城市轨道交通新能源技术应用研究

为了支撑轨道交通系统绿色环保的可持续发展需求,在光伏发电及储能方面展开研究。设计城轨交通系 统用分布式光伏-储能供电系统方案,研究多系统、高可靠度的供电模式和源储荷多能源耦合下的能量管理策略。 面向光伏储能接入单个牵引变电所,提出一种基于深度强化学习的能量管理与优化方法。该方法使用深度 Q 网络 对列车负荷、光伏单元和储能单元功率输出等状态信息进行训练学习,通过训练好的代理对直流牵引网进行能量 管理,解决光伏发电系统难以适应城轨列车启停频繁、工况多变,以及多能源系统引入后带来的供电稳定性、容 量配置和能量管理等问题,有效提升城市轨道交通系统的绿色能源利用率,降低变电所输出能耗。     

铁路快捷货车安全监测系统运用技术研究

在分析铁路快捷货车的运用特点、现有安全监测技术的基础上,设计了一套铁路快捷货车安全监测系统,对货车转向架、轴承、制动系统、防滑器等关键部件进行有效监测,并配备光伏轴头冗余供电系统,保证监测设备在恶劣环境中仍可连续运行24h,可有效保障快捷货车的运行安全。     

储能电源应用于地铁车辆应急牵引的设计研究

文章主要介绍了采用储能电源为没有外部电源输入的列车进行供电,使列车在紧急情况下能够依靠自身的储能电源实现列车应急牵引。该技术可以为城市轨道交通运输车辆更加快捷、更加高效的运营提供可靠的保障。     

快捷与普通货车混编列车纵向动力学仿真分析

快捷货车与普通货车在制动特性上存在较为明显差异,在混编列车制动过程中,由于不同车辆制动缸充气时间的差异,会导致车辆间制动效果的不同步性加剧,可能会出现车辆加速度、纵向冲击力过大等问题,影响列车运行平稳性,进而危害货物运输安全。由于在实际运用中,一般不进行快速列车解列,因此,在混合编组时将整列快捷货车分别编组在列车前、中、后部。使用列车空气制动和纵向动力学联合仿真系统对3种编组方式列车在紧急制动工况下的纵向动力学性能进行仿真计算及比较分析。计算结果表明:当快捷货车编组在列车前、后部时,车辆间分别会产生较大的压钩力和拉钩力,当快捷货车编组在列车中部时,列车车辆间纵向冲动较小,编组方式较为合理;列车制动力分布不均是影响列车纵向冲动的重要因素,当制动力较强车辆编组在列车前部和中部时,最大纵向力表现为压钩力,当编组在列车后部时,最大纵向力表现为拉钩力;3种编组方式下,列车最大纵向力出现车位均在快捷货车与普通货车连接位置。     

制动缸充气时间对货物列车性能影响的仿真研究

采用列车空气制动和纵向动力学联合仿真系统研究制动缸充气时间对万吨列车和快捷货车的车钩力、制动距离与纵向加速度的影响。计算结果表明,长大列车制动缸充气时间对车钩力影响较大,快捷货车制动缸充气时间主要影响制动距离和列车纵向加速度,因此在长大列车制动系统充气时间设计时必须考虑车钩力因素,在设计运送易碎货物列车制动系统时需要考虑纵向加速度的限制。     

储能式六轴铰接式轻轨列车制动系统设计

介绍了储能式六轴铰接式轻轨列车制动系统的系统组成,阐述了液压制动系统功能实现原理,分析了该制动系统的功能和技术性能。经型式试验验证,该制动系统的满足相关标准的要求。产品实际应用经验表明,该制动系统设计合理、运行稳定,能满足储能式六轴铰接式轻轨列车的使用要求。     

铁路货车制动技术研究与探讨

阐述了铁路货车的技术发展趋势以及重载快捷运输对制动技术的影响,分析了重载快捷列车对空气制动机制动性能的要求和重载快捷列车制动装置应具有的特点,并对我国铁路货车制动技术的研究方向进行了探讨。     

