新型列车轴温监测报警装置的研究

分析了列车现有轴温监测系统的不足，介绍了一种新型的轴温监测系统．采用总线数字式温度传感嚣，具有测温精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠的特点．系统包括实时温度检测、显示、语音报警、数据记录和IC卡转储的能力．能满足当前铁路提速的要求，对保障列车的安全运行具有重要作用．     

面向热轴故障的高速列车轴温阈值预测模型

针对现有基于车轴温度固定阈值的故障检测系统适应性差且误报率、漏报率高的问题, 综合考虑列车速度、环境温度与运行工况等因素对轴温的影响以及各因素之间的关系, 建立了高速列车轴温动态阈值预测模型; 考虑高速列车在不同运行工况下轴温变化的差异特征, 将列车运行状态分为加速、匀速和减速3个阶段, 并针对每个阶段运用皮尔逊相关系数法分析列车速度、环境温度、荷载等原始监测数据以及各阶段运行时间、初始轴温等衍生数据与轴温的相关程度; 提取与轴温变化密切相关的因素, 基于多元回归分析方法, 针对列车的3个运行阶段, 分别建立基于原始监测数据的轴温动态阈值预测模型和基于原始监测数据与衍生数据的改进轴温动态阈值预测模型, 并采用F检验方法对模型的有效性进行检验, 基于中国高速列车实测轴温数据对模型的正确性进行了验证。研究结果表明: 列车在加速、匀速与减速3个阶段中, 轴温真实值与改进轴温动态阈值预测模型预测值的平均相对误差分别为2.0%、4.1%和3.3%;相对于基于原始监测数据的轴温动态阈值预测模型, 3个阶段中改进轴温动态阈值预测模型的预测精确度分别提高了79.8%、64.3%和65.6%;改进预测模型的决定系数大于0.99, 显著性概率小于0.05, 表明模型有效。     

CRH5型动车组轴温检测系统改进方案探讨

对CRH5型动车组轴温报警系统传感器和轴温报警主机这两个主要环节进行了详细分析.传感器的电气连接接触不良,防护性能差是导致传感器上传数据不稳定的主要因素,进而导致轴温报警系统误报热轴.在列车的运行的恶劣环境中,传感器必然由于这样或那样的原因上传错误的信号,此时轴温报警主机的判断逻辑就需要具有纠错功能,否则同样会引起误报现象.通过对传感器和轴温报警主机控制逻辑的改进,应该可以大幅降低当前运行的CRH5型动车组轴温报警系统误报热轴的故障.     

基于DTW的车辆轴温监测方法

为了处理车辆轴温可能出现的跳变、缺失、噪声等异常数据,有效降低误报率,提出了基于动态时间规整算法的车辆轴温状态监测方法,将轴温历史监测数据和历史统计数据进行指数平滑预处理,在训练阶段将数据反复迭代得到不同轴温模式的参考样本,计算了实时轴温和参考样本各数据帧之间的欧氏距离,得到帧匹配距离矩阵,运用动态规划和回溯的思想,求出累积距离矩阵和动态规整路径,将动态规整距离作为2个时间序列相似度的量化指标,找出最小动态规整距离对应的轴温模式,从而得到状态监测结果。仿真结果表明:在MATLAB仿真中,输入1 000个时长为50~300min的轴温测试样本,其最大响应时间小于0.4s,共出现29次错误匹配,误报率低于3%。通过对测试样本和参考样本的各数据帧进行指数平滑处理,有效消除车辆轴温出现跳变的干扰,虽然跳变值和跳变点数量不同,但相对动态规整距离无变化,对状态监测结果无影响。可见,车辆轴温状态监测方法能够满足车辆轴温状态监测的实时性和准确度要求,减少了误报率。     

机车轴温监测装置计算机软件分析系统

介绍了机车轴温监测装置计算机软件分析系统的基本结构,较详细地论述了系统的主要功能特点,同时给出了软件的几个典型工作界面或诊断内容.实践证明,该软件系统具有运行稳定可靠、功能完善、操作简便以及界面友好等特点.     

动车组WTDS轴温数据的深度挖掘及应用

为进一步对系统动车组车载信息无线传输系统(WTDS)中已有的数据进行深度剖析,总结规律、开发应用,针对WTDS的轴温数据,设定更全面的阈值线,采用标准曲线比样法以及多元非线性回归等数学算法,建立了轴温数据分析预测模型.基于CRH5A型动车组的实际轴温数据,采用上述预测模型预测其未来轴温并进行故障判别,结果表明:该分析预...     

