国内外悬挂式单轨列车的发展与展望

介绍了国内外悬挂式单轨列车的发展及其主要技术优势,阐述了对悬挂式单轨列车安全性采取的必要措施,并展望了悬挂式单轨列车的推广前景。     

悬挂式单轨列车绝对定位技术方案及试验研究

着重探讨了基于美式信标的列车绝对定位技术在悬挂式单轨交通中应用的可行性；提出了车载查询器与车辆、地面信标与轨道梁的接口方案，确定了信标系统的安装位置。针对悬挂式单轨列车在运行时会出现车身摆动的情况，模拟现场搭建测试环境，对基于信标的定位系统进行了试验。试验结果表明，悬挂式单轨列车在最高速度70 km/h条件下，能够可靠读取信标数据。     

悬挂式单轨列车与轨道梁桥系统动力性能试验研究

针对我国第一条悬挂式单轨交通试验线开展行车动力学试验。试验线轨道梁桥为底部开口的钢结构箱梁,试验列车为基于锂电池驱动的悬挂式单轨列车,最高试验运行速度为60 km/h。试验结果表明:轨道梁桥结构具有良好的竖向和横向刚度,其垂向一阶自振频率和横向一阶自振频率分别为5. 60、2. 27 Hz,自振频率理论计算结果与实测结果基本相符;轨道梁桥结构的振动加速度随着行车速度的增加而逐渐增大,其跨中垂向和横向加速度最大值分别为0. 19g、0. 11g,满足铁路桥梁相关规范要求,轨道梁桥动态位移随着行车速度的增加无明显变化,表明列车对该轨道梁桥的动力冲击作用受速度影响较小,在所有测试工况中,轨道梁桥挠跨比小于1/1 100,动力冲击系数小于1. 1;列车在各种速度工况下,其横向平稳性指标较垂向平稳性指标略大,但两者平稳性指标均小于2. 75,表明运行车辆具有良好的平稳性。     

悬挂式单轨列车再生制动能馈装置研究

悬挂式单轨作为一种新型的交通型式,已在我国多座城市建成示范线并正在进行商业推广。本文的研究旨在通过对几种再生制动能量吸收装置的比选分析,将传统的再生制动能量吸收理念引入到悬挂式单轨交通领域。结合目前正在设计实施的崇礼旅游基础设施空中列车项目,根据设定的前置条件,分析计算列车制动电流和功率,选择能馈装置容量,并就各种运行工况分析能馈装置的能量吸收能力,得出能馈型装置适用于悬挂式单轨再生制动能量的吸收,基本满足列车电制动要求的结论。     

基于北斗卫星导航的悬挂式单轨列车定位技术研究

结合对轨道交通现有成熟列车定位技术的分析,探讨了基于北斗卫星导航的定位技术在悬挂式单轨交通中应用的可行性,提出了一种采用北斗卫星导航技术实现悬挂式单轨列车定位的方法;针对卫星导航信号在城市高大建筑密集区和山区衰落问题,提出采用北斗信号覆盖增强方案,实现无卫星信号环境下的卫星导航信号连续覆盖。     

悬挂式单轨车辆摇枕强度分析

在国内尚无有关悬挂式单轨转向架摇枕强度计算标准的情况下,结合EN 13749、UIC 515相关标准规定,以及悬挂式单轨转向架摇枕工作特点,分析出悬挂式单轨转向架摇枕的加载种类和加载条件,设计出模拟超常工况和运营工况的载荷组合。通过大型有限元计算软件ABAQUS对悬挂式单轨转向架摇枕进行了静强度分析计算,计算结果表明:摇枕承受应力最大位置为其内部加强筋与下底板焊接处。最后利用Goodman疲劳极限图对其进行疲劳判定。计算结果表明:悬挂式单轨车辆摇枕整体结构满足静强度以及疲劳强度要求。     

悬挂式单轨道岔结构选型与系统设计

研究目的:悬挂式单轨作为一种中低运量交通制式,在中小城市轨道交通及景区观光线路中具有明显的优势。在总结国外悬挂式单轨交通应用的基础上,对悬挂式单轨道岔结构类型、结构特点进行对比分析,提出了我国悬挂式单轨道岔结构选型建议;结合悬挂式单轨交通特点,提出悬挂式单轨道岔结构系统设计建议。研究结论:(1)悬挂式单轨道岔可采用可动心辙叉道岔,道岔侧股采用单圆曲线线型;(2)悬挂式单轨道岔结构设计应系统考虑道岔线型、道岔梁结构设计、道岔转辙系统设计、道岔梁支座及供电轨等接口设计、运营维护设计等因素;(3)为了提高维修维护效率、减小维修维护工作量,降低后期运营风险,建议设置道岔运维监测系统;(4)该研究成果可为悬挂式单轨道岔系统设计提供参考。     

