南疆线大风条件下动车组运行安全性现场试验研究

为验证南疆线开行动车组的运行安全性,采用现场实车试验的方法,对CRH5G型动车组空气动力学、系统动力学、弓网受流等参数进行测试。现场试验结果表明,系统动力学安全指标存在超标情况,南疆线在目前的防风设施条件下开行动车组存在诸多安全隐患;动车组系统动力学、空气动力学大值点出现位置主要集中在K20—K30区段的土堤式挡风墙、桥梁挡风结构及不同防风设施间的过渡地段;通过实车试验结果分析和现场勘查,找出南疆线防风设施13类220多处过渡地段,下一步将重点对这些过渡地段及防风能力不足的防风设施进行研究,提出优化改造方案,为动车组在南疆线的安全运营提供保障。     

兰新铁路既有防风设施薄弱地段的分析及改造

结合兰新铁路“百里风区”既有挡风墙和其他防风设施,通过数值计算、列车空气动力学实车试验、车辆动力学试验和挡风墙前后风速分布现场试验等,分析在既有防风设施和大风条件下的列车气动性能与速度分布,找出既有防风设施的薄弱环节,提出对土堤式挡风墙、不同形式挡风墙及挡风墙与路堑过渡段、矮路堑的优化方案和改造措施.建议按危险程度分批次逐步实施改造,在补强改造设计时勘察现场,反复论证补强方案的安全性和可行性.     

大风环境下自轮运转设备运行安全分析研究

针对接触网检修作业车、轨道车等自轮运转特种设备在大风天气下运行及作业安全标准研究的缺乏问题,开展了新疆铁路大风环境下自轮运转特种设备运行安全的研究和现场试验。现场实车试验发现,空气动力学指标大值点主要出现在无挡风墙、土堤式/下坡风、土堤式挡风墙、矮路堑地段;现有的对拉式、桥式挡风墙后车辆的气动力均较小,防风效果较好。结合数值计算,得到不同路况、不同线路区间、不同车型、不同风速风向条件下的列车安全运行速度限值,提出大风条件下适合既有线路和防风工程条件的自轮运转设备的安全运行及作业临界风速-车速限值,为制定大风天气自轮运转特种设备防风安全运行及作业办法提供了依据。     

兰新线百里风区不同型式挡风墙防风效果评估

兰新线百里风区是世界上内陆风速最高、铁路风灾最为严重的地区之一,挡风墙是百里风区的主要防风设施。根据现场实车运行试验、挡风墙空气动力学地面试验、数值计算结果,分析和评估百里风区各种型式的挡风墙以及挡风墙各种过渡段的防风效果,指出既有挡风墙工程的薄弱环节,为今后防风工程补强设计提供依据。     

新疆单线铁路土堤式挡风墙坡角优化研究

为提高新疆单线铁路土堤式挡风墙的防风效果,防止列车倾覆,提出只改变挡风墙的迎风侧坡角而背风侧坡角不变(方案1),以及挡风墙的迎风侧坡角和背风侧坡角相等且同步改变(方案2)的2种优化方案。采用数值模拟计算方法对比这2种优化方案对列车气动力系数的影响。结果表明:在列车处于静止状态下,方案1中挡风墙迎风侧最佳坡角为57°,方案2中挡风墙迎风侧和背风侧最佳坡角均为69°;在列车以20～120km.h-1速度运行的动态状态下,按方案1,为达到列车倾覆力矩为0的最佳防风效果,挡风墙迎风侧坡角也必须随着列车运行速度的增大而增大;而按方案2,挡风墙的迎风侧和背风侧坡角基本不随列车速度的变化而变化。因此建议在实际工程中采用方案2进行土堤式挡风墙坡脚的优化设计。     

兰新铁路现有土堤式挡风墙局部加高优化

随着兰新线上通过列车速度的提高,现有土堤式防风墙的防护效果亟需改善,考虑在原有挡风墙顶部进行局部加高改造。基于三维定常、不可压N-S方程与κ-ε双方程湍流模型,采用棚车为代表车型,在横风风速为50 m/s时,分别对不同加高高度的对称和非对称土堤式挡风墙条件下运行速度为120 km/h的货物列车所受气动力进行了数值模拟,以车辆倾覆力矩为考核指标分析挡风墙加高高度对棚车气动性能的影响。研究结果表明,在现有土堤式挡风墙顶部局部加高能有效地提高其对列车的防风作用;其对称土堤式挡风墙合理加高高度为0.28 m,迎风侧高度1 m和2 m的非对称土堤式挡风墙合理加高高度分别为0.62和0.49 m。结果为工程实际应用提供了理论依据。     

