基于GOOSE通信技术的地铁隔离开关数字联锁方案

地铁直流牵引供电系统现有的隔离开关联锁方案采用硬接线与闭锁继电器相配合的方式,存在信号传输可靠性差、实时性低等问题,难以保证直流牵引供电系统的稳定运行.本文在分析传统方案基础上提出基于GOOSE通信的地铁直流供电系统隔离开关联锁方案,通过GOOSE通信技术代替传统的硬接线用于开关信息、闭锁信号的传递等,与传统方案相比,该方案具有较高的实时性与可靠性,可以满足直流供电系统的运行要求.     

城轨主动式牵引供电系统能量调度算法

为推动主动式供电中双向变流器的智能应用，针对其数学模型和调度控制策略展开了研究。利用满功率和恒电压模型分别模拟双向变流器的2种不同工况，并采用内外双层迭代算法进行潮流计算。当所有双向变流器处于恒电压模式时，提出以全网能耗最小为目标函数，求解牵引变电所输出电压的含等式和不等式约束的优化模型。当双向变流器中存在处于满功率模式时，提出抬升或降低相邻牵引所电压以分担功率的策略，从而降低双向变流器满功率持续时间。经实际地铁线路数据仿真，结果表明纯牵引能耗下降12.97%，满功率持续时间下降62.4%，提高了牵引系统能量利用率，减少了双向变流器出现限功的场景。     

基于地铁列车监控数据的牵引变流器滤网堵塞故障预警研究

针对地铁列车牵引变流器冷却系统的滤网脏堵问题,提出了一种基于机器学习的变流器滤网脏堵预警模型,以指导滤网的预测维修决策.首先,为确定强分类的特征参数,结合列车牵引系统的检修记录,利用随机森林分类模型对列车历史数据进行特征筛选;其次,基于选定特征构建了孤立森林异常检测模型,并对模型参数进行优化;最后,分别在历史健康数据、...     

地铁车辆牵引变流器的噪声测试及仿真分析

针对某地铁车辆牵引变流器噪声超标问题,通过开展噪声测试获得牵引变流器在不同工况下的噪声频谱特性,基于统计能量分析法建立牵引变流器的噪声仿真模型,分析子系统的能量分布和不同测点的声功率级,并提出加附吸声材料的优化方案。结果表明,风机通过频率及其产生的气动噪声是构成牵引变流器噪声的主要来源;柜体6个面中,靠近出风口的底面噪声最大,其次为靠近进风口的顶面噪声;与测试结果相比,基于统计能量分析法的噪声仿真误差在3%以内,噪声仿真在中高频具有较高的精确度;采取加附吸声材料的优化方案,可降低声功率3.7 dB(A),达到主机厂的噪声指标要求。噪声测试与仿真分析的方法可为牵引变流器产品的噪声性能优化设计提供指导。     

下一代地铁列车节能型牵引及辅助变流系统

牵引和辅助变流器系统作为地铁列车牵引传动以及车载负载供电的核心设备之一,直接决定地铁列车的性能、效率以及运行的可靠性。介绍我国下一代地铁列车的节能型牵引及辅助变流器系统。针对牵引变流器系统,介绍其基本功能,并就永磁同步电机在地铁列车上的应用和自牵引系统设计的实现展开研究;针对辅助变流器系统,介绍其拓扑结构和基本功能,针对新型的高频辅助逆变器的结构和功能展开讨论。通过牵引和辅助系统的综合优化设计,实现地铁列车的高性能、高效率以及可靠运行。     

基于 Dueling DQN 算法的列车运行图节能优化研究

通过优化地铁时刻表可有效降低地铁牵引能耗。为解决客流波动和车辆延误对实际节能率影响的问题,提出列车牵引和供电系统实时潮流计算分析模型和基于 Dueling Deep Q Network(Dueling DQN)深度强化学习算法相结合的运行图节能优化方法,建立基于区间动态客流概率统计的时刻表迭代优化模型,降低动态客流变化对节能率的影响。对预测 Q 网络和目标 Q 网络分别选取自适应时刻估计和均方根反向传播方法,提高模型收敛快速性,同时以时刻表优化前、后总运行时间不变、乘客换乘时间和等待时间最小为优化目标,实现节能时刻表无感切换。以苏州轨道交通 4 号线为例验证方法的有效性,节能对比试验结果表明：在到达换乘站时刻偏差不超过 2 s和列车全周转运行时间不变的前提下,列车牵引节能率达 5.27%,车公里能耗下降 4.99%。     

