电子开关过分相装置控制策略研究

在高速、重载铁路以及一些长大坡道铁路,列车过分相时由于机车断电造成牵引力和速度损失较大,制约铁路运输能力提升及铁路供电的稳定性。电子开关地面自动过分相装置采用晶闸管器件,通过控制晶闸管的开断实现两供电臂与中性区之间的供电切换,具有断电时间极短、使用寿命长、供电可靠性高等特点,实现列车过分相时牵引力和速度几乎无损失,显著提高了铁路运输能力,提升了牵引供电技术水平。本文研究电气化铁路电子开关地面自动过分相装置的应用及控制方法。     

交流传动列车地面自动过分相控制策略

地面自动过分相技术已成为提升高速、提高重载铁路运输效率和能力的有效手段,如何发挥地面自动过分相技术优势列车采取的过分相控制策略是关键。文章在分析机械开关地面自动过分相过程中的列车控制过程及问题的基础上,提出了一种匹配适应性较优的列车控制策略,重点阐述了四象限的失电检测算法、逆变器的直流电压控制算法、整体控制逻辑与保护策略等。通过电子开关地面自动过分相机车适应性试验,验证了该控制策略的有效性,实现了列车带电过分相,辅助系统不断电,牵引力和速度基本无损失,并且在分区所无感知过分相。     

一种新型地面开关过分相技术的系统方案研究

首先阐述了电气化铁路过分相的来由,简要介绍了地面开关过分相技术优势。在满足安全性、可靠性、可用性、可维护性等设计原则的基础上,分析并阐述了一种新型地面开关过分相技术的列车位置检测(计轴信号)、逻辑控制、开关执行、继电保护等4个核心子系统的技术设计方案,以及中性段长度的计算过程和方法。该新型地面开关过分相技术完全适应中国电气化铁路,解决了接触网中性区快速带电,列车持续保持动力的难题,有效提高列车运行速度,提升运营效率、节约旅行时间;同时也解决了在长大坡道或重载线路上采用传统过分相方案可能造成列车非正常停车或滑坡问题,具备推广使用条件。     

神华号HXD1型电力机车的新型自动过分相控制

针对神朔铁路的供电分相区多数处于长大坡道,电力机车传统过分相方式存在速度损失大和通过分相区时间过长等问题,电子开关过分相作为一种新型的带电过分相技术,首次在神朔铁路得到了应用。为适应电子开关快速换相,神华号电力机车的控制方式进行了相应的优化,在重载试验中,列车牵引、制动、惰行等工况均能实现带电、快速无故障通过电分相区。试验结果表明,神华号电力机车能适应基于电子开关的带电自动过分相的方式,速度几乎无损失,提高了重载铁路的运输能力。     

国内外自动过分相装置的比较

手动过分相方式不适于高速铁路且存在各种弊端，本文介绍了国外自动过分相的地面转换方式、接触网柱上开关转移方式和车上转换方式，同时还对我国所用的3种自动过分相方式进行了比较，并建议速度小于160km/h时一般可不考虑自动过分相装置：速度为160-200km/h时可采用地面（磁铁）传感车上自动转换的过分相装置；速度为200-300km/h时自动过分相可采用车载控制方式。     

LKJ装置增加“机车过分相最低限速提示曲线”功能的设想

针对电力机车牵引货物列车通过电分相时易造成机车停在无电区或列车过分相后速度过低导致"坡停"的现象,提出在LKJ屏幕显示器上增加"列车过分相最低限速提示曲线"功能,通过修改LKJ屏幕显示器软件,确保列车顺利通过分相区段。     

动车组自动过分相最低入口速度探讨

依据我国高速铁路分相区长度设置规定,总结各型动车组自动过分相的差异,确定动车组过分相时无电运行走行距离的计算方式。在此基础上,分析动车组自动过分相最低入口速度与分相区长度设置、动车组自身运行阻力、坡道等附加阻力的关系,通过数学模型仿真计算得到在GFX装置过分相和ATP过分相两种条件下动车组通过典型坡道的自动过分相最低入口速度结果,给出了动车组自动过分相最低入口速度的通用速度等级。     

HXD3B机车过分相控制系统的改进

介绍HXD3B机车过分相的原理,叙述HXD3B机车通过自动过分相和半自动过分相的过程通过对HXD3B机车自动过分相故障的统计和故障原因分析,提出对现有过分相控制逻辑的改进建议,以及其他降低机车过分相故障的措施.     

