动车组动力配置和牵引系统控制方式对能耗的影响

文章介绍了市域动车组的动力配置、牵引系统控制方式,对市域动车组的故障运行能力和运用冗余性,以及典型动车组牵引变流装置故障数据进行了分析,并对市域动车组在不同动力配置、牵引系统车控方式和架控方式下的牵引能耗、运行时间和旅行时间进行了计算。结果表明：对于200 km/h及以下速度级的市域动车组,在采用空电联合制动时,大动拖比编组是一种省时、节能的选择;在确保每列动车组的牵引变流装置不少于3套和IGBT器件电压等级、电流容量许可的情况下,车控方式是一种更加经济、环保的选择。     

上海轨道交通2号线列车运行能耗仿真及优化

基于上海轨道交通2号线列车运行的主要技术参数,从节能角度建立仿真模型,利用OPENTRACK软件对列车不同运行等级下的牵引能耗进行仿真模拟,从运行时分和能源消耗两个方面综合考虑速度目标值的选取,通过构建模糊综合评判模型,建立城市轨道交通列车目标速度的选取方法。最后,对仿真结果进行分析,根据仿真结果提出了优化节能运行的一种方式。     

基于地铁编组列车运行数据拟合的牵引能耗模型研究

城市轨道交通进入网络化运营阶段后,其运输需求呈现快速增长、结构复杂等特征,运输组织优化需求不断增加,根据客流规律合理组织运力显得十分必要。在行车密度、大小交路调整手段的基础上,为了提升高峰期列车载客能力,降低平峰期列车空载数量,实现节能与便捷的统一,提出灵活编组手段对运输组织进行优化。在节能方面,列车牵引能耗占有较大比重,为了在运能优化及节能之间找到平衡点,需对灵活编组列车牵引能耗进行分析,作为协调便捷性及经济性的参考依据。本研究通过分析历史运营数据,形成一定的能耗规律,采用多因子拟合的方法建立灵活编组列车能耗模型,并通过迭代法逐渐逼近不同编组列车实际能耗情况。     

复兴号实现时速350 km商业运营一周年

正9月21日,复兴号动车组在京沪高铁实现时速350 km商业运营一周年,累计发送旅客1 157. 2万人次。一年来,铁路部门深入实施"复兴号品牌战略",复兴号开行范围不断扩大,服务品质不断提高,技术创新持续推进,品牌效应更加凸显。铁路部门充分考虑各省市旅客对复兴号列车高品质服务的需求,不断扩大开行范围。目前,全国铁路日均开行复兴号动车组列车260. 5对,覆盖京沪、京广、沪昆等25条高铁线路,通达     

动车组停站方案对运行效能影响仿真分析

动车组停站方案是制定高速铁路开行方案的关键,对动车组运行效能影响最大。为了直观分析不同停站方案对动车组运行效能的影响,为确定合理动车组停站方案提供依据。采用计算机仿真技术,以成渝客运专线为实例,从运行时分、运行速度、运行工况、运行能耗、速度距离和运行时分曲线等多方面,对站站停、跨站停和一站直达3种主要停站方案进行仿真计算和分析,从量化角度得到3种不同停站方案对动车组运行效能影响。分析结果表明,跨站停和一站直达停站方式更为优越,仿真计算方法也为确定合理的动车组停站方案提供更为直观和可量化的参考和依据。     

高速列车节能运行优化控制方法研究

高速列车节能运行控制对高速列车节能降耗至关重要。基于现代最优控制理论,考虑列车再生制动能量反馈,建立高速列车在定时约束条件下最小能耗计算模型,利用极小值公式推导得到最佳控制原则为最大牵引、匀速、惰行及最大制动这4种运行方式组合。在此基础上,依据高速列车牵引特性和阻力特性曲线,提出一种列车节能运行控制方法,基于此方法求解得到列车运行能量消耗最低所对应的最大速度值,从而计算得出整个运行过程中列车运行能量消耗最小时最大牵引、匀速、惰行及最大制动的转换点。为验证所提方法的有效性,以京津城际CRH3型动车组为例,采用本文所提出的节能运行控制方法,列车运行能耗比试验测试值降低了约14%。研究结果为高速列车节能运行控制提供了依据。     

