高速动车组远程数据传输及应用

介绍了将CRH3型高速动车组运行动态数据自动搜集,远程传输到地面中心数据库,进而分发到各主机厂进行动态分析并辅助故障维修、制定检修策略的高速动车组远程数据传输系统,介绍了该系统的技术架构以及数据的应用分析,对该系统数据与SAP-ERP系统的集成以及通过BI系统对数据进行深度分析提出了设想.     

基于VR技术的标准动车组虚拟检修系统设计

为了解决传统动车组检修设计和培训方式效率低、周期长和难于理解等问题,满足信息时代快速响应动车组制造企业、检修基地大批量产品检修培训和作业要求.针对标准动车组模块化设计制造特点,提出了模块化LOD检修模型构建方法、基于模型与仿真驱动文件分离方法、复用性虚拟检修仿真生成方法,实现并应用了基于虚拟现实的标准动车组虚拟检修系统.应用结果表明:虚拟检修系统提高了模块化产品检修仿真的生成效率,使检修内容更加明晰,减少了操作真实样机进行检修设计和培训的成本,提高了检修效率.     

动车组故障知识管理系统技术的研究

动车组作为一种铁路客运货运设备,具有快速、安全和高标准的服务功能.如何保障动车组安全高效运行是工作重点,动车组故障数据对动车检修及制造具有极大的参考作用.此外,合理的知识管理能够增强综合竞争实力,利于做出更为合理的决策,能够将最需要的知识及时传送给最需要的人,实现组织和个人之间的信息共享,并以不同的方式加以实践,最终达到提高业绩的目的.正是基于对上述知识管理优点的考虑,本文将知识管理引入到对动车组故障数据的分析中,以实现动车组故障知识的共享、交流和转换.论文在分析动车组故障知识管理系统业务需求的基础上设计了系统总体架构及其内部功能模块.     

货车F型车钩强度非线性有限元仿真分析

对F型车钩零部件进行了三维实体建模,然后在基于车钩不同材料试验数据基础上采用了装配分析、接触非线性分析以及材料非线性分析三者于一体有限元分析技术对其进行了强度分析．最后给出了车钩在拉伸工况下的应力状态,其结果显示应力较大部位很好地吻合了车钩在实际运用中破坏的状况,进而为车钩设计、改进和检修提供了非常有价值的理论依据．     

基于装配体的13号车钩有限元分析

13号车钩在运用过程中经常出现钩体裂纹、钩尾框裂纹和钩舌折断等故障,严重影响列车的正常运行.利用I-DEAS软件对车钩的装配体进行有限元分析,车钩各零件的相互作用通过定义接触来传递.给出了车钩在拉伸工况下的应力状态,应力较大部位与运用中故障多发部位相吻合,为车钩结构设计、改进和检修提供参考依据.     

基于装配体的13号车钩有限元分析

13号车钩在运用过程中经常出现钩体裂纹、钩尾框裂纹和钩舌折断等故障,严重影响列车的正常运行.利用Ⅰ-DEAS软件对车钩的装配体进行有限元分析,车钩各零件的相互作用通过定义接触来传递.给出了车钩在拉伸工况下的应力状态,应力较大部位与运用中故障多发部位相吻合,为车钩结构设计、改进和检修提供参考依据.     

高铁动车组长周期高级修计划优化方法

分析了不同类型动车组高级修计划的特点及其关联因素，讨论了高级修计划编制问题的复杂性；基于滚动迭代思想提出了编制动车组长周期高级修计划的方法，通过依次求解规划期内各计划年的动车组高级修轮廓计划，编制了完整的长周期高级修计划；设计了分别表示动车组送修时间以及动车组检修状态的0-1变量，以动车组在2次高级修间隔内走行里程最大化为优化目标，以不同时间段动车组最大检修率限制、承修单位允许的接车以及最大检修能力、计划年度内在高级修上的资金限制、动车组每月高级修允许送修数量、动车组日均控制里程、列车运行图里程等实际要求为约束条件，构建了动车组高级修计划优化的线性0-1整数规划模型；以配属中国铁路北京局集团有限公司的279列动车组历史走行数据以及相关参数为基础，通过Python编程并调用商业求解器对模型进行精确求解，首次实现了对该局所有动车组长周期高级修计划的优化编制。计算结果表明:优化后动车组长周期高级修计划较人工方案减少了19次高级修，节约资金消耗1.505亿元，延长规划期内动车组年均运用时间21 d，增加动车组年均走行里程46 080.21 km；同时避免了人工方案中动车组检修率超标及检修能力超出限制的情况，提高了动车组的运用效率以及计划编制的科学性。      

动车组年度高级检修量预测方法

为准确、高效地预测任意时间段内的所有动车组高级检修量,提出了一种动车组年度高级检修量预测方法.以上线动车组的既有运行规律的相关数据为初始值,计算后续高级检修具体日期和统计时间段内的高级检修量,得到上线动车组的高级检修总量.针对尚未投入使用的动车组,从宏观角度建立各个修程年度高级检修量概率计算方法,使用积分统计方法得到统计时间段内未上线动车组的高级检修总量.将2013年实际检修计划和2015年预测计划的总高级检修量进行归一化处理,进行了相关比较与误差计算.计算结果表明:当基准动车组为670组,上线日均走行公里在1000～3000 km,计算周期为180 d时,2015年归一化数据与2013年归一化数据的相对误差为-2.86％,三、四级检修的相对误差分别为-0.23％、9.24％,误差在有效范围之内,方法有效.     

