京张高铁智能型动车组应急自走行系统组成及功能分析

我国首次在京张高铁智能型动车组上使用了应急自走行技术。应急自走行系统由动力蓄电池、双向充电机和UAS(应急自走行辅助装置)组成,介绍了各组成部分的功能和相关技术参数,分析了动力蓄电池和双向充电机在5种运行工况下的工作模式,分析了空调应急模式和应急自走行模式的启动条件及在相应应急模式下UAS的工作流程。京张高铁智能型动车组样车试制已完成,测试表明应急自走行系统的性能稳定。     

天兴洲公铁分建40 m简支梁桥客运线上高速列车脱轨控制研究

基于高速列车-桥梁时变系统空间振动分析模型,采用弹性系统动力学总势能不变值原理及形成系统矩阵的“对号入座”法则,建立此系统空间振动方程。运用列车脱轨能量随机分析理论,对天兴洲公铁分建40 m简支梁桥客运线上高速列车在设计车速以内是否脱轨及在不脱轨条件下高速列车走行舒适性进行分析。研究结果表明:该桥上高速列车在300km/h车速以内运行时不会脱轨;高速列车走行舒适性均在良好标准以上;该桥竖向振动加速度满足要求。     

基于旅客列车安全监测系统与神经网络的走行部状态监测研究

基于LONWORKS及WORDFIP网络的旅客列车安全监测系统,为铁道车辆走行部状态评估提供了崭新的思路与平台.通过列车网可以实现同一列车不同车位转向架的振动状态实时监测、特征抽取与结果记录.目前,我国铁路上运营的大部分提速、准高速列车同一列车的走行部具有可比性.利用列车安全监测网通过DSP技术得到具有可比性的走行部特征信息,利用ART2神经网络的自组织特性实现车辆状态自动分类,为运用车辆的状态评估及维修提供了解决方案,该方法通过装车试验得到验证.     

城轨列车走行部地面检测系统研究与设计

走行部作为城轨列车的关键部件,其服役状态对列车运行安全起着至关重要的作用。目前,中国城轨列车走行部实时监测系统尚在起步阶段,且多数集中在轴箱监测,监测功能单一。研究并设计一套城轨列车走行部地面检测系统,针对轮对尺寸、车底关键部件异常及轴箱、电机等部件温度异常具有检测报警功能,此外还具备系统自检、自动防护、测轴计速和车号识别读取的辅助功能。系统实现了对城轨列车走行部关键零部件的通过式检测,并能针对检测结果做出故障预警。该系统已在北京地铁9号线投入使用,对现有列车检修工作起到很好的支持作用,对城轨列车在途监测的实现具有指导意义。     

地铁列车应急信息发布控制装置设计

为了使司机能够及时有效地得到行车调度和车辆技术人员的远程指导,设计地铁列车应急信息发布控制装置。介绍地铁列车应急信息发布控制装置的组成框架,着重从硬件和软件设计2个方面,阐述地铁列车应急信息发布控制装置的核心部件——应急控制器的设计。现场试验表明,地铁列车应急信息发布控制装置满足设计需求,能够快速获取正线运营地铁列车发生故障时的主要状态信息和故障信息,有助于司机快速处理地铁列车运营中出现的突发故障。     

ICE家族的新成员——ICE2.2

本文全面阐述了德国铁路新开发的第三代ＩＣＥ城间高速列车－ＩＣＥ２．２的设计要求与全新概念，其中包括：车体结构与内装修设计，走行部分与牵引设备等。该列车首次采取动力分散式动车且，装有再生，线性涡流，盘形制动，并设有列车信息和故障诊断系统。列车构造速度３３０ｋｍ／ｈ，最高运行速度３００ｋｍ／ｈ，将成为德国技术水平先进、档次最高的高速列车，拟用于德国１９９８年后的国内和欧洲高速铁路网高速客运。     

基于粒子滤波器的高铁走行部参数估计研究

引入基于参数估计的方法,描述了高速列车走行部简化模型的构建和使用粒子滤波器对其进行参数估计的研究。结果表明,粒子滤波器能很好地估计出高速列车走行部的关键参数。     

客运专线某钢管混凝土提篮拱桥列车走行性分析

针对武广客运专线胡家湾大桥,提出单箱三室箱形系梁的钢管混凝土拱桥空间振动分析模型,建立了高速列车-桥梁系统振动方程。运用列车脱轨能量随机分析理论,计算了胡家湾大桥上列车走行安全性。提出桥梁抗脱轨安全系数的计算式,并计算了该桥的抗脱轨安全系数。在列车不会脱轨的条件下,计算了该桥上列车走行舒适性。计算结果表明:ICE列车以不超过300 km/h车速通过该桥时,列车不会脱轨;桥梁抗脱轨安全系数很大,具有很高的抗脱轨安全度;在列车正常运行时,舒适性指标达到了良好以上等级。研究成果可为该桥设计提供理论依据。     

