铰接式高速列车运行平稳性

采用面向对象的建模技术,建立了三车铰接编组、带车端悬挂的三辆编组以及单车的垂向及横向非线性动力学模型。运用所建立的模型,采用时域和频域的分析方法对铰接式高速列车、采用车端悬挂及车辆间无耦合装置的高速列车的运行平稳性进行了研究。车组中中间车辆的加速度功率谱分析表明,车辆间设置车端悬挂能明显地抑制车辆的点头及摇头振动。对比分析表明车辆采用铰接,其减振性能比仅采用车辆端悬挂的优越。对自行研制的铰接式高速列车在振动台进行了运行平稳性试验,结果表明在轨道高激扰的条件下,该设计完全能满足车辆高速运行下的舒适性要求。     

高速列车系统动力学理论及其应用

1西南交通大学牵引动力国家重点实验室简介 牵引动力国家重点实验室以轨道交通车辆为研究对象，重点开展以高速列车为核心的基础性、前瞻性、战略性创新研究。根据世界轨道交通发展趋势和轨道交通技术特点，围绕轨道车辆及牵引传动的结构设计、动力学和强度分析、检测和试验等相关研究内容，实验室确定了6个研究方向：     

公共汽(电)车与轨道交通衔接联动控制模型研究——以广州市为例

公共汽(电)车与轨道交通是城市公共交通系统中最重要的两种交通方式,如何协调两者之间关系,实现两网融合发展,提高整个公共交通系统的运输效率,是现阶段公共交通发展面临的重要课题。以广州市公共汽(电)车与轨道交通衔接为例,分析现状衔接水平,并将轨道交通服务区域划分为3个不同圈层。根据各圈层特点,综合考虑乘客对拥挤程度忍受的时间以及轨道交通客流平均运距等特征,选取表征轨道交通服务水平的评价指标,构建公共汽(电)车与轨道交通衔接联动控制模型,并制定相应的衔接联动控制策略。最后,以广州市为例,将构建的模型实际应用于轨道交通三号线沿线公共汽(电)车线路的优化调整。     

真空管道运输系统发展现状及展望

作为一种新型交通系统,真空管道运输系统将悬浮列车技术和低气压管道技术相结合,理论上能够最大限度地减小列车高速运行时的摩擦阻力和气动阻力.为了促进真空管道运输系统的发展,从基本原理角度,系统论述了真空管道运输系统的可行性及车辆、管道、驱动装置等子系统关键构成,指出了其快速、便捷、安全、环保和高效等优势;介绍了国内外真空管道运输系统的研究现状,包括美国ET3、美国Hyperloop、瑞士超高速地铁Swissmetro,以及西南交通大学真空管道高温超导磁悬浮车试验平台,比较分析了各单位在车辆、管道、驱动装置及造价等方面的技术特点和优势;展望了当前发展真空管道运输系统亟需解决的关键问题,并指出车轨作用、高速直线牵引、气动和散热、管道密封以及管道内通信、救援这几个方面是今后需要重点研究的领域.      

极端气候条件下的高铁动车组设计优化

正我国幅员辽阔、地域广大,位于东北、西北及青藏高原地区,常年有高寒、高海拔、高温、高紫外线辐射、大风沙等极端天气出现。我国中车集团青岛四方机车车辆公司研制的CRH2G、CRH5E高速动车组为应对上述恶劣气侯环境而优化设计、制造,已常年运营在兰新线和哈大线上。这是我国高速列车技术不断创新的结晶,也为世界高铁技术积累了有益的经验。     

地铁延长线专用通进传信系统实施方案探讨

随着城市建设发展，地铁线网也在逐步扩大，在既有线基础上延伸的建设项目越来越多。就地铁专用通信系统的关键子系统在延长线技术选择、方案构成等从建设成本、运维管理、技术可行性等方面进行讨论，重点对各系统在轨道交通中的功能以及定位进行深入剖析。尤其是对传输系统、LTE车地无线系统以及其他系统延伸线与现有网络对接中设计技术方案比选进行分析讨论，为其他线路延伸线设计建设提供参考。     

基于系统聚类的市域轨道交通快慢车停站方案

市域轨道交通采用快慢车模式可以较好地满足其各类客流的复合需求,快慢车停站方案是快慢车模式的基础,其核心在于市域线路沿线车站的等级划分。以市域轨道交通的客流量为依据,应用系统聚类法进行车站等级划分,进而确定快慢车停站方案。以Z市轨道交通S线为例进行分析,应用系统聚类法对S线8个车站进行大小站划分,在聚类过程中采用平方欧式距离设定不同初始对象之间的距离,用最短距离法计算不同类别车站的聚合度,并依据聚类结果确定S线的快慢车停站方案,验证系统聚类法在市域轨道交通快慢车停站方案运用的有效性。     

