城轨列车走行部地面检测系统研究与设计

走行部作为城轨列车的关键部件,其服役状态对列车运行安全起着至关重要的作用.目前,中国城轨列车走行部实时监测系统尚在起步阶段,且多数集中在轴箱监测,监测功能单一.研究并设计一套城轨列车走行部地面检测系统,针对轮对尺寸、车底关键部件异常及轴箱、电机等部件温度异常具有检测报警功能,此外还具备系统自检、自动防护、测轴计速和车号...     

城轨列车受电弓滑板磨耗检测技术研究

为实现城轨列车受电弓滑板磨耗的在线非接触式检测,对城轨列车受电弓滑板磨耗检测技术进行研究。提出一种基于图像处理的受电弓滑板磨耗检测方法,其步骤为:首先,对采集系统采集到的原始图像进行图像滤波,滤除原始图像中的混合噪声;然后,采用基于直方图凹度分析的自适应Canny边缘检测方法对滤波后的图像进行边缘检测,检测出图像内受电弓滑板边缘;最后,通过相机标定和曲线融合获得实际的受电弓滑板磨耗曲线,以判断受电弓滑板磨耗是否超限。试验结果表明:该方法能有效地检测出原始图像中的受电弓滑板磨耗曲线,能有效地实现城轨列车受电弓滑板磨耗的在线非接触式检测。     

城轨列车齿轮驱动装置发展趋势研究

本文通过对城轨列车齿轮驱动装置发展趋势的研究,阐述了城轨列车齿轮驱动装置发展的产业化前景以及发展中存在的问题,分析了问题产生的原因和解决问题的方法。提出了尽早制定并出台城轨列车齿轮驱动装置国家标准的可行性与必要性。     

我国高速列车速度分级

高速列车最高速度的分级研究,可为我国高速列车的设计、引进、制造、运用以及维修等提供界定速度等级和型谱的基础性依据。在分析近代国际铁路高速列车技术发展态势的基础上,结合我国高速列车发展的现状和未来方向,通过对已有200~400 km.h-1列车相关数据分析和比功率计算,提出为满足最高速度要求,应选择较大保有加速度,并在计入回转质量系数的列车保有加速度为0.05~0.1 m.s-2的条件下,推荐中国高速列车最高速度的分级采用三级方案:T级(最高速度400 km.h-1)、Ⅰ级(最高速度330 km.h-1)和Ⅱ级(最高速度250 km.h-1)。这种速度分级是基于最高速度还有上浮空间,且可基本涵盖全高速区范围。当前研究重点是优化开发Ⅰ级和Ⅱ级高速列车,并为T级高速列车做准备。     

城轨列车在途安全监测数据传输系统研究

为实现列车运行安全状态的实时全面获取和车地有效传输,对城轨列车在途监测数据传输系统进行研究.文章分析城轨列车在途数据传输系统的适应性,设计了城轨列车在途数据传输系统的构架,详细分析了车载子系统和地面子系统的组成及其关键技术.通过室内试验、公路试验和现场试验等3种方式,对城辊列车在途数据传输系统进行了试验,试验结果表明,该系统各项技能指标均满足设计要求,能够满足大容量安全监测数据车地传输的需要.     

基于多粒子群协同的城轨列车速度曲线多目标优化

在满足安全原则和各类约束条件下,为实现城市轨道交通列车运行能耗低、行驶时间短和停车精度高三个目标,建立了列车运行控制模型.在Pareto原理基础上,考虑列车运行中的各类工况序列,提出一种协同进化的多目标混沌粒子群算法(CMOCPSO),用于优化列车的自动驾驶速度曲线.此算法框架结构分为上下两层,其中基础群位于下层,以目...     

城轨列车自适应精确停车控制算法研究

停车精度是衡量列车自动驾驶控制性能的重要指标。本文根据城轨列车的制动模型设计自适应控制器,对列车进行精确停车控制。此控制器可以针对模型参数未知和由于设备老化或环境所造成列车制动模型参数变化的情况进行自适应调整,使列车可以精确跟踪理想停车曲线,达到既定的停车要求。理论分析和仿真结果验证了所提出的自适应算法的有效性。     

城轨列车紧急前门安全性分析

介绍了城轨列车安全性研究的基本步骤和方法，以“疏散时紧急前门无法打开”为例，介绍了故障树分析技术的应用。     

城轨列车再生制动能量回馈系统研究

为了对城轨列车再生制动能量回馈系统的功能及系统可靠性进行验证,阐述了能馈变流器数学模型、双闭环控制策略及SVPWM调制模式,进行仿真及现场带车试验。仿真及试验结果表明:该方案能够很好地稳定直流母线电压,保证车辆的安全运行,能可靠、稳定地实现制动能量回馈功能,回馈的交流电能质量良好。     

