“新一代重载组合列车无线同步操控系统”在大秦线区段试验成功

正"新一代重载组合列车无线同步操控系统研究与应用"是太原局集团公司2019年立项研究的重载专项课题。2019年10月29日,2台国产化HXD1型电力机车(DK-2制动机)应用该系统在湖东站至袁树林站之间成功牵引了2.1万吨重载组合列车。经过进一步改进研制,完成了新一代重载组合列车无线同步操控系统在国产HXD1型机车(CCB-Ⅱ制动机)上的加装应用。该系统在背靠背测试和静态试验的     

分布式动力机车无线同步操控系统设计与实现

重载组合列车分布式动力机车无线同步操控系统是为解决长大重载组合列车的开行而设计的主要控制系统.分布式动力机车无线同步操控系统通过建立无线列车骨干网实现各重联机车的无线通信,从而传递机车控制指令和反馈机车工况,并通过各级网络的配合和机车之间的协同满足重载组合列车运行的要求.分布式动力机车无线同步操控系统的成功研制和批量应用为重载货运提供了重要的技术保证.     

机车同步操控无线数据传输系统

介绍一种用于重载列车机车同步操控系统的适应于多山地区及隧道线路条件的无线数据传输系统。该系统能够保证同步操控数据的传输质量,提高同步操控系统的可靠性。     

应用于重载组合列车的无线通信系统

无线通信系统是开行无线同步操控重载组合列车的关键,无线通信的质量和时延直接影响到同步操控时的制动和纵向冲动。介绍目前国内大多采用的空间分集与频率分集相结合的方式来提高无线通信质量的措施,并针对国内重载铁路实际运用的无线通信系统进行说明。     

机车无线同步操纵系统的研究及试验

为解决重载列车的机车无线同步操纵问题,研发了机车无线同步操纵系统。系统采用嵌入式单片机结构,内部各模块间采用CAN网络成网,各控制系统间采用800 MHz无线电台进行数据传输。对研发的系统在试验室进行试验验证,结果表明,机车无线同步操纵系统具有良好的跟随能力,同步时间小于2 s,可以满足重载列车开行的要求。     

大秦线重载组合列车列尾安全和预警系统通信技术

1 概述大秦线是我国第一条专用重载铁路,主要负责将煤炭资源从西部地区运输到东部地区.大秦线实现了LOCOTROL同步操控系统与GSM-R无线通信系统的完美结合,即通过基于通信的方式开行组合列车提高运力.采用同步操控技术开行2万t组合列车在我国尚属首次,必然要考虑列车运行的安全性和可靠性.制动是列车运行中最根本的安全保障措施,必须保证长大组合列车在紧急情况下能够及时有效制动.     

重载列车智能化操控算法研究与实现

为保证重载列车运输安全,优化运行效率,提升线路运输能力,基于朔黄线神华8轴万t列车对列车受力模型及牵引/再生系统滞后特性进行研究;根据重载列车的运行特性,采用模糊控制进行重载智能化操控,研究模糊控制算法的应用,并重点确定输入输出模糊集;分析朔黄线线路数据,结合预测控制,对重载列车调速指令进行计算,给出合理的牵引/再生操控、空气制动操控及过分相操控提示,辅助司机驾驶;计算机实现并现场试验,结果说明,算法对列车推荐速度跟随性良好,满足运行时间误差小于5%、节能5%~10%的要求。     

大秦线开行2万t级重载列车的关键技术问题和对策

讨论大秦线开行2万t级重载列车在机车车辆方面的关键技术问题，为此必须应用无线同步控制技术和先进的机车车辆技术装备。文中根据大秦线2万t列车的试验和仿真研究结果，提出大秦线安全开行2万t重载组合列车的技术对策和建议。     

机车无线重联控制系统

正1概述重载铁路运输的核心技术之一是重载列车动力分布无线重联控制技术。现代重载列车控制技术逐步向电控制动及动力分布控制、驾驶同步操纵的方式发展。采用ECP及分布动力控制技术、新型交流传动机车及机车遥控监测系统和基于无线通信技术的列车控制系统及网络计算机技术、实现有效的运输指挥及安全监控等重载列车新型技术装备正在重载发达国家得到普遍的应用。机车同步操控技术是重载列车中的关键技术,直接关     

