下一代地铁列车关键技术方案设计

为解决我国地铁列车相关技术及装备日益发展的需要,设计了以智能化、节能环保、高可用性、高适应性及高安全性为特征的下一代地铁车辆关键技术研究方案,提出了智能化信息服务技术、新能源技术、新一代工业以太网技术、新型牵引制动技术及减振技术等列车关键技术。通过相关研究以推动我国城市轨道交通相关产业的升级优化,提高轨道交通装备制造业在国际上的竞争力。     

系列化中国标准地铁列车电气系统

针对目前国内城市轨道交通车辆电气系统标准化程度低、备件繁多、智能化程度不高等问题，基于系列化中国标准地铁列车的顶层设计原则，进行了地铁列车电气系统调研与新技术应用研究，围绕用户需求开展了不同车型电气系统及部件的接口规范化、性能及功能简统化和标准化等设计工作，完成了系列化中国标准地铁列车电气系统平台研制，实现了电气系统的智能化、可配置化和功能性能升级，更安全、更智能、更节能的电气系统平台可为系列化标准地铁的推广应用和智慧城轨的建设奠定基础。     

地铁车辆能耗分析及节能措施研究

以当前地铁车辆运行能耗的现状为出发点,从牵引净能耗和辅助能耗两方面分析了地铁能耗的主要构成和线路设计中的信号控车、节能坡、节能供电等关键影响因素。针对列车能耗现状分析,分别从减小列车质量和提升关键系统效率等方面提出节能措施,分析了高频辅助变流器、变频空调和智能照明等新技术应用可带来的节能效果,从而为地铁运营节能优化和地铁车辆应用选型提供参考和借鉴。     

下一代地铁列车节能型牵引及辅助变流系统

牵引和辅助变流器系统作为地铁列车牵引传动以及车载负载供电的核心设备之一,直接决定地铁列车的性能、效率以及运行的可靠性。介绍我国下一代地铁列车的节能型牵引及辅助变流器系统。针对牵引变流器系统,介绍其基本功能,并就永磁同步电机在地铁列车上的应用和自牵引系统设计的实现展开研究;针对辅助变流器系统,介绍其拓扑结构和基本功能,针对新型的高频辅助逆变器的结构和功能展开讨论。通过牵引和辅助系统的综合优化设计,实现地铁列车的高性能、高效率以及可靠运行。     

中国下一代地铁列车完成试运行通过专家验收

正2019年12月17日,科技部高新技术司在青岛组织召开项目验收会,中车四方股份公司牵头承担的国家科技支撑计划——下一代地铁列车项目顺利通过专家组验收。下一代地铁列车是面向未来应用研发的我国全新一代地铁列车。自2015年启动研发,前后历经4年攻关,下一代地铁列车代表地铁车辆未来技术发展方向,有着"未来地铁"之称,车身更轻。     

系列化中国标准地铁列车综述

为减少城轨车辆研发成本及缩短研制周期,解决不同产品平台差异带来的成本增加等问题,开展了系列化中国标准地铁列车的研制。系列化中国标准地铁列车平台以用户需求为主线,结合新产品、新技术、新材料的技术升级换代,充分考虑车辆全寿命周期成本,具有标准更统一、环境更适应、配置更灵活、架构更安全、运行更节能、运维更智能、运用更高效、乘坐更舒适等技术特点。文章介绍了系列化中国标准地铁列车项目研究的主要内容,详细阐述了系列化中国标准地铁列车平台的技术特点,并重点分析了该项目的经济效益和社会效益。     

标准地铁列车乘客信息系统设计

标准地铁列车乘客信息系统设计充分吸收了既有地铁列车运用经验,在标准化、模块化设计的基础上增加选配项,以满足不同用户的个性需求。文章介绍了标准地铁列车乘客信息系统的设计思路,重点阐述了总线形式选择、系统构架及外部接口设计等内容。     

下一代地铁列车网络控制系统的研制

介绍了下一代地铁网络控制系统,采用基于工业以太网的列车控制与信息服务多网融合的方案,充分考虑列车控制安全及网络信息安全,满足列车控制系统的功能、性能及安全需求。     

考虑冲击限制的地铁列车牵引计算算法

地铁列车牵引计算往往沿用铁路列车的牵引计算方法,忽略了地铁车辆对控制加速度的"缓变式"处理过程,给牵引计算的控制加速度、速度和运行时间计算带来偏差。给出了考虑冲击限制情况下,地铁列车最大能力运行及节能运行时的牵引计算算法,并采用实际列车和线路数据对算法进行了验证。计算结果表明,考虑冲击限制的地铁列车牵引计算算法可以提高牵引计算中列车速度、加速度和时间的仿真精度,使速度和加速度的仿真计算结果更符合地铁列车运行实际,区间运行时间的计算精度可提高2%以上。     