客运专线过分相方案与运行时分关系研究

客运专线典型过分相方案有带电自动过分相和列控过分相两种,本文对两种电分相设置方案对运行时分的影响关系进行了研究,通过分析各种组合条件下过分相方案的运行时分损失,得出适宜我国客运专线的电分相设置方案的结论。     

地面带电自动过分相系统的接触网转换区布置方案研究

地面带电自动过分相系统由列车识别、逻辑控制、操作执行、远程控制、接触网转换区及机车兼容六大子系统构成。合理的接触网转换区布置是关系到系统整体功能实现的关键。由于自动过分相系统要求接触网上不能存在供电死区．因此其转换区必须采用锚段关节的形式．随着中国电气化铁路的飞速发展,列车运行速度不断提高．运行列车编组形式多样,尤其在200km／h客货共线区段．如何合理的布置接触网转换区,使之适应线路上复杂的列车运行需要．成为一个急待解决的问题。     

桥上无砟轨道结构形式对无缝道岔的影响分析

介绍桥上无缝道岔轨下基础“门”形筋混凝土道床、带限凸台道床板、底座纵连式道岔板5种无砟轨道结构。建立桥上3种无砟轨道结构的无缝道岔模型,提出计算参数,分析3种无砟轨道结构对桥上无缝道岔受力和变形影响,并进行计算。计算结果表明,桥上底座纵连式无砟轨道结构无缝道岔与桥梁的纵向相互作用力较小,是一种受力较为合理的结构形式。     

基于贝叶斯网络的驼峰超速连挂事故分析

针对驼峰超速连挂事故进行分析。分析对事故有重要影响的线路、调速设备和车辆等因素,考虑到贝叶斯网络能较好解决不确定性问题以及可以双向推理的特点,建立驼峰超速连挂事故树,并将其转化成贝叶斯网络,计算顶上事件的发生概率以及基本事件的后验概率。结果表明,超速连挂事故的主要影响因素为线路纵断面、调速设备制动能力以及新型重载车辆三方面。进一步考虑新型重载车辆的共因失效问题,建立贝叶斯共因失效混合网络,计算并分析新型重载车辆对超速连挂事故的影响程度以及对既有驼峰的适应性。     

基于轮廓特征拐点的遮挡车辆分离方法研究

遮挡是智能交通系统中车辆检测、跟踪和识别时较难解决的问题之一.本文主要针对智能交通系统中车辆之间的遮挡,以车辆常用的矩形模板为先验知识,首先对存在车辆遮挡的连通区域提取边缘轮廓,然后获取轮廓上的4类特征拐点,最后采用本文提出的基于轮廓特征拐点的车辆分离算法,将相互遮挡的车辆分离开来,便于后续对车辆的跟踪、匹配等处理.实验结果表明,本文提出的算法具有有效性、可行性和良好的应用前景.     

