现代轨道交通工程科技前沿与挑战

围绕现代轨道交通的四大重点领域:高速铁路、重载铁路、城市轨道交通和磁悬浮交通,介绍了当前国内外最新发展动态,特别是我国轨道交通发展现状及其在国际上所处的地位与水平.结合轨道交通工程学科发展趋势与应用需求,分析了轨道交通工程建设与运营过程中涉及系统安全性、运营可靠性和环境适应性等方面的主要技术瓶颈,指出了高速铁路、重载铁路、城市轨道交通和磁悬浮交通领域当前值得关注的前沿科学问题和技术挑战,为今后深入开展轨道交通科学技术研究(特别是针对处于快速发展期的中国轨道交通科技研究)提供有益参考.      

铁道车轮踏面损伤实时监测方法研究综述

简要介绍列车车轮踏面损伤实时监测方法研究现状、特点及应用情况。列车车轮踏面损伤检测方式有静态检测和动态检测两种。其中,动态检测法可实现列车车轮的健康状态监测,根据传感器安装位置的不同可将动态检测方法分为轨旁式和车载式两种。对轨旁式检测法中轮轨力检测法、激光检测法、声发射检测法等方法及车载式检测法中的轴箱振动加速度检测法、光纤传感检测法进行介绍、归纳。分析了各检测方法的原理、研究现状及应用中存在的问题并对车轮损伤实时监测方法在轨道交通领域的应用进行了展望。分析发现,现有的监测方法仍然需要进一步完善,监测精度应得到提高,在未来的研究中需考虑将车轮损伤实时监测方法与智能诊断、大数据及物联网等技术融合,并使之具备故障预警和设备剩余寿命预测的功能,实现智能运维技术在高速铁路服役中的应用。     

多方协力 共筑智能交通中国梦——访海康威视智能交通事业部市场总监郑泽民

在平安城市、智慧中国等概念的簇拥下，安防市场规模不断扩大。在交通领域，不仅包括轨道交通还有城市智能交通，安防产品得到了很大的应用和推广。海康威视作为全球领先的安防产品和行业解决方案提供商，在轨道交通和城市智能交通领域都率先做出了尝试，并取得了瞩目的成绩。     

无线电能传输技术及其在轨道交通中研究进展

用新型无线电能传输技术(wireless power transfer, WPT)为轨道交通供电能够降低牵引供电系统维护成本,提高安全性,是未来重点发展的新型牵引供电技术之一.首先阐述了辐射式、电场耦合式及电磁耦合式三种主要WPT技术的特点,并重点介绍了电磁耦合式WPT技术在轨道交通中应用原理.回顾了国内、外轨道交通WPT技术的研究现状,指出大功率高频逆变器、分段供电技术、电磁耦合机构设计、系统优化和控制、谐振频率稳定控制是WPT技术在轨道交通应用中的几大关键技术及关键问题,并对以上关键技术的现有研究成果进行了总结和分析.分析表明,当前对轨道交通WPT技术的研究应集中在研制大功率高频谐振逆变电源、分段供电技术及系统优化方面,对轨道交通WPT技术传输功率及效率的提高、系统稳定性的提升及工程应用可行性具有重要意义.      

基于振动诊断技术的曲轴主轴颈磨床故障诊断

通过应用振动诊断技术对M1380B曲轴主轴颈磨床进行故障诊断的成功事例，简述了振动与机械故障之间的联系，介绍了振动诊断技术在设备故障诊断中的具体应用情况，包括测试系统的基本配置、振动参量的选取、振动参量的表征参数的选取、测试工况的确定、测点位置的选取以及振动信号的分析处理与故障诊断，并验证了诊断结论的正确性，指出了振动诊断技术在设备故障诊断中的实用性和经济性。     

轮胎式轨道交通车辆动力学研究现状与挑战

总结了几种典型轮胎式轨道交通车辆动力学问题的研究现状，包括跨坐式单轨车辆、悬挂式单轨车辆、胶轮路轨车辆、胶轮有轨电车和虚拟轨道车辆，探讨了轮胎式轨道交通车辆动力学未来的研究内容。研究结果表明:跨坐式单轨车辆动力学研究集中于抗侧倾稳定性、曲线通过性能和车-桥耦合振动，根据跨坐式单轨车辆抗侧倾稳定性变化规律提出的临界侧滚角理论阐明了稳定轮和导向轮预压力的设置原则，给出了稳定轮和导向轮预压力与运行舒适度、曲线限速之间的联系，跨坐式单轨车辆提速的关键是开发性能更优的轮胎，并控制由于运行速度提高所引起的振动恶化；悬挂式单轨车辆动力学研究集中于车辆运行性能和车-桥耦合振动，其倾摆特性和横风引起的倾摆稳定性是悬挂式单轨车辆的特有动力学问题，由于车-桥耦合振动引起的钢质轨道梁低频噪声是有待研究的问题；胶轮路轨车辆在国内的研究刚刚起步，现阶段的主要问题是改善车辆的横向平稳性；胶轮有轨电车动力学研究集中于车辆运行性能和导向轮/轨关系，研究难点在于阐明其导向稳定性的机理和影响因素；作为一种新型轨道交通车辆，虚拟轨道车辆提出了许多新的动力学研究问题，包括循迹控制、机械架构与循迹控制策略的匹配性、纵向力分配、分布式驱动等，或将成为轮胎式轨道交通车辆动力学研究的新热点。      

