桥隧列车接近报警系统方案设计与应用

桥梁、隧道列车接近报警系统采用MCS-51单片机、语音芯片和集成功放，利用电磁踏板监测列车接近，以语音方式发出列车接近报警信息，通知桥梁或隧道中的工作人员注意和避让，保护人员和设备的安全。     

基于PLC的隧道列车报警系统研究

对PLC的常用功能、特点进行了介绍.针对目前铁路运营的安全要求,对列车进出隧道潜存的危险性进行了分析研究,提出了隧道列车报警系统的可行性方案设计.结合PLC的特点和优势设计了隧道报警系统,并对其系统结构、功能设计等进行了详细分析和研究.     

企业专用铁路计轴式无人值守道口报警系统的应用

针对我国企业铁路道口事故不断,人身安全受到严重威胁的现状,设计一种具有列车接近语音、灯光报警,无线预警,接近和故障记录以及纪录数据在线串口读出等功能的道口报警系统。经现场使用实践证实,该系统具有灯光、语音提示及栅栏控制,既减少了事故,又增加企业铁路运能,为实现正点运输和安全生产提供了有利保障。     

基于GSM模块TC35i的桥隧侵限安全报警系统的设计

本系统利用单片机ATmega128控制GSM模块TC35i以短消息的方式实现了对铁路货车通过桥梁、隧道装载超限的远程安全监控.系统由监控报警收发装置、侵限检测系统、车号识别系统和人机交互界面4个子系统组成.利用红外线光电传感器对超限货物列车进行超限检测,通过监控报警收发装置将报警信息与车号识别装置读取的侵限列车车号信息传送到上位机,由相关人员对此信息进行处理,对货运装载超限状况实行实时远程监控与检测.经过了多次试验,结果证明该系统准确可靠.     

可编程逻辑控制器在隧道列车预警系统中的应用

随着列车速度的提高,在隧道中列车经过的时间越来越短.为了使维护和检修工作时更加安全,在列车通过隧道时应有预警系统.介绍基于SIMATICS7-200在隧道列车预警系统中的主要硬件配置、工作原理和软件编程,并给出程序流程图.系统实现了对经过列车的提前检测并给出报警.该系统控制效果良好,操作简单,维护方便,可靠性高,具有较好的实用价值.     

列车用烟雾报警及净化装置的研制

采用可燃性气体报警技术及新型高效滤材、静电集尘装置和风机对室内空气进行循环静化原理研制的一种既能在旅客列车车厢内烟雾超标时发出语音报警,又能在报警后自动净化的列车用烟雾报警及净化装置.使混浊污染的车厢空气变为清新空气,并能减少列车车厢因吸烟引起的火灾事故.经在列车上初步试用后证明起到了使旅客和乘务人员安全舒适的效果.     

基于移动通讯网络的提速列车接近报警系统研究

提出了一种新的提速列车接近报警方案,它以铁路移动通讯网络（GSM-R）为基础,结合全球定位系统（GPS）和铁路地理信息系统（GIS）,实时监测在线运行列车的位置和速度,通过计算机网络汇总数据到报警服务器,由报警服务器向有报警接收设备的报警点发送报警信息。该方案的优势在于可在全铁路范围内实时、动态传送在线运行列车速度、方位,自动推算列车接近时间等报警防护信息,更有效的实现列车安全运行,保障沿线施工人员生命和财产安全。     

DJ-2型铁路道口安全综合监控与远程监督系统

该系统采用单片机控制、数字视频处理、无线数据传输、语音报警、光纤数据及视频通信、网络监控等技术,实现铁路道口列车接近预瞽、高清视频监控、智能化道口作业监控及远程视频监督指挥管理。系统适用于铁路有人看守道口、派人监护道口、平交道口等需对通过列车接近预瞽提示、视频图像道口作业监控和远程视频监督指挥管理的繁忙重要道口。     

湘桂线灵川县道口信号报警电路的改进

针对湘桂线灵川县道口列车接近报警信息采集点的设置距离,在列车提速后使报警通知时间小于规定要求的问题,提出了改进道口信号报警电路的方案,既达到了延长接近报警时间的目的,也较好地解决了不同股道发车列车速度不一影响道口通过能力的问题。     

