大风作用下高速列车运行安全性研究综述

大风是影响高速列车运行安全性的重要因素,伴随着高速铁路的快速发展,国内外研究者开展了大量有关大风作用下列车运行安全性的研究。对国内外涉及风致安全性的研究进行较全面和系统的阐述,其中,国外的研究以相关国家进行分类;国内的研究主要分为不同工况下高速列车周围流场及列车安全性研究,周围环境对于列车气动特性的影响,风、车、桥耦合研究等3类。介绍大风条件下列车运营规则的现状,分析研究难点,并对今后的发展方向进行展望。     

兰新高铁防风标准研究

研究目的:兰新高铁通过甘肃境内的安西风区和新疆境内的烟墩风区、百里风区、三十里风区、达坂城风区等五大风区,区内风力强劲,大风天数多,严重危及行车安全,影响运输效率。防风标准的研究是防风工程设计的前提,是确定防风工程设计原则、范围的重要依据。为保证列车安全、快速、正常运营,最大限度地减少列车的停轮与限速,需研究兰新高铁防风标准,以采取合理的防风措施。研究结论:防风标准包括风区设置防风工程后允许的限速天数及合理的列车运行速度限值,综合分析大风区不同风速的频率及不同类型的防风结构在大风条件下保证列车安全运行的能力,研究提出:(1)运营预期目标为大风条件下列车原则上尽量少停轮,列车限速天数控制在全年的10%左右;(2)防风结构能力为:大风条件下设挡风墙(屏)地段列车速度限值提高10 m/s,设封闭(半封闭)挡风结构地段列车速度限值提高20 m/s;(3)本研究成果可为戈壁大风区或类似环境地区的铁路工程建设提供借鉴。     

我国客运专线高速列车安全运行大风预警系统研究

研究目的:为了确保大风天气条件下高速铁路动车组安全运行,必须建立大风预警系统,制定运行管制规则及对策,从而达到安全、高效行车的目的.研究结论:我国铁路沿线大风类型主要有寒潮大风、短时雷雨大风和台风大风.防风预警系统必须根据大风类型和地形地貌的不同,分别建立不同类型短时风速预测模式,其地形因数k由流体模拟与实际监测结果的比值确定,并绘制大风天气条件下高速列车运行管制曲线图,从而为行车指挥控制系统提供较为合理的行车速度限制信息.运用该研究成果既可降低大风对客运专线高速列车安全行车的影响和危害程度,又可保证最大程度的行车效率.     

高速铁路半封闭防风走廊结构动模型试验研究

高速列车在新疆烟墩风区、百里风区、三十里风区及达坂城风区四大风区运行时,大风对列车运行安全及高速运行影响大,故需有效的路基防风工程为列车的运营提供安全保障。通过半封闭防风走廊结构动模型试验,测试动车组单车及交会工况下半封闭防风走廊结构与动车组模型表面空气压力波传播规律、出口压力波变化,并分析列车高速运行时半封闭防风走廊结构的气动力特性。试验结果表明:同一高度的内外侧测点压力变化值近似与动车组运行速度的平方成正比;当动车组在半封闭防风走廊路段中间时,半封闭防风走廊内外侧测点压力的绝对值最大。     

城轨列车在途安全监测数据传输系统研究

为实现列车运行安全状态的实时全面获取和车地有效传输,对城轨列车在途监测数据传输系统进行研究.文章分析城轨列车在途数据传输系统的适应性,设计了城轨列车在途数据传输系统的构架,详细分析了车载子系统和地面子系统的组成及其关键技术.通过室内试验、公路试验和现场试验等3种方式,对城辊列车在途数据传输系统进行了试验,试验结果表明,该系统各项技能指标均满足设计要求,能够满足大容量安全监测数据车地传输的需要.     