铁路货车车辆转向架无源无线振动传感与监测系统

转向架是铁路货车车辆的关键部件，因货车上无电源供给，且车辆在运用过程中存在随机编组，因此很难开展铁路货车转向架状态监测与故障诊断的相关研究。针对这一问题，文章研究了一种包括车载转向架无源无线振动传感与监测组件、测速发电模块、轨旁数据基站和远程故障诊断中心的铁路货车转向架无源无线振动传感与监测系统，系统通过安装在货车轴端的微型轴端测速发电机、测速发电模块为车载转向架无源无线振动传感与监测组件供电和提供速度信号，由振动传感与监测组件的信号采集处理CPU经组合传感器、信号调理电路、模数转换电路同步采集货车转向架的振动、冲击和温度信号并预诊断后通过WSN网络发送到轨旁数据基站，轨旁数据基站运用多线程WSN网络接收并缓存货运车辆的运行状态监测数据后再通过4G/5G网络自动将数据传输到远程故障诊断中心，远程故障诊断中心对列车运行状态数据进行分析处理与故障诊断后实现对货车转向架的智能运维。该系统已装车进行运行试验，试验结果表明，系统能实现铁路货车转向架的无源无线振动传感与监测，及时发现故障，确保货运列车安全行驶。     

混合动力有轨电车电制动功率控制方法研究

介绍了一种混合动力有轨电车电制动功率控制方法,解决了储能系统无法完全吸收电制动功率的问题,在保证列车电制动减速度的前提下,通过与制动电阻串联的IGBT斩波电路,实时调节消耗在制动电阻上的功率,将电制动功率最大程度地回馈给车载储能系统,同时又不超过储能系统的功率限值,保护储能系统,提高了能量利用效率,增加了车辆续航里程,同时解决了氢燃料电池系统、内燃机发电系统等单向供电系统和车载储能装置混合供电时输出功率响应速度无法满足牵引系统对功率响应速度的需求问题。该方案在氢能源有轨电车项目上得到验证,取得了良好的控制效果。     

城市轨道交通计轴系统在列车折返区域的冗余控制方案

分析了城市轨道交通于CBTC(基于通信的列车控制)模式和后备模式下,在列车折返区域当某一台计轴主机发生故障时,对折返运营造成的影响,并提出了相应的处理方案。该方案设计由两台计轴主机分别对折返区域的道岔区段相关的计轴磁头进行脉冲信号采集,经处理器分别计算处理后将道岔区段的占用/空闲和受扰状态冗余输出至计算机联锁系统,从而在不影响CBTC模式和后备模式下进行列车的折返作业。该方案只需要在既有计轴系统中,增加冗余采集的计轴磁头和冗余输出的道岔区段状态所相对应的板卡、电缆和继电器,对现有系统改动较小,但可大大提高信号系统的可用性。     

光伏发电技术在轨道交通客车中的应用

轨道交通客车在载客运行的过程中消耗大量的电能。采用光伏发电技术后,蓄电池组将太阳能电池发出的电能存储,并随时与客车充电机进行电耦合,共同为客车供电。客车光伏电系统主要由光伏发电系统充电机、升降压斩波器、直流负载及供电控制系统组成。其中,光伏发电系统主要由光伏电池组件、发电控制器、蓄电池组及升降压斩波器组成。详细介绍了客车光伏供电系统的工作原理。     

通过机车司机室实施对车辆机械构件的遥控与监测——美国联邦铁路局研究结果

美国联邦铁路局研究与开发办公室研发了一种通过机车司机室的安全控制装置对铁路货车机械构件实施监控的系统。该研究项目的主要目的是利用先进的技术对车辆构件实施监控，保证调车人员的安全，提高工作效率，从而提高铁路的整体安全性。如图1所示，先进概念列车（ACT）采用了多种技术。ACT列车由一台机车和不同类型的货车组成。研究的重点是如何将机车司机室与牵引车辆可控构件联系在一起。货车的可控构件包括手制动机、车钩提杆、三组件车钩与折角塞门等。手制动机与汽车的停车制动装置类似，当铁路车辆不运动时使其停靠在固定位置。当车辆与列车分离时必须使用手制动机；当需要移动车辆时，必须释放手制动机。车辆分开时需要使用车钩提杆，提起车钩提杆，车钩解锁，将车辆分开。将车辆连接在一起，无需使用车钩提杆。折角塞门用于控制列车空气制动装置的空气系统。当需要将一节车辆与列车连接时，折角塞门必须打开，使空气流入制动系统。此外，列车最后一节车的折角塞门必须关闭，防止空气压力从列车的后部逸出。     