新型轻量化跨座式单轨交通系统工程设计研究

针对中大型跨座式单轨系统建设成本高等问题,研究提出了一种新型轻量化跨座式单轨交通系统,为验证该系统工程应用造价指标,以国内某地轻型跨座式单轨项目为例,开展工程设计,进行投资估算,并与同等建设规模的悬挂式单轨系统进行对比,主要结论如下：线路全长11.302 km,共设置4座车站,列车2辆编组载客数约124人,车辆基地总平面采用尽端式顺向布置,供电方式采用10 kV分散供电,中压供电网络采用双环网接线方案,通信采用中心远程监控和操作,信号系统采用不考虑点式ATP降级功能的CBTC移动闭塞制式。该线路投资总额为16.39亿元,技术经济指标为1.44亿元/正线公里,与悬挂式单轨线路同规模、同口径对比,投资总额减少约5.14亿元,技术经济指标减少约0.47亿元/正线公里。     

悬挂式单轨交通线路技术标准研究

以最大倾斜角度为6.5°、最高行驶速度为50 km/h的悬挂式单轨车辆为例,对悬挂式单轨交通线路的技术标准进行了研究。首先分析了悬挂式单轨车辆区别于传统钢轮钢轨车辆的受力特性,在此基础上,以悬挂式单轨车辆最大倾斜角度、最高行驶速度、允许的未被平衡离心加速度为参数,提出了悬挂式单轨交通线路最小圆曲线半径的计算方法,计算了不同速度条件下的最小圆曲线半径;提出了基于列车倾斜时变率和未被平衡离心加速度时变率的缓和曲线长度分段计算理论和方法,计算了不同曲线半径、不同行驶速度下的最小缓和曲线长度;提出了悬挂式单轨交通线路的最大坡度、竖曲线半径和最小坡段长度等控制指标。     

悬挂式单轨最小曲线半径及缓和曲线理论研究

由于目前国内尚未正式颁布悬挂式单轨相应的技术标准或设计规范,正在研究设计的线路大都参照德国H-bahn空中轨道列车的技术参数或GB 50458-2008《跨坐式单轨交通设计规范(附条文说明)》进行设计,没有合理地结合悬挂式单轨自身独特的轮轨系统及转向架系统等特点,因此不能充分发挥其优势,这已成为我国建设悬挂式单轨最大的困难。在分析悬挂式单轨转向架工作原理的基础上,结合其自身独特的轮轨系统特点,研究悬挂式单轨最小曲线半径及缓和曲线的计算方法与取值,旨在为确定悬挂式单轨线路的设计标准提供参考。     

新能源悬挂式单轨列车网络控制系统设计要点及优化方向

从硬件需求、功能需求、调试和维护等方面,分析了第二代新能源悬挂式单轨列车的特点。提出了网络控制系统的主要设计要点,并介绍了其在样车上的实现方法。指出了新能源悬挂式单轨列车进一步研究和优化的主要方向。     

悬挂式单轨车的发展及其现状

简述了悬挂式单轨车的发展经历,按走行部的型式分类介绍了悬挂式单轨车的现状,叙述了悬挂式单轨车的技术特点,对比跨座式单轨,分析了悬挂式单轨的优缺点。展望了悬挂式单轨车在我国的应用前景。     

悬挂式单轨在山区旅游轨道中的适应性分析

为研究悬挂式单轨系统在山区旅游轨道中的可行性与适应性,采用分析、归纳与总结的方法,在提出山区旅游轨道制式选型原则的基础上,介绍了适用于山区旅游的轨道制式,并重点研究悬挂式单轨应用于山区旅游轨道时的适应性。研究表明:(1)悬挂式单轨对山区的地形和气候环境有较强的适应性;(2)灵活编组的方式可满足景区淡旺季不同时段的客流需求;(3)悬挂式单轨轨道结构轻盈,与景区周边环境协调性好;(4)牵引供电方式可根据线路及周边环境灵活选择;(5)受制式本身的制约,悬挂式单轨在山区中的故障救援方式存在一定的局限性,应以列车自救和工程救援车救援为主;(6)悬挂式车厢内部视角通透,观光效果较好,可带来独特的旅游体验;(7)作为景区旅游产品,其票价可根据旅游客流消费水平、运营公司效益等方面,经综合考虑后制定。     

悬挂式单轨道岔结构设计研究

作为城市轨道交通新制式的代表,悬挂式单轨具有广阔的应用前景.道岔系统是悬挂式单轨的关键部件之一,为指导悬挂式单轨道岔结构设计,针对悬挂式单轨工程特点,在对比3种悬挂式单轨道岔结构设计原理和工程适用性能的基础上,以具体的工程建设项目为背景,从道岔结构类型、设计参数、结构方案、接口设计几个方面进行系统研究.结果表明,倒T形...     

