基于地铁列车制动能量回馈装置的能量管理系统

地铁列车制动能量回馈装置虽然回馈电能可观,而且减少电阻消耗以改善地铁通道热环境,但是也带来了能量逆流至110 k V侧电网的隐患。而且,城市轨道交通供电系统还具有夜间停运期间负荷低时功率因数偏低的特点。针对上述特点提出基于地铁制动能量回馈装置的能量管理系统。充分利用地铁制动能量回馈装置的有功和无功独立可控的控制原理,通过能量管理系统对主变电所的检测、判断、计算,以及对地铁制动能量回馈装置下达命令,实现了对地铁制动能量回馈装置的有功和无功能量管理,不仅可实现对地铁供电系统的无功补偿,也可实现对地铁制动回馈能量装置回馈能量时能量逆流的控制。     

基于再生制动能量利用的地铁列车时刻表设计方法研究

结合线路参数、列车运行工况以及时刻表等因素,分析了同一供电区段内列车再生制动能量的利用情况,建立基于再生制动能量利用与运行时刻表设计的多车节能优化模型。通过引入浓度免疫算法,调整列车时刻表中发车间隔、停站时间、运行时间等要素并优化列车操纵工况,求解出实际线路下的节能运行时刻表及多车节能驾驶策略。结合南宁地铁1号线某供电区段的仿真数据证明,采用优化的节能运行时刻表在满足正点运行的前提下,提高再生制动能量的利用率达11.4%,降低列车运行的总能耗达16.9%。     

基于多列车能量优化的列车速度控制策略

在城市轨道交通运营线路上,普遍采用较为简单的方式处理列车运行速度等级,进行节能控制,然而列车的运行速度等级、列车数量以及线路长度对于列车的能耗有着密不可分的关系,仅从各城市轨道交通线路设置列车运行速度等级的合理性上进行研究并不完整。本文从能耗的角度,对运行速度等级、列车的数量以及线路的长度进行了相应的研究,并给出了计算依据。     

基于列车网络系统的地铁列车受电弓控制设计

目前地铁列车受电弓升降控制系统采用的列车硬线存在增加列车制造成本、造成布线上的困扰、加大列车质量,以及电磁兼容问题等。为解决这些问题,提出一种采用列车网络系统(列车控制与诊断系统)控制软件控制受电弓升降的方案。论述了采用网络进行受电弓升降控制的设计思想及受电弓升降控制逻辑,并对该控制方案进行了软件模块设计、代码编写及测试验证等。测试证明,该方案具有逻辑严密、技术可靠性高、功能实现灵活等特点。     

地铁列车制动能量回收研究

分析了地铁的运行工况,并对其站间运行过程进行了仿真,为再生制动方式的研究提供了理论依据。     

基于多柔体动力学的地铁单转向架性能研究

为系统分析地铁转向架在曲线通过过程中的动力学性能,以单个地铁转向架整体为研究对象,建立包含轮轨接触和各部件真实运动关系的多柔体地铁单转向架仿真模型。根据实际运行情况设计驱动轴运动曲线来模拟真实的列车运行过程,计算其曲线通过过程的垂向、横向加速度、左右轮重以及部分关键部位的动应力。分析转向架的平稳性与稳定性,研究转向架的动力学性能并与实验数据进行对比,结果基本一致。为转向架的研究与分析提出一种更接近实际运行情况的大型多柔体动力学系统仿真建模方法。     

基于超级电容的地铁列车再生制动能量利用分析

为吸收地铁列车再生制动能量,对比了多种能量回收技术。研究一种基于非隔离双向DC/DC变换器的超级电容储能装置,分析了其工作原理和结构特点。在列车制动时,储能装置吸收制动能量,列车加速时释放能量,减少了能源浪费。根据地铁运行工况,分析了储能装置容量配置及能量管理控制策略。通过仿真验证了方案的可行性。     

地铁列车吸能装置吸能原理的仿真研究

利用显式有限元软件Ls—DYNA建立了薄壁结构轴向切割过程的三维有限元模型,对其吸能过程进行了仿真,分析了刀具的数量、薄壁结构的壁厚、外径等对吸能特性的影响。研究结果表明,薄壁结构吸收的能量、界面力与刀具的数量、薄壁结构的壁厚成正比,与薄壁结构的外径关系不大。     

地铁列车再生制动能量吸收装置应用分析

地铁列车再生制动能量传统处理方法是通过车载电阻吸收并以发热形式消耗散发到空气中,这种方式存在较多弊端,如列车增重、隧道温升等。较为新型的方法是在牵引供电系统的直流母线上设置能量吸收装置,将吸收的能量供给其他负荷使用。详细介绍电阻型和逆变回馈型2种再生制动能量吸收装置的工作原理和优缺点。以北京地铁10号线西钓鱼台站、首经贸站为例,对回馈至中压10 kV网络和低压400 V网络这2种逆变回馈型能量吸收装置的回馈电量比率和节能效果进行统计分析,结果表明回馈型能量吸收装置产生的经济效益可观。最后给出选型建议。     

