故障预测与健康管理技术在地铁列车上的应用

故障预测与健康管理(PHM)技术能提高城市轨道交通的运输效率,降低设备的运营维护成本,提高车辆及关键部件的维修效率,实现地铁列车的故障预测与健康管理。给出了维修策略建议,以期提高地铁列车的可用性与可靠性,促进地铁列车设备由计划修向状态修转变。     

CRH380B-002高速综合检测列车总体架构设计

CRH380B-002高速综合检测列车是我国"十一五"863计划重点项目"最高试验速度400 km/h高速检测列车关键技术研究与装备研制"研究成果,最高试验速度达400 km/h。CRH380B-002高速综合检测列车于2011年4月5日出厂,参加了京沪、广深港、哈大、津秦等高速铁路的联调联试,累计检测运行已超过30万km,为高速铁路的安全运行提供了技术支撑。本文介绍检测系统的技术架构和平面布置,并对检测设备的安装接口和数据接口进行了分析和设计。     

高速动车组顶置空调机组冷凝风机格栅研究与仿真

以CR400AF型动车组为平台,采用计算和仿真方法研究了列车在高速运行情况下空调机组冷凝风量受高速气流的影响,并选取2种冷凝风机格栅,对不同车速下的空调机组冷凝风量进行了分析。     

基于CRH6型列车研制对高速列车外形设计的研究

随着世界各国高速列车的发展,由于速度的提高对列车外形的设计要求非常严格。基于CRH6型城际动车组列车外形的设计,研究高速列车外形设计。通过CRH6型城际动车组列车外形设计整个过程考虑的因素:从空气动力学性能、车头造型、外形结构与内部结构关系、驾驶安全性等工程技术方面来对高速列车外形设计进行研究。CRH6型城际列车外形的设计,考虑的综合因素十分复杂,在考虑满足运营条件下,首先确定细长比,其次进行列车头部外形轮廓设计,再进行鼻锥和车头整体塑型,最后进行试验验证及方案选择。试验结果表明这样设计出来的CRH6型城际列车外形满足各项要求,是高速列车列车外形设计行之有效的方法。     

高速列车系统安全可靠性分析评估方法研究

在对国内外高速列车系统安全可靠性研究现状分析的基础上,面向我国高速列车提出了一套完整的系统安全可靠性分析方法体系与评估流程,并对可靠性网络模型、安全域风险评估等系统安全可靠性分析方法进行了深入研究。基于我国CRH2型高速列车的实际运用数据对以上方法及其评估流程进行了实施验证,为形成兼容国际标准的中国高速列车安全可靠性分析评估标准规范,以及高速列车安全可靠性设计与健康运维提供了技术支撑。     

梁建英总工程师回同济大学为母校师生作报告

正本刊讯2018年10月11日晚,同济大学高等讲堂第16讲正在进行。报告厅内座无虚席,主讲人是中车青岛四方机车车辆股份有限公司副总经理兼总工程师、和谐号CRH380A和复兴号CR400AF的主任设计师梁建英校友,演讲题目是"中国铁路——发展、成就、未来"。梁建英在报告中回顾了中国高铁列车制造技术所取得的历史性成就与她本人的成长历程。她1995年毕业于原上海铁道大学电力牵引与传动控制专业,     

基于MapReduce的CRH2型动车组网络控制系统PHM故障筛选的设计与实现

列车发生故障时,车载设备数据记录与无线传输装置(DRWTD)接收到相应故障数据,通过无线信号实时发送给预测与健康管理(PHM)地面系统。由于DRWTD在发送周期以及通过无线传输时可能会因信号不良原因与PHM地面系统通信中断,导致PHM地面系统接收到的故障数据与原始数据出现偏差。为此,文章提出一种对故障数据进行筛选的处理模型,并且采用MapReduce并行计算,设计了基于MapReduce的CRH2型动车组网络控制系统PHM地面系统故障筛选工具软件,实现了PHM故障数据筛选的目的。     

