基于列车运行仿真和SVR组合的地铁新线牵引能耗预测方法

新线牵引能耗预测可用以辅助线路的规划设计及列车选型,进而实现牵引节能.地铁新线牵引能耗受线路条件、列车属性等因素的综合影响,传统的仿真方法简化多种参数,而大数据预测方法忽略列车物理运动过程,均难以保证新线牵引能耗的预测效果.因此,提出一种将列车运行仿真与支持向量回归(SVR)相结合的组合预测方法预测地铁新线牵引能耗,并采用交叉验证方法及遗传算法对SVR参数进行寻优.研究结果表明:仿真与SVR相结合的组合预测方法优于单一预测方法,在95％的置信水平下,地铁新线牵引能耗预测精度可达90％.     

转向架构架载荷谱频域校准与建立方法

分析了时域内准静态载荷-应力传递关系, 以载荷间互谱密度的参数作为载荷耦合作用的表征量, 基于多轴频域疲劳基本理论推导了频域内等效应力的表达式; 得到了与多轴加载等效的分立载荷系的表达式; 为保证载荷谱计算损伤可以覆盖线路实测损伤, 以应力信号自功率谱密度的0阶谱矩作为表征损伤的参量, 约束载荷对测点损伤的贡献占比, 根据损伤一致性原则, 采用NSGA-Ⅱ多目标优化算法进行载荷校准; 对国内某型地铁转向架构架进行线路测试, 获得了载荷和应力数据, 并进行了数据分析。研究结果表明: 载荷系中构架横向载荷的线路实测方差最大, 为5.08, 电机横向载荷方差最小, 为0.02;频域内考虑载荷耦合效应的损伤校准精度为1.08×10-5, 而采用时域分立谱的损伤校准精度为2.91×10-3, 频域法比时域法的校准精度提高了99.63%;频域内考虑耦合作用的载荷校准系数的综合调整倍数为31.81, 相比时域内采用分立谱校准系数的调整倍数下降了41.71%, 频域法的系数调整最大倍数为6.99, 时域法为15.68, 前者比后者降低了55.42%。可见: 频域内考虑载荷耦合作用的校准方法在误差精度上要优于时域内采用分立谱的校准方法; 频域法的系数调整比例的分散度低于时域法, 校准载荷更接近实测载荷, 校准结果可信度高; 由于校准过程中考虑了载荷间的关联性, 研究得到的载荷系可同时应用于试验台多轴加载以及仿真独立加载, 实现了2种加载方式的统一, 为构架载荷谱的建立方式提出了新思路。      

基于实际线路工况的地铁车辆牵引电机振动数值分析研究

通过对某型地铁车辆牵引电机开展振动线路测试,获取了车辆运行过程牵引电机的振动数据。并与IEC 61373标准进行对比分析。分析结果表明:牵引电机实际振动数值低于IEC 61373标准的规定数值,但是冲击量级在横向略高于标准值。分析结果可为电机优化设计提供指导,为IEC 61373标准的修订提供参考。     

长沙地铁1号线列车辅助变流器过载故障分析及对策

针对长沙地铁1号线试运营以来,列车辅助变流器多次发生过载故障,影响了列车正常运营的情况,对引起辅助变流器过载的各种原因进行分析,并进行模拟试验研究,得出辅助变流器过载的真正原因,最后提出了相对应的解决方案。     

某种地铁齿轮箱迷宫式密封结构设计

文章对某种地铁齿轮箱的迷宫式密封结构原理作了简要分析与阐述,明确了数值仿真研究的对象与仿真工况;通过对某种地铁齿轮箱内部流场数值仿真,获得了齿轮箱在不同的内压力与速度条件下迷宫式密封特性,得出了该种地铁齿轮箱迷宫式密封结构的可行性结论,并为该类地铁齿轮箱的迷宫式密封结构设计提供了方法。     

