轨道客车几何曲线通过能力的设计

获取轨道车辆在最小半径曲线线路上的几何通过能力的方法主要有作图法、公式计算法、动态仿真法和试验法,文章对几种设计方法的优缺点进行了对比分析。同时建议修订我国轨道客车几何曲线通过能力设计和试验方面的标准,引进柔性线缆模拟技术,助推行业仿真技术不断提升。     

基于ADINA的混凝土箱梁桥温度场仿真分析

通过研究混凝土箱梁在太阳辐射作用下产生的温度场机理,借助有限元分析程序ADINA对国内某桥混凝土温度场进行仿真分析,并将仿真结果和实测温度进行了对比分析,结果显示用ADINA建立的有限元模型可以准确的仿真实际混凝土的温度场。并用曲线拟合的方法建立了混凝土箱梁纵向和横向温度梯度曲线,对同类桥梁的设计有一定的实际指导意义。     

不同闭塞方式下城轨列车追踪运行过程及其仿真系统的研究

介绍了城市轨道交通不同信号闭塞方式及其追踪列车间隔时间的计算方法,建立了多列车追踪运行的仿真系统,并进行了算例的设计。在算例中,通过对两列车在固定闭塞、准移动闭塞、移动闭塞方式下的追踪运行模拟,分析了不同闭塞方式下列车追踪运行的效果,同时利用仿真系统对最小追踪列车间隔时间进行了验算,并得出相同发车间隔情况下不同信号闭塞方式的列车追踪运行结果以及三种闭塞方式条件下最小追踪列车间隔时间的计算结果。该系统可以为科研、设计人员进行城市轨道交通列车安全间隔及通过能力等方面的研究提供便利条件。     

动车组开行间隔对区段通过能力影响的仿真实验研究

运用计算机仿真法,研究动车组开行间隔对不同种类列车平行运行情况下通过能力的影响,并以南昌铁路局鹰潭到向塘区段为例进行仿真实验,实验结果分析,得出二者之间的关系.     

基于试验与仿真相结合的空气制动流体方程解析

国内重载货运列车技术发展迅速,尤其是新型货车制动机技术,对长大编组的列车而言,进行空气制动性能试验的难度也在增加。每辆货车制动机结构的特性和设计参数相同,并且单车试验性能一致,但在列车管初充气和制动缓解工况下气压传递过程有所不同。通过建立列车制动管路气压数学模型,结合单阀、单车实物试验,建立整列车关于制动工况和缓解工况的半实物仿真试验平台。半实物仿真试验平台要求仿真模型通过硬件接口进行实时控制,并根据试验采集的真实数据,对模型进行修正,确保建立的试验仿真模型合理与科学,并运用制动空气流体力学方程进行解析与求解。文章采用空气动力学偏微分方程组求解,运用特征线法和气容容积充放气模型进行解析仿真计算,结合修正函数进行实时修正,实现半实物仿真试验系统实时控制的功效,为建立智能化试验平台,建立理想的数学模型提供理论基础。     

钢-混凝土连续组合梁非线性有限元分析

建立了钢-混凝土连续组合梁非线性有限元模型.该模型可以考虑材料非线性界面相对滑移对钢-混凝土连续组合梁受力性能的影响.利用该模型,对四榀钢-混凝土连续组合梁的界面滑移和挠度进行了仿真计算,将计算结果和实测结果进行了比较,验证了该模型的有效性.对单个栓钉的受力全过程进行了分析,表明按照弹性方法设计的栓钉在加载后期进入塑性阶段变形增加,是试件加载后期滑移迅速增长的原因.     

