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。     

我国第一个现代化箭翎线在石家庄站诞生

箭翎线是摘挂列车解体编组的自动化设施,也是编组站现代化的一项新技术。因其平面形似箭翎,因此而得名箭翎线。 概述 目前,在我国编组站上,摘挂列车解编作业,多采用小驼峰或平面牵出线的作业方式,占用股道多,重复作业多,安全程度差,劳动强度大,作业效率低。石家庄编组站在未建成箭翎线之前也同样存在这些问题。 为解决我国摘挂列车解编作业效率低的普遍性问题,1991年4月,部科技司与北京局签订了“箭翎线     

高速列车应急自走行辅助驾驶研究

当牵引供电网发生故障,高速列车应急自走行系统受车载储能装置容量限制,特别是在线路条件复杂时,如何操纵列车实现就近停车变得异常困难.为了解决高速列车应急自走行系统的速度曲线规划问题,进行了应急自走行辅助驾驶装置的功能设计和系统结构设计.根据列车应急运行的特点,设计了应急自走行优化算法.以CR400BF复兴号动车组列车运行...     

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。     

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。     

考虑非一致地震输入的车-桥系统动力响应分析

针对地震对列车在高速铁路桥梁上走行安全性的影响,将桥梁在地震作用下的运动方程和车辆振动方程通过桥梁子系统与车辆子系统间的非线性轮轨接触关系联系起来,建立可考虑行波效应影响的长大跨度桥梁—列车耦合系统的地震反应分析模型。利用车—桥系统地震反应分析程序,对高速列车在不同特征地震荷载作用下通过某高速铁路连续梁桥进行仿真分析,研究列车速度和地震波行波效应对车—桥系统动力响应的影响。研究结果表明:地震波行波效应对车—桥系统的振动响应有重要影响,并不总是地震波行波速度越大,车辆的动力响应的计算结果越接近一致激励时的相应值;在进行大跨度连续梁桥车—桥系统的地震反应分析时,应按桥址处的实际场地土特性考虑地震波行波效应的影响;地震荷载作用时车体的横向振动加速度以及各项安全评价指标均随列车速度的提高而增大,在评价地震作用下高速铁路连续梁桥上列车的走行安全性时,必须考虑列车运行速度的影响,给出了确保地震发生时高速列车在桥上安全运行的临界速度限值。     

基于深度学习的地铁列车走行部关键部件温度检测系统

地铁列车走行部的良好运行状态是列车安全运行的保障。针对其关键部件发热故障的检测问题，研发了基于深度学习的地铁列车走行部关键部件温度检测系统。该系统采用红外热像仪获取走行部热成像图，引入注意力机制模块和CIoU损失函数，改进YOLOv5目标检测模型，识别、定位出关键部件；对关键部件图像进行灰度化处理和自适应阈值分割等操作，提取温度。基于实验室的Pytorch深度学习平台，在南京地铁运营公司马群车辆段对所研发的系统进行实验。实验结果表明，该系统可以获取走行部热成像图，准确定位关键部件并提取其温度信息。     

南京长江大桥128 m钢桁梁上列车走行安全性分析

京沪线南京长江大桥128 m简支钢桁梁在提速货物列车通过时,其横向振幅很大,远远超过我国《铁路桥梁检定规范》规定的限值,涉及到该梁上列车走行的安全性。针对这一问题,运用桥上列车脱轨能量随机分析理论,对该梁上列车走行的安全性进行计算和分析,结果表明:当货物列车以不超过80 km/h速度通过该梁时,车桥系统横向振动是稳定的不会脱轨,列车走行安全性有保证。此结论符合现场实际情况,为该桥未采取限速措施提供了充分的理论依据。     

