基于仿真试验和BOA-VMD的轴箱轴承故障特征提取算法研究

针对城轨列车运行过程中轴箱轴承故障难以发现的问题，提出一种利用蝴蝶优化算法(Butterfly Optimization Algorithm,BOA)对变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD）参数进行优化的轴承故障特征提取方法。首先构建基于轴承-车辆刚柔耦合的轴承故障动力学模型，提取轮轨激扰和轴承故障情况下的轴箱振动信号；然后利用蝴蝶优化算法对轴箱振动信号的VMD模态分量数和二次惩罚系数进行寻优，确定最佳参数组合；最后利用已确定的最佳参数对轴承振动信号进行VMD分解，得到不同本征模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF)，并对最佳模态分量信号进行包络分析，识别到轴承故障时的特征频率。试验分析表明，基于优化参数的VMD分析方法能够有效提取轴承故障特征频率，通过经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)分析方法对比，可以发现文章提出的分析方法效果更加有效。     

无碴轨道条件下ZPW-2000系列轨道电路传输特性关键参数的确定原则

在无碴轨道采取一定的绝缘措施前提下，ZPW-2000系列轨道电路传输特性关键参数（如钢轨参数、道床漏泄电阻等参数）的确定原则，是信号轨道电路能否适应客运专线无碴轨道的关键技术难题，对中国客运专线的建设具有深刻的现实意义。     

铁路接触网最优主动控制研究

研究目的:本文为研究主动控制对接触网性能的影响,建立了接触网有限元模型,应用Ansys软件计算模型的整体质量及刚度矩阵数据,并利用KMExtract程序分离出整体质量、整体刚度矩阵,据此建立接触网系统动力学方程。为便于系统仿真及控制器设计,使用模态降阶法对系统降阶并将其转化为状态方程形式,而后为系统设计LQR控制器,使用simulink对实施主动控制前后的接触网系统进行动态仿真分析。研究结论:研究表明:(1)对接触网实施主动控制能有效改善其振动特性,接触网振动的最大值、最小值有较大降低,幅度达90%以上,均方差也有较大下降,幅度达70%以上,系统性能得到了极大提升。(2)在通过改变弓网自身参数的方法改善弓网性能遇到瓶颈时,接触网的主动控制或半主动控制将成为改善弓网性能的重要手段。     

客运专线综合接地系统方案研究

研究目的:本文提出了综合接地系统的总体要求、范围、贯通地线的规格等,为满足目前客运专线站前基础工程的施工需要具有深刻的现实意义。研究方法:客运专线综合接地系统是一项复杂的系统工程,本文通过对综合接地系统的必要性和可行性分析及方案研究,达到将各种接地有机、合理的结合起来,保证客运专线各系统、各设备之间实现等电位连接,减少不同设备、不同系统之间存在的电位差及可能造成的人身和设备的安全隐患。研究结论:为保证客运专线整个系统运行的安全可靠性,采用综合接地系统是可行的。     

高速动车受电弓滚动弓头特性研究

讨论了弓网受流原理和受流质量评价体系,通过Simulink仿真手段,对弓网接触压力和受流质量之间的关系进行了研究,提出滚动弓头受电弓设想,并依据接触电阻理论、冲量理论、摩擦磨损理论,分析滚动弓头对弓网性能的提升原理。     

客运专线综合接地系统方案研究

高速运行的客运专线列车,其机车牵引的工作电流将达到近千安培。强大的电流通过钢轨时,电磁耦合作用使线路附近的金属体表面产生较高的感应电压。在不影响通信信号等弱电系统安全运行的前提下,在距接触网带电体5m范围以内的电气化、电力、通信、信号、车辆、给排水等专业的设备及其他金属构筑物的接地,利用接触网回流线构成综合接地系统,形成等电位体。客运专线的列车运行速度为300～350km/h时,综合贯通地线的截面积至少为70mm2;速度为200～250km/h时,综合贯通地线的截面积最好选取35～50mm2,以满足综合贯通地线的接地电阻≤1Ω的要求。     

基于多传感器的信息融合列车定位算法研究

针对轨道交通列车定位功能的需求,提出了基于轮轴速度传感器、加速度传感器和卫星定位的多传感器信息融合列车定位算法。在列车经过坡道、弯道时,通过轮轴速度传感器和加速度传感器,实现列车运行方向角度的计算,修正卫星定位的定位结果,提高卫星定位精度。通过现场试验验证,本文提出的算法能够有效地提高列车通过坡道、弯道时的定位精度,具有实际的应用价值。     

基于LQR的高速受电弓最优半主动控制研究

论述受电弓控制类型及特点,探讨改善弓网动态性能的主要措施;建立受电弓最优主动控制和最优半主动控制模型;利用simulink仿真手段,对被动控制、最优主动控制、最优半主动控制下的弓网动态性能进行研究,进而依据相关评价体系分析最优主动控制和半主动控制策略对弓网动态特性和受流质量的影响。研究表明,受电弓的主动与半主动控制可有效改善弓网振动性能,而半主动控制具有所需外界能量少、控制过程无条件稳定、控制效果与主动控制接近等特点,将成为新型受电弓的主要研究方向。     

虚拟轨道列车综合舒适性评价研究

以虚拟轨道列车为研究对象,综合考虑其舒适性影响因素,构建综合舒适性评价模型.通过实地调研分析乘客舒适性影响因素,采用层次分析法确定各因素权重关系,对比分析现有指标以及平台试验确定单因素舒适性评价方法,建立舒适性评价体系,并完成综合舒适性评价.最后,以宜宾智轨为例进行实例分析,问卷调查结果与评价结果有较好的一致性,并根据评价结果提出改善虚拟轨道列车舒适性意见,为虚拟轨道列车进一步设计开发提供理论参考.     

轨道交通乘客信息系统云播控技术应用研究

轨道交通乘客信息系统(passenger information system,PIS)是以通信和多媒体技术为基础,基于多种显示终端为乘客提供全方位、多场景的信息服务系统。针对目前轨道交通乘客信息系统面临的硬件投资过剩、部署调试效率低、播控传输链路长、可靠性差的弊端,提出“系统入云、播控入屏”的新一代乘客信息系统的云播控技术架构,详细阐述云播控架构通过变革传统音视频传输方式带来的技术优势,并分析多显示终端画面难以同步的问题。研究结果表明,云播控技术可以减少 50%的故障节点,有效提高部署调试效率,实现集约化建设的目标,并能够针对乘客从进站到出站的出行全链路进行多种个性化场景的应用支撑。