70%低地板车辆几何曲线通过及其动力学性能研究

通过一种解析和作图相结合的方法求得铰接式低地板车辆在通过曲线时车体与转向架之间的转角,并与多体动力学分析软件SIMPACK计算结果相比较,误差较小;建立整车模型分析车体长度对车体与转向架转角以及动力学性能的影响。研究结果表明,在轮重减载率,平稳性不超过标准限值的情况下可以通过增加中间车体长度减小端车长度获得较大的运载能力及良好的曲线通过性能。     

基于曲率变化特征的既有线路整正算法设计

铁路曲线运营过程不可避免会产生几何形位变化,运行速度的提升需要现代化的检测手段,相应的曲线整正算法设计是列车安全、舒适运营的重要保障。采用某线路轨检小车实测5 m间隔数据,以现场实测数据为基础,从曲率和曲率变化率的角度分析不同间隔条件下的轨道几何形位特征,采用基于正交最小二乘和三次样条的平面拟合方法,利用线路的曲率特征进行线路初始参数获取,设计相应的平面曲线线形优化重构算法。编程实现算法在具体线路的应用,以拨道量改正数最小为目标函数,采用5、10 m不同测点间隔的计算结果分析并结合现场实际,取得了较好的计算结果。通过现场实例表明,该方法具有理论简单、计算准确,与现代高速行车检测方法适应好等特点。     

城轨辅助变流器热设计方法研究

针对辅助变流器热设计的需求,建立有限体积法的迭代方程,并结合城轨辅助变流器的热设计,提出热仿真的设计步骤与方法。依照此方法建立北京城轨13号线辅助变流器箱体与内部主要电气部件的数学模型,采用仿真与公式计算结合的IGBT热损耗计算方法,使用六面体网格离散时间与空间域的模型,借助流体力学软件迭代有限体积法方程进行热仿真的计算,计算结果满足温升要求。依据此热设计结果试制成样机,完成稳态温升试验,并将主要电气部件试验结果与仿真结果进行对比。结果满足设计初衷,验证了有限体积法的热仿真分析方法的可行性。     

采用改进的修正双曲线法预测高速铁路路基沉降

高速铁路路基工后沉降的预测十分关键.沉降监测过程中观测时间间隔不等,将导致修正双曲线法进行数据拟合时存在一定的偏差.本文提出了一种加权的修正双曲线法,建立考虑观测时间间隔的权值目标函数,权值大小与时间间隔成正比,利用VBA功能实现矩阵的迭代求解,获得拟合曲线的参数,并对两种方法拟合的结果进行了对比.结果表明,采用改进方法预测的工后沉降更接近于实测数据,提高了沉降预测精度,验证了改进方法的合理性.     

系统理论过程分析在城市轨道交通列车运行控制系统设计中的应用

使用STPA(系统理论过程分析)安全分析方法,针对北京燕房线实际设计案例中的典型系统级危险源,选取列车进站停车运营场景建立相应的分层控制结构模型,辨识不安全控制行为,分析列车运行过程中的危险致因和安全约束,结合实际工程项目转化为切实可行的安全需求和防护措施。表明STPA方法分析过程全面深入,不仅可以分析技术系统,还可以分析运营组织中的人为因素,可以更加全面辨识运营场景中所涉及的危险致因。     

基于简易IMU的低成本列车定位系统研究

针对我国当前列车定位技术中存在的不足,并结合列车定位的使用环境和实际需要,忽略列车的海拔高度、天向速度和部分姿态角信息,对传统惯性导航系统进行了简化设计,提出了一种低成本的简易惯性测量装置(简易IMU)。文中仅采用一个单自由度陀螺仪和两个加速度计作为惯性测量器件,构成简易IMU,通过导航解算获得列车的即时速度和位置,从而实现列车的导航定位。文中设计了该简易IMU的系统结构,并经详细推导获得其导航定位解算方法。仿真结果表明,该简易IMU能够全天候地对列车进行连续可靠的自主导航定位,导航信息全面且定位精度较高,并显著地降低系统的成本、复杂性和计算量,为解决现有列车定位技术中存在的问题,进行了有益的尝试。     

基于多层STAMP模型的CTCS-1级列控系统功能安全分析方法

根据CTCS-1级列控系统总体设计方案,以安全控制为核心,结合系统理论事故模型和控制过程提出多层STAMP模型与相应的安全分析方法。利用UML语言对列控系统内部组件交互控制过程进行描述并将其转换为多层STAMP模型和故障分析模型,分析危险事件产生原因,实现对系统功能的安全分析。以CTCS-1级列车进站场景为例,建立多层STAMP模型并针对可能发生的危险事件进行系统功能安全分析。分析结果表明,多层STAMP模型和安全分析方法适用于CTCS-1级列控系统的功能安全分析。     