动车组运行能耗影响因素的量化分析

动车组能耗对铁路运输成本具有重要影响,列车性能和运营状况是影响动车组运行能耗的主要因素。针对目前对于动车组能耗影响因素以定性分析居多,以大量数据分析为基础,以各CRH型动车组为实例,以计算机仿真技术为手段,分别设置不同的仿真环境,从坡道设计、曲线半径、车站分布、动车组质量和限速5个主要方面,定量分析各影响因素对动车组运行能耗的影响,得出各因素对能耗的重要度和灵敏度。实现动车组运行能耗影响因素的量化分析方法,解决由定性分析到定量分析的关键问题。为合理确定动车组能耗水平、优化高速铁路线路设计、高速铁路节能运营组织和宏观把握高速铁路节能方向提供了更为直观的参考和依据。     

沪杭客运专线铁路开通运营后运输组织调整方案研究

为确保沪杭客运专线铁路开通运营后,合理安排本线高速动车组和跨线动车组列车开行,在分析既有线沪昆、笕杭、宣杭、萧甬线以及杭州站能力、客流情况和沪宁城际高速铁路动车组列车开行情况。合理安排杭州和杭州南两站客运办理业务分工,对既有相关通道旅客列车和行包以及货物列车作出相应调整,提出沪杭客运专线铁路动车组列车具体的开行方案。     

考虑服务水平的城市轨道交通牵引能耗研究

轨道交通牵引能耗除了受敷设方式、车型、操纵方式等因素影响外,还与列车满载率、开行间隔等服务水平有关。为明晰服务水平与牵引能耗之间的关系,在保证服务水平的前提下给列车节能开行方案合理编制提供参考,以轨道交通线路牵引能耗为研究对象,建立考虑服务水平的牵引能耗模型,并分析一定服务水平下线路的节能潜力。在定性分析服务水平与能耗关系的基础上,提取面向能耗评估相关的服务水平指标并进行等级划分;基于服务水平指标与能耗强度的相关性分析结果,选取环境温度和满载率作为基于支持向量回归的牵引能耗模型的输入,并应用北京地铁历史数据对模型进行标定与验证;以服务水平为约束条件,对线路的节能潜力进行分析。研究结果显示,与既有统计模型相比,提出的模型测算精度较高,平均绝对百分误差为1.5%;在保证服务水平的条件下,优化不同时段列车开行间隔可降低6.04%的牵引能耗。     

德国铁路高速货运产品设计和实践经验

20世纪80年代,在发展铁路高速货运的基础设施条件已具备、铁路包裹和快件运输市场份额大幅下降以及政府让铁路承担更多运输任务的背景下,原德国联邦铁路开始致力于发展铁路高速货运。介绍铁路高速货运的界定、目标市场定位,分析高速货运产品经历了研发货运动车组、推出机车牵引的快运列车InterCargoExpress、与原德国邮政联合开行行包快运列车PIC以及与多家物流公司联合推出快捷联合运输产品XPress Net等发展历程。总结得出:德国铁路高速货物列车一般为连接货运中心的整列直达联合运输列车,目标市场主要为信件、快件和包裹运输,开展铁路高速货运需着重解决机车车辆改造、运营组织、前后端联合运输接驳和成本经济性等方面的问题。     

应对潮汐客流的城市轨道交通列车节能和乘客节时运行图优化模型

为应对城市轨道交通客流潮汐现象中因客流断面与客流方向不均衡而引起的列车牵引能耗高和乘客等待时间长的问题,提出一种考虑大小交路和列车放空运行的列车节能和乘客节时运行图优化模型.先通过优化上、下行方向大小交路站站停载客列车和非站站停放空列车开行序列,设计满足实际运营环境的6项约束条件,实现列车总牵引能耗和乘客总等待时间的双...     

