城市轨道交通新型刚柔结合接触网研究

提出一种地铁隧道内使用的新型刚柔结合接触网.利用MSC.Marc软件建立弓网耦合模型,分析列车运行时的弓网受流特性.结果表明,当列车速度为120 km/h时,刚柔结合接触网的受流质量明显优于刚性悬挂接触网的受流质量.采用刚柔结合接触网,列车速度为180 km/h时,当列车运行在正常区段、锚段关节处以及受轮轨激扰时的接触...     

运行列车车厢内火灾烟气特性与温度场分布的实验研究

本文以国标ＹＷ２２车厢的１／５缩尺模型为研究对象，利用燃烧风洞提供的流场模拟列车运行时的速度场。对运行列车车厢内发生火灾时的烟气流动特性和温度场分布进行了实验研究。本文的目的在于探索运行列车缩尺实验的模拟手段和方法，并积累经验和实验数据，为铁路列车火灾的控制和未来的全尺寸实验提供必要的基础。     

高速列车车体模态贡献量对振动的影响分析

为找出高速列车车体主要模态对车辆振动的影响规律,引入BGCI向量法对车体模态贡献量进行计算。建立某高速列车刚柔耦合模型,采用随机子空间法对车辆工作模态参数进行识别,通过模态置信判据MAC对主要模态进行判定,计算在不同运行速度下车体的模态贡献量。结果表明,车体刚体模态贡献量随列车运行速度增加逐渐减小,当列车运行速度低于120km/h时,车辆刚体模态贡献量大于弹性模态,速度高于120km/h时反之。当列车速度大于80km/h时,车体的菱形模态、垂向弯曲模态、扭转模态对车体振动贡献值逐渐增大(最大为0.035m/s2),弹性模态对振动贡献量明显增加。本文研究的模态贡献量与车辆振动关系可以为车辆振动控制提供理论支撑。     

移动闭塞与准移动闭塞列车追踪间隔对比分析

针对不同的闭塞分区长度和司机反应距离,分析不同列车运行速度下移动闭塞相对于准移动闭塞的列车追踪间隔差异。结果表明列车运行时速在120 km以下时采用移动闭塞能显著缩短列车追踪间隔,但需同时考虑司机反应距离对列车追踪间隔的影响。     

GSM-R在CTCS-3级列控系统的应用

1 CTCS列控系统发展历程列控系统是确保列车运行安全,提高行车效率的控制系统.我国列车控制系统是在传统继电器电路控制、固定闭塞方式基础上,随着列车速度不断提高、列车性能不断改进,以及先进技术不断应用的过程中逐步建立和发展起来.早期列车速度低于120 km/h时,列车主要是根据地面信号机的显示方式行车.随着列车速度不断提升,尤其是目前动车组运营速度达到200～250 km/h时,地面信号机已无法满足列车运营速度要求.我国在欧洲ETCS标准和相关车载设备技术的基础上研制了符合CTCS-2级技术标准的列车运行控制系统.随着我国高速铁路开通运营,为保障高速列车能够保持在300 ～ 350 km/h速度下运行,总结各国列控系统特点,结合我国铁路的需求和发展规划,通过系统集成和自主创新,采用GSM-R网络进行列控通信的CTCS-3级列控系统.     

城市轨道交通车辆最高运行速度的选择

研究目的:通过对影响列车最高运行速度的几大要素进行分析,寻找轨道交通车辆选型时确定列车最高运行速度等级的一般规律,从而达到节约能源、减少车底数的目的.研究结论:确定城市轨道交通车辆最高运行速度等级时一般以平均车站间距作为首要依据,车站间距约为3.4 km时,推荐选择列车最高运行速度120 km/h;当车站站间距约为2.3 km时,推荐选择列车最高运行速度100 km/h;当车站站间距约为1.5 km时,推荐选择列车最高运行速度80 km/h.     

高速地铁隧道压力波分析与隧道断面选取

采用数值分析方法,计算在不同断面的隧道内,当列车最高运行速度为120 km/h和140 km/h时的压力波动和变化率,分析得到在上述运行速度下满足压力控制标准的隧道断面条件,并提出优化方向。     

