高速铁路接触网悬挂系统维修计划的优化研究

将高速铁路接触网系统的维修方式分为3类,根据不同维修方式下系统的可靠性和维修费用不同的特点,建立不同维修组合下接触网系统的动态可靠性模型和维修费用模型。为实现提高接触网系统的可靠性并降低维修费用的目标,提出一种混沌自适应进化算法(CSEA)来求解这一多目标优化问题。该算法的混沌初始种群算子提高了初代种群的多样性,分组选择策略保证各代有一定数量的劣势个体能参与进化,自适应遗传算子增加了劣势个体的交叉和变异概率,从而避免算法早熟,增强了算法的全局搜索能力。计算结果表明,CSEA在种群多样性保持和帕累托(Pareto)最优解收敛方面均优于流行的NSGA-Ⅱ多目标算法。采用CSEA算法得到的优化维修计划,可显著提高接触网系统的可靠性,也大幅度降低维修费用。将本文多目标优化算法与传统的单目标优化算法进行比较,验证了多目标优化算法的优越性。     

高速铁路接触网的维修管理方式

“十一”五期间我国高速铁路建设飞速发展,建成了京沪、京津、武广、郑西、石太、沪宁等运行最高时速达到250-350km／h的高速铁路网,到2012年底,哈大、京石、石武等客运专线开通后,高速铁路运营总里程将突破1万公里。伴随着高速铁路的发展建设,固定设施维修体系的研究也在不断深入和细化,建立由供电（含接触网）、工务、电务等基础设施组成的综合维修机构,形成了“集约化、专业化”的综合维修理念。     

高速铁路接触网维修规则框架与管理技术创新

论述铁路供电修程修制改革思路及主要工作,阐述高速铁路接触网维修规则总体框架。从高速铁路接触网修程修制、维修机构设置与职责、检测分析与诊断、质量评价与鉴定、设备状态界定和维修技术标准等方面,对新颁《高速铁路接触网运行维修规则》的主要管理和技术创新点进行解读。     

德国高速铁路接触网检测系统

德国高速铁路接触网检测车可以检测导线高度、拉出值、接触压力、导线接近、导线厚度、接触网弹性等相关项目。此接触网检测系统主要由两部分构成：一是动态接触压力检测系统,以运营时速对弓网进行动态性能检测;二是接触网光学检测系统,在不接触接触线的情况下对接触网进行静态检测,检测可以在低速或高速情况下进行。通过动态接触压力检测系统与接触网光学检测系统测量数据的比较,计算接触网弹性以及准确判断故障类型。     

高速铁路接触网安全巡检系统

基于机器视觉技术设计了高速铁路接触网巡检系统,可安装在时速350 km/h高速列车的机车前部,直接对接触网线路进行实时视频巡视,还可实现高速数据的实时显示、高速存储、管理和回放等功能,具有一定的推广价值。     

高速铁路接触网系统地震响应分析

为研究高速铁路接触网系统地震响应特性,建立接触网系统4柱3跨有限元模型,计算Ⅳ类第三组场地类别,接触线张力为27、30 k N和33 k N工况下,接触网支柱及接触线在主震方向的地震响应,并与单柱模型计算结果进行对比。结果表明:接触网支柱在基础顶面处垂直线路方向初始弯矩随接触线增加而增加,顺线路方向初始弯矩和底部初始扭矩不受影响;接触网支柱及接触线在主震方向上地震响应随接触线张力增加而减小,在低频成分突出的地震作用中接触线张力影响效果比较明显;接触网系统柱线模型支柱地震响应远高单柱模型,建议接触网抗震设计中应充分考虑整体效应。     

高速铁路接触网系统气动弹性模型风洞试验研究

为研究高速铁路接触网系统的风振特性,按照气动弹性模型相似理论建立5柱4跨接触网系统的气动弹性模型,并进行其风洞试验;采用加速度传感器、激光位移计以及三维动态激光位移计,分别测量腕臂结构的加速度、位移以及接触线三维动态位移,研究均匀流场(试验风速级数范围为3~14m·s-1)和紊流度为20%的紊流场(试验风速级数范围为2~8m·s-1)条件下风攻角为90°和60°时,接触网系统腕臂结构和接触线不同位置的风振响应。结果表明:相同风速下,接触线在紊流场中的位移响应大于在均匀流场的响应;风攻角对接触网挂线点和接触线的影响不同,相比较而言,60°风攻角对挂线点更为不利,而90°风攻角对接触线更为不利;同一吊弦区段内接触线跨中的3点风偏位移基本相同。     

高速铁路接触网PW线技术方案优化研究

通过对接触网运行实践的总结,介绍高速铁路接触网PW线安装形式存在的隐患,分析PW线线夹烧损、PW线断线的成因,指出PW线线夹电气当量不足、上跨接触网的弊端,提出PW线架空改电缆、采取绝缘安装方式、补强PW线连接点等多种整治方案,对不同供电方式接触网设计、施工、运营具有普遍指导意义。     