戈壁铁路挡风墙背风侧流场特征与挡风功效研究

为了掌握戈壁地区铁路沿线各种既有挡风墙的功效与不足之处,基于流体数值分析方法,对高度为3.0 m的不同形式挡风墙背风侧在不同风速条件下的流场进行了模拟计算分析。得到了不同形式挡风墙背风侧的流场特点、风向和风速变化规律:对拉式挡风墙背风侧的涡流特征显著,其大风遮蔽效应系数呈现出先降后升的规律性变化;而土堤式挡风墙背风侧不仅不存在涡流区,且大风途经土堤式挡墙后流场运动要素变化较小。计算数据显示,对拉式挡风墙的挡风效果优于土堤式;挡风墙高度为3.0 m时,对拉式挡风墙能够满足要求,而土堤式挡风墙则不能满足要求,需要加以改进。以上研究结论为铁路的安全运行与防风沙设计提供参考与依据。     

提高大风条件下动车组运行安全性的防风设施过渡段优化研究

作为穿越大风区的高速铁路,兰新高铁的行车安全受大风环境的影响较为严重。对兰新高铁进行大风环境实车试验后,发现列车在某些位置出现明显晃车现象。结合实地考察和现场实车试验,基于三维、定常、不可压雷诺平均SSTk-ω两方程湍流模型来模拟其中一处典型地段的流场特性,得出线路上方最大速度突变点,并采用局部挡风墙改造和铲土方的方法对原始突变流场进行了优化。结果发现:通过局部挡风墙和地形地貌的优化改造,可以明显改善原始流场的突变。90°风向角作用下,1号过渡段、1号山梁、2号山梁和2号过渡段处,2线上方3 m高度处横向速度峰峰值分别为优化前的56.3%、24.4%、55.8%和67.2%,防风效果改善明显。     

京九线孔垄牵引变电所电分相改造方案研究

京九线既有孔垄牵引变电所电分相为六跨关节式电分相,由于安庆至九江高速铁路孔垄联络线引入既有孔垄站,为满足开行动车组列车运行的技术条件需求,需对既有孔垄牵引变电所电分相进行改造.以对既有运营干扰最小以及改造工程量最小为原则,经过方案比选,推荐采用上下行电分相对齐及移动距离最短的方案,实现满足开行动车组运行的技术条件,并给...     

戈壁强风区挡风构筑物限制下列车气动力学特性分析

基于数值模拟分析结论,揭示了在风速为35.1 m/s条件下,2种不同既有挡风构筑物结构形式限制下的列车气动力学特性规律。首先计算得到平坦地表列车所受侧向压力为3 645 N,倾覆力矩为7 900 N.m;路基高度为4.0 m时,侧向压力为7 978 N,倾覆力矩分别为17 820N.m;在平坦地表上设置土堤式挡风墙后,侧向压力与倾覆力矩分别减小45%、36%,设置对拉式挡风墙后,侧向压力与倾覆力矩绝对值分别减小94%和96%;当路基高度为4.0 m时,设置对拉式挡风墙后,压力与倾覆力矩绝对值均减小94%。分析表明,在平坦地表上对拉式挡风墙的防护效果好于土堤式挡风墙,得出各种既有挡风构筑物墙后列车的气动力学特性参数指标,为既有挡风构筑物的优化以及后建工程措施提供参考。     

侧风下挡风墙对CRH2列车一简支梁桥气动性能的影响

以CRH2列车、京沪高铁上32m简支梁桥为研究对象,采用商业计算流体力学软件Fluent,基于三维、定常N—S方程和Realizablek-ε湍流模型,进行侧风作用下挡风墙对车桥系统气动性能影响的数值模拟计算。通过雷诺数、挡风墙等价透风率、挡风墙高度、透风率及风偏角的改变,对车桥气动性能进行研究。计算结果表明：雷诺数对列车气动性能有一定影响。挡风墙高度的增加会使作用于桥梁上的侧力和力矩系数增大,升力系数则变化不明显。在等价透风率挡风墙下栏杆数量多的挡风墙挡风效果优于栏杆数量少的挡风墙。挡风墙高度并非越高越好,而是有一个合理的高度范围。在同一高度挡风墙下,列车气动力系数随着透风率的增大而增大。风偏角对列车气动性能影响的规律基本一致。     

构建特殊要求的安防体系

根据乌鲁木齐市的防恐、治安特殊需要,研究如何建立一套高标准、常态化安全防范体系,确定了乌鲁木齐城市轨道交通的安防设计标准。按照"技防、物防、人防"全方位设防的原则,在系统规模的选择方面充分考虑地域特点和安全因素;在土建设计方面分区域、多层次保护重点部位;在设备系统方面通过采取安防平台与其它相关设备系统及城市应急保障单位协调联动的综合安全防范措施,构建了目前国内城市轨道交通领域安防体系的最高标准。     