高速动车组大数据PHM系统研究与应用

针对延长高速动车组使用寿命和提高使用效率的问题，在研究了工业大数据、故障预测与健康管理（PHM）的定义和应用、PHM相关标准以及国外PHM软件开发平台的基础上，搭建了基于大数据的车载、地面故障预测与健康管理系统一体化的功能架构并提出技术实现方案，应用动车牵引电机轴承温度健康状态模型,以牵引电机轴承温度和环境温度数据为基础,进行了实例分析。     

地铁接触网关键设备 PHM 平台建设的规划探讨

为保障城市轨道交通系统的安全稳定运营,开展地铁接触网关键设备故障预测与健康管理(PHM)平台建设与方案研究。以大数据和云计算技术为核心,设计接触网关键设备PHM平台系统结构,整合接触网维护管理信息和检测、监测数据,评估系统所需的硬件资源,提出结合现有接触网监测管理系统的硬件方案。实现基于贝叶斯网络推理模型的接触网关键设备及零部件的故障诊断、多维度健康状态评价及基于隐马尔科夫模型的维修前剩余时间估计三大功能,最终形成一套从系统到零部件的接触网闭环健康管理体系。论述研究接触网关键设备PHM平台的必要性和可行性,探讨接触网关键设备PHM平台的系统结构、功能设计及可视化呈现。     

面向全生命周期的高速列车MRO系统应用

为保障高速列车运行安全、提高维修效率、降低维修成本和消除维修服务的信息孤岛，建立了面向全生命周期的高速列车MRO系统。分析了当前高速列车维修需要解决的主要问题，讨论了 MRO系统的业务框架，提出面向全生命周期的MRO系统设计与实施方案，描述构型管理、故障管理、检修计划管理和在线监测与诊断管理等技术。面向全生命周期的高速列车MRO系统在企业应用过程中取得良好效果。     

基于模糊控制的高速铁路车轮的智能监测系统

针对目前中国高速铁路的速度越来越快,车轮的滚动速度也就随之越来越快,为保障列车行驶的安全性,设计一种高速铁路车轮的实时监测系统。利用模糊控制器这种智能的方法,来处理车轮的机械磨损数据。改变传统的监测方法中,采用先进的控制器来处理数据,使得控制更加智能,满足高速铁路车轮的实时监测需要,提前排除安全隐患,提高列车行驶的安全性。     

高速列车牵引传动系统综合仿真平台的分析与设计

本文介绍CRH2型高速列车牵引传动系统结构和工作原理,对基于多学科协同仿真的高速列车综合仿真平台进行分析和研究。利用支持UML的Rational Rose工具进行完整的系统需求分析,介绍仿真平台的组成及各部分功能,提出基于HLA-RTI和反射内存网的混合网络系统架构,并基于该平台对CRH2型高速列车进行综合仿真试验,验证仿真平台的有效性。     

高速列车应急自走行辅助驾驶研究

当牵引供电网发生故障,高速列车应急自走行系统受车载储能装置容量限制,特别是在线路条件复杂时,如何操纵列车实现就近停车变得异常困难。为了解决高速列车应急自走行系统的速度曲线规划问题,进行了应急自走行辅助驾驶装置的功能设计和系统结构设计。根据列车应急运行的特点,设计了应急自走行优化算法。以CR400BF复兴号动车组列车运行于国内某高速铁路线路为例进行仿真,仿真结果表明,该装置可在能量受限的情况下规划列车自走行的运行速度曲线,与司机巡航驾驶相比实现了良好的节能性;同时,基于节能优化操纵策略,采用不同的牵引目标恒速速度进行仿真,仿真结果表明,根据线路条件选择合适的牵引目标恒速速度,对于车载储能装置容量受限的高速列车应急自走行驾驶具有重要的指导意义。     

