重载列车运行控制的研究

介绍重载列车运行控制方面的研究进展.按不同的控制目标、研究方法和控制器设计方法进行分类阐述.     

驼峰重载车辆减速器的研制

在不改变驼峰调车场控制和传动方式的条件下,以现有重力式减速器为基础,研制重载车辆减速器。根据曲拐偏心距与传动压力关系的计算与分析,确定曲拐偏心距的选择范围,保证减速器性能的安全性;通过应力分析和计算,结合疲劳试验和有限元分析,确定关键零件的结构,满足减速器在重载条件下的机械强度要求;采用人性化设计,便于现场维护和维修。解决在低压传动条件下,实现减速器对重载货车的制动锁闭和缓解解锁的关键技术。满足轴重25 t重载车辆的运输需求,将重力式间隔制动减速器的使用寿命由原来轴重21 t时的2×106次,提高到轴重25 t时的3×106次。自2006年4月开始实地安装使用,其工作状态良好。     

重载货车制动系统的研究

介绍北美重载货车制动系统及我国既有货车制动系统概况,主要分析对重载货车的制动距离、重载货车制动系统应解决的关键问题,并探讨重载货车制动系统研究方向。     

重载列车有线电控空气制动系统的研究

重载列车在制动时,由于列车前后部制动力不一致而产生巨大的车钩力和剧烈的纵向冲动,极易造成列车断钩和脱轨事故。研究利用电力线作为通信介质,采用网络控制系统和每辆车作为一个网络节点,结合我国货车120空气制动机,实现有线电控空气制动。研究表明:由电控空气制动系统(ECP系统)控制列车制动,列车中所有车辆的制动和缓解动作几乎同步进行,全部车辆制动缸开始升、降压的时间差在0.2 s以内;在网络条件允许的范围内,装有ECP系统的车辆制动和缓解的同步性不受列车编组辆数的影响,各车辆制动缸的升压、降压曲线形状几乎相同;车辆制动缸压力的控制精度达到制动命令要求值的±20 kPa。由于ECP系统实现了对列车制动和缓解的同步控制,能够保证长大重载列车安全运行。     

车辆减速器防超速降噪声技术的研究

针对目前驼峰调车场在车辆车轮有污染或雨雪天气情况下溜放车组出口超速及车辆减速器普遍存在的制动噪声问题,深入分析和研究溜放车组超速和减速器制动噪声产生的机理,结合试验室对复合制动夹板的摩擦性能试验,研制出适用于既有减速器安装的防超速降噪声制动梁。并根据上道样机各项性能的测试结果,对防超速降噪声制动梁的结构和对摩擦副材料、成分、组织及结构进行优化改进,最终成功研制出能满足车辆减速器各项性能要求的防超速降噪声的制动梁。     

基于转向架控制的地铁车辆制动控制系统开发

城市轨道交通车辆制动控制策略管理是车辆网络控制的重点和难点。介绍了基于系统工程的车辆制动控制系统开发流程。转向架控制的地铁车辆制动控制系统开发基于模型的系统工程、V模式开发以及AUTOSAR架构等技术,并利用AMESim等软件进行建模仿真。开发了用于制动控制单元测试的半实物仿真试验台,有效地缩短了验证周期。     

我国重载列车制动技术的研究

根据重载列车制动作用的特点和要求,从列车制动控制、货车制动机和基础制动装置等方面概述了我国重栽制动技术的发展及其实际应用情况,并展望了重栽列车制动技术未来的发展方向.     

地铁车辆常用制动和停放制动防叠加功能研究

地铁车辆基础制动单元既可以施加空气摩擦常用制动又可以施加停放制动,但是2种制动作用方式不同,且不能同时施加在基础制动单元上,因此文中介绍了地铁车辆的常用制动和停放制动几种不同的制动防叠加设置方式,并对其防叠加功能进行详细的分析研究.     

车辆自动驻车器的防溜性能研究

铁路行业一直高度重视重载铁路车辆防溜安全工作,为了避免由人员因素导致的铁路列车和车辆溜逸事故,研发了新型车辆自动驻车器,并从2020年开始在C₈₀型重载货车上安装应用。新型车辆自动驻车器的应用,可减少防溜作业中人的参与,变车辆“被动防溜”为“主动防溜”,大幅提高车辆防溜的安全系数。通过研究车辆自动驻车器的工作原理,分析论证其防溜性能,对比车站、区间2个场景下的车辆自动驻车器、人力制动机、铁鞋所需最小数量和安全系数,分析其安全性和技术性。结果表明,安装车辆自动驻车器可突破传统防溜设备在线路上停车的局限,自动驻车器作用后闸瓦产生的制动力远超车辆下滑力,与传统防溜设备相比具有较明显的安全和技术优势。     

重力式停车防溜器对提高重载车辆编组安全与效率的探讨

通过对国内铁路编组场尾部各种停车防溜器在使用过程中出现问题的分析,指出现有停车防溜器难以满足重载运输发展的需要,并对存在问题的根源进行了剖析,提出了采用重力式停车器对于重载运输的重要性和必要性,还介绍了电动重力式停车防溜器的设计思想及实施方案。     

LKJ在朔黄重载铁路的控制模式研究

介绍列车运行监控记录装置的发展进程,总结LKJ-2000型监控装置在运用过程中出现的问题,从监控软件控制方面对问题进行整理、分析,提出适合朔黄铁路重载运输的LKJ控制模式解决方案。     

驼峰自动化调速系统适应新型重载车辆的若干问题

分析了驼峰自动化调速系统对新型重载车辆的调速控制过程,针对控制系统参数设置、调速设备能高、机械强度设计及作业方式和设备调整等方面存在的问题,提出了相应的解决对策和方法.     

