基于法国规范的长大纵坡设计

研究目的:山区高速公路为适应地形,常被迫采用连续长大纵坡.国内外针对长大纵坡设置在规范中提出诸多限制,然而因载重车辆下坡制动失效引发的交通事故仍层出不穷.据调查,法国长大纵坡路段交通事故发生率明显低于我国,这大部分得益于其规范的合理性和有效性.本文通过案例的归纳,分析载重车辆下坡制动性能损失的原因,并参考法国现行标准以及相关规定,提出长大纵坡风险指标及降低行车风险而采取的措施,为国内高速公路设计提供参考.研究结论:对高速公路下坡度大于3％路段,纵断面设计中避免在大坡道间频繁插入缓和坡道.当高差达到130 m时,建议设置避险车道.同时需要增设预告标志,并在有条件的段落建议设置慢行车道,以便有效降低行车风险和保护司乘人员安全.     

采用回退法、迭算法优化牵引计算周期制动工况

当列车运行在长大下坡道上,通常采用空气制动的周期制动调整速度。为了满足两次空气制动间充风时间和列车空走时间的要求,常常会造成列车的出坡速度与下一坡段的限制速度速差不合理。针对长大下坡道上空气制动工况优化问题,采用工况初选策略自动计算到换坡点,然后进行进出坡检验。若列车的出坡速度不合理则采用不同的策略回退到回退基点,舍掉回退基点后的结果,将其前的结果作为计算的当前解,以此产生一个更优的新解,不断重复该过程直到出坡速度合理时停止迭代。最后得到的工况组合是优化的。     

基于车辆滚动制动试验台的轨道交通列车动态制动性能试验研究

长期以来,列车制动系统在实验室内只能进行制动阀和制动系统静置试验,难以直接测试列车实际动态制动性能,因而对于长大货物列车制动性能及引起的纵向动力学效果难以判断。为此提出了基于滚动制动试验台进行车辆动态制动试验,即将虚拟列车制动系统模型与实际车辆制动系统组合,应用虚拟列车制动系统模型,通过计算机控制模拟不同编组列车的不同位置车辆的制动管路气压曲线,控制滚动制动试验台上单车做各种制动试验,以得出比较准确的列车各个车辆的实际动态制动效果。滚动制动试验台上车辆实际制动减速度和车辆前后拉杆承受的纵向力,为进一步评估各种编组列车制动纵向动力学性能提供了准确的依据,为长大货物列车运行安全提供了可靠的评估试验仿真装置。     

基于自适应参数估计的列车制动减速度控制

针对列车制动实际减速度有重要影响的不确定参数,提出基于自适应参数估计的新型减速度控制模式。通过硬件在环半实物仿真试验平台进行试验验证。试验结果表明新型减速度控制算法有效提高了制动控制系统对列车运行不确定参数的鲁棒性。当实际闸瓦摩擦系数偏离制动控制系统预设值时,减速度控制器可以估计出闸瓦摩擦系数的实际值,提高了实际减速度对目标减速度的跟踪效果;当列车在坡度为±30‰的坡道上运行时,减速度控制器能估计出坡度值,减速度控制误差由传统非减速度控制模式的±0.3m/s2减小到了±0.1m/s2;在不使用空簧压力信息计算车辆制动质量的情况下,减速度控制器能估计出列车的实际制动质量,获得了类似于传统非减速度控制模式的控制效果,为简化制动系统硬件的气路设计提供了可能。     

铁路货车人力制动链快速链接环的研制

<正>1问题的提出人力制动装置是铁路货车制动系统的重要组成部分,应用于车辆临时停车或驻车制动。但人力制动装置中的链条在运用中存在断裂现象,断裂后的链条下垂,对车辆及铁路线路设施构成危害;同时制动链断裂导致车辆人力制动功能失效,给车辆运用带来隐患。为此研制了铁路货车人力制动链断裂后修复用的快速链接环。2人力制动链快速链接环的设计2.1设计要求(1)人力制动链快速链接环在满足人力制动装置     

