某型动车组长大坡道制动性能仿真分析及运行方案研究

基于某高速铁路30‰长大下坡道，对制动功能正常及故障工况下的某型动车组紧急制动距离、制动功率及制动能量进行了仿真计算，分析了线路坡度和运行速度对制动功率及制动能量的影响关系。结合动车组紧急制动距离、制动盘热负荷性能曲线及温度限制，给出了动车组在30‰长大下坡道运行的限速运行建议方案。     

基于兰新线长大坡道动车组制动盘热仿真分析

制动盘是动车组制动系统的关键部件。电制动发挥异常时,在长大坡道线路上运营动车组对制动盘热负荷是一个严峻考验,因此研究动车组制动盘在长大坡道服役时温升情况对于分析整个制动系统的可靠性及安全性具有重要的意义。基于CRH5G动车组制动盘在兰新线军马场站-民乐站长大坡道线路上运用实际情况,建立了制动盘的三维模型及有限元网格模型,进行了军马场站-民乐站长大坡道调速制动及进站停车制动状态下的有限元热分析和试验验证。理论仿真结果得到了制动盘在长大坡道上最高温升为629℃,在室内1:1制动动力实验台上对相同工况进行试验验证,室内台架试验结果的最高温度为576℃,均高于UIC541-3-2010规定550℃的正常最大工作温度。为了提高动车组制动盘及闸片使用可靠性,建议在电制动异常情况下对动车组在长大坡道线路上的限速运营进行研究。     

基于遗传算法的重载列车驾驶策略研究

针对重载列车在长大下坡道运行时需采取循环制动来保证列车安全运行的难点问题,通过分析重载列车动力学模型和操纵要求,研究了一种基于遗传算法的列车驾驶策略。首先,基于线路数据和列车编组数据,对重载列车运行过程进行了动力学模型的建立;然后以操纵要求建立约束集,设计了以工况(制动和制动缓解)转换点为编码对象的驾驶策略生成算法;最后选取朔黄铁路一段长大下坡道实际线路数据,仿真得到最优的工况转换序列,并生成列车驾驶曲线。分析仿真驾驶曲线与指导驾驶曲线速度的均方根误差以及速度误差的期望和方差,表明该方法是可行的。     

高速铁路长大下坡道地段信号系统研究与应用

为了解决宝兰高铁隧道密集、连续长大下坡道引起的动车组限速问题,限速地段影响运行追踪间隔时分和轨道区段增多引起区间应答器报文溢出等问题,有必要对长大隧道密集地段连续长大坡道下信号系统的适应性问题进行研究。结合工程实践,通过理论计算和技术参数试验验证等方法,对连续长大下坡道动车组列车不限速场景下列车追踪间隔是否满足要求进行分析计算,对200C、200H、300S、300H和300T车载设备技术参数进行符合性验证,针对部分车载设备制动距离的情况,通过调整闭塞分区长度、优化列控车载设备参数和"加密"区间无源应答器布置等措施,有效解决了动车组限速和区间无源应答器组报文溢出问题,提高了行车效率,降低了维护成本。     

长大列车的运行安全性

本文详细地研究了有关长大列车运行安全性的问题。为不同上部建筑的线路提出了侧向力，构架力和垂直力的极限允许值，文内还为一些具体铁路局提出了长大货物列车的合理牵引工况，制动工况以及通过限速点的注意事项，此外，还根据减少对线路作用的要求，提出了长大货物列车通过限制坡道的合理编组方案，其中包括机车在列车中应配置的位置。     

长大下坡道区间地铁列车节能操纵方法

针对地铁列车在长大下坡道区间长时间使用制动不利于节能的问题,在标准四阶段节能操纵方法的基础上,提出通过优化工况出现的序列及相互间的转换位置、充分利用坡道势能使列车加速进而减少牵引工况持续时间的改进操纵方法;以最大牵引力的牵引终止位置和初次巡航终止位置为决策变量,以列车运行牵引能耗最小为优化目标,建立改进操纵模型;采用加入邻域搜索策略的改进遗传算法和Brute Force算法求解模型,结合案例分析改进操纵模型及算法在不同线路条件和运行时分下的节能效果。结果表明:在限速为80km·h-1的长大下坡区间和给定运行图下(富余时分比例为区间最小运行时分的10%),采用改进操纵方法较标准四阶段操纵方法节能30%以上;改进操纵方法的节能效果与坡道条件、线路限速和运行时分富余量有关,节能效果随线路限速的降低和运行时分的减少而增加。     