风环境下的列车空气阻力特性研究

采用风洞试验方法研究大风环境下列车(由头车、中间车和尾车组成)空气阻力特性,得到风速、风向、列车速度与列车空气阻力之间的关系式.研究结果表明:顺风使列车空气阻力骤降,相当于大风对列车产生非常大的助推力;逆风使列车空气阻力增加,相当于大风对列车产生附加空气阻力.列车空气阻力随小角度风向角的增加而迅速增大,此时,头车空气阻力系数与风向角或风车速比均呈二次方关系增加,而中间车和尾车的空气阻力系数与风向角或风车速比均呈三次方关系增加;当风向角达到一定值时,列车运行速度、风速、风向耦合作用使列车空气阻力达到最大值,此后,列车空气阻力不仅不再随风向角的增加而增大,还有可能随其增加而降低.     

客运专线竖曲线与平面曲线重叠的试验验证

客运专线线路参数设置的合理与否,直接关系到列车运行的平稳性和旅客舒适度,而在试验列车运行条件下进行的轮轨力测试和列车运行平稳性试验是验证线路参数设置合理与否的主要手段。秦沈客运专线是我国第一条时速200 km的客运专线,对设计中采用参数合理性的实验验证是必不可少的。本文叙述了4 个半径为20 000 m的竖曲线与半径为5 500 m、7 000 m和9 000 m的平面曲线重叠条件下,轮轨作用力和列车通过时车体加速度和平稳性指标的测试过程和结果。分析表明,曲线超高应根据列车运行速度设置,以减小未被平衡的横向离心力。根据测试数据得出在试验列车250 km/h速度条件下通过这4个竖圆重叠区段是安全的,列车的舒适度达到良限值,说明竖曲线对行车影响并不十分明显。     

基于以太网双向环路的动车组列车人机界面多重冗余设计

HMI(人机界面)是列车网络控制系统的显示终端,是司机和维护人员监控列车运行状态的重要平台,可实现列车运行状态监视、故障诊断和警报、数据配置和车辆控制等功能,是保证列车运行安全的关键部件。因此,动车组列车HMI多重冗余设计显得尤为重要。介绍了基于以太网双向环路通信的列车HMI多重冗余功能的设计和实现方法,包括硬件设备、车辆拓扑结构及HMI软件控制策略等冗余设计。全方面的冗余设计能有效保证列车运行安全,降低列车维修维护成本,提高列车运行的可靠性。     

新疆铁路风区列车安全运行标准现场试验研究

新疆铁路风区是世界上铁路风灾最严重的地区之一.多年来,如何保证列车在大风天气下安全运行,充分提高风区运能,一直是困扰乌鲁木齐铁路局的“老大难”问题.本项研究充分利用已有的研究成果,通过现场试验方法对大风天气行车标准进行验证和分析,不断完善《大风天气列车安全运行办法》,并对进一步深化研究的方向进行了探讨.     

高速铁路车站设置接车线末端安全线的必要性探讨

我国高速铁路仅运行动车组列车,并规定高速铁路列车运行控制系统必须采用C2或C3列控系统。动车组列车在ATP的防护下保证列车运行安全,有别于普速列车。从高速铁路安全线的安全性及列车冒进安全线的可能性分析,研究高速铁路车站末端设置安全线的作用,给出设置的必要性结论与建议。     

客运专线缓和曲线参数合理性的试验验证

客运专线线路参数设置的合理与否,直接关系列车运行的平稳性和旅客舒适度,而在试验列车运行条件下进行的轮轨力测试和列车运行平稳性试验是验证线路参数设置合理与否的主要手段。秦沈客运专线是我国第一条时速200 km的客运专线,对设计中采用参数合理性的实验验证是必不可少的。本文叙述了对半径10 000 m和5 500 m两个曲线的缓和曲线的轮轨作用力和列车通过时的车体加速度和平稳性的测试过程,根据测试数据得出在试验列车250 km/h速度条件下通过这两个曲线的缓和曲线是安全的,列车的舒适度达到良限值,说明缓和曲线参数的设置是合理的。     

