货运列车通过变坡点时纵向性能研究

根据列车纵向动力学原理,用计算机语言编制列车纵向动力学仿真程序。用该程序对列车在通过变坡点时紧急制动和常用制动缓解工况的纵向性能进行研究。以列车在平直道上的紧急制动和常用制动缓解工况的纵向冲动计算值作为基准值,将列车在凹形线路纵断面的紧急制动纵向冲动计算结果和凸形线路纵断面的常用制动缓解纵向冲动计算结果与基准值比较,用以确定列车通过变坡点时最不利的变换工况位置。从而对列车运行的优化操纵有一定的指导作用。     

基于CBTC的车载ATP安全制动曲线计算模型研究

车载ATP系统是保证列车运行安全的系统,其中的关键技术之一是安全制动曲线计算模型。根据IEEE 1474.1TM标准的规定[1],车载ATP安全制动曲线由GEBR制动曲线和ATP紧急制动触发曲线组成。GEBR制动曲线是根据GEBR计算得出的,而ATP紧急制动触发曲线则是根据GEBR制动曲线计算出来的。针对该问题,本文分析了各种影响列车制动距离的因素和GEBR制动曲线与ATP紧急制动触发曲线的关系,建立了CBTC车载ATP安全制动曲线的计算模型。仿真证明,本文提出的计算模型满足IEEE 1474.1TM基于CBTC的车载ATP安全制动模型的要求。     

基于车长的CBTC车载ATP安全制动曲线模型的研究

安全制动曲线计算模型是CBTC(基于通信的列车控制)车载ATP(列车自动防护)的关键技术。影响该模型计算精度的因素有许多,其中列车长度是最基本也是不能忽略的因素之一。在分析了GEBR(最小紧急制动率)制动曲线与ATP紧急制动触发曲线关系的基础上,考虑了列车长度在附加阻力计算中的影响,将列车模型构造为由多个质点构成的质点链,建立了基于车长的CBTC车载ATP安全制动曲线计算模型。采用B型6节编组列车运行环境对该模型进行仿真。仿真结果表明,多质点列车计算模型比单质点计算模型更符合车载ATP安全制动模型的要求。     

一种用于重载列车纵向动力学仿真的变步长积分算法

目前列车纵向动力学仿真的积分算法多以Newmark-β法为基础的固定步长算法为主，但随着列车编组数量增加以及工况变化，固定步长算法难以获得最佳的计算效率。基于此，文章采用显式预测-隐式迭代校正的方法，在Newmark-β法的基础上，通过限制迭代次数的方法变化步长，将其演变为一种变步长的积分算法。通过算例验证了变步长算法在动力学方程解变化剧烈的时候具有更高的计算精度，将该算法应用至1万t单编列车的全制动停车工况的纵向动力学仿真，结果表明，相较于其他算法，变步长的积分算法在保证精度的同时计算效率更高。     

基于制动距离表的高速铁路ATP常用制动曲线研究

常用制动曲线作为自动防护系统(ATP)的重要组成部分,对于保证列车运行安全和提高运输效率具有重要意义。首先根据受力分析和动力学公式,通过基于时间步长的逆推方法建立常用制动曲线理论计算模型。但实际应用中,受计算能力限制,车载系统在计算ATP常用制动曲线时,需要对繁琐的理论计算模型进行简化。据此,基于制动距离表从目标停车点进行查表迭代计算,从而建立基于制动距离表的ATP常用制动曲线计算模型。以郑州—武汉高铁线路许昌东站为例,应用Matlab平台对本文模型和理论计算模型进行求解。案例结果表明,本文模型比理论计算模型的计算时分减少77. 98%,安全余量波动稳定在8%左右,通过能力损失较小,在保证较小的安全余量波动的同时,兼顾运输效率和运行安全,有较好实用性。     

基于并行计算的列车运行仿真快速算法设计

列车运行仿真技术对工程设计、运营管理具有重要的现实意义。设计了一种基于并行计算的列车运行仿真快速计算方法:一方面,通过将线路各区间的列车运行过程用独立的线程运算单元来计算,以达到仿真过程数据的并行计算效果;另一方面,通过反推制动曲线与限速红线的交点,获得分界点,仿真过程中根据列车位置与分界点的位置关系决定是否进行制动起点反向推算,从而显著提高了每个线程运算单元的运算效率。该方法可在不影响计算精度的前提下,将计算效率显著提高。     

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.     

和谐号动车组制动计算方法

为满足轨道交通列车制动系统的设计需要,研究了和谐号动车组制动计算方法。制动计算方法以黏着特性曲线为边界条件,充分考虑了电制动和运行阻力对制动系统的影响,而且结合试验数据计算不同速度阶段和不同载荷下的瞬态参数。基于和谐号动车组制动计算方法,自主开发了制动计算软件,并计算分析了8辆编组动车组的紧急制动性能。     

铁道列车制动限速

阐明并确立铁道列车紧急制动限速与常用制动限速的涵义、影响因素、核定依据以及不同的确定方式。通过铁道列车紧急制动距离限值与紧急制动限速的数学关系,可以求解不同条件下的列车紧急制动限速值。建立铁道列车紧急制动限速的简化经验公式,并给出各种既有列车特定的相关经验系数。基于常用制动时列车总减速力等于零的极限约束条件,计算并绘制普通货物列车的常用制动限速图。利用图解方法得到我国普通货物列车总制动限速图以及其中的紧急制动限速与常用制动限速的分界转换线。利用相关的简化经验公式及制动限速图可以方便、准确地求出列车具体制动限速值或制订列车制动限速表。     

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。