铁路风速风向 传感器动态响应特性实验研究

风速风向传感器能够实时准确可靠地提供风速风向数据,是确保风区铁路运输安全的关键要素之一。兰新铁路大风具有风速变化范围大、风向变化快的特性,对传感器的动态响应特性提出更高的要求。通过风洞模拟真实环境下风速风向改变的条件,对超声式和热场式风速风向传感器及强风仪分别进行动态特性实验,研究结果表明:各传感器均存在风速跟随性误差,但均满足使用要求;热场式传感器的风向跟随误差较小,超声波传感器风向跟随误差相对稍大,且风向输出不稳定;风向改变角速度降低时,传感器风向输出波动明显减小。     

乌鲁木齐集装箱中心站平面布置方案研究

乌鲁木齐集装箱中心站是《中长期铁路网规划》规划建设的18个铁路集装箱中心站之一,如何有效节约用地、减少土方工程,是平面布置的关键。根据三坪车站既有概况,结合乌鲁木齐铁路枢纽总图规划,从运营条件及运营管理、远期发展条件、与城市道路衔接条件和工程条件与投资等多方面,对提出的3个方案进行论证,最终推荐横列式布置方案。合理的平面布置形式,旨在为填方量较大的场站提供参考。     

乌鲁木齐地铁2号线哈马山车辆基地方案研究

国内对西北地区地铁车辆基地总平面布置、屋架结构形式及屋面采光方案的系统研究较少。从乌鲁木齐地铁2号线哈马山车辆基地的选址用地入手,通过分析段址环境及出入段线接轨条件,对场坪高程确定及总平面布置方案进行研究。通过对国内工业厂房普遍采用的钢筋混凝土柱支承网架结构、钢筋混凝土柱支承梯形钢屋架结构及门式刚架结构的特点进行对比分析,从节省用钢量及便于库内上部管线的布置角度推荐采用钢筋混凝土柱支承网架结构形式。通过对屋面三角形天窗、采光带/采光板及矩形天窗的特点进行对比分析,从采光效率及不易被积雪覆盖角度推荐采用三角形天窗形式。     

基于通风空调系统分析的乌鲁木齐地铁站台门方案选择

对目前地铁工程中通常采用的全高不封闭站台门和封闭站台门以及封闭-非封闭转换式等三种站台门的优缺点进行了分析。以乌鲁木齐地铁某地下车站为例,基于气候特点等工程实际情况,对不同站台门方案,从其对应的通风空调系统设备初投资、长期运行能耗、解决区间隧道内的新风量需求、活塞风过站泄压问题等方面进行了综合比选,进而提出乌鲁木齐地铁站台门采用全高非封闭站台门的建议。     

乌鲁木齐地铁1号线车辆选型及对线网的影响分析

结合乌鲁木齐轨道交通1号线车辆选型工程实际,提出符合乌鲁木齐轨道交通的车辆选型,并分析车辆选型对该市轨道交通线网网络化资源共享、联络线、车辆基地等影响,对乌鲁木齐城市轨道交通建设提出合理建议。乌鲁木齐轨道交通1号线采用4动2拖的A型车能够适应乌鲁木齐独特的单面长大坡道、气候、人文环境、安全防范等级、有限的地下交通资源等特点,乌鲁木齐全线网宜采用统一车辆制式,使得全线网大、架修取送车、生产运营管理更加高效、灵活。     

接触网支柱抗风性能研究

电气化铁路接触网支柱在大风作用下的稳定性直接影响接触网系统的安全性和可靠性。目前各规范计算接触网支柱风荷载的方法基本一致,但不同规范计算公式中给出的参数取值却有所区别,因此计算得到的风荷载也不相同,最终影响所设计接触网支柱的抗风性能。对各规范中接触网支柱风荷载计算方法及参数取值进行研究,给出其计算公式中各参数取值的建议,并对目前铁路采用的接触网支柱抗风性能进行分析研究,提出设计接触网支柱时应采取的加强措施。     

中欧班列乌鲁木齐集结中心规划方案研究

为了解决中欧班列存在的主要问题,保障中欧班列长期健康运行,通过分析中欧班列及既有集结中心存在的问题,结合市场需求,确定中欧班列乌鲁木齐集结中心的功能定位。依托中欧班列发展规划,利用增长率法进行运量预测。从枢纽规划布局、铁路场站功能定位对乌鲁木齐枢纽内的4个站点进行综合比较分析,推荐出合理的选址。并结合功能定位、班列集装箱集结种类进行功能分区和布局规划,形成集铁路区、整车集结仓储、海关监管及综合服务于一体的班列集结中心。研究了贯通式布置方案及尽头式布置方案,通过综合比选推荐运输组织灵活、效率较高的贯通式布置方案。     

安全风险管理信息系统在运输安全管理中的应用

针对铁路局集团公司的安全管理问题,文章将安全风险管理信息系统应用于中国铁路乌鲁木齐局集团有限公司(简称:乌鲁木齐局集团公司),并介绍了该系统的架构、功能模块,以及在乌鲁木齐局集团公司的应用情况和所取得的效果。实践证明,安全风险管理信息系统能够较好地为铁路局集团公司的管理提供支撑,保障其安全运营。