提速道岔常见病害的分析及整治

为适应现代铁路运输的需要,提高道岔作业质量是保障列车运行速度、行车安全和旅客舒适的主要任务。制约列车运行速度和影响行车安全的主要因素是道岔作业质量及其结构状态是否良好。为了提高道岔作业质量,保证列车运行速度和行车安全,就如何提高道岔保养质量、保证列车平稳行车、减轻列车过岔时产生的晃车,针对一些病害进行分析并提出整治措施。     

上海磁浮运控系统对列车状态的安全控制和管理

上海磁浮列车示范运行线的运行控制系统对列车运行起到自动控制和安全防护的核心作用。介绍并分析了运行控制系统对列车状态的设置和管理,及其在列车安全控制及防护方面的功能。该系统以列车状态为基础来进行相关操作等控制,实现列车运行的安全防护。     

和谐号动车组制动系统制动试验方法

动车组制动系统的运用可靠性直接关系到列车运行安全.随着中国高速列车运行速度的提高,制动负荷急剧增加,制动系统也愈加复杂,为了确保列车运行中制动系统能随时正常工作,在列车上线之前都需要进行制动试验,以确认制动系统各项功能是否正常.本文介绍了和谐号动车组制动系统的几种试验方法:包括自动制动试验、菜单引导的制动试验和短制动试...     

地铁列车显示屏软件的设计与开发

为了监控列车运行过程中车辆状态及故障信息,并且对地铁参数进行设定,给司机及维护人员提供安全操作提示,介绍了地铁项目列车显示单元的程序设计与开发工作。主要从显示屏系统介绍,程序设计,界面实现,数据通讯以及故障诊断部分做详细描述,经多次调试及试验表明,该显示屏软件程序在列车上运行稳定、性能可靠,给司机和维护人员带来了很大的便利。显示屏应用程序的设计与开发对于列车网络控制系统及列车运行安全有着十分重要的意义。     

基于二次雷达技术的地铁防撞预警系统研究

城市轨道交通列车运行的自动化、自主化程度越高,其安全与效率也越依赖于信号系统。而当信号系统故障导致列车采用ATP切除的人工驾驶模式运行时,列车运行的安全则完全由司机保证,缺少设备层面的保障。针对该情况,基于二次雷达技术研究的地铁列车防撞预警系统,能够不依靠信号、通信等其他系统,实现前、后列车追踪间距预警提示,从而为无ATP防护的人工驾驶列车提供设备层面的辅助安全保障。     

广州地铁二号线列车零速故障及电路改进

以广州地铁二号线列车为例,介绍零速信号对于地铁列车运行安全的重要性,分析二号线列车零速继电器故障原因,并提出对列车零速电路的改进措施。     

基于可达集的虚拟编组行车安全防护方法研究

虚拟编组可有效提升运输能力，是轨道交通领域的研究前沿，其行车方式的变革给列车运行控制带来新的问题。为满足虚拟编组行车紧密追踪及协同作业的安全防护需求，探讨一种基于可达集的虚拟编组列车运行安全防护方法。首先，构造列车运行控制混成自动机模型，更加精确地描述编组列车控制行为；然后，提出一种通过对混成模型过近似可达集求解来确保列车运行安全的防护方法，深入剖析虚拟编组列车运动行为，给出一种面向多面体精化的自适应步长可达集求解算法，能够实时预测前行列车动态轨迹，进而达到最大限度缩短列车追踪间隔的效果；最后，利用实际线路数据进行仿真实验。实验结果表明，该防护方法与传统防护方法相比，可进一步缩短列车追踪间隔，更能满足虚拟编组行车安全防护需求。     

列车安全监控系统的研究

提出一种基于GPS/GPRS/GIS的列车安全监控系统.在现有设备的基础上,以无线通信和计算机网络技术为手段,实现列车运行中对列车以及司机的动态管理.结合现有的安全设备,从而可以更加有效地提高列车运行的安全性.     

一种列车占用丢失报警故障原因分析及解决方案

根据中国铁路总公司要求,TDCS/CTC系统增加了列车占用丢失报警功能。当发生列车占用丢失报警时,需要及时准确判定报警原因,提高列车运行效率,从而确保列车运行安全。分析了一种列车占用丢失报警故障原因并提出解决方案。