快慢车模式下基于扣除系数的线路通过能力研究

采用扣除系数法对快慢车模式下的城市轨道交通线路通过能力展开研究。先根据扣除系数理论设定基准列车,并以某线路若干个中间站为例设定列车越行的判定条件;然后确定模糊开行比例范围、铺画5种不同开行比例及越行次数的列车运行图,并分别列出扣除系数、损失通过能力及实际通过能力的计算表达式。最后以上海轨道交通16号线为例,结合线路输送能力及客流需求进行对比分析,确定高峰时段线路通过能力最佳的开行比例。     

论地铁车辆段洗车线布置型式及能力分析

研究目的：地铁车辆段是地铁列车的停车、保养、维护及检修基地，列车清洗是地铁车辆段最重要的功能之一。目前地铁车辆段普遍采用了自动化机械洗车机以提高洗车效率和清洗质量，设置有独立的洗车线。洗车线不同的布置型式对洗车能力和效率影响很大，因此在车辆段设计中如何分析洗车能力、优化洗车线布置是值得研究的重要课题。 研究方法：通过对广州地铁及上海地铁车辆段几种典型的洗车线布置型式进行洗车工艺比较和洗车能力分析，研究各方案的适用性及相应能力。 研究结论：不同的洗车线布置型式对洗车能力和效率影响很大，选择顺序建议为：咽喉区通过式布置型式、运用库并列通过式布置型式、咽喉区八字线通过式布置型式、尽头线往复式布置型式。     

基于层次分析法的铁路旅客换乘方案选择权重研究

为给铁路部门在编制列车开行方案和优化列车运行图方面提供辅助决策,研究旅客在换乘方案(动车组列车或普速旅客列车)选择时,考虑不同影响因素的权重。应用层次分析法(AHP,AnalyticHierarchy Process)构建层次结构模型、对实际换乘数据进行分析并进行一致性检验,求出旅客进行换乘时各方案的权重。数据验证表明,该方法正确可行,是研究旅客换乘方案选择权重的有效方法。     

列车运行三维动态视景仿真

列车运行的三维视景仿真可在设计阶段把新车外观和内饰展现给用户,并为线路规划、列车运行调度等提供依据。对列车运行视景仿真方案进行分析的基础上,建立了地形地貌、轨道、建筑物及车辆的三维视景模型。从提高动态仿真效率和渲染速度的角度出发,采用基于图形与图像的混合建模方法和LOD与纹理映射技术,实现了列车运行的三维动态视景仿真,达到具有较高逼真度的视景效果。     

干塘站集中办理折角车流方案车站能力分析

结合干塘地区内客货车流情况、运输组织特征,对干塘站集中办理折角车流方案中车站的能力进行了分析计算。经过对车站到发线能力及咽喉区能力分析,得出本方案车站能力可以满足运输需求的结论,从而给出车站能力分析的方法。     

列车自动报点系统电子地图设计

针对基于移动卫星通讯的列车自动报点系统,提出一种电子地图设计方案。电子地图为报点系统提供一个监控平台,实现列车跟踪定位、地理信息查询、数据回放和运行轨迹描绘等功能。整个设计以MAPINFO/MAPX为基础,完成地图数据结构设计和图层结构设计,解决系统运行速度和实时性要求高等问题,最后给出设计实现,同时也提出有待改进和提高的方面。本工作成功地将GIS(地理信息系统)应用于铁路调度监控,对优化调度、提高铁路运输管理水平具有十分重要的作用。     

ATS仿真平台中列车追踪设计与实现

列车追踪是列车自动监控系统的重要功能.首先分析了列车追踪原理.根据ATS仿真平台中站场图实例,重点介绍列车追踪设计与实现过程中需要的线路设备数据和车次号追踪的实现方法.最后通过Visual C++6.0平台根据实际线路数据仿真验证.