浅析新能源汽车类型

近年来,在国家各项优惠政策扶持下,国内新能源汽车产业发展迅速,各类新能源汽车不断涌现.各具特色的新能源汽车主要分为纯电动和混合动力两大类,其中混合动力类又分为油电混合、插电式混合动力和增程式混合动力三类. 1 纯电动车型 是以电能作为唯一动力来源的新能源汽车.纯电动车辆一般由电能储存系统(电池组)以及电动机(提供驱动力)两部分组成.如今的纯电动车辆在电池材料、电池管理、电动机以及车载设备的技术复杂程度远远超出你的想象,这也是为什么纯电动汽车普遍价格较高的原因.目前我公司正在使用的纯电动大巴,其电池容量达到324度电,驱动电机采用永磁同步电机.     

数字孪生演进模型及其在智能制造中的应用

数字孪生作为实现智能制造信息物理融合的关键使能技术受到广泛关注，而如何构建数字孪生模型成为当前研究的热点. 目前，数字孪生模型多聚焦于概念抽象或具体工程应用，而较少从构建方法和过程的角度考虑如何分阶段、有步骤地构建和应用数字孪生模型. 因此，本文提出数字孪生演进模型的概念，将数字孪生构建与应用过程分为数字模型、数字投影以及数字孪生3个演进阶段，给出各演进阶段的应用方法、关键技术与工具平台，并探讨数字孪生演进模型在智能装备、智能生产、智能运维方面的典型应用. 研究结果表明:所提模型为数字孪生在智能制造中的分步实施提供了可行的技术路线与有益的应用参考.      

基于振动诊断技术的曲轴主轴颈磨床故障诊断

通过应用振动诊断技术对M1380B曲轴主轴颈磨床进行故障诊断的成功事例,简述了振动与机械故障之间的联系,介绍了振动诊断技术在设备故障诊断中的具体应用情况,包括测试系统的基本配置、振动参量的选取、振动参量的表征参数的选取、测试工况的确定、测点位置的选取以及振动信号的分析处理与故障诊断,并验证了诊断结论的正确性,指出了振动诊断技术在设备故障诊断中的实用性和经济性.     

智能体技术在城市交通信号控制系统中应用综述

为解决分布式复杂巨系统在动态环境中的不确定性问题,智能体计算技术发展迅速.交通运输系统在物理位置和控制逻辑上分散于动态变化的交通网络环境,非常适合采用智能体方法建模与描述.文中综述了智能体技术在交通信号控制系统中各个领域应用的技术与方法,包括系统架构、控制算法、建模与仿真,以及智能交通集成管理等方面;跟踪了智能体技术在国内外交通控制领域的具体应用,讨论了智能体技术在智能交通信号控制系统中应用的研究动向,提出发展基于多智能体的交通网络信号集成控制系统的关键问题在于系统交互性、自适应性和可拓展性.     

计算智能在振动工程中的应用

计算智能作为生物智能的计算机模拟,包含模糊系统、神经网络系统、进化计算等新的算法.这些学科的共同特点是通过"仿生"和"拟物"使问题得以解决.结构优化同计算智能的结合必将产生结构优化设计新的分支,即结构智能优化设计.简要介绍计算智能和结构进化智能优化设计.结合两个结构振动主动控制的简单算例来说明计算智能在振动工程领域具有很大的理论和应用价值.     

成功由您掌控--卡特彼勒开启工程设备管理和施工信息化时代

工程机械设备大多在野外施工作业，条件比较艰苦，而且也比较分散，有没有可能足不出户通过电脑就能准确了解到工程机械设备当前的位置？工作状态？性能状态？监控产量，提高工地效益？有！ 卡特彼勒公司全球基础建设事业部7月16日在江苏昆山举办了主题为“成功由您掌控”的Cat？（卡特）智能用户开放日暨应用及性能研讨会，重点展示了Cat智能解决方案利用全方位的工地互联技术，对工程设备、工程进度、工程质量以及工程安全进行实时监控，实现智能施工，从而提高工地的运营效益。     

基于LoRa与MQTT通信的茶园环境信息智能监测系统

为了扩大茶园环境监测设备的监测范围和增加监测设备部署的灵活性,采集更多更详细的茶园环境信息,本文设计了一套基于LoRa与MQTT(Message Queuing Telemetry Transport,消息队列遥测传输)通信的茶园环境信息智能监测系统.该系统由感知层、处理层和应用层三部分组成.该系统实现了对茶园的大气温湿度、土壤温湿度、风速风向、大气压力等环境信息的采集和自动喷灌的控制,且适用于果园、菜园和农田等农业领域的应用,具有较大的推广意义.     