下一代高速列车关键技术的发展趋势与展望

迅速发展的轨道车辆装备制造业已经成为未来世界经济发展的重要引擎。针对全球高速铁路发展及高速列车的技术特征进行技术分析和调研,分析了世界高速铁路发展状况及高速列车发展计划,尤其是欧洲及日本的下一代高速列车技术研制特征。同时,介绍我国下一代高速列车的技术特征和技术目标,包括设计理念,车体、转向架、牵引传动和制动、智能化特征、安全性等关键技术。重点提出我国下一代高速列车的技术指标建议值,论述了下一代高速列车转向架、车体、牵引传动等关键系统的技术发展方向和智能化的设计目标。结论表明:国内外下一代高速铁路的技术发展和竞争依然比较激烈,下一代高速铁路先进技术成为当前的主要热点和重要研究方向,具有迫切性和必要性。     

下一代地铁旅客信息系统广播控制系统单元的设计实现

传统的广播控制系统单元已经难以满足日益发展的地铁旅客信息系统应用需求。文章提出下一代地铁广播控制系统单元（ACSU）的设计思路与实现方案。介绍其系统原理和功能划分，重点分析了其硬件和软件设计。经装车验证，该ACSU提供的下一代地铁智能化应用反馈良好。     

地铁列车的实时通信网络研究

实时以太网用于车载网络有其特有的优势，文章依据地铁列车通信网络典型结构，通过对PROFINET实时以太网协议特征、传输时延分析研究、理论计算和仿真实验，论证实时以太网络作为下一代地铁列车通信网络的可行性。     

地铁列车车头绕流场的仿真计算与分析

随着地铁列车的发展,地铁列车的速度也在不断提高,其空气动力学性能也表现得愈来愈突出,本文以地铁列车为对象,建立了其外流场气动力学模型,并进行了列车车头绕流场计算与分析,结合地铁列车造型美学要求提出了48°前窗倾角流线型地铁列车车头设计方案,达到地铁列车车头设计空气动力学与美学结构设计的统一。     

地铁列车车头外流场的数值仿真分析

随着地铁列车的速度不断提高,其空气动力性能也显得越来越重要。提出并建立地铁列车车头外流场计算模型,运用列车空气动力学原理并借助流体分析软件CFX对计算模型进行了仿真计算。根据计算结果,分析比较了各模型的外流场、压力场的分布,得出具有良好气动性能的车头外形设计参数,可供地铁列车外形设计作参考。     

地铁列车驾驶仿真器声音仿真系统研究

声音仿真系统是地铁列车驾驶仿真器的重要组成部分。介绍了地铁列车驾驶仿真器的基本结构和功能,提出了利用DirectSound进行声音仿真的基本思路,阐述了基于 DirectSound的地铁列车驾驶仿真器声音仿真系统的具体实现方法。     

地铁列车清洗机的循环水供给系统

循环水供给系统是地铁列车清洗机的一个重要组成部分。介绍了循环水供给系统的设计原理,对其存在的典型问题进行原因分析,并提出解决方案。改造后的循环水供给系统目前运行正常,达到了防止"气缚现象"发生的目的,可为检修列车清洗机、验收调试新安装的列车清洗机提供帮助。     

浅谈地铁制动控制与列车冲动

地铁的稳定性和舒适度正受到越来越多的重视.通过分析国内外关于列车冲击的相关标准,提出采用减速度和冲击率来评价列车冲动.研究地铁列车制动减速度与列车冲击率之间的关系,提出了针对地铁制动系统空气制动和复合制动的制动控制方法.     

小型地铁列车牵引制动试验台设计

设计了一个用于仿真地铁列车牵引制动性能的小型试验台,该试验台能够模拟地铁列车起动加速、惰行和制动过程。其以计算机为控制核心,通过Lab VIEW软件和数据采集设备实现人机交互,采用变频器控制电机转速和方向的方法实现地铁列车起动加速和惰行的模拟,采用程控电源及制动夹钳装置控制电动推杆的方法实现地铁列车制动的模拟。整个装置成本低、体积小、质量轻、运行稳定流畅,较好地实现了人机交互和计算机自动控制功能。     

基于STPA的安全分析方法在下一代列车运行控制系统中的应用

城市轨道交通行业已在开发下一代列车运行控制(NGTC)系统。由于NGTC的设计缺乏足够的经验或相关标准,使得传统的安全分析方法很难为其定义合适的安全需求。将系统理论过程分析方法应用于NGTC系统设计概念定义阶段的安全分析过程中,发现了一些在传统的安全分析中容易忽略的潜在危害。在此基础上,扩展了列车移动授权的概念,提出了新的安全约束条件,不仅提高了NGTC的安全性,而且证明了系统理论过程分析(STPA)在列车运行控制系统安全分析中的适用性和可用性。