青藏铁路旅客列车富氧技术条件研究

选择到拉萨的2列试验车和2列运营车,进行车内空气环境和人体影响试验研究.结果表明:格拉段车内氧气分压为12.78～13.70 kPa,同一列车各席别间氧气含量没有显著性差异,海拔高差使车内氧气平均下降0.133 kPa/100 m,车内满员使车内氧气分压比车外平均下降0.400 kPa;二氧化碳蓄积主要取决于旅客列车的满员程度;季节变化会引起人体生理适应性差异;随着海拔的升高车内人员高原反应症状发生率增加,当车内氧气含量达到相当于海拔3000～3 500 m的空气中的氧气含量时,可使旅客高原反应得到有效控制.根据试验研究结果确定高原富氧技术条件:提出高原旅客车最小供氧量计算公式;确定在海拔高度4 000～5000 m时高原旅客列车富氧控制标准、二氧化碳浓度建议标准;提出车内温度不得低于冬季18℃、夏季24℃;加强个体供氧管的使用、重点区段的供氧和巡诊.以此富氧技术条件可以满足现行用氧安全标准、车内空气洁净度和旅客高原反应控制的技术要求.     

青藏铁路客车供氧标准的探讨

分析了人体热舒适性与高原低气压、高原缺氧的关系,以及光照亮度、振动等环境因素对人体缺氧的影响,并在考虑了列车防火安全性的基础上,对青藏高原铁路客车供氧标准进行了探讨.     

青藏铁路通车以来各项设备运用良好

青藏铁路全线通车运营以来,在铁路部门积极努力下,各项设备运用良好,高原旅客列车性能稳定可靠,确保了列车在高原环境下安全、快捷、舒适地运送旅客。据铁道部有关方面负责人介绍,青藏客车首创的一系列新技术基本满足了青藏铁路高原缺氧、低温低压、多年冻土、生态脆弱、日温差     

青藏客车供氧系统简介

主要介绍了青藏铁路沿线的特殊环境、青藏客车供氧的必要性，对青藏客车制氧方法、整列车制氧系统工作原理以及氧气输送的方式做了说明，并对供氧量和客室氧浓度做了简单的讨论。     

青藏铁路客车供氧设备试验及探讨

介绍了改造的青藏铁路客车供氧设备在高原和青藏线的试验情况。高原试验表明,制氧机达到了原设计的氧浓度指标(23%),但是,要适应青藏线的使用环境,车内氧浓度指标有必要提高到24%以上。     

青藏铁路运营期卫生保障策略

从高原气候环境对人体健康的影响,青藏高原自然疫源性疾病的流行特点,饮用水资源供给状况,青藏铁路运营管理模式四个方面,分析青藏铁路运营期卫生保障工作面临的主要问题。卫生保障工作要达到急性高原病零死亡的目标,必须贯彻以人为本,以管理为中心,设备为基础,环境为条件的总体思路,建立适应青藏铁路运营特点的高原病医疗急救体系和预防监控体系,同时还要有设备、组织管理、规章制度、环境卫生等作为保障;提出青藏铁路客车供氧可采取以富氧膜分离制氧,在旅客座位上方设置氧气面罩或吸氧管,客车上设置密封性能好的增压包厢等三种方式,并分析高原客车新风方案的影响因素。     

《青藏铁路运营期防治高原病及健康保障关键技术研究》通过铁道部验收

2011年3月31日,由中国铁道科学研究院节能环保劳动卫生研究所承担的十一五国家科技支撑计划项目《青藏铁路运营期防治高原病及健康保障关键技术研究》通过铁道部验收。课题组通过对高原铁路站车环境富氧技术的研究,提出了高原旅客列车富氧技术条件参数、弥漫性供氧最小供氧量计算公式、高原列车阶梯性供氧基本标准及舒适性标准和二氧化碳容许浓度标准,确立了站区供氧配置方式,建立了高原站区富氧环境技术模型,研发出工作生活区供氧富氧系统,并在那曲站区建设了富氧技术示范工程。     