下一代地铁列车创新设计

与传统地铁相比,下一代地铁列车采用了大量新材料、新技术、新系统,具有更轻、更节能、更舒适、更智能、适应性更强的技术优势。文章从列车编组、牵引及供电装置、制动系统、转向架、车体、快速网络、空调系统、气动设计、噪声管理及减阻节能等方面论述了针对下一代地铁列车的创新设计。     

基于全自动运行场景的地铁列车适应性设计

全自动运行系统是基于现代计算机、通信、控制和系统集成等技术,实现列车运行全过程自动化的新一代城市轨道交通系统。该系统对进一步提升城市轨道交通的运营安全、行车效率、智能化水平及降低运营成本有重大意义。文章以深圳地铁20号线全自动运行列车为例,介绍列车运营场景,重点论述车辆在全自动运行系统线路中的网络安全保护设计、车辆设备的可靠性及舒适性设计。相关研究可为全自动运行场景下的地铁列车设计提供参考和借鉴。     

下一代地铁列车低碳设计

低碳设计是一个系统工程,文章以下一代地铁列车低碳设计作为参考,基于轨道交通车辆的低碳设计理念,从列车轻量化、降低列车阻力、能量回收、灵活编组、智能运维系统等多个方面入手研究,重点论述列车轻量化设计在新材料、新结构方面的实践与效果。     

地铁列车模块化再生制动能量回馈变流器的研制

分析了地铁再生制动能量逆变回馈系统的工作原理,给出了基于多模块并联的地铁再生制动回馈变流器主回路设计及控制策略设计方法,并完成了样机的研制和试验。试验结果表明:该装置满足地铁列车再生制动能量的吸收利用及稳定牵引网电压的要求,可以实现交直流侧直接并联,其均流精度高、高频环流小、冗余度高。     

一种基于Linux的地铁列车显示屏设计

介绍了一种基于Linux系统的地铁列车显示屏的设计,包括系统结构、流程及界面等。     

基于LabVIEW的地铁列车牵引制动模拟试验台设计

为了满足课堂教学和简单实验的需要,基于LabVIEW软件实现了地铁列车牵引制动模拟试验台的设计和搭建。试验台由计算机和模拟装置组成,其控制程序的开发通过LabVIEW软件编程实现。传感器信号由数据采集卡的输入端采集后输入计算机,经过分析计算得到控制指令,由串口和数据采集卡的输出端发送到执行机构。三相交流电机接收到变频器的控制指令后调整转速模拟牵引过程;直流电动推杆接收到程控电源的控制指令后模拟制动过程。试验台的实时运行状态由传感器采集后回传计算机,实现了试验台的闭环控制和状态监测。通过友好的人机交互界面和计算机的自动控制,实现了对地铁列车运行时的起动加速工况、惰行工况和制动工况的模拟。实践证明,模拟试验台运行稳定流畅,实现了数值仿真和实物模拟相结合的效果。     

地铁列车电子地图自动检测装置设计

针对地铁列车电子地图传统检测方法依靠人工查看、判断和效率低下的问题,研制电子地图自动检测装置。电子地图自动检测装置应用图像识别技术,能自动快速检测地铁列车电子地图是否正常,提高检测效率。介绍自动检测装置组成以及工作原理,详细论述上位机和下位机控制器软硬件设计思路和方案。     

基于Pareto多目标遗传算法的高峰时段多地铁列车节能优化

城市轨道交通列车在运行过程中会频繁地启动和制动,如何提高列车运行中电能的利用率、降低牵引能耗在城市轨道交通领域有着重要的意义。在高峰时间段运行时,由于客流量较大,单位时间发车数量较多,所以同一供电区间的相邻列车间重叠运行的时间较长,再生制动可利用能量很大。针对高峰时段多列车运行的特点,采用Pareto多目标遗传算法对高峰时段列车运行进行节能优化。通过合理优化列车在各站的停站时间来优化列车时刻表,最大效率地利用列车运行中再生制动能量。     

标准地铁列车座椅电气柜设计

为了充分利用车辆空间,标准地铁列车在客室座椅下方设置了电气柜,用于安装车辆电气设备。文章介绍座椅电气柜的布局,通过静强度分析、疲劳分析、模态分析对柜体结构可靠性进行了确认,仿真分析了座椅电气柜的散热效果,利用人机仿真软件验证了其走线和维护设计可以满足检修维护要求。     

基于多目标遗传算法的地铁列车定时节能算法研究

针对地铁列车定时节能复杂多目标优化问题,建立以节能和准时为优化目标的列车定时节能模型,采用多目标遗传算法求出一组最优驾驶策略解。该方法通过具体分析列车行驶过程中的不同受力状态,充分考虑限速、最大加速度、定点停车等约束条件,采用分解协调的思想将复杂的多目标优化问题分解成多个阶段子问题,通过线性加权和多次迭代,求出最优解。最后通过算例和仿真结果表明该算法的有效性。     

地铁列车广播系统的设计与开发

地铁列车广播系统采用现场总线控制技术、数字信号处理技术和音频处理技术,在地铁列车上构建一个信息处理平台与传输网络,为地铁乘客提供高质量的语音服务和丰富的信息服务.