地铁B型车列车最高运行速度选择研究

研究目的:国内城市轨道交通快线项目越来越多,合理选择列车最高运行速度是决定快线项目成本和效益的关键。由于缺乏相关规范,目前一般根据旅行时间目标和区间达速比选取,遗漏了一些重要的影响因素,造成部分项目速度选择不尽合理。本文从旅行时间价值、牵引能耗、车辆购置费和维修费、盾构区间建设成本以及车辆基地建设成本等方面进行系统分析,提出地铁B型车列车最高运行速度选择的原则和方法以及参考指标,供城市轨道交通快线项目选择列车最高运行速度参考使用。研究结论:(1)地铁B型车(4M2T)在区间最短匀速巡航时间10 s的条件下,列车最高运行速度80 km/h、100 km/h和120 km/h的最小区间长度分别为1 000 m、1 500 m和2 500 m;(2)列车最高运行速度越高,建设和运营成本越高,但呈非线性关系;(3)研究条件下,根据速度提高获得的时间价值与增加的成本比较,当区间距离在1.5 km以内时,最高运行速度100 km/h列车需要降速运行;当区间距离为1.5~3.5 km时,100 km/h最高运行速度具有优势;当区间距离达到3.5 km及以上时,120 km/h最高运行速度具有优势;(4)具体建设项目可按照本文提出的方法,根据线路的具体情况进行模拟计算和分析,并综合考虑线网资源共享等因素,选取最优的列车最高运行速度;(5)本研究成果对城市轨道交通快线项目规划设计时合理选择列车最高运行速度具有指导意义。     

开放引导信号时电码化电路的处理方案

在客、货列车共线运行，旅客列车设计行车速度小于或等于160km／h，货物列车设计行车速度小于或等于120km／h的区段，目前尚未装配列车超速防护系统，列车运行控制系统大部分采用机车信号设备与列车运行监控记录装置结合的方式。该方式以地面信号作为行车凭证，司机根据地面信号机的显示指示列车运行，机车信号作为辅助信号。而在实际的运用中，当机车接收不到机车信号信息，或接收到的机车信号信息与地面信号机显示不符时，列车就会停止运行。也就是说，将机车信号作为主体信号来使用，体现了机车信号在保证运输安全方面的重要性。     

运行地铁列车应急排烟模式的研究

通过初生婴儿的头围确定车门开度的上限值,利用气体动力学与燃烧学理论建立了地铁列车在隧道发生火灾时的数值分析模型,采用FLUENT软件模拟了地铁列车在不同速度、不同开门方案下,排烟所需时间及车厢内外压强分布.结果表明,列车车门开度0.07m、车速为30 km/h时,能够快速、有效地排出烟雾.在深圳地铁“世界之窗-赤湾”2号线对数值分析结果进行了试验验证.试验结果与数值分析结果吻合,表明该应急排烟模式的数值分析方法具有较高精度.     

声强法在磁悬浮列车车厢声源识别中的应用

介绍了声强法中P—P技术的使用,并讨论了在使用P—P技术进行声强测量时的相位匹配问题。利用声强法对磁悬浮列车行驶时车厢内的声源进行了识别,并从频率响应的角度对分析结果进行了判断。可以得出,磁悬浮列车以430 km／h速度行驶时,噪声主要通过车厢壁面传入车内。研究了各声强测点处1／3倍频程频谱,分析了各测点处辐射声强对车内噪声频率成分的贡献。可以得出,车厢壁面在100 Hz以下的频率贡献较大,而其它频段上,各测点的贡献相当。     

地铁提速对减振垫浮置板轨道振动特征的影响分析

为研究地铁列车提速对减振垫浮置板轨道的振动特征的影响,对比分析地铁列车行车速度为80 km/h和120 km/h工况下减振垫浮置板轨道时域和频域的实测结果。分析结果表明:行车速度对减振垫浮置板轨道结构垂向位移的影响不大;行车速度为120 km/h的工况下钢轨、浮置板、隧道的振动加速度1/3倍频程的峰值较行车速度为80 km/h的工况下的峰值分别有6.2、2.8、0.5 dB的增大;分频段分析各测点振动加速度综合振级,结果显示:在0~20 Hz与20~80 Hz频段内,只有钢轨的振动加速度综合振级增长超过5%,浮置板与隧道振级变化均小于2.5%,在80~120 km/h速度范围内,行车速度的提高对减振垫浮置板轨道隧道振动的影响并不明显。     

我国重载铁路速度目标值探讨

重载铁路运输品类为大宗货物,其牵引质量大、轴重大,重载铁路速度目标值的确定有别于普通货运铁路,需要深入探讨。从行车组织、路基、桥梁、轨道、供电等方面,对重载铁路速度目标值为80、100、120 km/h时分别进行计算和对比,并结合国内外运营实际进行分析。对比分析表明,不同速度目标值对轨道、路基、桥梁、供电等影响不大,但当速度目标值大于100 km/h时,机车牵引和制动难以实现,重载货物列车设计行车速度等于或小于100km/h是适宜的。     