新型半主动悬挂系统装车试验结果分析

为研究改善高速列车乘坐舒适度,在山阳新干线500系电动车组上对新型半主动悬挂系统进行了走行试验。试验结果证实了其减振效果等于或高于现行半主动悬挂系统。     

秦沈客运专线常用跨度桥梁的动力分析

铁路列车通过桥梁时将引起枯梁结构的振动，而桥梁的振动又反过来影响列车的运行，其中线路的轨道不平顺对列车和桥梁的振动起很大作用，这种相互作用，相互影响的问题就是列车－线路－桥梁耦合振动问题。随着列车速度的提高，桥梁的动力特性和列车运行安全性与舒适性在设计桥梁时必须加以充分考虑。本文160km/h,200km/h,300km/h三种等级的列车数以及对应的轨道不平顺波，综合考虑列车－线路－桥梁的共同作用，全面分析秦沈客运专线设计过程中的62种不同设计方案的桥梁，评价以上桥梁动力特性及列车走行性，为客运专线桥梁设计提供技术依据，其中有27种方案经有关单位审查后在秦沈客运专线中使用。     

旅客无线通信系统

为旅客列车乘务员配备备用公共地址（PA）通信系统，建立与旅客之间的通信联系是可行的。当发生紧急情况（碰撞、脱轨等），列车通信线路遭到破坏时，装备了PA／对讲电话系统的铁路旅客车厢失去了与整个列车的通信能力。这时，要求列车乘务员必须能够与旅客建立联系，向旅客说明情况，消除恐慌，避免发生对旅客和列车乘务人员造成伤害或带来其他危险的情况。 美国联邦铁路局（FRA）资助了一个小企业创新研究（SBIR）项目，对铁路旅客车厢内配备备用通信系统，以便在发生列车通信线路遭受破坏或中断时发挥通信联系作用的可行性进行研究。该备用系统的供电将独立于车厢电池装置。从列车通信线路遭到破坏的那一时刻开始，可满足1小时的通话。列车乘务员及急救人员可利用手持装置通过该系统在一定的范围内从车厢内或车厢外向旅客发出指令。 DFuzion，Inc．公司被指定对其建议使用的旅客无线通信系统（WPCS）的开发进行研究。WPCS通过802．11x Wi—Fi网格技术。在整个列车编组上建立容错、自修复、安全、无线移动的网格网络。WPCS利用基于网格协议的手持无线装置。通过车内无线网络接入点，最终与旅客建立联系。WPCS由可充式直流电源供电。直流电源由列车主电源充电，当失去列车主电源时，系统仍能继续工作。WPCS概念的可行性通过了多次计算机模拟试验的验证（图1），当列车通信线路网络需要服务器支持或网格网络节点被破坏时，该无线网格网络整体上能继续工作。     

无砟轨道结构层对高速铁路列车—桥梁系统动力响应的影响

基于非线性弹性Hertz接触理论和Kalker蠕滑理论,建立了高速铁路列车—无砟轨道—桥梁精细化计算模型,以高速铁路32 m跨简支箱梁桥和CRTSⅡ型板式无砟轨道为研究对象,编制了MATLAB程序分别计算有(无)无砟轨道列车—桥梁系统的动力响应及列车走行安全指标并作对比分析。计算结果表明:对于桥梁的动力响应,不考虑无砟轨道时结构变位等动力响应减小;对于列车的动力响应,不考虑无砟轨道时,多数列车动力响应及走行安全指标有较大增加。     

关于列车-轨道(桥梁)时变系统空间振动方程的建立及其求解

分析了国内外在列车一轨道(桥梁)时变系统空间振动方程的建立及其求解过程中存在的根本问题：基于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(它不是一般的有限元分析中的计算机编码法和刚度集成法),可以很好地克服这一根本问题,同时还可以简便有效地建立并求解此时变系统空间振动方程,在直线轨道及桥梁上货物列车脱轨计算中取得了良好效果。对2座桥上列车走行安全性、平稳性及舒适性进行了分析,分析结果已被有关铁路局采用。     

地震作用下高速铁路列车—无砟轨道—桥梁系统动力响应及列车走行安全研究

在总结和吸收既有研究成果的基础上,以铺设CRTSⅡ板式无砟轨道的高速铁路简支梁桥为工程背景,对地震作用下高速铁路列车—无砟轨道—桥梁的动力响应及列车走行安全性进行系统研究,提出地震时不同条件下高速列车在桥上安全运行限速     