列车轴温监测数据软测量方法

为解决监测数据缺失导致的轴温监测系统误诊和漏诊率较高的问题, 提出了一种基于数据特征分析的轴温监测数据软测量方法; 通过轴温监测点的布局与相关性分析, 确定了监测数据软测量的源数据范围; 采用自组织特征映射算法, 通过对源数据归一化、优胜区域定义与隶属度优化, 实现了轴温数据本征维数确定与数据聚类; 引入多维尺度分析方法, 通过数据间距的相似性量化与距离矩阵特征值分解, 实现了轴温数据的类内降维; 采用多维尺度分析方法对类间降维数据再次降维, 提出了一种分步式降维方法, 构建了信息量最大化与计算量最小化的平衡策略; 采用深度学习栈式自编码器方法提取类间降维数据的内部特征, 构建了缺失轴温数据的软测量模型。研究结果表明: 基于降维数据的软测量方法的时间效率比基于原始数据的软测量方法高14.25%;2种方法的精度相当, 当一维数据缺失时, 数据软测量的平均精度可达99.83%;当二维数据缺失时, 平均精度可达99.75%;当三或四维数据缺失时, 平均精度均可达99.16%;在满足最大允许误差2.5%、误差容忍度1.0%条件的情况下, 针对任意缺失维度不高于四维的情况, 提出的方法可有效地实现高精度与高效率的缺失数据恢复。     

300km／h高速动车三爪万向轴结构及强度分析

介绍了３００ｋｍ／ｈ万向轴式高速运输转向架研究的关键件－三爪球销式万向轴的结构设计及强度分析。     

高速动车组远程数据传输及应用

介绍了将CRH3型高速动车组运行动态数据自动搜集,远程传输到地面中心数据库,进而分发到各主机厂进行动态分析并辅助故障维修、制定检修策略的高速动车组远程数据传输系统,介绍了该系统的技术架构以及数据的应用分析,对该系统数据与SAP-ERP系统的集成以及通过BI系统对数据进行深度分析提出了设想.     

列车轴温计算机监控系统的研究与开发

介绍以MCGS工控组态软件为平台，采用电力载波传送数据和计算机测控技术设计的列车轴温中央监控系统，并给出了系统的硬、软件设计框图。经试验，各项技术指标达到设计要求，对预防列车运行事故具有重要意义。     

高速动车组碰撞仿真研究

以CRH3动车组为载体,应用碰撞仿真软件PAM-CRASH进行碰撞数值模拟分析,得到CRH3动车组在大变形碰撞时的变形模式及车与车之间的吸能情况、撞击力、撞击作用时间、各车的速度、加速度等一系列参数的变化规律.同时加入假人模型,通过数值仿真,对假人模型各伤害指标进行评价,提出碰撞时人体造成伤害的关键因素,实现车辆的被动安全保护,为企业提供理论依据.     

流固耦合技术及在高速动车组结构设计中的应用

为实现流固耦合技术及验证瞬态压力对高速列车焊接结构造成的疲劳损伤,以某高速动车组设备舱为研究对象利用流体软件SC/Tetra的FLDutil模块与分析软件Ansys的输入端口进行载荷的流固耦合分析,最后采用最新的美国ASME(2007)标准中的结构应力法进行了疲劳寿命分析结果表明,通过流体软件SC/Tetra的FLDutil模块映射到Ansys中的气动载荷准确可用,为高速动车组结构在流场中的刚度强度、模态、疲劳等分析计算提供了更合理、更精确的载荷输入.     

高速动车组碰撞仿真研究

以CRH3动车组为载体,应用碰撞仿真软件PAM-CRASH进行碰撞数值模拟分析,得到CRH3动车组在大变形碰撞时的变形模式及车与车之间的吸能情况、撞击力、撞击作用时间、各车的速度、加速度等一系列参数的变化规律.同时加入假人模型,通过数值仿真,对假人模型各伤害指标进行评价,提出碰撞时人体造成伤害的关键因素,实现车辆的被动...     

高速动车组晃车机理试验研究

对运营中的高速动车组进行振动在线测试,分析高速动车组车内振动的时频特性,同时对车轮踏面形状进行同步测试,研究车轮等效锥度特征,分析比较晃车车轮和正常车轮等效锥度的差异以及对晃车现象的影响.测试结果表明,车体出现晃动时平稳性指标明显大于2.5,晃动主频为1.5 Hz左右,主要表现为车体侧滚和摇头的耦合振型;轮轨匹配等效锥度偏小以及抗侧滚扭杆、抗蛇行减振器性能衰减是造成车体晃动的主要原因,因此控制轮轨匹配的等效锥度和保证转向架悬挂系统正常对车辆运营具有重要意义.     

非接触式路面温度监测系统在桥梁结构健康监测中的应用

着重介绍了非接触式路面温度传感器系统的构成、工作原理,采用此系统对南京长江第二大桥的路面温度进行检测,并通过对路面温度的分析,为路面养护决策提供依据。