基于运输质量和运输能力的高速铁路长大坡道设置研究

针对我国西部地区高速铁路建设出现的长大坡道,从上坡对运输质量影响和下坡对运输能力影响两方面研究高速铁路的长大坡道设置问题。通过列车模拟牵引计算,研究250 km/h动车和350 km/h动车在15‰～30‰上坡道的运输质量下降情况,提出在困难艰险山区,长大坡道坡长设置可考虑动车组在大坡道上的运行速度不低于设计速度的70%。从最制约运输能力的列车到达间隔出发,分析长大坡道设置对列车到达间隔的影响,采用CRH380BK+CTCS3-300T车型车载,以250,300 km/h为制动初速,分别测算-15‰,-20‰,-25‰,-30‰理论连续坡道下的列车到达间隔。计算结果表明,若要满足5min的追踪间隔时间,或采取限速措施,或对大坡道的长度加以限制,基于CRH380BK+CTCS3-300T监控制动距离数据,给出列车运行限速和大坡道坡长设置的建议。研究表明,对于设计速度300 km/h及以上的高铁线路,大坡道长度设置建议维持原设计规范标准;对于设计速度250 km/h的高铁线路,30‰坡道长度建议不宜大于4 km,25‰坡道建议不宜大于5 km,20‰坡度建议不宜大于8 km。     

重载列车循环制动时充风时间和充风距离计算及操纵探讨

文章通过对瓦日线重载列车牵引试验和运行实践的总结与分析,系统阐述了单元重载列车在长大下坡道地段动力制动和常用制动操纵注意事项;结合列车运动方程和列车合力计算公式,提出了重载列车循环制动时充风时间及充风距离的计算方法;并对重载列车在长大下坡道地段紧急制动停车再开且须限速运行时,需要救援的情形及操纵注意事项进行了分析论述,以指导机车司机操纵和对相关非正常情况的处理。     

地铁车辆下坡制动黏着利用方案的测定与实践

针对特殊长大下坡道线路条件,提出了车辆小级位制动方案及小级位制动力测定方法,在此基础上提出并验证了车辆电制动故障时的应对措施及其合理性和有效性。     

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。     

大坡道曲线连续桥上无缝线路设计方法研究

本文以双流溪大桥为例,提出了长大坡道上曲线连续梁桥上无缝线路采用常规制动与挠曲力叠加的计算方法,对《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》部分计算方法及参数的合理性进行了探讨。对这类特殊桥上无缝线路的设计方法有一定的指导意义。     

高速铁路长大下坡地段列车运行速度相关问题研究

针对采用CTCS-2级列控系统的高速列车在已建成高速铁路长大下坡地段限速运行的问题,通过理论计算分析列车在长大下坡道上运行时坡度、列车运行速度、监控制动距离、闭塞分区长度以及列车追踪间隔时间之间的相互关系;结果表明这5个参数之间存在十分紧密的关系:下坡道越大越长、列车运行速度越高,监控制动距离就越长,要求的闭塞分区长度也越长;监控制动距离及闭塞分区越长,列车追踪间隔时间也越长;因此按照目前CTCS-2级列控系统的控车条件,在已建成高速铁路长大下坡地段要同时实现设计的列车运行速度和追踪间隔时间是困难的。进一步对CTCS-2级列控系统的参数配置进行分析,确定列控系统的线路坡度取整及计算的监控制动距离冗余过大也是导致高速列车在长大下坡地段限速和难以实现设计追踪间隔时间的重要影响因素。建议规范列控车载设备制动参数的取值及监控制动距离的计算方法,科学合理地制定列控系统的线路坡度偏安全侧取整及归档的标准。     