制动能液压再生动力系统研究与实例

面对能源安全、环境污染和全球气候变暖的急迫形势,节能减排已成为我国汽车工业发展的首要任务。发展新能源汽车已成为我国战略性新兴产业方向。制动能量回收已经是现代电动汽车与混合动力车研究中一个十分重要技术课题。如何进行制动能量回收？目前介绍电池（超级电容储能式）制动能量回收及再利用的文章较多,本文介绍制动能液压再生动力系统,它不仅可以用于新能源汽车,同时也可以用于传统的燃油汽车。它是目前再利用效率最高、成本最低、最安全、最容易推广的技术,对发展循环经济、实现节能减排目标有着重要意义。     

工程数据库技术在振动环境工程仿真中的应用

振动环境工程仿真系统平台是对振动试验件进行振动数字仿真分析的集成平台.介绍了工程数据库与元数据技术的基本概念及其在仿真系统平台中的应用.数据库与元数据技术在整个仿真平台系统中起到至关重要的作用,是集成平台过程流、数据流的联系纽带.数据库管理系统存储各种振动试验的工程数据的元数据,安全电子仓库存储振动试验数字仿真分析过程的各种工程数据图文档.通过工程数据库及其元数据技术能有效地将各种工程设计、分析处理软件有效地集成起来,使仿真过程实现自动化.     

南通轨道交通换乘枢纽青年路站BIM技术应用

随着城市轨道交通建设进入快速发展期,轨道交通工程的设计工作面临着更多的困难和挑战,因此,采用先进的设计理念和方法十分重要。建筑信息模型(BIM)技术作为基础设施行业的全新技术,目前已逐渐被应用到轨道交通工程设计阶段的工作中。简要介绍BIM技术的特点和该技术在轨道交通领域的应用现状;结合南通轨道交通1、2号线同期实施换乘车站青年路站案例,阐述BIM技术在轨道交通工程设计阶段的应用流程,并介绍几项关键技术研究工作,展望BIM技术在轨道交通工程领域的应用前景。     

智能防疫病房系统设计

针对新冠肺炎疫情背景下,重症病患护理困难、需求响应速度慢,医护人员不足,交叉感染风险高等问题提出一种智能防疫病房系统设计.本系统采用STM32单片机作为外设控制核心,设计核心包括可穿戴式手势识别终端和OneNET云平台应用.本系统根据病人手势动作判断其需求并发出相应指令,同时也允许通过云平台直接发送指令,在接收到手势指令或云平台指令后,由外设控制终端完成对相应设备的操控.此外,医护人员也能通过云平台Web应用实时查看病房环境数据以及操控病房内设备.测试结果表明:本系统运行稳定,实时性高,能够完成病人需求的实时响应.     

e控系统让新能源客车e路坦途访安凯客车技术中心新能源研究所所长程顺东

安凯新能源“e控”系统，是在安凯卓越电管理系统（I-EMS）的全面升级，以“整车控制系统”、“电机驱动系统”和“能量管理系统”为基础，集合操控人性化、安全多层化、功能智慧化三大特点，通过电容多点触控式交互操作，带来科技、舒适的驾乘体验，引领中国新能源客车全面进入智能大屏时代。安凯技术中心新能源研究所所长程顺东，向《交通世界》详细介绍了安凯客车新一代新能源客车管理系统--安凯e控。     

智能交通在城市交通领域的应用与示例

编者按:智能交通技术在高速公路领域中的应用已取得不小进展,但在城市交通领域却进展甚微.本期论坛撷粹就城市交通领域中应当和可能优先发展的智能交通技术、典型的技术应用示例等话题展开讨论,希望以此引起更多交通同仁的关注,以期更好地推进智能交通技术在城市交通领域的应用.     

新能源悬挂式单轨运控系统

悬挂式单轨是一种中运量的轨道交通制式,文中对悬挂式单轨的独特特点进行了描述,并对这些特点进行了分析,提出从工程建设、施工、工程造价和运营维护的角度,基于真正的移动闭塞的无后备模式的CBTC系统设计简单且可靠性高,轨旁设备少,更能适应悬挂式单轨需求的观点。本文还简介了富欣智控的悬挂式单轨运控系统的架构、运营模式、系统功能和配置、自动化车辆段和典型故障场景以及悬挂式单轨在新能源空铁试验线上的典型应用,对设计人员具有参考意义。