中运量轨道交通选型研究——结合深圳轨道8号线工程实践

随着轨道交通技术的不断进步,轨道制式不断创新,各制式均有其特点及适用范围。结合深圳轨道8号线工程实践,重点分析轮轨B型车与直线电机两种中等运量轨道制式的适用性,并结合8号线工程造价、运营成本、环境影响、与城市发展衔接等因素,提出采用B型车制式的建议。     

基于蓝牙识别的反向寻车系统

随着我国汽车保有量的增加,大型地下停车场也逐渐增多,满足了人们停车需求的同时,也带来了寻车困难等诸多问题。提出了利用蓝牙技术进行停车场内反向寻车的理念:通过手机蓝牙与停车场内i Beacon设备的BLE(低功耗蓝牙)技术进行区域划分,手机终端进行信息处理并提出寻车路线,完成离线导航。在MATLAB环境下进行了试验模拟,结果表明系统具有较强的实用性和便利性。该技术摆脱了传统寻车系统对GPS信号的过度依赖,形成了以i Beacon"定位信号"为核心的全新定位、导航模式。     

高速磁悬浮轨道交通研究进展

从磁悬浮轨道交通的基本原理、磁悬浮列车的技术特点等角度出发,简述了世界各国高速磁悬浮轨道交通的发展概况,对比了常导电磁悬浮、永磁电动磁悬浮、低温超导电动磁悬浮和高温超导磁悬浮等4种磁悬浮方式的研究历史、悬浮特点、悬浮间隙、悬浮能耗、控制系统、技术成熟度与应用情况;采用文献调研、比对、分析、提炼等方法,综述了国内外高校、...     

基于欧洲列车时刻表的高速列车行车组织方案

通过对欧洲列车时刻表等相关数据的统计和分析,总结欧洲主要类型高速列车基于路网节点系统的行车组织特点及规律,包括列车开行方案中的列车起迄点选择、停站方案设计、列车之间的接续和换乘、直达与中转换乘方案结合方式、时刻表结构和高速列车下线运行方式等,并结合我国实际路情提出建议方案,欧洲的一些先进的设计理念对我国未来快速客运网中高速列车的行车组织方案的研究具有借鉴意义．     

Pressure Distribution Characters of Flow Field around High-Speed Train

Based on incompressible viscous fluid Navier-Stokes equation and k-ε 2-equationsturbulent model, an investigation on 3D turbulent flow field around four kinds of train models has been made by finite element method. From the calculation, the pressure distribution characters of flow field around high-speed trains have been obtained. It is significant for strength design of the high-speed train body, for resisting wind design of the facilities beside the high-speed railways and for determining the aerodynamic force of induced air to the human body near the railways.     

高速列车模型试验装置及相似特征分析

为了解决高速列车进出隧道引起的空气动力学问题，基于对目前国内外高速列车模型试验研究现状的分析，建立了模型列车速度可达100m/s的压缩空气式高速列车模型试验系统，并导出了模型试验的相似准则．利用该试验系统对高速列车进出隧道产生的压缩波进行了测试，并将测试结果与数值模拟结果进行比较，验证了相似准则的正确性．     

基于多叉树的延误高速列车运行优化调整方法

高速列车高密度的运行模式,使列车运行对延误的敏感度非常高.因此,延误高速列车运行调整成为一个重要的研究问题.本文基于高速铁路列车运行特点,建立了高速铁路列车运行关系模型.在此基础上随机添加列车延误,设计区间加速、按图行车、减少停站时间、减少越行、增加越行、按最小间隔时间顺延及按延误时间运行等 7种列车运行调整方法.以各列车在各车站的总延误时间最小为优化目标,建立延误高速列车运行优化调整模型,并设计了基于分阶段多叉树的延误高速列车运行优化调整算法以实现延误后列车运行的调整,从而得到最优调整方案及列车在各车站的延误总时间.最后以京沪高速铁路实际运行图作为案例进行计算分析,证明该模型和算法的有效性和可行性.     

