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.     

数字信号处理器在上海轨道交通3号线列车安全检测系统中的应用

针对上海轨道交通3号线列车车下走行部状态在线检测系统的实际要求,提出了运用数字信号处理器(DSP)技术进行平轮检测信号采集的总体方案。介绍了运用DSP技术检测平轮的硬件支持,并给出其软件设计流程。实践证明,用DSP实现高速多通道数据采集,用在线检测列车车下走行部状态,能够满足信号的分析要求,且具有真实性和有效性。     

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...     

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。     

基于改进双曲交点算法的牵引电机故障诊断

CRH(China Railway High Speed)动车组高速列车已成为我国最重要的交通工具,而高速列车牵引电机的可靠性对于保障列车安全运行具有重要意义.提出一种基于改进双曲交点算法的参数估计方法,采用双曲交点作为搜索点,通过约束条件限制搜索点的数目,并在参数估计过程中改变控制参数调节算法的自适应性,以提高参数估计的效率和准确率.以CRH2高速列车牵引电机为模型,基于数学模型在Matlab/Simulink中建立仿真模型,结合所提出的算法进行参数估计.研究结果表明,提出的参数估计方法,能够有效地提高电机故障诊断效率并准确诊断电机定子绕组故障,验证了所提算法的有效性.     

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。     

基于非负矩阵分解的高速列车走行部工况识别

根据高速列车振动信号数据的特点,针对高速列车走行部工况的识别,提出了一种基于非负矩阵分解(NMF)算法的工况识别模型。该模型通过数据处理获得具有辨识度的工况数据集,使用K-meams、谱聚类、近邻传播和模糊C均值4种聚类算法获得初步识别结果。聚类算法的初步识别结果作为NMF算法的输入,获得最终识别结果。相比NMF算法与聚类算法的识别结果,NMF算法具有更高的准确率,本文验证了NMF算法在高速列车工况识别方面的有效性和高效性,为高速列车的工况识别提出了一种有效的解决方案。     

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。     

动车组运行状态智能检测装备

动车组运行状态智能检测装备设置于动车段入库线上,主要针对动车组走行部、车顶和受电弓在运用中出现内部缺陷、磨损、损坏及尺寸超限的故障比率问题。实时采集运行列车的底部、侧部和顶部图像,采用故障自动识别策略,对列车的车底走行部、闸瓦、转向架、接触网等与列车有关的各个部件进行动态监控。根据实验和现场使用情况,本检测设备满足铁路机车运行时对走行部和受电弓进行在线测量检测的要求,其中,走行部检测精度可达1 mm,滑板磨耗值测量精度可达0.2 mm。鉴于此,该动车组智能检测装备能及时发现故障隐患,为检修和更换提供依据,保证动车组运行安全。     

城轨车辆走行部车载故障诊断系统的应用与状态维修的尝试

城市轨道交通快速发展,运营里程和车辆数量越来越多,运营管理部门面临着巨大的维修工作量。走行部是列车的关键部件之一,它的维修不当或欠修常常会造成安全隐患。状态修是一种先进的维修体制,但需要具备在线实时诊断和监测的能力,本文介绍了一种走行部车载故障诊断系统,具备走行部故障的早期预警和分级报警功能,可以作为指导列车运用和维修的依据之一。     

高速列车通过隧道时气动阻力特性的CFD仿真分析

基于可压缩流体的纳维—斯托克斯方程和RNG k-ε模型,以由头车、中间车和尾车3辆车编组的某高速列车1∶8风洞试验模型为研究对象,采用计算流体动力学软件(CFD),建立包括车体和走行部的三维非结构化列车表面离散网格模型和列车与隧道、列车与明线空间的组合计算网格模型,研究高速列车通过隧道时气动阻力的时变特性和规律.结果表明:高速列车在车尾刚进入隧道人口时其气动阻力达到最大值,为同样工况下明线运行时的2.5倍;高速列车完全进入隧道后,其气动阻力在一段时间内处于相对平稳期,为明线运行时的1.8倍;之后在隧道压力波的作用下,高速列车的气动阻力会发生准周期变化,变化幅度接近明线运行时的60％;在隧道长度大于高速列车长度的前提下,高速列车通过不同长度隧道时,其进入隧道时的气动阻力最大值均比较接近,而且在隧道内运行时的气动阻力变化特征和幅值也基本相同.     

京哈线秦沈段道砟飞溅防治技术的应用研究

京哈线秦沈段是采用有砟轨道结构的高速铁路,列车高速通过时,道床上的道砟在强大的风力作用下飞溅,击打线路设备、列车走行部,严重时击打列车玻璃危及旅客的人身安全和行车安全。此文在分析道砟飞溅成因的基础上,通过研究与试验,研制出一种固定道床表面砟石的粘结胶,经现场试验证明,该粘结胶能够很好地解决道砟飞溅的问题,具有广泛地推广应用价值和前景。     

高速列车修程修制技术

从运行速度、日走行里程、运用环境、载客量等方面总结中国高速列车运用特点,介绍可靠性技术、寿命周期费用方法、维修信息化技术、损伤理论、轮轨关系、探伤技术、润滑理论等关键技术在高速列车检修中的研究和应用,分析高速列车各级修程主要内容和周期,介绍动车所、动车段的布局和主要设备设施,初步建立适合中国国情的高速列车修程修制理论体系和检修手段。应用实践表明:中国高速列车运营安全、可靠、高效,维修质量稳定、可控。     

基于小波系数提取及离散余弦包络分析的机车牵引齿轮故障诊断方法

机车走行部故障是危及列车运行安全的重要因素,其故障程度的实时监测与诊断是高速重载列车需要解决的关键问题之一.本文以机车走行部的牵引齿轮为例,在分析总结大量实际振动信号的基础上,探讨了运用小波分解和离散余弦变换相结合来提取机车牵引齿轮故障特征信息的方法,即首先采用小波基将牵引齿轮故障引起的振动信号变换到时间-尺度域,再对高频段的小波系数采用离散余弦变换进行包络分析;阐述了该方法在机车走行部在线故障诊断系统中的应用,不仅能满足在线状态监测与故障诊断的实时性和可靠性要求,而且具有很强的抗干扰能力.实际应用表明,该方法能可靠提取牵引齿轮的故障特征信息,系统能快速、准确地诊断出故障类型及程度,可有效用于机车走行部故障的在线监测与诊断.     

基于GPS/INS的列车组合定位关键技术分析

本文在确定列车定位组合方式的基础上,结合列车定位的特点,建立惯性导航系统的误差数学模型,并建立了列车组合定位系统的状态模型和量测模型.采用粒子滤波器对列车速度和位置的误差进行最优估计.仿真结果表明,该列车组合定位系统定位精度高,稳定性好.     

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。     

机车走行部轴承顶轮检测分析

为了满足列车提速对机车走行部质量的更高要求,济南机务段自2001年开展了走行部轴承顶轮检测工作,使用检测设备为“JL—601机车走行部顶轮检测系统”。自顶轮检测工作开展以来,通过对各型号内燃机车的顶轮检测,对检测的数据有了一定的积累,并通过统计、汇总,进而对于检测数据进     

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     

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M3磁悬浮车辆悬浮结构与解耦设计研究

主要分析M3走行部方案中的解耦设计,借鉴日本的HSST系列列车走行部的原理和结构解耦设计的经验,提出改进方案,并设计出一种完全解耦、结构简单、便于控制的悬浮架走行机构.