重载铁路钢轨润滑及摩擦控制研究

钢轨润滑以及轨顶摩擦控制是重载铁路减轻钢轨侧磨以及伤损的有效措施之一。本文对比分析不同摩擦系数条件下,机车的曲线通过性能。分析结果表明,曲线外股钢轨轨距角处的润滑,有利于减小轮轨磨耗,与此同时,减小了机车的蠕滑导向力矩,从而增大了导向轮轮对冲角,轮轨横向力亦呈现增大趋势;曲线内轨轨顶摩擦系数适当减小对减小轮轨横向力起到积极作用。轮轨纵向蠕滑系数的增大,可明显提高轮对导向力矩,有利于轮对趋于径向位置,并减小横向力和轮对冲角,使得机车的曲线通过性能得到显著改善。     

高速、重载铁路环境振动控制研究

论述了大地振动控制的一般方法和特点,提出了铁路环境振动控制的研究方法.该方法包括:现场勘测与试验,数学建模与仿真,屏障参数对隔振效果的影响分析,振动控制方案比选,工程投资预算及治理工程实施后的评价.作为应用实例,结合北京东郊铁道试验环线振动治理工程,给出了铁道环线振动治理工程的建议方案.     

结合迭代学习和模型预测的重载列车运行控制

为实现重载列车单次行程的高鲁棒高精度轨迹跟踪,根据列车纵向运动特性,构建重载列车多质点的动力学模型;基于利用批次化的运行过程积累控制经验,结合迭代学习和模型预测控制方法设计1种增强抗扰的重载列车跟踪控制器,将重载列车动力学模型转化为基于模型预测控制框架下的线性二次型最优控制模型,用二次型最优控制的速度和位置状态反馈增益表示迭代学习增益,利用批次化积累的控制经验不断提高跟踪性能,实现单次行程的滚动时域优化,提升轨迹跟踪的鲁棒性和精度;对某货运专线上的2万t重载列车进行跟踪控制仿真,分别从时域稳定性和迭代收敛性验证该控制器的稳定性。结果表明：结合迭代学习和模型预测控制方法能够很好地利用重载列车系统操纵重复性特征并实现全程跟踪控制,较传统控制方法跟踪效果更好并能有效降低列车纵向冲动,同时能够动态响应非重复性扰动,满足重载列车运行控制要求。     

基于Pro/E的VEIC-BJ型洗车机防侧翻装置轴建模与分析的探究

以VEIC-BJ型洗车机防侧翻装置轴为研究对象,通过对防侧翻装置轴的三维实体建模,将此模型导入到ANSYS软件中进行分析。Pro/E与ANSYS的紧密结合,比传统AutoCAD设计更能够缩短开发周期,提高生产制造水平。     

大秦线重载列车下坡道安全运行的技术对策研究

列车在下坡道区间循环制动时的再充气是影响列车安全运行的关键问题。作为大秦线2万t级重载列车长大下坡道运行的安全对策。从大秦线重载列车采用的机车车辆技术装备和司机合理操纵两方面对此进行了介绍和分析说明。     

2万t级重载列车的技术对策及其纵向力研究

列车纵向动力作用是重载列车运用的关键技术问题,为此对于2万t级重载列车必须应用无线同步控制技术和先进的机车车辆技术装备.根据大秦线2万t列车的试验和仿真研究结果,说明应用Locotrol(无线同步控制)技术改善列车制动性能主要是减轻列车纵向力的作用;并对不同编组重载列车长大下坡道循环制动和紧急制动的纵向最大压钩力进行比较.此外,还提出了重载列车紧急制动的最大纵向压钩力简化计算的验证研究结果.     

广州地铁二号线车辆防空转/滑行系统的分析及改进

介绍广州地铁二号线车辆防空转/滑行系统的基本特点,通过对列车防空转/滑行及相关控制原理的分析,得出导致列车在线频繁误报空转/滑行信息的原因是列车处理和监控功能存在问题,并进行了试验验证和改进。     

典型重载铁路电能质量评估与控制方案研究

选择典型重载铁路开展牵引供电系统实际测试,计算了主要电能质量指标,分析了电能质量主要特征分布,提出了多种电能质量控制方案,可以对无功、谐波和负序电流进行综合补偿。基于实测数据仿真验证了方案的有效性,为解决重载铁路电能质量问题提供了有效途径。