基于对称补偿的同相供电系统研究

为提升牵引供电网的供电品质并取消变电所的电分相,文章提出一种基于对称补偿的新型同相供电系统。首先介绍了基于三端口四象限变流器的新型同相供电系统的拓扑结构及工作原理,然后针对系统实现负序治理、谐波和无功综合补偿等目标,提出基于单相系统dq变换的三端口四象限变流器协同控制策略;最后根据实测负荷数据在Matlab/Simulink中搭建系统仿真模型,验证所提系统的可行性及有效性。     

地铁牵引变流器直流侧振荡抑制策略研究

负阻抗会引起地铁车辆牵引变流器直流侧电压、电流振荡,降低牵引传动系统稳定性。本文建立地铁牵引变流器关注直流侧的系统小信号模型,详细分析直流侧振荡的产生机理。提取直流侧电压谐振分量,提出基于直流侧电压振荡比修正给定牵引、制动转矩的直流侧振荡抑制策略,利用相平面法和根轨迹法讨论振荡抑制策略对系统稳定性的改善以及参数选择对控制性能的影响。模型仿真和地铁现场试验结果均表明,该振荡抑制策略能有效消除直流侧振荡现象,提高系统稳定性。     

地铁列车可关断晶闸管牵引变流器综合测试技术研究

牵引变流器是地铁列车的关键部件,主要由牵引控制单元和变流模块构成,在牵引方式上有直流(斩波器)和交流(逆变器)之分。以上海轨道交通1、2号线列车的门极可关断晶闸管(GTO)牵引变流器为技术背景,基于虚拟仪器技术,对控制器和变流模块的测试方法进行了整合,提出了GTO牵引变流器的综合测试方案。该方法不仅能够对各部件实施分部测试,还可以对整体进行综合测试。测试方法方便有效,使部件在现场维修、测试过程中能够模拟在线工作状态,便于查找故障信息,为列车牵引系统的各种检修和部件国产化开发提供了必要的技术准备。     

高度集成化永磁牵引变流器的研制

文章按照标准地铁列车研制及试验项目的统型设计思路,提供了一种高度集成化的永磁牵引变流器,从主电路、箱体结构和布局等方面对该永磁牵引变流器进行了分析和研究,并进行了强度计算和热仿真计算,证明该永磁牵引变流器满足标准地铁列车永磁牵引系统的应用需求。     

城市轨道交通新能源技术应用研究

为了支撑轨道交通系统绿色环保的可持续发展需求,在光伏发电及储能方面展开研究。设计城轨交通系 统用分布式光伏-储能供电系统方案,研究多系统、高可靠度的供电模式和源储荷多能源耦合下的能量管理策略。 面向光伏储能接入单个牵引变电所,提出一种基于深度强化学习的能量管理与优化方法。该方法使用深度 Q 网络 对列车负荷、光伏单元和储能单元功率输出等状态信息进行训练学习,通过训练好的代理对直流牵引网进行能量 管理,解决光伏发电系统难以适应城轨列车启停频繁、工况多变,以及多能源系统引入后带来的供电稳定性、容 量配置和能量管理等问题,有效提升城市轨道交通系统的绿色能源利用率,降低变电所输出能耗。     

基于贝叶斯网络的地铁牵引变电所可靠性分析

地铁牵引变电所作为城市轨道交通系统的关键环节,其可靠性研究对保障系统安全稳定运行有着重要意义。为了对地铁牵引变电所(简称:变电所)展开可靠性评估,利用GeNIE仿真软件,基于贝叶斯网络,构建了典型变电所静态下的可靠性模型,计算了变电所的初始故障概率;利用动态贝叶斯网络对典型变电所在时间维度上展开可靠性分析,精确地计算了变电所失效概率随时间变化的曲线;利用贝叶斯网络的双向推理功能找到变电所的薄弱环节,对变电所关键节点的识别、维护以及网络结构设计优化具有一定的意义。     

CBTC无线通信传输技术的改进与使用LTE技术的可行性分析

随着城市轨道交通运行控制系统向系统化、网络化、信息化、智能化方向的发展,基于通信的列车控制(CBTC)系统已成为城市轨道交通主流的信号系统,可实现车地连续式双向通信。结合实际使用情况,阐述了现CBTC系统使用的2.4 GHz无线通信的性能,通过对比上海现使用的泰雷兹和卡斯柯两套CBTC系统2.4 GHz无线通信实际使用及故障情况,提出了针对性的改进方案。针对LTE(长期演进)通信技术在CBTC系统无线通信中的使用进行了初步分析,并提出相应的2种通信方案。     