重型轨道车车轮异常磨耗原因分析及应对措施

针对重型轨道车车轮异常磨耗,从车轮材质、制动温升、车辆编组方式和制动力分配不匀等4个方面进行分析,确定长大坡道连续制动引起闸瓦和车轮踏面长期接触摩擦并导致车轮温度升高是车轮异常磨耗的主要原因,制动力不均匀和制动时间过长也会对车轮磨耗产生一定的影响。提出车辆通过长大坡道时控制速度及采取间歇制动形式下坡,以降低制动频率和制动时间,控制闸瓦和车轮踏面长时间摩擦产生的温升,以及合理匹配平板车和轨道车的制动效率、调整闸瓦与车轮踏面间隙、采取粉末冶金闸瓦等措施。     

轨道工程车在长大坡道线路的牵引和制动性能分析

以西成高铁线路常用工程车为例,结合线路条件和特点,对轨道工程车在长大坡道线路上运行时的牵引、制动性能进行理论计算和试验验证,总结工程车在长大坡道施工、维修作业中遇到的问题的原因,提出加大工程车牵引功率和采用电阻制动的建议,可以有效提高天窗利用率并解决工程车下坡制动的问题。     

在长大坡道上运行的地铁客车制动系统方案制定与分析

通过对目前国内外地铁客车常用的几种制动方式，电空交叉混合制动形式及制动机的对比分析，根据地铁站距短，起制动频繁,制动减速度大的特点，阐述了在长大坡道上运行的地铁客车制动系统对踏面制动，盘形制动，电阻制动，再生制动，各车辆间的电空交叉混合制动及电控制动机的设计选型原则和方法，并以在连续近6km,5‰长大坡道上运行的德黑兰地铁客车恒速下坡，减速停车制动时所需的制动功率和车轮踏面温度模拟计算，试验的结果为例，说明在长大坡道上运行地铁列车必须设置足够功能的制动电阻来消散列车制动能量的必要性，提出了确定制动电阻发热等效电流（额定电流）及功率的基本原则和方法。     

超长重载列车易发生抻钩问题的原因和对策

分析了超长重载列车在长大下坡道上使用空气制动机制动时,由于制动机使用不当,低速缓解时产生缓解波自前向后逐渐传递,在车钩处瞬间加速度和瞬间拉力越来越大,是造成抻钩事故的原因。提出了硬件改造上应用ECP、LOCOTROL以及改良重载列车制动装置性能的措施,软件上充分利用现有装备和技术条件,优化操纵,进行空电联合制动等措施。     

基于LTR动态预测的重载车辆防侧翻滑膜控制研究

为改善重载汽车的主动防侧翻能力,提出基于LTR动态预测的重载汽车防侧翻差动制动控制方法。针对重载汽车的实际干扰,将其简化为三自由度重载车非绊倒型侧翻动力学模型,以最大横向载荷转移率为控制目标,融合差动制动控制原理设计了可动态预测重载汽车侧翻且主动防侧翻的ABS差动制动控制方法;应用滑膜控制实时调控差动制动系统制动力,保证车辆的转向性能及制动性能。利用TruckSim及Matlab/Simulink进行联合仿真,并在车辆有较大负载的情况下选取了角阶跃实验及Fish-Hook实验2种典型工况对算法进行仿真测试分析。结果表明,该控制模型能够有效提高车辆的防侧翻能力,改善车辆的操纵稳定性。     

货车车轮热负荷的研究

从我国货车车辆的制动装置条件和运用工况出发，根据货车提速紧急制动长大下坡道制动时制动功率的计算，表明对我国货车车轮热负荷的技术条件要求应高于相应的ＡＡＲ标准要求。提出有关货车车轮热负荷能力 和疲劳寿命的意见。     

基于无线控制模式的地铁车辆防滑试验台改进

以某地铁车辆防滑试验为例,提出了利用无线控制模式下的制动试验台进行防滑试验。结果表明,防滑系统性能、接口设计和安装满足设计要求,防滑试验流程简单,结果清晰准确,对后续其他车辆的防滑试验具有一定的指导意义。     