磁悬浮列车发展现状与展望

作为新型轨道交通技术的典型代表，磁悬浮交通具有无机械接触磨损、运行速度高、安全可靠、环境友好等优点，经过60年的发展，正逐渐走向成熟. 本文首先对国内外磁悬浮列车的发展历史作了简要回顾；然后，从结构原理、核心技术和应用场景等方面对永磁悬浮、电磁悬浮、电动悬浮和超导钉扎悬浮4大类磁悬浮交通系统进行了详细介绍，对其悬浮特点、悬浮间隙、磁力计算、驱动技术与技术成熟度等进行了阐述，并指出发展时速600公里级高速磁浮列车亟须解决的试验平台搭建、电机控制策略、紧急制动、线路维护、无线传能、无线通信、气动噪声、磁浮道岔等8个关键问题；最后，对超高速真空管道磁悬浮交通系统的研究进展以及需要研究的课题进行了探讨与展望.      

高速综合检测列车车体与车下设备耦合振动分析

针对时速400km高速检测列车,建立了刚柔耦合的车辆非线性系统动力学模型,探讨了车下弹性悬挂系统的振动特性．通过仿真和理论分析,研究了检测列车整备状态车体结构模态参数与车下悬挂设备模态参数间的匹配关系,给出整备状态车体与车下有源设备最佳模态参数匹配原则,确定了车体与车下设备悬挂件最佳匹配参数．研究结果表明：该方法可以根据车下悬挂系统的动态响应,有效确定时速400km高速检测列车的最佳车下悬挂方案．     

高速列车运行调整与运行控制一体化双目标优化模型与算法

列车实时运行调整与运行控制是实现高速列车准点节能运行的两个重要方面.本文构建高速列车运行调整与运行控制一体化优化模型，以降低列车总延误时间与运行能耗为目标，同时优化列车速度距离与时间距离曲线.与以往研究将列车运行调整与运行控制独立优化不同，本文基于列车牵引计算，通过锁闭时间理论将列车运行调整与控制的解空间进行耦合，根据列车运行速度、制动性能、信号系统的清空与开放时间、轨道区段/闭塞分区的长度等因素，精细化计算列车占用不同轨道区段/闭塞分区的时间，动态确定列车区间运行时分与追踪间隔.为求解复杂的非线性模型，设计分段近似法将非线性约束进行重构，从而将非线性优化模型转变为混合整数规划模型.通过算例计算，给出双目标问题的帕累托解集，与单目标优化方法对比，本文方法可以减少总能耗2.46%，降低运行总延误7.33%.     

高速列车运行调整与运行控制一体化双目标优化模型与算法

列车实时运行调整与运行控制是实现高速列车准点节能运行的两个重要方面.本文构建高速列车运行调整与运行控制一体化优化模型,以降低列车总延误时间与运行能耗为目标,同时优化列车速度距离与时间距离曲线.与以往研究将列车运行调整与运行控制独立优化不同,本文基于列车牵引计算,通过锁闭时间理论将列车运行调整与控制的解空间进行耦合,根据列车运行速度、制动性能、信号系统的清空与开放时间、轨道区段/闭塞分区的长度等因素,精细化计算列车占用不同轨道区段/闭塞分区的时间,动态确定列车区间运行时分与追踪间隔.为求解复杂的非线性模型,设计分段近似法将非线性约束进行重构,从而将非线性优化模型转变为混合整数规划模型.通过算例计算,给出双目标问题的帕累托解集,与单目标优化方法对比,本文方法可以减少总能耗2.46%,降低运行总延误7.33%.     

高速磁浮列车对轨道的动力作用及其与轮轨高速铁路的比较

研究了现有文献关于高速列车动力学方面的论述,就高速磁浮列车对轨道的动力作用及其与轮轨高速铁路的比较展开讨论。得到的主要结论是：地面高速轨道交通应以300km／h左右的轮轨高速铁路为主体;在需要400～600km／h超高速的特定条件下,也可以采用磁浮高速列车,作为一种补充。因此,一方面要积极修建上海浦东机场高速磁浮试验线,一方面要尽早启动京沪轮轨高速铁路的建设。     

客运专线列车速度-间隔控制机理与计算

给出了制动率、制动距离、作业时间等参数取值和最小追踪间隔的计算公式．不同的全制动距离阶段划分方式及其设备配置决定了高速客运专线信号控制及列车运行方式．列车的速度-间隔控制采用一次制动模式曲线方式并以速度分级模式曲线方式作为备用模式．缩短同方向列车到站追踪间隔是缩短追踪间隔的关键．对于速度大于250km／h的旅客列车，通过进站提前减速，用一次制动模式曲线方式能够实现3min追踪间隔．在客货混线运行条件下，当车站到发线有效长不大于1200m，咽喉区长度不大于800m，120km／h的货物列车制动率0．8时，能够实现5min追踪间隔；200km／h旅客列车采用制动率为0．6即能实现4min追踪间隔．