高速列车通过隧道时气动阻力特性的CFD仿真分析

基于可压缩流体的纳维—斯托克斯方程和RNG k-ε模型,以由头车、中间车和尾车3辆车编组的某高速列车1∶8风洞试验模型为研究对象,采用计算流体动力学软件(CFD),建立包括车体和走行部的三维非结构化列车表面离散网格模型和列车与隧道、列车与明线空间的组合计算网格模型,研究高速列车通过隧道时气动阻力的时变特性和规律.结果表明:高速列车在车尾刚进入隧道人口时其气动阻力达到最大值,为同样工况下明线运行时的2.5倍;高速列车完全进入隧道后,其气动阻力在一段时间内处于相对平稳期,为明线运行时的1.8倍;之后在隧道压力波的作用下,高速列车的气动阻力会发生准周期变化,变化幅度接近明线运行时的60％;在隧道长度大于高速列车长度的前提下,高速列车通过不同长度隧道时,其进入隧道时的气动阻力最大值均比较接近,而且在隧道内运行时的气动阻力变化特征和幅值也基本相同.     

不同外形列车过隧道实车试验的比较分析

随着列车运行速度的提高，隧道空气动力学问题越来越突出。2005年5月在遂渝线进行了高速列车过隧道试验，对列车和隧道内空气压力变化、隧道内列车风和隧道口微气压波等参数进行了测试。结果表明：隧道内列车风风速与列车运行速度成线性关系，并且与车头和车尾的外形、列车长度、隧道截面面积及其长度等因素有很大关系；隧道壁面压力近似与列车运行速度的平方成正比；同等速度条件下，钝头型的25T提速客车引起的隧道壁面压力变化幅值比流线型动车组的大38．6％；由于双层集装箱列车较高且集装箱间的间距较大，致使同等速度下引起的隧道壁面压力变化最大；隧道入口的压力变化明显大于隧道出口的压力变化，在隧道口附近，三维效应非常明显，且每种车型均不同。因此，将列车和隧道耦合起来设计出合理的隧道和列车截面形状，是减小隧道空气动力学效应的有效途径。     

无竖井单线隧道活塞风影响因素分析

采用非恒定流活塞风计算理论,按列车行驶在单线无竖井隧道中的不同位置,分四种情况(列车部分进入隧道,列车全部进入隧道,列车部分驶出隧道,列车全部驶出隧道后活塞风的衰减过程)建立了简化的活塞风分析数学模型.在此基础上,通过MATLAB软件进行数值求解,得到列车经过某区间隧道时的活塞风速度变化情况.分析了列车运行速度、列车长度、列车对隧道的阻塞比以及区间隧道长度对活塞风的影响.本方法可以作为列车以不同速度行驶在各种单线、无竖井隧道内活塞风速度的试用计算工具.     

计算机联锁进路接近锁闭研究

列车接近区段的长短对列车是否冒进红灯产生影响,进而影响列车运行效率。通过不同站型,研究调车进路、发车进路和接车进路的接近区段的影响范围,针对每组情形设计了接近区段延长的方法和措施,参考继电联锁定型电路,实现了不同情形下的信号机接近锁闭的联锁逻辑,提高列车运行安全。     

盾构区间隧道水平近距离施工方案研究

研究目的：盾构区间隧道水平近距离施工在国内尚无成熟的技术方案,对其进行研究,为同类工程的设计与施工提供借鉴和参考。研究方法：结合天津地铁2号线工程,采用结构平面有限元数值模拟计算与数据分析,并同国内相似工程的经验进行类比。研究结果：分析了盾构区间隧道水平近距离施工存在的风险,研究得到了相邻隧道开挖前后的结构内力、变形及其分布特征,以及沉降曲线,并提出安全施工方案。研究结论：盾构水平近距离施工时需加长对盾构周边土体的加固范围,在相邻两隧道之间设置隔离桩,同时在施工过程中需严格控制施工参数并加强监测。     

基于延迟脱体涡算法高速列车通过隧道时的绕流特性

基于延迟脱体涡算法和滑移网格技术,建立CRH380A型列车的含有转向架的三维可压缩瞬态仿真模型,模拟研究高速列车气动力、速度场和表面压力这3大绕流特性的变化规律。结果表明:延迟脱体涡算法能较好地捕捉列车通过隧道时的气动特性;当列车头部刚驶入隧道时,气动阻力迅速升高并在车头完全进入隧道时达到最大值,列车下方2侧的速度纵向分量会急剧增加,位于靠近设备舱位置的速度纵向分量会显著降低;当尾车刚驶入隧道时,隧道内壁与列车侧面之间的流场会出现回流区;当尾车全部刚驶入隧道时,气动升力和侧向力骤然增加;当列车全部驶入隧道后,气动力的波动幅值均明显升高;列车通过隧道过程中,列车侧面压力整体上呈现先增后减、最后维持周期性波动的趋势,处于尾流区的车尾部位具有更强烈的波动特征;列车裙板和车底的表面压力整体上均呈先减后增、最后维持在较高幅值波动的趋势,对列车相关结构的疲劳强度产生不利影响。     