运营期卫生保障策略

从高原气候环境对人体健康的影响，青藏高原自然疫源性疾病的流行特点，饮用水资源供给状况，青藏铁路运营管理模式四个方面，分析青藏铁路运营期卫生保障工作面临的主要问题。卫生保障工作要达到急性高原病零死亡的目标，必须贯彻以人为本，以管理为中心，设备为基础，环境为条件的总体思路，建立适应青藏铁路运营特点的高原病医疗急救体系和预防监控体系，同时还要有设备、组织管理、规章制度、环境卫生等作为保障；提出青藏铁路客车供氧可采取以富氧膜分离制氧，在旅客座位上方设置氧气面罩或吸氧管，客车上设置密封性能好的增压包厢等三种方式，并分析高原客车新风方案的影响因素。     

青藏铁路客车空调新风量参数的确定

从车内二氧化碳含量的允许浓度、人体的二氧化碳排出量、高原低气压对人体二氧化碳排出量的影响、向车内供氧时应保证的车内氧浓度、新风对预热功率的需求等方面论述了青藏铁路客车空调新风量参数的确定问题，为下一步设计青藏铁路客车空调系统提供了依据。     

青藏铁路客车弥散供氧方式下需氧量的探讨

分析了弥散供氧方式下影响青藏铁路客车需氧量的因素,通过对计算模型的求解,对需氧量作出了合理的预测,并分析了不同因素对需氧量影响的规律,为列车供氧系统的开发提供了必要的参考。     

川藏铁路时速200km最小平面曲线半径研究

作为限制列车运行时速的重要因素,最小平面曲线半径直接影响铁路选线、工程实施及投资造价。对于客货共线铁路,要兼顾货运列车和客运列车不同的运行速度要求,合理选择最小平面曲线半径。本文根据最小平面曲线半径设置原理,分析其影响因素,通过理论分析并结合实际,提出3种减小最小平面曲线半径的方案:减少客货列车速度差;客车采用可调节超高式列车;采用可变超高式轨道。经检算分析发现,采取相关措施后在最小平面曲线半径为1 600,2 000 m线路条件下运行200 km/h的客运列车能够满足安全性和舒适性要求。     

客货共线铁路双块式无砟轨道动力响应测试分析

京包线集宁至包头段增建第二双线八苏木隧道,轨道结构采用了CRTSⅠ型双块式无砟轨道,通过在隧道内和隧道端口处有砟轨道和无砟轨道过渡段布置测点,测试了客车最高速度为160 km/h和25 t轴重货物列车最高速度100 km/h条件下轨道结构动力响应。测试结果表明,列车运行稳定性指标、轨道结构稳定性和轨道结构振动参数均在规定限值内,轨道结构动力性能能够同时满足重载货物列车及客车运行要求。     

横风环境下列车交会对25T型客车动力学性能影响

采用列车空气动力学和列车系统动力学方法研究横风环境下25T型客车与CRH5型动车组交会对25T型客车动力学性能的影响。利用三维、可压缩和非定常N-S方程的数值模拟方法计算不同横风风速、不同交会速度下作用于25T型客车车体的气动力及力矩。利用SIMPACK软件建立25T型客车三维系统动力学仿真模型,分析横风风速、车速以及交会对列车系统动力学性能的影响。研究结果表明:在交会开始以及结束时刻,列车的系统动力学性能下降;同时在脱轨系数、倾覆系数以及轮轴横向力中,倾覆系数最为敏感;在一定变化范围内,风速变化相比于车速变化对列车运行安全性影响更大,风速由20 m/s增加到25 m/s时列车的倾覆系数增加68%,而车速由120 km/h增加到160 km/h时列车的倾覆系数增加8%;在25T型客车车速为120,140和160 km/h时允许最高风速分别为32.8,33和32.6 m/s;交会对25T型客车动力学性能的影响随着风速的增加而增加,在风速为35 m/s时,交会对脱轨系数、倾覆系数以及轮轴横向力的影响率达到49%,42.2%和25.3%。     