高速列车在不同运行工况下速度变化与坡度和坡长的关系研究

高速列车在上下坡时,如果速度变化过于剧烈,则会影响平均行车速度,同时会因频繁的加速和减速而造成运营费用的增加.列车的速度变化又与列车运行工况以及坡度和坡长有关.因此,分别在不同坡度上,对高速列车在不同运行工况下,速度变化与坡度和坡长的关系进行研究,对于高速铁路坡度和坡长的选取有着重要的意义.以CRH2-300和CRH3型电动车组为例,通过分析两种电动车组的牵引和制动性能,分别对两种电动车组在不同的坡度上,牵引、惰行、制动等不同的运行工况下,速度随坡长的变化情况进行了计算,从而为在综合考虑工程量和运营费用时,不同的地形条件下,高速铁路坡度和坡长的选取提供依据.     

高速铁路线路平面设计标准应用分析研究

研究目的:线路平面设计标准决定了列车运行速度及舒适度水平,并影响项目建设的成本.通过对列车开行方案及V-S曲线分析研究,实现科学合理地选择平面设计标准,使其满足速度目标值、舒适度水平、沿线控制物的要求,实现线路方案技术经济合理、综合效益最优.研究结论:在有特殊技术要求和控制因素的地段,线路平面设计标准应根据建设项目的运营工况及V-S曲线研究确定.对于区间线路,应根据运营工况及V-S曲线,分析跨线列车与高速列车运营速差关系,研究确定合理的舒适度水平及相应的超高值,据此选择合理的平面设计标准;对于车站两端线路,还应分析曲线与站中心的距离关系及进出站列车与高速列车的速差关系,确定合理的舒适度水平及相应的超高值,据此选择相匹配的平面设计标准.     

动车组节能运行控制策略仿真分析

依据动车组运行速度、牵引制动特性及运行区间线路特征构建运行能耗数学模型,输出包含最大级位牵引、最大级位制动、小级位牵引、惰行和小级位制动等运行工况的节能运行控制曲线;对运行区间进行离散分区,构成区间分区序列,分区间的运行速度转换点构成速度转换序列;根据最优速度转换序列,组合最大牵引、匀速、惰行及最大制动运行模式,得到最优节能运行控制策略;采用实际线路及列车参数对最短运行时间能耗、司机操作运行能耗和节能策略运行能耗进行仿真分析,输出速度-能耗-里程关系曲线。通过对仿真计算结果与实车测试数据进行分析对比,验证了动车组节能运行控制策略的有效性。     

城市轨道交通运输组织节能因素及方案研究

在城市轨道交通的运营阶段，不同的运输组织方案对列车牵引能耗有着重要影响。文章通过案例设计与模拟计算，分别就列车运行速度、停站时间和满载率等因素对于列车牵引能耗的影响进行分析，并在此基础上研究相应的节能方案。     

高速列车操纵运行的数值仿真

根据世界各国发展高速列车的经验和中国京浪高速试验列车预研究的进展，应用先进的数值仿真方法，深入详细地开展高速列车操纵运行的研究。以京沪试验列车运行的可行性方案为基础，建立了京沪高速线路库、高速列车机车车辆数据库和高速列车制动系统的数学模型，研制了高速列车操纵运行的数值仿真程序，对京沪高速试验列车操纵运行的关键技术问题进行了较全面的分析和研究。同时还对京沪高速列车进行了不同牵引重量、不同运行速度和不同停车方式的操纵运行的数值仿真。比较了京沪高速列车不同运行方案的运行时分、制动距离和能量消耗。研制的数值仿真程序的实用性和可靠性在近年来的各次重大提速和高速试验中得到反复验证。