地铁列车特殊线路采用小制动控制应用分析

针对特殊轨道线路条件,从粘着需求、控制方式、信号来源、限速值以及逻辑电路等方面阐述了小制动控制策略的应用。通过分别对采用纯空气制动和纯电制动模式的可行性及可靠性进行详细的理论分析,说明小制动控制策略的合理和有效。     

山西中南部铁路壶关至红旗渠段长大坡道缓坡设置研究

山西中南部铁路是一条新建的万吨重载煤炭运输通道,是国内首条研究30t大轴重万吨列车运行安全的铁路,铁路线路平纵断面、车站分布等的设计,需满足万吨级列车的循环制动与纵向冲动等要求。运用列车纵向动力学仿真软件指导重载铁路的设计,通过对不同机车牵引万吨单编列车的纵向动力学仿真研究,特别是万吨列车在不同坡度坡道上的制动限速、制动距离,以及长大下坡道困难区间操纵运行的安全性和纵向冲动,研究山西中南部铁路壶关至红旗渠段长大坡道缓坡设置问题,以满足万吨重载列车在非正常情况下的运行、养护维修及救援要求。研究结论为:壶关至红旗渠间居中位置应增设缓坡1处,并配备救援设备。研究结论已应用于项目设计,在壶关至红旗渠间增设了平顺站,并设机待线,配备双机重联救援机车。     

出口斯里兰卡铁路高山内燃动车组

介绍了出口斯里兰卡铁路高山动车组的技术参数、技术特点和各车型的总体布置,对牵引加速度、最高运行速度、制动距离、长大坡道和连续小曲线通过、坡道手制动驻车能力、单机牵引性能、电阻制动性能、自负荷性能等进行了现场环境运用考验,证明了动车组能适应连续长大轨道、小半径曲线多、高海拔以及高湿多雨等高山线的严酷运作条件。     

重载列车制动主管定压应恢复为500kPa

随着铁路运输的不断发展，列车牵引定数（辆数）不断增加，列车管初充风和再充风的压缩空气需要量随之增加，充风速度也相应减慢，重载列车表现尤为突出。对于始发列车来说，仅仅是延长充风时间和机车车辆周转时间，问题还不大。在长大下坡道需要循环制动时，如果缓解速度过高，再制动时充风不足，会带来安全隐患；如缓解速度过低，由于充风速度的减慢，车辆缓解时的一致性越来越差，则会使列车冲动加剧，易引发断钩分离事故。尤其是在长大下坡道因线路、信号或天气不良等情况下需要低速限速运行时，操纵难度更大。     

线路综合大修施工闯出的新路

长大坡道、曲线半径小,3级以下铁路的线路综合大修施工,目前全路均人工施工,俗称机械施工“禁区”。     

30t轴重重载列车电控空气制动试验研究

长大重载列车的制动技术是重载运输发展的关键问题。文中在瓦日线30t轴重线路和机车车辆技术平台的基础上,对30t轴重重载列车自主化电控空气制动系统进行试验研究,通过长大下坡道的循环操纵及紧急制动等试验,对比分析电控空气系统与既有列车空气制动系统的性能。研究结果表明:自主化ECP制动系统可显著改善30t轴重重载列车纵向动力学性能,缩短列车制动距离,列车的制动能力进一步增强,在长大下坡道的运行安全性得到提高,同时列车的平均运行速度也相应提高。     

地铁列车长大下坡制动时制动电阻超温故障的分析及处理

针对南京地铁宁溧城际线列车在长大下坡道进站时易发生制动电阻超温故障的现象,结合列车制动控制原理及线路条件,分析故障原因,通过修改车辆牵引系统电制动控制逻辑,并进行现车验证,有效地解决了该问题。     

HXN5型内燃机车长大上坡道起车操纵方法的探讨

皖赣线霞西至绩溪县间补机交路取消之后,使用HXN5型内燃机车单机牵引,该区段坡道大而长、曲线半径小而多,给机车乘务员操纵带来一定的考验。从线路状况、机车性能和操纵要点等方面,对HXN5型内燃机车在长大上坡道区段的操纵方法进行了研究探讨,可以给实际运用带来一定的参考和借鉴意义。