机车无线同步控制技术对2万t重载组合列车纵向力的影响

针对采用机车无线同步控制技术的2万t重载组合列车（1＋2＋1）,研究其在紧急制动及常用全制动工况下的纵向动力学性能,并提出机车无线同步控制的合理延迟时间。采用自主开发的重载列车纵向动力学仿真计算软件,对单编5千t、单编1万t和2万t组合3种编组方式的重载列车在紧急制动及常用全制动停车工况下的纵向动力学性能进行仿真计算及比较分析;对主、从控机车采用不同延迟时间的2万t组合重载列车在紧急制动工况下的纵向力进行仿真计算。结果表明：2万t组合重载列车的纵向性能优于同等车辆装备的单编1万t重载列车,但差于单编5千t重载列车;2万t组合重载列车的主、从控机车的延迟时间应在4 s以内,才能满足大秦线重载列车运行的需要。     

大秦线2万吨重载列车试验研究

为开行2万吨重载列车，2003年起铁道部研究引进采用电控空气制动技术（ECP技术）和机车无线同步操纵技术（Locotrol技术），经研究决定采纳GE公司Locotrol列车无线同步遥控操作技术开行2万吨重载列车，开展相关试验研究。机车改造和第一次列车运行试验于2004年10月-12月在大同和大秦线进行。然后在2005年-2006年初的一年多的时间里，又进行了6次相关试验研究，2006年3月大秦线正式开行2万吨重载列车。     

重载组合列车分布动力机车重联控制系统无线传输同步性研究

为提高重载组合列车各重联机车无线控制的同步性能,基于800 MHz无线电空间波无线传输模式,建立重载组合列车分布动力机车重联控制无线传输同步性的马尔可夫决策模型,并采用有限阶段向后递归迭代算法进行求解.利用给出的决策模型和算法构建重载组合列车分布动力机车重联无线同步控制系统,并安装于神华线万吨重载组合列车的机车上进行测试.测试结果表明:机车间重联信息无线传输的平均周期仅为2.5s,小于美国GE公司LOCOTROL系统3s的平均周期,能够满足神华线重载组合列车运行的基本要求;采用800 MHz双频点组成双网传输,在无线电波弱场区能克服空间波传输受到干扰的影响,减少延迟时间.     

重载组合列车不同编组模式下制动性能研究分析

重载组合列车由于编组牵引机车设置位置的差异性,会造成组合列车制动指令接受/发送、列车制动/缓解以及列车充气时间等的差异性,通过对神华集团朔黄铁路开行的2万t重载组合列车不同编组模式对组合列车的影响分析,同时结合2万t重载组合列车静态时的试验数据,提出了"2+1+1编组"模式制动性能优于"1+1编组"模式的建议方案。     

大秦线3万t列车仿真计算与试验验证

为实现中国铁路重载运输技术再创新,同时为大秦线进一步增加运量进行技术储备,中国铁路总公司决定在大秦线组织进行3万t组合列车试验,对大秦线(含北同蒲线)在既有设备条件下首次采用Locotrol同步操纵系统开行3万t重载组合列车的牵引方式、安全性、运行品质、可行性等方面进行探索性试验研究。试验并开行3万t列车是一项庞大的系统工程,涉及机车车辆、通信信号、工务工程、牵引供电、运输组织等多方面内容,中国铁路总公司按照循序渐进、积极稳妥的推进原则,首先进行了不同编组方案3万t列车的仿真计算,并结合以往2万t列车试验和开行的成功经验,优选出了3万t列车试验编组,然后对优选的编组依次进行了静置试验和线路运行试验,最终于2014年4月2日成功进行了3万t列车运行试验[1]。     