高速铁路接触网电连接线夹优化方案研究

对现有C型承力索电连接线夹和E型接触线电连接线夹进行有限元分析,针对工程实践中存在的问题,对新型承力索电连接线夹和新型接触线电连接线夹进行了结构及功能优化,提高了电连接线夹的服役性能。     

高速铁路接触网定位管固定方式优化研究

以接触网定位装置为研究对象,分析定位器受到的水平力、垂直力,重点研究曲线区段定位管吊线受力状态,并分析对其受力影响较大的关键参数,提出不同工况下的优化安装建议,为统一接触网定位装置的安装形式及腕臂和吊弦预配提供理论依据。     

高速铁路接触网防雷技术

通过对武广高铁、广深港等铁路防雷接地技术改造前后接触网雷击跳闸的统计分析,对比了不同防雷方式的防雷效果,总结了高速铁路接触网防雷接地的经验教训,提出了几点提高强雷区高速铁路接触网耐雷水平的建议。     

高速铁路接触网施工关键技术

针对我国高速铁路接触网施工的薄弱环节,介绍国内外高速铁路接触网的主要施工方法、施工管理特点和施工检测方法,并对我国高速铁路施工提出相应建议.     

高速铁路接触网参数特征提取

为实现高速铁路接触网状态的综合评价,基于接触网参数的多样性,需对接触网状态参数数据进行预处理及特征提取。本文提出AR谱模型与模糊分析相结合的方法,利用AR谱模型绘制接触网线谱,对接触网线谱峰值处的检测数据进行分析,运用模糊分析求出各参数在整体评价体系中所占权重,为接触网的状态评估提供依据。     

高速铁路接触网防雷设计研究

分析了国内外接触网防雷技术方案,对接触网雷害进行了分类,探讨了避雷线、避雷器、接地、绝缘子选型等防雷关键技术,从差异化防雷角度出发为不同地区的接触网防雷接地设计提出了建议。     

高速铁路高架桥接触网系统上行先导起始研究

高速铁路高架桥接触网系统上行先导起始研究是高速铁路防雷研究的基础。结合雷电先导分形发展理论,建立雷击高速铁路高架桥接触网系统的雷电先导分形数值计算模型。利用该模型进行多次仿真,分别得到不同的接触网系统工作电压、高架桥高度、雷电流幅值、雷电先导起始位置下雷击过程中AF线和承力索表面场强的最大值。分析结果表明:4个因素均对各导线表面场强产生不同程度的影响,但在雷电先导跃变前,各导线表面场强的最大值均达不到上行先导起始条件,即高速铁路高架桥接触网系统在雷电先导跃变前不易产生上行先导。结果可为今后高速铁路防雷研究提供一定理论基础。     

高速铁路简统化接触网曲线区段拉出值优化

高速铁路简统化接触网拉出值的设置与定位器的状态直接相关,间接影响弓网运行安全。合理设置拉出值,既能使定位器受力状态保持良好,保证弓网受流性能及弓网关系安全稳定,同时能够使受电弓滑板磨耗均匀,节约运营成本。通过对曲线区段拉出值设置方案分析,得出曲线区段受电弓滑板磨耗均匀和定位器状态达标的拉出值推荐方案,可为设计、施工、运维提供参考。     

高速铁路接触网拉出值和定位器坡度优化研究

高速铁路接触网定位器与受电弓的相对位置关系直接影响弓网运行安全。通过合理设置拉出值和定位器坡度,既能保证弓网受流性能和弓网安全,又能降低受电弓滑板的损耗。通过对直线、曲线区段跨距值、拉出值、定位器坡度、第一吊弦点位置之间的相互关系进行详细研究,为高铁接触网设计优化提供依据。通过研究,在接触网其他主要设计参数一定的情况下,得出针对直线、曲线区段的不同跨距下拉出值的推荐设置,在保证定位器具有合理坡度值的同时,使得受电弓与定位器的匹配关系更加安全可靠,可指导工程设计。     

高速铁路接触网四跨锚段关节结构优化研究

高速铁路接触网锚段关节处于两支接触悬挂的过渡段区域,属于接触网的薄弱环节,当受电弓高速通过该区域,引起弓网振动较其他区域严重。针对某条高铁4跨锚段关节存在中心柱定位器磨定位支座、转换柱定位点抬升较大、两支悬挂交叉点不等高等问题,提出结构优化方案。首先调整接触网平面布置,形成3种调整方案,再利用弓网仿真手段,建立4种4跨锚段关节的弓网仿真模型,比较弓网动态性能参数,得到的结论有:双弓运行建议采用方案2的接触网布置方式,4跨锚段关节定位点最大抬升出现在转换柱ZJ2上,中心柱定位点的抬升衰减较其他定位点慢,调整方案的弓网动态性能较原设计方案优。     

高速铁路接触网特殊地段附加导线安装方案优化

高速铁路接触网附加导线一般安装于支柱田野侧,但在车站、隧道口以及彩虹桥等特殊地段,附加导线的安装条件受限,需要进行特殊安装。本文对高速铁路特殊地段接触网附加导线的安装方案进行优化分析,为高铁建设接触网施工提供参考。