城布轨道交通列车测速系统及算法比较研究

城市轨道交通列车测速系统通常采用多传感器融合方式实现.综合分析了各种速度采集设备的原理、功能、性能及接口,对比了主流测速系统的配置方案、安装布置及系统结构.不同测速算法的设计思路不同:车辆参数法是在车辆防滑控制研究的基础上,提炼出信号系统判定车轮打滑的经验参数;实时检测法则是基于信号系统自身的速度采集设备判定车轮打滑,更加准确、贴近现场实际工况.     

城市轨道交通列车打滑对CBTC信号系统的影响

在城市轨道交通系统中,车辆打滑会造成列车紧急制动次数的增多和紧急制动距离的增加,若列车的实际制动率与设计时定义的制动率相差太多,还会存在严重的安全问题。分析了列车打滑对CBTC信号系统测速定位及列车运行安全的影响,对如何避免因此而带来的安全问题给出了相应的建议。     

车辆动力学模型与ATO关键参数计算分析

车辆动力学模型是列车在运行过程中的一种数学状态模型,通过分析列车运行状态、测速定位误差、空转/打滑、牵引/制动特性及操作滞后延时等影响因素,根据不同的控制目标建立分步迭代计算、车辆传递函数和受控自回归滑动平均3种车辆动力学模型.同时为了提高列车控制性能,对ATO系统中的一些时变关键参数进行分析和校正补偿.最后通过传递函数模型对PID (Proportion Integration Differentiation)速度控制器的控制参数进行理论整定的应用,说明车辆动力学模型为ATO控制算法提供被控对象的数学理论基础具有重要价值.     

对地铁信号系统列车运行速度制约因素的探讨

信号系统是保障地铁运行安全及提高运行效率的重要设备,列车超速防护功能是信号系统一个非常关键的功能。信号系统防护下的列车运行速度由车辆、线路、轨道、限界及信号系统等条件共同决定。由于相关专业对信号系统安全制动模型不了解,在实际工程中易造成"速度浪费"现象。从信号系统安全制动模型的原理出发,对车辆、线路、轨道、限界等专业对列车运行速度的制约因素进行分析,提出建议。     

列车组合测速系统安全完整性分析

采用编码里程计及多普勒雷达进行组合测速,描述了列车组合测速平台的主要结构,提出了利用卡尔曼滤波残差字2来检测列车空转/打滑故障的方法。采用故障树分析法对列车组合测速系统进行了故障分析,并对其故障树进行重构,根据实际参数对组合测速系统危险侧失效率进行了计算。计算结果证明,利用多普勒雷达补偿列车空转/打滑,列车组合测速系统的安全完整性符合SIL 4等级。     

城轨车辆运行速度测量方法

车辆运行速度是保障城轨运行安全的重要参数,需满足城轨车辆技术合同要求。目前较为流行的速度测量方法有轮轴脉冲测速、雷达测速和GPS测速,这3种测速方法或结构复杂、价格不菲,或受外界影响较大,测速精度不高。介绍一种通过使用车辆电压型测速传感器实现测量车辆实际运行速度的方法,并对相应信号进行处理。经实际验证,此测量方法简单,测量精度高。     

基于多传感器的列车空转打滑补偿算法研究

介绍基于脉冲速度传感器和加速度计的测速测距系统。分析了列车空转打滑过程,根据加速度和速度的变化,将空转打滑划分为加速度空转打滑和速度空转打滑;对2种空转打滑的检测算法以及相应的补偿算法进行了详细阐述;运用SCADE进行仿真。结果表明,该算法对空转打滑造成的测量误差有很好的补偿作用。     

车轮擦伤检测系统的开发与应用

介绍了地面检测车轮踏面擦伤和剥离的擦伤检测系统。本系统考虑到列车速度及擦伤振动的发生位置等因素，利用安装于钢轨的振动加速度计的输出电压作为独立判定值，将有擦伤的车辆作为特定的车轮单元。车号的读取采用微波数字载波系统。     

车门全关闭且锁闭信息丢失处理方式研究

列车运行过程中车门应处于关闭且锁闭状态,车辆系统采集该信息并输出至信号系统。一旦该信息丢失,由于涉及乘客人身安全,需要车辆及信号系统采取相应处理措施。本文运用车辆系统、信号系统的车门全关闭且锁闭信息丢失处理原理从客运服务需求、应急处置要求等方面分析各类处理方式的优劣,旨在为检修人员处理此类故障提供启示与借鉴。     

机械抗打滑弹性车轮的研制

迟缓打滑是弹性车轮最常见的失效形式,针对这种失效形式,设计了一种采用机械抗打滑结构的弹性车轮.根据运用工况,对弹性车轮进行了仿真分析,证明其强度和疲劳寿命满足技术要求;通过对抗打滑性能测试,采用抗打滑结构的弹性车轮比普通的弹性车轮具有明显的优势;通过模拟不同温度环境下的抗打滑性能测试,证明采用抗打滑结构的弹性车轮在不同...     