我国铁路客车空调研究领域急需引入人工神经网络

分析了我国铁路客车空调存在的问题和人工神经网络（ANN）在系统仿真、负荷预测、能量管理、故障诊断、系统辨识控制等方面的优势，综述了ANN在暖通空调（HVAC）中的应用及发展状况，阐述了我国铁路客车空调研究领域引入ANN的必要性和紧迫性。     

电力机车防寒设计探讨

分析我国高寒地区机车的运用状况,指出电力机车在低温环境下所面临的问题,并从机车的低温试验、关键部件、相关材料以及防寒加热等方面,提出电力机车防寒设计的技术措施。     

日本上越新干线列车脱轨事故探究

日本新县中越地区于2004年10月23日发生里氏6.8级浅层直下型地震,地震引起线路剧烈横向晃动和上下起伏震动,导致列车脱轨。在新干线沿线加大地震早期检测预报系统布设密度,研究新的地震波检测方法以及地震预报技术和装置。研究和试验L型防脱轨护轮轨,并对鱼尾板进行加厚改造。在转向架上安装振动加速度检测仪,提高制动反应速度。在转向架轴箱下面安装反L型车辆导向装置,车辆脱轨后,导向装置会钩住钢轨,防止车辆过远偏离轨道溜逸。用厚钢板包覆桥墩、向桥裂缝灌注树脂和用碳纤维布等方法对桥梁进行加固。通过对列车脱轨事故分析和采取的对策,为我国铁路建设提供参考和借鉴。     

隧道地质超前预报方法的探讨和研究

研究目的:通过隧道地质超前预报,掌握掌子面前方地质信息,为施工单位优化施工方案、安全科学施工、提高施工效率、缩短施工周期等提供依据,为预防隧道塌方、突水、突泥、突气等可能形成的灾害性等事故及时提供信息,具有重大的社会效益和经济效益。研究方法:本文以作者在八盘岭隧道和长梁山隧道地质超前预报的亲身经历为背景,着重介绍了隧道地质超前预报在我国铁路、公路、城市轨道交通等工程的长大隧道施工中的重要作用和研究的重大意义。研究结果:本文系统地分析和归纳总结了隧道地质超前预报的前期准备工作、地质超前预报目的及内容、预报的各种方法、预报成果的输出形式和方式、预报时间安排和过程、探讨和研究的结论等,侧重介绍了地质超前预报的各种方法。研究结论:地质超前预报是隧道施工的一个重要环节,应纳入施工工序,可以指导施工,为隧道施工提供科学依据。     

基于能量原理的弹性地基梁底面摩阻效应分析

针对Winkler地基模型不能考虑梁与地基底面摩阻效应的不足,在地基与梁底接触面上引入一系列各自独立的水平弹簧,假定弹簧反力即切向摩阻力与梁底和地基间的切向相对位移成正比,从能量角度出发,基于最小势能原理,建立考虑底面摩阻效应的弹性地基梁能量方程,并引入位移形函数进行求解,导出对称载荷条件下考虑切向摩阻力作用时地基梁位移及内力解答。最后通过地基梁计算实例分析,验证该解答的正确性和合理性,并对相关计算参数进行深入探讨。计算结果表明:切向摩阻力沿梁长呈非线性分布,其对地基梁挠度及弯矩计算的影响较大,而对剪力的影响并不强烈。     

基于GIS的铁路信息化建设的探讨

介绍了地理信息系统的概念及特点，分析了数字化铁路和理念，阐述了地理信息系统与铁路信息化的关系，最后介绍了地理信息系统在铁路设施及资产的管理，物流与客流的监控，客货运营销以及运输安全与救援决策等方面的应用。     

基于多家乡技术的列车移动网络研究

针对在移动列车等公共交通工具上为乘客提供高速无缝的互联网接入服务的问题,本文对列车移动网络的自身特征以及所处无线网络环境进行分析,并建立一种基于多家乡技术的列车移动网络系统.构建具有多种无线外部接口和有线/无线内部接口的移动路由器,通过策略配置和网络状态实时监测,实现在多个不同类型的外部无线接口上进行流量分配和负载均衡的机制.提出一种基于自主选举方式的最佳移动路由器推举方法,通过分布式的协议消息交互推举出最佳移动路由器,保证了多个移动路由器的有效协同工作.仿真试验表明,本文提出的方案能够有效提高列车移动网络的总体可用带宽,降低列车运行所引起的数据传输速率抖动,增强网络连接的稳定性和可靠性.