新一代城轨列车智能网络控制系统设计与研究

当前,新一轮科技革命和产业变革相互促进,多种新兴技术加速发展,在实现“碳达峰、碳中和”目标的背景下,以信息化、数字化、网络化、智能化为重要特征的新兴技术是推动高端装备高质量、高标准发展的必要引擎。随着智慧城轨不断加速推进,对城轨列车全自动、智能化、多系统协同发展要求越来越迫切。列车网络控制系统作为城轨车辆系统智能化的集中体现,在新技术不断涌现中呈现出蓬勃发展的趋势,逐渐演进为新一代的智能网络控制系统,成为城轨列车智能化应用的关键载体。文章在“双碳”的大背景下,针对新一代网络中应用的最新通信技术、控制技术、诊断技术、运维技术,阐述当前城轨行业的发展趋势,通过新一代网络控制系统的智能化,为“双碳”的发展提供重要支撑。     

城市轨道交通的旅行速度与列车拥挤度

从满足乘客出行需求的角度阐述城市轨道交通列车旅行速度、拥挤度两项指标的重要意义,并以当前我国典型的一线、二线城市轨道交通旅行速度、拥挤度的指标水平和提升过程为实例,分析这两项指标的计算方法、核心要素以及相互关系,从而提出新线开通运营前合理确定和开通运营后不断提升这两项核心指标的具体方法和措施:从优化司机站务人员站台作业标准流程、减少车辆开关门时间和同步延时时间、缩小列车区间运行时间余量等方面提高旅行速度;在开通初期可以通过增加上线列车数、中期可以通过提高旅行速度和折返效率的方法来降低列车拥挤度,而后期则需要研究采用大小交路套跑、上下行不对称运输、平行线路建设、新车增购等方式来从根本上降低列车拥挤度,不断提高乘客服务水平。     

论轨道交通列车位置检测设备

基于在地铁和单轨中应用的列车位置检测设备,阐述各种列车位置检测设备的基本结构和工作原理,分析其优缺点,同时提出设备选型的建议。     

城布轨道交通列车测速系统及算法比较研究

城市轨道交通列车测速系统通常采用多传感器融合方式实现.综合分析了各种速度采集设备的原理、功能、性能及接口,对比了主流测速系统的配置方案、安装布置及系统结构.不同测速算法的设计思路不同:车辆参数法是在车辆防滑控制研究的基础上,提炼出信号系统判定车轮打滑的经验参数;实时检测法则是基于信号系统自身的速度采集设备判定车轮打滑,更加准确、贴近现场实际工况.     

城市轨道交通列车定位方法分析

城市轨道交通列车定位是保证行车安全、提高行车效率的关键技术,简要介绍轨道交通列车常用几种列车定位方法,对几种定位方法从技术应用角度作了对比,并针对CBTC列车控制系统采用的裂缝波导管定位技术进行阐述说明。     

城市轨道交通列车运行噪声估算方法探讨

列车运行噪声是高架线路声屏障、地下线路活塞风井消声器的设计输入条件。通过列车运行噪声影响因素分析,建立了列车运行噪声估算的简化模型,推导了城市轨道交通列车在不同运行条件、不同运行速度时的运行噪声估算方法。     

基于目标速度追踪的城轨列车节能优化算法

为了实现城市轨道交通的节能运行,提出基于目标速度追踪的城轨列车节能优化算法。首先构建列车均质棒动力学模型和节能优化目标函数,利用极大值原理推导出列车节能运行工况。然后重点分析列车运行时间和运行方式对能耗的影响。在对典型方案仿真分析的基础上,提出通过陡坡时的基于等效平均速度法的运行策略,以及目标速度改变时合理利用惰行的运行策略。最后通过目标速度追踪的方法得到速度曲线,实现城轨列车的节能运行。利用上海地铁3号线的数据对本文提出的算法进行验证,结果表明相较实际运行情况,本文提出的算法可以降低25.39%的运行能耗,同时求解得到的速度曲线更加平缓,更适合城市轨道交通的实际运行情况。     

基于轨间电缆的城市轨道列车速度控制系统

分析了基于轨间电缆的城市轨道列车速度控制系统结构及设计要求，通过对系统的基本原理的论述，提出了一种较为适合我国城市轨道交通发展的速度控制方式。     

城轨列车牵引变流器箱体热仿真设计方法

箱体热设计是变流器结构设计的重点和难点。以热仿真设计方法作为箱体设计的指导思想,根据热仿真设计需要,重点分析计算箱体内主要发热器件损耗,并给出计算公式。以北京地铁13号线牵引变流器为例,计算得到主要发热器件的损耗,并采用计算机辅助求解软件FLOTHERM,在满载工况下,对设计变流器模型进行了整个机组的稳态工况热仿真计算,电气与电子器件仿真结果满足温升设计预期。并依据此研究成果试制样机,机组实测参数与仿真结果一致,验证了箱体热仿真设计方法的科学性和实用性。     

城市轨道交通列车开行方案的优化理论及方法

根据城市轨道交通的特点,分析客流需求的时变特征、乘客在车站的等待行为和列车与运行线的匹配关系。以轨道列车运行要求、动车组数量和运营企业利益为约束条件,以最小化乘客的等待时间为目标函数,构造拥挤环境下城市轨道交通列车开行方案的数学模型。采用遗传算法求解模型,设计基于二进制结构的特殊编码方法。以南京市地铁1号线为背景,应用本文的模型和算法进行了仿真测算。计算结果表明,利用本文模型得到的非均衡列车开行方案能够更好地满足城市轨道交通乘客和运营企业双方的利益。