横风下普速客车与动车组在挡风墙后交会气动性能

基于三维、非定常、不可压缩N-S方程和k-ε双方程湍流模型,采用滑移网格技术,对横风作用下普速客车与动车组在挡风墙后交会气动性能进行数值模拟,并研究4种挡风墙高度对交会列车气动性能的影响。研究结果表明:数值模拟的列车表面瞬变压力与实车试验结果规律一致,交会压力波峰值的相对误差在10%以内;普速客车和动车组在横风下交会时,横风使得列车头部和尾部最大正压区和负压区域均发生了横向偏移;动车组与普速客车所受横向力和倾覆力矩均随着车速的增加而增加,当普速客车车速由100 km/h增至160 km/h时,普速客车和动车组倾覆力矩峰值分别增加了11.7%和20.8%,动车组受交会车速的影响更大。设置3.5 m高的挡风墙时,列车受到的横向力在4种挡风墙高度中整体上最小,与无挡风墙时相比,普速客车机车和动车组头车受到的横向力峰值分别下降了85.7%和45.4%,列车气动性能明显改善。     

优质工程 中铁一院·青藏铁路

青藏铁路（格尔木至拉萨段）是世界上海拔最高，穿越高原、高寒、缺氧及连续性多年冻土地区最长的铁路，平均海拔4438m，其中4000m以上地段960km，穿越连续性多年冻土地区550km。     

双线隧道提速后的瞬变压力及缓解措施

研究目的:通过计算,分析我国双线隧道中存在的瞬变压力问题,并提出相应的缓解措施。研究方法:以兰武二线中的双线隧道为例,采用公式法和M atlab多项式拟合出列车速度与最大瞬变压力的关系曲线。研究结果:计算结果表明:在上古浪峡隧道中,当列车速度超过145 km/h时,瞬变压力不能满足旅客乘车的“舒适度”标准。研究结论:提速后,我国既有线上一些双线隧道的瞬变压力不能满足旅客乘车的“舒适度”标准。在以后的建设中,应根据具体情况采取主动或被动缓解措施。     

日本研制新型列车

日本铁道研究所已初步设计完一种能在1067mm轨距线路上以250km/h速度运行的列车。这种12节铰接动车,每节车体长12m,高2.9m,为超轻型结构,重车重量总11t。随车微处理机控制车体的倾斜和悬挂,以保证高速通过曲线时的旅客舒适度。第一列车计划于1997年交付。这种研究成果还将用于开发160km/h型列车。     

高原多年冻土隧道施工技术及方案研究

青藏铁路格尔木至拉萨段昆仑山隧道和风火山隧道位于青藏高原海拔4500m以上的多年冻土区，是目前世界上在高原多年冻土区这一特殊气候及围岩条件下修建的最高海拔的隧道工程。在高寒缺氧的高原环境下，隧道施工中保护冻土以及隧道的支护是本工程的技术难点。本文通过对高原多年冻土隧道施工方案及施工技术的实践研究，提出在施工过程中为保持洞内气温而采用两种送风方式：加温预热通风系统和普通通风系统，以及昆仑山隧道采用的背负式供氧技术、风火山隧道采用的洞内弥漫式施工供氧技术的方案，并且介绍了湿喷混凝土支护和模筑衬砌混凝土施工技术以及防水隔热层施工的关键施工工艺，给出了施工过程中的各项工程技术指标。对同类隧道施工具有借鉴作用．     

青藏铁路客车沿程需氧量仿真研究

为研究和改进青藏铁路旅客列车供氧系统,以格尔木一拉萨段青藏铁路旅客列车为例,采用集总参数法建立列车内部含氧量变化的动态数学模型,运用MATLAB软件的SimuLink工具对车内含氧量进行仿真,分别得到不供氧和以13.7 kPa氧分压持续供氧情况下的列车内外氧含量变化曲线,以及沿程最低需氧量和累计的最低需氧量总和.将这些结果与基于稳态的供氧量工程实用表达式的计算结果进行比较,经分析得知,只需将工程实用式稍加修正,两者结果就会非常吻合.这说明用修正后的工程实用式代替动态法计算客车需氧量简便可行.     

轨道客车空调新风量的分析

对比了国内外有关标准对轨道客车空调新风量的规定,从车内二氧化碳允许浓度、旅客行程时间、对列车供电能力的影响等方面对轨道客车空调新风量进行了分析,并提出了按不同载客量计算轨道客车空调新风量的方法。