市域轨道交通区间通过信号机布点原则研究

市域轨道交通信号系统采用基于ETCS(欧洲列车控制系统)-1平台的点式ATC(列车自动控制)系统,其区间通过信号机的布置原则对行车效率具有一定的影响。以最高限速120 km/h的市域轨道交通工程实例为研究对象,通过仿真计算,分析并确定了不同站间距情况下的区间通过信号机的布点原则,为工程建设提供了理论依据。     

高速行车条件下轨道几何不平顺敏感波长研究

应用车辆-轨道耦合动力学理论及分析软件TTISIM,研究轨道几何不平顺波长变化对高速车辆系统动力响应影响,探讨高速行车条件下轨道几何不平顺敏感波长问题。结果表明:在250～400km/h行车速度域,高速列车系统动力响应指标随轨道不平顺波长变化存在一个幅值相对较大区间;轨道不平顺类型和行车速度不同,敏感区间对应轨道不平顺波长范围亦不相同。综合对比发现:在250～400km/h行车速度域,轨道高低、方向和水平不平顺在长波段敏感波长范围分别约为80～160m、40～120m和50～160m;在相同行车速度条件下,轨道扭曲不平顺在长波段敏感波长范围约为40～100m。     

基于LS-DYNA的城际高速铁路高架线路等速双向会车动力响应分析

基于LS-DYNA大型有限元仿真平台,建立了城际高速铁路高架线路双向会车动力学模型,通过测试数据对模型进行初步验证,在此基础上开展了等速交汇下的高架线路动力响应特点及规律的分析计算。计算结果表明:单向行车和双向会车对由高架线路振动引起的列车运行舒适度影响不大;在速度为100～500 km/h范围等速双向会车时桥梁跨中垂向挠度大于单向行车时的1.6～2.3倍,且在150 km/h和300 km/h出现了峰值,跨中横向挠度只有单向行车时1/2～4/5,且在400 km/h出现了峰值;2列车交会时轮重减载率略大于单向行车时减载率,而脱轨系数在大部分速度区段明显小于单向行车时脱轨系数。     

多区域地铁车厢火灾烟气蔓延特性的数值仿真研究

提出火灾时人员疏散评价指标-可用安全疏散时间,利用火灾动态模拟器(FDS)软件建立广州地铁3号线B型车前3节车厢全尺寸比例火灾仿真模型,对仿真结果进行烟气蔓延特性分析。根据实验单一变量原则,在车厢不同区域设置3类典型火源,对比其烟气蔓延特性,求解可用安全疏散时间。仿真结果表明,不同区域的火源燃烧对于静止地铁车厢的烟气蔓延特性有一定影响,相同火源功率条件下地铁车厢中部发生火灾的危险性比车厢端部发生火灾的危险性大。     

非定常气动荷载对桥上列车行驶安全舒适性影响分析

为了研究非定常气动力荷载对桥上列车行车安全性和舒适性的影响,结合有限元软件ANSYS和多体动力学软件SIMPACK,建立列车-轨道-桥梁三维多体系统模型,计算风-列车-桥梁耦合系统的动力响应;对比分析定常与非定常气动力荷载作用下桥上列车的行驶安全与舒适性,研究非定常气动力荷载作用下不同横向风速对列车行驶安全的影响。研究结果表明:列车行驶速度为200~300km/h,无风荷载情况下,各安全性与舒适性指标值均满足要求且均小于风荷载作用。横风作用下平均风速为20 m/s,考虑非定常气动力荷载的影响不仅会使列车行驶安全评估结果更安全,还会使列车舒适性评估结果偏于保守。平均风速不超过20 m/s,车速控制在250 km/h,桥上列车行车安全、舒适性均满足要求,且平稳性等级可达到"良好"以上。通过对不同横向风速下桥上列车行驶安全分析,给出桥上列车安全行驶的阈值,为列车的安全运营提供依据。     

进站接近信号机的信号显示

非自动闭塞区段当列车速度提速为大于120km/h小于160km/h时,应设两个接近区段和接近信号机,对接近信号机红灯的显示方式进行了探讨和方案比选。     

地铁B型车牵引能耗与再生制动节能效果分析

通过模拟列车运行速度曲线,分析列车的牵引耗电量和再生制动的节能效果;探讨地铁运营的节能措施,提高运营管理水平。通过对大量列车牵引计算图的分析,获得了地铁B2型车和B1型车日常运营的启动加速度、制动减速度、列车旅行速度、牵引耗电量、列车单位耗电量以及再生制动的节能效果;比较了运行速度由80 km/h提高到100 km/h的运行效果;探讨了地铁车辆选型的基本原则,对工程设计和运营管理具有一定的参考价值。