高速列车过隧道时对接触网安全性的影响分析

为研究高速列车过隧道时对接触网系统安全性的影响,采用数值模拟的方法,利用滑移网格技术,对不同编组的高速列车以350 km/h的速度分别通过单线隧道和双线隧道的过程进行仿真,通过监测吊柱位置处的气流速度和气体压力,得到隧道内活塞风特性;基于气动特性仿真结果,对接触线风振响应进行模拟仿真,得到隧道内接触线位移偏量范围。结果表明,列车编组越多,隧道断面越小,列车车速越大,形成的列车风速度越大,气动特性越显著;列车进入隧道入口瞬间,接触线有最大正向位移偏量为2.92 mm。     

高速列车通过长隧道引起的热、力效应研究

研究目的:针对列车横截面积与隧道横截面积比值阻塞比的不同,分析计算长隧道内运行的高速列车在不同速度下,由于空气动力学效应引起的列车阻力及热量增加,综合考虑辅助设备发热及隧道壁面热传导导致的能量损失,合理预测不同阻塞比下高速列车运行引起的隧道内温度升高及隧道内温度随时间的变化,得出长隧道内由于高速列车运行引起的热、力效应.研究结论:通过计算与分析表明,列车高速运行导致隧道内阻力变化及热效应的大小,受到列车隧道系统阻塞比的影响比车速的影响更大,列车空调放热是隧道内温度升高的主要因素,壁面摩擦等因素也会导致隧道内热量的进一步增加,行车密度对温度的影响将是非常关键的.对于高阻塞比的列车隧道系统,隧道中部残留的热量还较多,热量积聚效应不容忽视.     

铁路隧道基底病害产生机理及整治措施

运用理论分析及模型试验和现场试验的方法,对铁路隧道基底结构的受力状态、病害产生的机理以及病害的整治措施进行研究。研究表明:隧道基底结构在列车静载作用下处于受弯拉的受力状态,在列车运行荷载作用下则会产生挠曲振动,其基底结构会随之产生疲劳破损直至断裂;隧道基底病害的产生和发展是列车动载、地下水、施工质量等多种因素综合作用的结果,各因素之间又有着相互促进,相互恶化的关系。对隧道基底病害的整治要采用改善隧道基底的结构形式和排水设计、减弱列车振动对基底结构及基岩的影响以及保证施工质量等多种措施和手段进行综合治理。     

CRH3动车组单车隧道压力波特性估算

采用国内研制的高速列车通过隧道时压力波计算程序,模拟了特定隧道条件下CRH3动车组单车隧道压力波的基本特性,给出了隧道内、车头车尾处的压力波分布情况,以及对应车内处3 s内最大压差值等随车速变化的规律。同时,比较了动车组在德国和我国隧道条件下压力波的异同点。     

明线上与隧道内高速列车流场结构及气动噪声源

基于成熟的明线上高速列车气动噪声计算模型和可压缩大涡模型,考虑声学无反射边界条件,利用计算流体力学软件Fluent建立无限长隧道内高速列车气动噪声计算模型,对比分析高速列车在明线上与隧道内运行时的流场组织结构和气动噪声源。结果表明:高速列车在明线上与隧道内运行时具有类似的流场结构和气动噪声源分布规律,但隧道内的流场结构尺度与强度、气动噪声源强度均比明线上大;车速为350 km·h-1时,隧道内头车排障器尖点扰动区的速度幅值约为明线上的1.2倍,列车尾流区长度约为明线上的1.7倍,整车、1位转向架、头车流线型车底及中间车上部的等效声源声功率分别约为明线上的3.2倍、1.6倍、2.7倍和4.2倍;隧道内活塞效应并不是在全频率范围增加等效声源声功率,而是在包含峰值频率较狭窄的频率范围显著地增加等效声源声功率。