基于电机动力吸振的高速列车蛇行运动控制

复兴号CR400BF高速动车组动力转向架的牵引电机采用特有的四点弹性架悬方式, 在电机和构架之间安装有横向液压减振器和横向止挡, 首次采用牵引电机作为动力吸振器来控制转向架蛇行运动稳定性和蛇行频率, 从而避免引起车体弹性模态共振; 考虑悬挂参数和轮轨接触非线性, 建立了复兴号动车组非线性多刚体动力学仿真模型, 通过悬挂模态计算和动力学时域仿真, 分析了关键参数对动车蛇行运动的影响规律; 基于将电机作为动力吸振器的原理, 优化了电机节点横向刚度和横向减振器阻尼; 考虑动车组运营中的轮轨匹配随机因素, 组合400种轮轨随机匹配状态, 仿真分析了动车的动力学性能; 开展动车组长期线路动力学跟踪试验, 研究了动力转向架蛇行运动演变规律。仿真与试验结果表明: 牵引电机弹性架悬下的构架横向加速度频谱图从以蛇行频率为主频的单峰值变化为主频在蛇行频率两侧的双峰值, 说明电机起到了动力吸振器的作用; 将电机作为动力吸振器能够提高动车蛇行运动稳定性, 具有不同等效锥度的典型轮轨匹配下非线性临界速度超过500 km·h-1; 动车蛇行运动最高频率被控制在6 Hz附近, 远离车体中部菱形弹性模态频率8.5 Hz, 避免了转向架蛇行运动激起车体弹性共振; 动车组在轨道随机不平顺激扰下, 构架端部横向加速度小于0.5g, 平稳性指标小于2.5, 轮轴横向力和脱轨系数等运行安全性指标满足要求。      

不同交通信息诱导下驾驶员路径选择行为研究

针对典型路网中快速路上文字式VMS提供的不同交通信息内容,在充分考虑驾驶员认知模式的情况下对其路径选择行为展开调查与研究。通过设计包含单一或多定量的VMS消息策略实验方案,并采用SP调查法采集数据,建立了关于驾驶员路径选择行为的有序多分类Logistic模型。研究表明:在相同交通状况下驾驶员在面对不同类型信息时的路径选择行为差异较大,对信息的服从率由高到低依次为绕行节省时间、绕行距离、交通状态和拥堵长度;VMS信息发布的精确性、完整性和及时性是影响驾驶员路径选择行为的主要因素。研究结果可以为合理制订VMS信息发布策略提供依据。     

机动车交通流比功率与能耗模型研究

为研究机动车交通流能耗,将机动车交通流比功率(VSP)作为研究对象.从最常见的单车比功率研究出发,使用气体动力学交通流模型联系单车比功率与交通流整体比功率,以此建立交通流比功率模型.为使此模型具备更显著的物理意义,将交通流比功率分为两部分,一部分为平衡交通流状态下的比功率,另一部分为偏离平衡交通流状态导致的比功率变化量,模型中的交通流参数与变量能够通过现有的交通流探测设备获取.将比功率理论模型从单车扩展到了交通流,用数学公式反应了交通流状态与比功率的关系,并且证明了交通流比功率能够通过交通流参数进行估计.并由交通流比功率出发,推导出交通流比功公式.此外研究了平衡态交通流比功率及比功与密度的关系.为研究机动车交通流能耗探索了新的思路.     

多轴重型货车悬架系统改进天棚控制策略的研究

依据车辆动力学原理和虚拟样机技术,运用ADAMS构建了四轴重型货车-路面系统的仿真模型,并通过实车平顺性实验验证其正确性;选择合理匹配的空气悬架替换驱动轴平衡悬架,初步改善了车辆道路友好性和平顺性;在考虑减振器力学特性的基础上,同时采用ADAMS和Matlab/Simulink对四轴重型货车虚拟样机悬架系统的半主动改进天棚控制进行联合仿真.以控制参数为变量设计正交试验,通过极差与方差分析确定使车辆道路友好性和平顺性综合最优的控制参数.仿真结果表明,相对于半主动天棚控制,半主动改进天棚控制可有效改善轮胎的动载荷和垂向振动,且对路面等级的变化具有较强的稳健性.     

高速列车车内中高频气动噪声计算方法

利用SST k-w湍流模型计算了高速列车的外部非定常流场,提取了车身表面的脉动压力；基于统计能量分析理论,建立了高速列车车内中高频气动噪声分析模型,确定了模型中各个子系统的参数,计算了由车外脉动压力诱发产生的车内气动噪声.计算结果表明:高速列车车头的脉动压力变化最剧烈；在中高频范围内,司机室和乘客室的声压级随着频率的增...     

信标DGPS定位中的坐标转换

为适应信标ＧＰＳ的应用，文章介绍了４种坐标转换的方法－－简易转换法、基准点坐标系转换法、独立坐标系法和ＢＪ－５４坐标系法，并开发了一套实用计算软件。     

城市交通能耗区的识别及等级划分方法研究

随着社会经济的发展，机动车保有量急剧增长，城市化过程中交通拥堵问题日趋严重，交通能源消耗加剧。为了降低由此带来的损失，需要及时探明路网中交通效率低、能耗高的区域，并采取有效的交通管理措施。通过研究交通状态与能耗的关系，进行相应的交通参数分析，建立能耗区识别及等级划分模型，计算得到3个等级能耗区的界定阈值分别为0．411和0．678。     

时变时滞细胞神经网络的周期运动的稳定性

利用M-矩阵理论和矢量Lyapunov函数方法,研究变时滞周期运动细胞神经网络的全局指数稳定性．在放松该类神经网络激活函数的有界性、单调递增性、可微性及Lipsehitz连续等条件下,得到了该类神经网络周期解的存在性与全局指数稳定的代数判据．该判据基于神经网络激活函数满足的条件,利用连接权值矩阵及阻尼系数矩阵构造测试矩阵,根据测试矩阵是否为M-矩阵判定系统周期解的存在性与全局指数稳性．     

轮对安装形位偏差对车辆系统稳定性的影响

建立了具有轮对安装形位偏差的车辆动力学模型,对轮对安装形位偏差对车辆临界速度的影响进行了仿真分析.分析结果表明:可根据轮对安装偏转角的大小将轮对安装形位偏差对车辆系统稳定性的影响划分为易稳定区、欠稳定区和亚稳定区.在易稳定区,车辆系统的稳定性较高,且不易发生轮对偏磨;在欠稳定区,车辆系统的稳定性较差,且容易发生踏面偏磨;在亚稳定区,虽然车辆系统的稳定性较高,但容易发生轮缘偏磨.因此,为了提高车辆系统的稳定性和减轻车轮的磨耗,应尽量减小轮对安装形位偏差,使车辆经常运行于易稳定区.