高速列车防火技术设计探讨

高速列车的防火设计非常重要，我国的高速列车的防火设计逐步向国际标准靠拢，本文介绍了现阶段我国高速列车的防火设计指导思想，材料选择，结构设计，烟火报警，应急逃生对策设计等。     

面向复杂高速铁路网的列车运行计划应急调整方案研究

针对高速铁路应急调整存在的问题，研究面向复杂高速铁路网的列车运行计划应急调整方案，设计高速铁路列车应急调整流程，以及非正常事件下基于“一事一图”的高速铁路列车应急调整系统，以提高铁路应急处置能力。该系统运用时空网络、拉格朗日松弛理论，采用模块化设计，具有设置封锁、自动生成运行图、计划修改与下达等功能，已应用于中国铁路北京局集团有限公司应急指挥中心，为铁路调度部门应急指挥提供了辅助决策支持，取得了良好的应用效果。     

高速铁路列车追踪间隔仿真计算系统设计与实现

列车追踪间隔与高速铁路列车运营密切相关,通过列车追踪间隔仿真系统能够检验列车牵引特性、线路条件等因素对列车追踪间隔时间的影响,对研究列车追踪间隔时间优化及列车技术作业方案设计提供有效的帮助。文章介绍了高速铁路列车追踪间隔仿真计算系统的设计,使用列车间隔时间标准化计算方法,结合列车牵引计算、车站以及线路等数据,通过原型系统的开发,实现了列车运行曲线与列车追踪间隔时间的计算与仿真。具体介绍了系统结构,功能设计及数据结构,以一个实际数据为例对系统的功能以及技术可行性进行了验证。实验输出数据基本符合我国实际情况,该系统能够作为列车追踪间隔相关研究的可靠工具。     

地铁B型车牵引能耗与再生制动节能效果分析

通过模拟列车运行速度曲线,分析列车的牵引耗电量和再生制动的节能效果;探讨地铁运营的节能措施,提高运营管理水平。通过对大量列车牵引计算图的分析,获得了地铁B2型车和B1型车日常运营的启动加速度、制动减速度、列车旅行速度、牵引耗电量、列车单位耗电量以及再生制动的节能效果;比较了运行速度由80 km/h提高到100 km/h的运行效果;探讨了地铁车辆选型的基本原则,对工程设计和运营管理具有一定的参考价值。     

基于列控车载设备制动曲线的高速列车牵引计算平台

为了检算铁路客运专线闭塞分区长度与列控系统的符合性,设计基于列控车载设备制动曲线的高速列车牵引计算平台。采用HTML,CSS,JavaScript,Vue.js,Node.js和Koa等Web技术进行开发,使用MySQL作为后端数据库,构建B/S架构应用平台,包括基础数据处理、列车运行仿真、列车追踪间隔时间计算、闭塞分区检算和统计分析5个功能模块。其中,列车运行仿真模块为牵引计算平台的核心,由线路信息、列车动力学模型、列控车载设备制动曲线算法和速度控制组成;列控车载设备制动曲线算法具备列车超速防护功能,根据移动授权和列车速度距离信息生成允许速度和制动指令,实现列车运行仿真的闭环处理。选取京沪高速铁路列控工程数据和CRH3A型动车组参数进行列车牵引计算,得到高速铁路列车追踪间隔时间,验证闭塞分区设计长度满足列控车载设备制动距离要求。结果表明:该平台可用于闭塞分区长度符合性检算,从而验证闭塞分区设计与列控系统的匹配性。     

高速铁路牵引计算与仿真系统研究

高速铁路的牵引计算与仿真对优化高速铁路线路设计、优化列车运行时间等方面具有重要意义。然而由于缺少高速铁路牵引计算规范和动车组数据资料保密未公开等原因,导致对高速铁路牵引计算仿真与系统的研究较少。采用动车组特性曲线CAD矢量化法和程序开发相结合,解决了高速铁路牵引计算力学数据的有效获取。基于多质点模型,建立了动车组牵引力、制动力、列车阻力的计算方法和公式。从牵引、惰行和制动三方面建立了动车组运动模型求解和运行过程计算算法。在此基础上,采用C#2010编程语言和Access数据库,开发了基于多质点模型的动车组牵引计算与仿真系统。实现了动车组数据和线路等数据的一体化管理;采用动车组编组等参数化设置,实现了不同参数下的高速铁路牵引计算与运行过程的完整仿真。     