地铁车辆段咽喉区临近建筑物的振动响应特性分析

为研究地铁列车经过车辆段咽喉区时对临近建筑物振动影响的特征及传播分布规律,以某地铁车辆段咽喉区临近新建建筑物为研究对象,选取咽喉区线路临近的场地土及建筑物内部的房间作为测试点开展振动测试分析.结果 表明:车辆段咽喉区振动影响持时长、强度大、频率特性复杂;咽喉区内的减振垫碎石道床地面线路以低频振动为主,振动主频为12 Hz;咽喉区内的U型槽整体道床线路高频振动多,振动主频为63 Hz.建造隔墙对楼板振动的影响较大,实测其减振量可达5.9 dB以上.建筑楼板的振动强度及分布规律受振源频率及楼板固有频率共同影响,在楼板设计时应避免共振效应.     

西安地铁换乘站设计影响因素分析及功能设计研究

在总结西安地铁换乘站设计经验及教训的基础上,重点从车站网络定位、客流组织、空间布局、换乘形式和设计标准等方面分析影响换乘站设计和功能的因素,形成换乘站设计方案,并通过客流仿真模拟验证了设计方案的可行性.研究成果可为其他换乘站设计和已运营车站换乘功能改造设计提供指导和借鉴.     

多点后方交会法在地铁竖井联系测量中的应用

竖井联系测量工作的可操作性及准确性对矿山法隧道施工至关重要。以广州市轨道交通21号线某标段2号隧道为研究对象,基于施工竖井结构及现场环境的特殊性,对用于辅助测量的4根钢丝距离和角度进行观测,再利用多点后方交会及钢丝坐标传递原理实现井上和井下坐标传递。研究表明,在隧道开挖至40~60 m、100~150 m、贯通前150~200 m处3个位置开展联系测量工作,可获得井下控制点坐标和方位;利用测量基线指导隧道施工,隧道最大横向贯通误差为38.8 mm,横向贯通限差为±100.0 mm,贯通测量成果良好。结果表明:基于多点后方交会法联系测量技术在地铁竖井联系测量工作中可以快速实现高精度的坐标、方位传递,指导隧道施工,弥补传统常规联系测量方法的不足。     

地铁网络服务韧性评估与最优恢复策略

针对已有基于拓扑效率的地铁网络韧性指标无法反映地铁运营实际的不足，构建考虑线 路流量影响的路网服务效率指标和基于服务效率的路网服务韧性指标，以及基于路网服务效率 的节点重要度指标；提出以路网服务韧性最大化为目标的优化模型，并基于遗传算法求解模型获 得最优恢复策略。算例结果表明：分别以服务效率和拓扑效率作为路网性能指标，获得的失效节 点恢复次序明显不同；蓄意攻击下，最优恢复策略获得的路网服务韧性分别比基于重要度的优先 恢复策略、基于节点度的优先恢复策略和随机恢复策略高16.76%、72.11%和86.21%。上述结果 表明，必须根据地铁运营实际合理选择路网性能指标和恢复策略，否则可能得到次优甚至明显偏 离实际的方案，无法实现预期目标。     

地铁隧道下穿河流施工遇富水软弱地层的控制技术

以青岛地铁某隧道下穿河段工程为依托,在对地质条件及工程资料进行深入分析的基础上,提出了包含超前深孔注浆、地面复合锚杆桩及洞内小导管补偿注浆等多种注浆加固措施的联合控制方案。通过数值模拟及现场监测,研究了地铁隧道区间下穿河流施工时所遇富水软弱地层的结构及其地表变形特性。结果表明:注浆施工会导致软弱地层膨胀隆起,诱发左、右隧道区间正上方的地层出现“M”型的正曲率变形,地表变形范围约为隧洞跨度的2倍;注浆压力和注浆量对地表隆起的速率和变形量有一定影响,必须及时结合监测资料动态调整注浆工艺和关键参数。该联合施工控制方案具有良好的加固控制效果,能够改善施工作业面前方的地质特性,可有效控制隧道结构及其上部地层的变形。