城市轨道交通车辆打滑对信号系统的影响

城市轨道交通车辆打滑会造成列车紧急制动次数的增多和紧急制动距离的延长,从而造成一定的安全风险。通过对具体案例的分析,阐述了因雨天使轮轨黏着系数下降所造成的车辆打滑对信号系统的影响,并给出了相应的预防控制措施。     

光流法在地铁车辆测速中的应用研究

地铁车辆速度是列控系统的一项重要参数，传统的地铁车辆测速方法存在一定的缺陷。文章利用图像处理中的光流法研究地铁车辆测速新方法，提出了满足地铁车辆测速实时性和精度要求的快速光流计算方法。引入图像金字塔，通过由粗到精、逐层细化的步骤求解大位移运动光流，解决了LK光流法无法计算大位移运动的缺陷；提出了将GPU用于光流计算，实现图像特征点检测计算并行化，显著提升光流计算速度；设计了线路仿真软件进行测速仿真试验。结果表明，基于图像金字塔的光流改进算法提高了大位移情况下光流估计精度，基于GPU的光流并行计算有效提高了光流计算速度，满足地铁车辆测速系统的实时性要求。通过搭建支撑平台，并进行实际线路试验，进一步验证了光流测速方法的可行性。     

融合轨枕检测和卡尔曼滤波的中低速磁浮列车测速定位优化算法研究

可靠、准确的速度位置信息对于中低速磁浮列车的安全行驶起着至关重要的作用.基于中低速磁浮列车测速定位中常用的轨枕计数检测方法,采用2套涡流传感器冗余设备采集列车的速度、位移数据,提出不同速度下列车测速定位的优化算法.在该优化算法的基础上融合了卡尔曼滤波,通过不断迭代和更新,得到准确的速度位置信息,并计算出采用2套测速设备...     

城市轨道交通列车空滑检测的融合算法研究

提出一种光电式速度传感器和雷达速度传感器相冗余的城市轨道交通列车测速测距融合算法。通过对列车空转打滑原理进行分析,建立空转打滑检测及校正模型,并进行列车测速测距融合计算,使之不影响车载控制器的正常工作,达到提高列车测速测距精度和可靠性的目的。最后通过仿真试验验证该算法的有效性。     

某型地铁车轮磨耗研究

以国内某型地铁车辆作为研究对象,根据车轮踏面测试数据和车辆多体系统动力学计算结果,分析车轮踏面各关键参数在不同运营阶段的变化特征,结合踏面廓形的测量对比结果和现场勘查的钢轨磨耗特征,从磨耗功率和轮径损耗率的角度对轮轨摩擦因数、运营速度及镟修方法的影响进行评判.研究结果可为地铁线路轮轨磨耗的减缓和车轮镟修技术的优化提供应...     

基于胎-梁耦合的湿滑跨座式单轨梁面抗滑性能研究

为了确保跨座式单轨车辆在不同工况下的行车安全,针对跨座式单轨车辆在雨天、冰雪、潮湿环境下的运行状态进行研究。基于流-固耦合算法(CEL)和有限元方法构建耦合关联的轮胎-梁面模型,在此基础上研究不同积水深度、不同行车速度条件下,轮轨垂向力和轮轨应力等参数的变化情况,解析水膜厚度与轮轨垂向力以及轮胎应力之间的关系。研究结果表明：接触参数数值变化受到梁面抗滑性能影响,这是引发行车安全问题的主要诱因。车辆轮胎接触垂向力随着梁面积水厚度的增加快速降低,从而引起车轮漂移、瞬间打滑现象。研究成果可为跨座式单轨制定行车安全的保障措施提供理论依据。     

浅谈广州地铁3号线列车定位技术

从移动闭塞的功能出发,阐述了广州地铁3号线ATC系统的列车定位技术。3号线信号系统以交叉感应环线为车-地通信介质,列车定位方面采用交叉感应环线进行粗略定位,采用车载测速发电机进行精确定位,同时还采用接近传感器进行站台辅助定位。此外还对定位技术中的抗干扰屏蔽、轮径补偿和空转及打滑监测等作了阐述。     

铁路大修列车液压行走驱动系统牵引性能研究

基于大修列车液压行走驱动系统的工作原理,对马达串联静液压驱动车辆在大负载工况下打滑原因进行分析,指出马达泄漏是车轮打滑的主因;针对驱动系统的打滑问题,提出补油回路分别用减压阀、电比例阀和三通流量控制阀的3种旁路补油方案;通过对3种方案进行数学建模和特性分析,完成基于AMESim的系统建模和仿真分析。研究结果表明:列车稳态运转时,3种补油方案均可以补充系统泄漏,改善车轮打滑情况;但是,在启动阶段,采用三通流量控制阀补油时驱动系统的同步性以及对载荷的均衡情况大大改善。     

基于转向架悬挂参数与踏面锥度优化的高速车辆动力学性能分析

利用多体动力学仿真软件SIMPACK建立包含高速车辆车轮不同踏面和60kg/m钢轨型面的车辆系统动力学模型,研究改变车轮踏面锥度和悬挂参数对车辆动力学性能的影响,并根据计算结果得出一组新的优化参数。结果表明:车辆系统的稳定性主要由轴箱定位刚度和抗蛇行减振器阻尼决定,而舒适性主要由二系垂向阻尼、横向减振器阻尼以及系统垂向刚度决定。对于轮轨磨耗而言,优化后的高速车辆车轮踏面具有较好的耐磨性能,踏面锥度大、对中性好,不易产生较大幅度的横向振动。总体而言,优化后的车轮踏面锥度和悬挂参数在平稳性、稳定性和磨耗方面优于或接近标准参数车辆,验证了其可行性,为车辆结构参数统一化设计提供相应理论依据。     

基于脉冲测速传感器的空转打滑补偿算法研究

测速测距功能是列车运行控制系统的安全关键功能,在基于脉冲测速传感器的测速系统中,如何对列车的空转打滑进行处理是值得研究的课题。介绍一种空转打滑补偿算法,并对该算法进行验证。结果表明,该算法能有效对空转打滑发生的误差进行补偿。