基于牵引仿真的列车运行图软冲突疏解方法研究

定义存在于高速铁路列车运行图运行线间的使列车无法在适当功率下运行的软冲突问题,该问题使用既有列车运行图规划方法难以有效解决。分析软冲突形成的机理及其影响,论证牵引供电与列车群一体化仿真计算方法能较好解决软冲突问题,即利用牵引供电计算实现列车运行图软冲突的检测,基于该检测结果进行列车仿真运行调整,从而实现对软冲突的剔除。一体化仿真方法不仅能实现高速列车运行图软冲突的疏解,同时也能得出列车运行过程的操纵策略,并解决了交流牵引供电仿真计算中的某些难点问题。选用我国某一高速铁路线路为例,验证基于牵引仿真的列车运行图软冲突疏解方法。     

建立在信号系统上的牵引供电实时模拟系统

一个建立在信号系统之上的多车运行实时模拟系统可以优化和确定列车最小运行间隔,在预定的时刻表、发车间隔、线路条件、列车性质下,对全线的列车运行情况进行虚拟仿真模拟;同时在该系统中嵌入供电模块,可以实时再现列车、牵引网、供电臂、变电所的电压及电流情况,并就网压变化对列车运行的影响进行模拟分析。因此,该系统将成为铁路运营及牵引供电系统设计有利的计算机辅助设计工具。     

基于改进遗传算法的高速列车节能优化研究

为有效降低列车运行能耗,针对高速列车行进过程中的能耗优化问题,讨论了列车运行阻力的计算及列车停车点的设置,以此建立以列车能耗最小为优化目标的列车运行优化模型,提出3代逼近搜索的引导机制,改进了传统遗传算法中的算子,同时引入逆转算子提高算法求解能力。以CRH380B型高速列车和合福高铁(合肥—福州)数据为基础进行仿真,列车运行能耗降低了10.7%。仿真结果表明,提出的改进遗传优化算法在高速列车行进过程中,满足列车运行准时性和安全性,且能够有效降低运行能耗。     

城市轨道交通列车定时节能优化方法研究

针对城市轨道交通启停频繁的运行特点,从降低牵引能耗的角度出发,应用"四阶段"最优运行策略,得到各个阶段牵引能耗的计算公式。以牵引距离为自变量,将运行距离和线路条件等作为约束条件,设计了单列车站间牵引能耗计算方法。在此基础上,以牵引能耗值和运行时间误差的权重和作为目标函数,采用遗传算法进行优化,得到最优的牵引距离,从而得到各个阶段的运行距离,达到定时节能的目的。通过限制最大加速度值达到同时降低牵引能耗值和提高乘客舒适度的目的。通过算例在MATLAB软件中进行仿真分析,与实测值相比,定时节能优化情况下可节能22.45%;兼顾舒适度情况下,可节能21.99%。从仿真图可以看出,优化结果减少了工况转换次数,曲线更平滑。     

基于改进DE的城轨列车节能速度曲线研究

采用改进交叉策略的差分进化（DE，Differential Evolution）算法，研究城轨列车节能优化的速度曲线生成。该算法以起点到目标停车点的距离和工况状态值作为个体基因，基于改进交叉策略，结合工况转换原则，对变异后的个体基因进行有效化处理。建立末速度、停车位置误差、运行时间和牵引能耗的评价模型，在满足安全运行和舒适度要求下生成最优列车自动运行（ATO，Automatic Train Operation）速度曲线。经数据仿真测试，牵引能耗为28.8 kw·h。生成的速度曲线，在准时到达的前提下，具有较好的节能效果，对城市轨道交通的列车节能优化运行研究具有一定的参考价值。     

基于元胞自动机的高速铁路列车群追踪运行仿真模型

为分析高速铁路列车在追踪间隔缩小时的运行状态,根据准移动闭塞系统原理,设置列车区间运行和车站运行的演化规则,建立准移动闭塞条件下基于元胞自动机的列车群追踪运行仿真模型。利用元胞自动机对京沪高速铁路线路"上海虹桥—南京南"运行图中追踪运行的10列车进行建模仿真,分析仿真结果验证到达间隔时间是制约追踪间隔的瓶颈,并得出后行列车满足追踪间隔4 min或3 min的情况下,其运行速度不受前行列车的干扰。