韩城悬挂式单轨车辆侧滚止挡设置方案研究

以陕西韩城悬挂式单轨交通1号线车辆为研究对象,分析了悬挂式单轨车辆的结构特点,并基于多体动力学理论,通过仿真计算,对车辆在多种工况下的侧滚情况进行了分析。根据分析结果提出了设置侧滚止挡的必要性及取值建议,并将侧滚角推荐限值应用于韩城悬挂式单轨交通工程设计,达到了减少工程投资的目的,同时也为我国悬挂式单轨交通的车辆选型及工程建设提供了重要的参考依据。     

悬挂式单轨交通最小曲线半径及曲线限速研究

研究目的:悬挂式单轨交通目前在我国公共交通领域尚未有运营线路,相关研究资料较少,为适应国内山地城市和旅游城市对悬挂式单轨交通的发展需求,对悬挂式单轨交通技术标准进行研究具有重要意义。本文针对悬挂式单轨交通的特点,对悬挂式单轨交通的最小曲线半径及曲线限速值进行研究,提出各种运行速度下线路最小曲线半径的建议值,以及曲线速度限制值的计算方法,以期为悬挂式单轨交通设计及规范编制提供参考。研究结论:(1)悬挂式单轨交通线路平面曲线半径宜适应列车运行速度要求,当最高运行速度为60 km/h时,悬挂式单轨交通线路最小曲线半径可取200 m;当最高运行速度为50 km/h时,最小曲线半径可取150 m;(2)当不具备设置满足速度要求的曲线半径时,可按V=4.52R~(1/2)计算曲线速度限制值,且不大于列车的最高运行速度;(3)本研究成果对悬挂式单轨交通线路设计标准确定及规范编制具有参考价值。     

悬挂式单轨空、重车线路动力学响应分析

基于多体动力学软件Universal Mechanism建立60自由度的悬挂式单轨车辆系统动力学模型,主要基于乘客舒适度评价指标,探讨空、重车以80 km/h速度通过平竖曲线时动力学响应的异同。结果表明,结构的特殊性使得悬挂式单轨驶过缓圆点和缓直点后车体横向摆动幅度明显,车体横向偏角时变率、未被平衡离心加速度及其时变率结果均会产生一个较大的跃变现象,且重车工况下变化量更大。由于重车惯性更大的缘故,导致振动衰减过程中车体横向低频晃动更剧烈,同一平面线路工况下,重车比空车要多3个振动衰减周期;竖曲线条件下空、重车的振动衰减周期基本一致,但重车的最大垂向加速度更大。因此,鉴于空、重车在平竖曲线处动力特性差异的事实,有必要综合考虑两者用以后期悬挂式单轨列车线路参数的确定。     

悬挂式单轨车辆走行轮失效对曲线通过及运行平稳性影响的仿真分析

悬挂式单轨车辆走行轮在车辆运行中起到承载和传力的重要作用,其走行轮失效对悬挂式单轨车辆运行性能有重大影响。通过多刚体动力学理论建立悬挂式单轨车轨耦合动力学模型,仿真分析了不同工况下走行轮失效对单轨车辆曲线通过及运行平稳性的影响。仿真结果表明:空载状态下走行轮失效的悬挂式单轨车辆在曲线半径100 m的线路上限速为35 km/h,而满载状态下走行轮失效的车辆一直处于不安全状态,需要尽快行驶到就近站点疏散乘客;同侧走行轮失效对单轨车辆的影响趋势基本一致;在相同行车速度下,走行轮失效时竖向平稳性指标出现了部分数值超过3.0的情况,说明走行轮失效时车辆的运行平稳性会变差。仿真研究结果可为走行轮失效的悬挂式单轨车辆运行提供参考。     

悬挂式单轨系统乘客疏散救援方案研究

基于悬挂式单轨系统疏散救援困难的问题,文章分析了车站和区间疏散救援方案,及区间垂向、横向和纵向疏散救援过程,并采用仿真软件Pathfinder建立疏散分析模型,研究不同疏散救援方案的影响因素,得出有利于悬挂式单轨列车疏散救援的工程技术参数.     

跨座式单轨系统的道岔辅助防护系统研究

跨座式单轨作为中运量的城市轨道交通系统,它主要通过信号系统控制列车运行并同时保障列车的安全;当信号系统故障时,跨座式单轨系统的工作人员必须通过瞭望、人工准备进路组织行车,此时如果出现人员失误,会造成列车掉下轨道梁等事故,导致严重的人员伤亡.为提高跨座式单轨的安全性,根据跨座式单轨的特点设计一种道岔辅助防护系统,该系统能...