灵活编组技术在城市轨道交通全自动运行系统中的应用

为实现城市轨道交通运输能力与运输效率的有机结合，使之在满足运营需求的条件下最大限度地降低运营成本。基于灵活编组技术的特点，详细介绍了灵活编组技术在城市轨道交通全自动运行系统中的应用方案，包括该技术对信号系统的要求、列车连挂/解编区域的选择、列车连挂/解编轨道区段长度的设置、列车连挂与解编场景等。重点介绍了连挂列车位置报告发送方案、连挂列车接口技术、近距离停车技术、车辆网络融合技术等列车灵活编组的关键技术。以北京地铁3号线列车灵活编组技术的应用为例，对其经济性进行了分析，证明该技术的合理性和可行性。     

X2000列车在美国的试验结果

瑞典Ｘ２０００列车于１９９０年作为既有线上开行的高速列车投入运用取得了成功，美国Ａｍｔｒａｋ公司率先提出为１９９７年在东北走廓（华盛顿－纽约－波士顿）开行高速列车对既有线进行现状化改造的计划，并于１９９１年签订了Ｘ２０００列车在美国进行为期一年的试验和展示性运营的协议。本文介绍的就是该列车的试验结果，列车走行了１４．６万ｋｍ，创造了可靠性１００％的纪录，其技术状态超过了美国方面提出的全部技术要求。     

考虑轨道静态变位的简支梁竖向刚度限值研究

研究目的:高速铁路桥梁在徐变、温度、桥墩沉降等作用下会发生多种静态变位,进而影响轨道平顺性与列车走行舒适性和安全性。本文将桥梁静态变位与列车活载下的动态变形统筹考虑以获取简支梁竖向刚度限值,使得列车在一定轨道静态变位的简支梁上具有优良的走行性。研究结论:(1)小于活载挠度的初始桥梁上拱对列车走行性有利,而初始下挠、桥墩不均匀沉降、轨面随机不平顺及过大的初始上拱均为不利因素;(2)规范在桥梁刚度的限值上留有一定富余度,跨度越短、车速越高则对桥梁静态变位的要求越严格;(3)设计时可在预测桥梁静态变位的基础上合理选择桥梁刚度,养护时则可根据当前桥梁的实际刚度和静态变位组合采取整治措施;(4)本研究成果可为铁路桥梁刚度设计、运营维护及规范修订提供参考。     

基于事件的控制技术在地铁列车运行中的应用

研究移动闭塞条件下地铁列车的运行规律,建立地铁列车运行模型,将基于事件的控制技术应用到地铁列车控制中。引入运动参考变量,求出在以站间最小运行时间为目标的单列列车控制中,列车运行速度、加速度关于列车走行距离的表达式,根据列车走行距离实时调整规划列车的运行。研究移动闭塞条件下地铁列车间的控制,采用基于事件的控制技术和编队思想降低列车间的最小追踪允许间隔,在保证不撞车以及尽量减少站外停车的前提下,提高地铁线路的通过能力,并且能够方便地实现系统的重新配置以及各子系统间的协调协作。以相邻的3列列车运行为例,研究在移动闭塞条件下后续列车的控制策略,根据列车的走行距离以及前后列车间所要求保留的安全距离,动态调整列车的运行速度、加速度。仿真结果表明,运用基于事件的控制技术来控制列车的运行,可提高列车的正点率到95%。     

磁浮铁路的由来与展望

磁浮铁路的由来 磁浮铁路的产生源于人们对轮轨粘着式铁路局限性的认识。传统的轮轨粘着式铁路,是利用车轮与钢轨之间的粘着力使列车前进的。它的粘着系数随列车速度的增加而减小,走行阻力而随列车速度的增加而增加,当车速增至粘着系数曲线和走行阻力曲线的交点时,就达到了极限。为了解决这一难题,在本世纪60年代初,一些国家开始着手研究非粘着式超高速铁路。磁浮铁路就是非粘着式铁路的一种。