铁路货车故障方位唯一性自动判定技术

铁路车辆运行安全监控系统在预报铁路货车故障方位时,只有实现预报故障方位的唯一性、不变性,才能确保铁路货车故障得到准确处理。文章通过介绍5T系统对铁路货物列车自动计轴计辆、测速以及对铁路货车标签安装位置的自动判断功能,系统论述了铁路货车故障方位唯一性自动判定技术的原理。     

上海轨道交通列车自发电车载式轴温检测系统研究与应用

上海轨道交通新车型均已配备车载式轴温检测装置，而老车型列车无轴温检测预警设备，主要通过人工方法进行轴温检测，需要为老车型列车配置自动化的轴温检测装置。在分析常用的城市轨道交通列车轴温检测方法的基础上，提出了比较适合上海轨道交通老车型列车的自发电车载式轴温检测系统。该系统通过吸收车辆振动能量产生电能，为传感器供电，并通过射频通信方式无线传输所采集的轴温数据，具有轴箱温度不间断采集、数据实时发送、通信无线传输、网页端同步传输和异常数据报警等功能。介绍了该系统的研究历程、系统原理及组成、设备安装方式。试验结果表明，该系统的轴温检测值与新车车载轴温检测系统的更接近，也即更接近设备本身的温度。该系统已安装于上海轨道交通6号线06C01型列车上，应用效果良好。     

有轨电车多储能电源的并网控制

针对以多组储能电源作为唯一动力源的有轨电车,文章提出一种多组储能电源的并网控制方法,并详细介绍了多组储能电源的并网控制结构和方案设计。该并网控制逻辑由列车控制管理系统实现,已通过车辆试验验证并在实际项目中应用,可满足车辆实际运营需求,大大提升了储能电源的供电冗余和可靠性。     

现代有轨电车储能式供电能耗与配套供电

储能式供电是现代有轨电车的重点技术发展研究方向和热点问题,列车自带储能装置可为车辆提供牵引电源和辅助电源而脱网运行。通过对储能式供电的技术特点、能耗与充电、供电需求的关系的分析研究,对有轨电车储能式供电车辆与供电系统的配合提出思路。     

关于我国铁路快捷货车标准的分析与思考

在介绍国内外快捷货车发展概况、快捷货运列车类型与运用条件的基础上,重点分析对比中国、欧洲、欧盟快捷货车车体强度设计和试验标准在纵向载荷强度、疲劳强度评定、冲击试验、车辆动力学等方面的差异,同时介绍了快捷货车应符合的其他标准,以及与快捷货车相关的工艺设计和安全寿命管理标准、保障运行安全系统装置的要求等。指出建立我国快捷货车标准应关注的问题,并提出建议。     

快速客车上的应急电源常见故障的分析与处理

快速客车上的应急电源主要用于列车应急灯、轴温报警器、电子防滑器、电话、尾灯等重要负载在车电正常或不正常时的供电。它由充电机、整流器和转换系统等3部分组成。当列车电网供电正常时，整流器输出DC48V电压供负载使用，同时充电机提供直流电压向蓄电池组充电，此时电路自动切断蓄电池向负载供电；当列车电网突然发生故障时，在转换系统的控制下自动转换为蓄电池组（应急）供电。     

储能式现代有轨电车供电仿真软件研究

在深入分析储能式现代有轨电车供电系统结构的基础上,建立了储能式现代有轨电车的供电仿真模型。利用VC++软件开发了储能式现代有轨电车供电仿真系统,该系统可以模拟计算列车在充电过程中中压环网交流侧电压、功率等变化情况。最后结合广州仑头段新型有轨电车工程,计算验证了该仿真系统的合理性。该系统对储能式现代有轨电车供电系统的设计提供了参考依据。     

广州海珠线储能式现代有轨电车低压供电网络设计

介绍了自主研发的广州海珠线储能式现代有轨电车辅助系统低压供电网络的结构,分析了两车联挂供电原理及不同供电列车线的控制逻辑,对蓄电池欠压及单台充电机的故障工况进行了故障应对分析。产品实际应用证明了该供电网络设计合理、运行稳定,能满足储能式现代有轨电车的使用要求。