大秦线3万吨重载列车试验相关研究

根据大秦线线路运输组织情况,在3万吨列车试验仿真分析的基础上,3万吨重载列车试验采用"1+1+1+1"编组模式。通过分析3万吨重载列车试验数据,研究"1+1+1+1"编组模式对3万吨重载列车成功开行的影响和启发,总结试验中出现的各种问题,为后续3万吨重载列车试验的深入研究提供重要参考。     

2万t级重载列车的技术对策及其纵向力研究

列车纵向动力作用是重载列车运用的关键技术问题,为此对于2万t级重载列车必须应用无线同步控制技术和先进的机车车辆技术装备.根据大秦线2万t列车的试验和仿真研究结果,说明应用Locotrol(无线同步控制)技术改善列车制动性能主要是减轻列车纵向力的作用;并对不同编组重载列车长大下坡道循环制动和紧急制动的纵向最大压钩力进行比较.此外,还提出了重载列车紧急制动的最大纵向压钩力简化计算的验证研究结果.     

3万t重载组合列车试验及优化操纵建议

大秦铁路在既有机车、车辆装备条件下,首次对采用Locotrol同步操纵系统开行的3万t重载组合列车进行了试验研究,列车牵引质量创造了我国重载试验新纪录。基于试验测试结果,对3万t重载组合列车的制动性能、正常运行工况下的纵向力大小及分布情况以及影响车钩力的主要因素进行分析,并结合分析结果提出3万t重载组合列车操纵优化建议,对深化研究3万t重载组合列车综合性能和后期常态化开行具有一定借鉴意义。     

重载组合列车纵向动力学及安全性问题研究

简要梳理我国重载组合列车纵向动力学综合试验和数值仿真研究方法；分析列车管减压量、缓解速度、线路坡度、电制力、列车编组方式、Locotrol同步作用时间等因素对列车纵向动力学的影响规律和作用机理；研究中部从控机车及其钩缓装置受压稳定性、电制侧向过岔安全性等安全问题的产生原因、作用机理和影响因素；提出重载组合列车安全技术提升策略，以提高我国重载列车运行安全性。     

铁路重载运输组合站重载列车组合方案的优化方法

对重载运输组合站组合方案进行优化研究,分析我国重载运输组合站作业过程,并归纳出组合站组合作业特征,在考虑组合规则、列车重量、最晚开始组合时间等约束的条件下,以列车在组合站总停留时间及分解时间之和最小为目标,构建符合我国重载运输组合站重载列车组合作业特征的非线性0-1规划模型。在分析模型性质的基础上,得出时间消耗最小目标下组合方案优先选择次序,并根据上述性质推论设计出"表格法"对模型进行求解。算例表明:对于到达列车规模为18列的算例,通过上述优化方法,可减少2次不必要的分解作业并节省时间消耗128min。     

重载组合列车纵向力劣化分析与运行安全研究

我国的大秦铁路重载组合列车采用Locotrol同步控制系统,可使列车头部主控机车与中部从控机车间保持同步操纵。但是在列车缓解过程中,由于全列只有2个机车作为风源对列车管充风,列车前后部制动同步性差,纵向冲动明显,特别是位于列车中部断面的机车将不可避免地受到大纵向力作用的冲击,严重影响重载列车的运行安全。为探究大秦线中部从控机车循环制动中的纵向力演变规律,进行列车在等效坡度、制动初速、缓解初速、制动-缓解初速差和电制力等各种制动调速过程中不同工况下的一系列试验,对大秦线2万t重载组合列车的中部机车纵向力进行了全面系统的分析。针对重载列车运行安全性问题,提出了2种改善途径,一是提高钩缓装置的受压稳定性,二是通过优化操纵降低列车纵向冲动。此外,根据重载组合列车纵向动力学仿真模型的计算结果,对大秦线2万t重载组合列车在关键区段的实际运行操纵方式进行了仿真模拟。仿真结果表明：在长大坡道循环制动缓解过程中,降低电制力可在一定程度上降低重载组合列车中部机车的压钩力。通过利用坡度变化和改变电制力的优化操纵可以降低重载组合列车纵向冲动。进一步验证了试验分析的结论,为列车操纵优化提供了理论依据。