高速动车组电制动失效分析及改进措施

为降低高速动车组电制动失效的故障率,首先对高速动车组电制动的控制原理进行分析,根据典型故障数据分析及现车测试,确定电制动失效原因;其次,分析在牵引和制动工况下电制动失效对车辆的影响;最后,通过调整牵引控制单元(TCU)控制软件中的网压限制电制动力输出参数,提高电制动的可靠性。     

特殊工况下减速器防超速技术研究

通过对车辆减速器制动原理的分析,针对驼峰调车场在特殊工况(车轮有污染或雨雪天气情况)下溜放车组经减速器制动后出口速度超出控制系统定速精度范围这一问题,深入研究溜放车组超速产生机理,提出在特殊工况下溜放车组超速的解决方案,并通过现场测试验证此方案对防超速的可行性,最终成功研制出能满足车辆减速器各项性能要求的防超速设备。     

成都地铁2号线车辆空气制动防滑保护控制策略

制动防滑保护作为地铁车辆空气制动系统的核心组成部分之一,对车辆的制动效率发挥以及轮轨关系都有着极其重要的影响。以成都地铁2号线车辆为例,主要介绍空气制动防滑系统的硬件组成和工作原理,针对防滑保护控制策略中的参考速度选取、滑行判断指标和防滑失效控制等内容进行了探讨,并且通过滑行试验验证了列车空气制动防滑系统的有效性。     

某市域动车组盘形制动摩擦副的开发

根据某市域动车组车辆制动技术要求,开展了制动盘结构设计、盘体材料选型及摩擦副匹配性设计,开发了适合该市域动车组接口及运用工况的盘形制动摩擦副。进而通过1﹕1制动动力试验验证了摩擦副在结构设计、材料选型及盘片匹配等方面均满足车辆使用要求。提出的设计思路及试验方法可为其他市域动车组及城轨车辆制动部件的设计开发及试验验证提供有效的指导和依据。     

基于列车制动性能的车载控制曲线动态调整技术研究

目前高铁列控车载设备在控车时主要考虑车辆在最不利工况下的制动性能,而不能根据车辆制动性能动态调整控车策略。本文研究在现有车载设备控制曲线制动模型的基础上,增加制动力切除信息,来动态调整控制曲线,以使控制曲线仍不超过列车真实制动性能,保障行车安全,并有效提升车载设备的运行效率。     

地铁车辆制动电子控制单元试验台

介绍了地铁车辆制动系统的制动电子控制单元(BECU)试验台的构成、工作原理、主要功能及性能参数等,详细说明了数据采集、处理和控制等子系统。试验结果证明,该试验台实际操作易于上手,人机交互界面直观,运行可靠,完全能满足实际的测试需求。在对BECU测试过程中,该试验台能够精确进行各种信号模拟,完成气动等各种试验,还可用于模拟地铁车辆制动工况下对电子控制单元进行检测与辅助设计等。     

HX_D1组合列车牵引与电制动模型的验证

为了验证重载列车牵引与电制动模型可靠性,以HX_D1型8轴9 600kW电力机车为研究对象,使用列车空气制动与纵向动力学联合仿真系统(TABLDSS)分别对惰行、牵引和电制动工况下的速度、车钩力等参数进行仿真计算并与试验比较。结果表明:车辆运行基本阻力模型在惰行工况下能够很好的模拟列车瞬时速度变化,最大误差0.9km/h;上坡道牵引工况下的仿真速度与试验最大误差在±1km/h内,第4车车钩力最大误差3.2%;下坡道制动工况下仿真速度误差0.8km/h,第4车车钩力最大误差3.7%,证明了建立的车辆运行基本阻力、牵引与电制动模型是准确的。     

F8电空阀单车试验简介

Ｆ８电空阀单车试验器是为准高速车辆作电空单车试验而设计研制的。该试验包括控制电源，行程开关，调压阀，操纵阀等，通过对Ｆ８电空制动装置的电空单车试验，证明性能可靠可满足准高速Ｆ８型电空制动装置性能试验的要求。