基于列控车载设备制动曲线的高速列车牵引计算平台

为了检算铁路客运专线闭塞分区长度与列控系统的符合性,设计基于列控车载设备制动曲线的高速列车牵引计算平台。采用HTML,CSS,JavaScript,Vue.js,Node.js和Koa等Web技术进行开发,使用MySQL作为后端数据库,构建B/S架构应用平台,包括基础数据处理、列车运行仿真、列车追踪间隔时间计算、闭塞分区检算和统计分析5个功能模块。其中,列车运行仿真模块为牵引计算平台的核心,由线路信息、列车动力学模型、列控车载设备制动曲线算法和速度控制组成;列控车载设备制动曲线算法具备列车超速防护功能,根据移动授权和列车速度距离信息生成允许速度和制动指令,实现列车运行仿真的闭环处理。选取京沪高速铁路列控工程数据和CRH3A型动车组参数进行列车牵引计算,得到高速铁路列车追踪间隔时间,验证闭塞分区设计长度满足列控车载设备制动距离要求。结果表明:该平台可用于闭塞分区长度符合性检算,从而验证闭塞分区设计与列控系统的匹配性。     

高速铁路列车接近锁闭区段长度设计的探讨简

介绍高速铁路列车接近锁闭区段长度的计算模型,并在CTCS-2级和CTCS-3级列控系统下,计算CRH2型和CRH3型动车组在不同坡道下的最短接近锁闭区段长度和人工解锁进路的最短延迟解锁时间.最后为满足列车高效运行的安全性,还提出应尽快修订《列车牵引计算规程》,补充高速列车的运行参数和在部级颁发的有关文件中,明确列车最大常用制动距离限值的建议.     

简谈列控中心仿真验收测试

高速铁路列控中心(简称TCC)为中枢,通过TCC软件将其功能进行适应性设计,结合现场基础工程建设实现其庞大的运算处理功能。新建线路开通前,为确保高铁列车运营安全,提高运输效率,需要对TCC软件的功能及逻辑关系进行遍历测试,即TCC软件仿真测试。通过仿真平台测试合格软件,可大大降低高铁现场出现问题的概率。从TCC仿真测试平台建模、环境搭建、数据配置、测试流程、问题反馈、测试记录等重点关注的问题展开介绍,为新建高铁线路列控中心产品软件的调试与开通提供参考和借鉴。     

高速铁路列车运行控制与调度指挥一体化方案

信号系统作为高速铁路的神经中枢，是保障高速铁路运行安全、提高运输效率的关键。高速铁路信号系统对列车运行控制（简称：列控）与行车指挥的智能化、协同化方面提出了更高要求。文章阐述了高速铁路列控与调度指挥一体化的设计理念，介绍一体化系统应实现的基本功能，对系统架构、子系统架构及系统接口进行设计和研究。     

高速列车的动态环境及其技术的根本特点

讨论了高速列车所处的动态环境。指出高速列车与普通列车的根本不同在于列车所处的动态环境发生了质的变化,由机械、电气作用为主,变为以气动作用为主。正是由于这一巨大变化,才产生了一系列高速列车技术的特点。例如,由于需要特大牵引功率来克服地表稠密大气所产生的阻力,高速列车必须放弃机车牵引,采用动车组模式;对高速列车必须进行“噪声设计”,才能分别按环保要求决定高速通道不同区段的最高限制速度。本文根据上述观点得出一些不同于通常所理解的关于地面高速交通的结论。比如:指出磁浮列车只有在低速下运行,才能凸显其低噪声的优点,高速度并不是它的特长。本文还进一步指出,地面开敞式高速交通,最高速度不宜高于400 km/h,超过这一限速必须采用真空管道高速交通。     

高速动车组远程数据地面应用系统的设计及关键技术研究

为更好地利用动车组车载实时监测数据，实时掌握动车组技术状态和故障信息，进一步保障动车组运行安全，依据CRH3C型、CRH380B及CRH380BL型动车组运用经验和现场需求，设计了高速动车组远程数据地面应用系统的总体架构、逻辑架构、物理架构、功能架构，并对系统关键技术进行了研究。基于本文设计的系统已成功上线，应用效果良好，验证了本文进行的设计科学实用，可以指导系统建设。