基于四维可视化算法的牵引变电所位置优化

针对牵引供电系统设计的复杂性以及传统优化设计方法过程繁琐且很难找到可靠的最优解,粒子群和遗传算法等的迭代过程复杂并且容易陷入局部最优解的问题,将一种四维可视化算法运用到牵引供电系统的优化设计中。四维可视化算法不需要设定初始解、能够同时展现全局最优解的分布、能判断解的稳定性、方便添加约束条件。四维可视化优化算法通过编程使目标函数的最优解集在四维数据场可视化。以接触网对地电压为约束条件,以牵引网有功功率损失最小为目标函数,运用四维可视化算法进行牵引变电所和分区所位置的优化设计。通过实例计算验证了四维可视化算法可有效降低牵引网的功率损失。研究表明该方法能很好地克服传统方法和粒子群等优化算法在牵引供电系统优化设计中的不足。     

DGMC-16s型双动力地铁打磨车电气控制系统设计

简要介绍DGMC-16s型地铁打磨车电气控制系统研发背景及系统总体架构,重点介绍了控制网络、牵引控制、偏转角度、恒功率打磨、双动力源切换等关键技术,产品运用证明该系统运行可靠,满足各项技术要求。     

城市轨道交通车辆远程专家诊断系统设计和应用

文章基于计算机、通信和现代控制技术,融合互联网技术和大数据技术,设计一种由车载系统、无线通信系统及地面系统构成的城市轨道交通车辆远程专家诊断系统,搭建基于MVB+以太网的车载综合信息收集网络,实现对列车实时信息和子系统健康管理数据的收集、传输、分析与展示。通过在济南地铁2号线工程项目应用表明,该系统可提升车辆数字化水平,增强运营人员对车辆异常情况的处置能力,提高运维效率。     

广州地铁直流1500V牵引网运营综合分析

以广州地铁柔性、刚性接触网和接触轨牵引网的实际运营为例,对其安全性、经济性、景观等进行综合分析。认为轨道交通的牵引网的形式不能够只从技术的角度来进行选择,要以社会责任（包括适用性、安全性、经济性等）来判断决策;管理者可以选择适应安全性、经济性的三轨（即接触轨）作为牵引供电方式,否则可以选择洞内刚性接触网和地面（含车辆段）柔性接触网的牵引供电方式。     

深圳地铁永磁同步牵引系统研究分析

牵引传动系统是轨道交通车辆装备实现机电能量转换的“心脏”单元,其性能在某种程度上决定轨道交通车辆的动力品质、能耗和控制特性,是轨道交通车辆节能升级的关键系统。而永磁同步牵引系统以其高效率、高可靠性和低能耗的优势特点,受到轨道交通行业的密切关注。文章阐述深圳地铁10号线永磁同步牵引系统批量装车概况,重点分析永磁同步牵引系统组成及优势,指出推广应用永磁同步牵引系统的经济和社会效益显著。     

基于gRPC分布式数据通信的地铁线网指挥中心平台设计与实现

地铁线网指挥中心平台以综合监视系统为核心,以数据应用系统、运营执行系统为协同管理。由于关联的设备系统多、业务复杂,海量数据交互的实时性、并发性、准确性要求高,线网指挥中心平台的数据通信问题一直是一个难题。为解决该问题,基于Protocol Buffer通信协议,设计和实现了基于gRPC分布式数据通信的地铁线网指挥中心平台系统架构。远程过程调用gRPC机制是分布式系统和计算机网络中通信的新型机制,在网络化运营模式下通过采集大量的设备数据、业务系统数据,可实现平台数据的规范化处理和业务系统间的高内聚、松耦合通信,提高城市轨道交通运营安全保障能力。     

基于卷积神经网络优化算法的列车智能测试系统技术研究

设计基于卷积神经网络优化算法的列车智能测试系统,解决城市轨道交通领域列车系统测试自动化模拟问题。提出的列车智能测试系统,采用卷积神经网络的结构模型和基于分层压缩的卷积神经网络算法,详尽介绍构建分层压缩卷积神经网络的具体过程和卷积核优化结构设计。对站场测试用例的自动化模拟实验和测试数据分析的结果表明,基于卷积神经网络优化算法的列车智能测试系统可以优化测试过程、降低人工错误操作、合理分配测试资源、提高测试质量,加快整体系统测试进度的要求,为城市轨道交通领域未来实现全面自动化测试提供技术保障。