基于YOLO算法的动车组裙板故障检测

针对目前动车组运行故障图像检测中人工分析方式误报警数量多、实际故障检出率低等问题,提出一种基于YOLO算法的动车组裙板故障检测方法。首先通过k-means聚类算法对检测目标进行聚类分析,其次选择合适的YOLO算法模型并分析网络结构,最后使用人工标注的多组尺度特征的裙板故障缺陷位置和类别数据集训练网络。在取自多条线路的动车组裙板故障图像数据制作成的测试集上,对YOLO模型进行试验。结果表明,模型能够快速、准确地识别故障,为高速铁路运行安全提供保障。     

基于交路接续的动车组运用计划优化模型与算法

针对动车组运用计划优化编制的问题,本文采用接续网络的方法,构建了动车组运用计划优化编制的0-1 整数规划模型.该模型在动车组初始运用状态和历史检修数据的基础上,以动车组担当交路的接续时间总和最小化和动车组检修前累计运行里程最大化为优化目标,以动车组检修里程周期和动车组交路接续时间标准为主要约束,并充分考虑动车组与交路的匹配关系,以及客流高峰时期增加开行交路的情况.在模型的求解方面,本文基于粒子群算法设计了模型的求解策略.最后通过算例分析验证了模型与算法的有效性,为动车组运用计划的优化编制提供参考依据.     

制动条件下连挂救援动车组车钩垂向偏转行为

为了研究连挂救援动车组在制动条件下产生的冲击,建立了不同编组形式下的动车组动力学模型。考虑实际的车钩运动关系和缓冲器迟滞特性,建立了钩缓装置的动力学模型。制定了连挂救援动车组的运行安全阈值,分析了紧急制动时动车和钩缓系统的动力学响应,研究了直线工况下车钩的动态偏转行为与动车编组形式、制动减速度和车钩自由转角等参数对动车组运行安全性的影响。计算结果表明:A类动车组连挂救援B类动车组,直线上制动时连挂断面的压钩力和车钩点头角分别达到799.4kN和11.5°,钩尾框托梁垂向力和车端垂向相对位移分别达到136.2kN和126.2mm,明显超过允许限值,即80kN和95mm,车钩力垂向分量会造成车体点头和轮重减载现象,从而导致局部结构破坏和车间运动干涉。当制动档位降到7级或车钩自由点头角低至4°时,钩尾框前箱托梁垂向力低于限值,而车端垂向相对位移超过限值;当制动档位降到6级或车钩自由点头角低至2°时,可保证车端垂向相对位移低于允许值。     

基于GO法的CRH3型动车组辅助供电系统可靠性分析

以CRH3型动车组为例,研究了GO法应用于动车组辅助供电系统可靠性分析的方法.分析了CRH3型动车组辅助供电系统工作原理,确定了操作符数据,建立了系统GO图,推导了信号流计算公式,完成了GO运算,得到了基于GO法的该系统可靠性分析结果.通过计算结果的对比,验证了GO法在动车组辅助供电系统可靠性分析和安全性评价中的可行性...     

基于Web的高速动车组跟踪监测数据可视化研究

针对高速动车组结构监测数据种类多、实时和历史数据量大的特点,基于Web技术开发了高速动车组跟踪监测数据可视化系统.采用三层可视化层次结构,提出了特征值取值、基于时间戳的数据同步等方法,并使用Web地图和AJAX读取技术等,实现对动车组的运行位置、不同车辆各类监测数据的可视化处理和显示.最后,应用此数据可视化方法,通过对动应力等数据的处理和动态显示,做到对多项监测数据的整合,满足了动车组监测数据的可视化需求.     

水轮发电机组检修的计算机仿真系统开发

为了解决水力发电厂检修人员的技术培训及制定合理、高效的检修方案等问题，采用计算机仿真技术、虚拟现实技术及多媒体技术相结合的方法，开发了水轮发电机组检修仿真系统，系统开发的关键技术包括水轮发电机组所有零件的三维数字化建模、检修技术和工艺知识库建立、三维可视化浏览技术、基于虚拟现实的动态装配仿真技术及多媒体技术，该系统已成功地用于某大型水力发电厂的人员培训和检修方案的辅助制定。     

铁路枢纽内动车组运维检修规模测算分析研究

鉴于在新建高速铁路枢纽内动车组配属、承担动车段(所)动车组检修工作量及检修设施规模测算结果中表现出不统一、不协调及不匹配等问题,提出以列车运行图、全周转时间及日车公里法为指标的3种枢纽内动车组配属规模测算方法,重点研究以动车组日车公里及全周转时间为主要指标,测算枢纽内动车组配属规模,同时给出承担动车段(所)动车组检修工作量及检修设施规模测算方法。研究结果表明采用动车组日车公里指标测算结果裕量较大,需结合枢纽内铁路主要技术标准、客流及行车方案等合理调整枢纽内动车组平均日走形公里指标,但该测算方法分析计算较为方便,适合应用于远期铁路枢纽规划投资及动车组车辆投产规模控制等方面。采用动车组全周转时间指标测算结果较为科学合理,能有效提高动车组使用率及运转率,同时在运维检修方面可有效降低检修资源的浪费,减少工程建设投资。     

武广客运专线动车组运用优化模型及求解思路

动车组运用是客运专线运营的重要内容,通过动车组的运用优化可以有效的提高动车组运用效率以及客运专线运营效率。在给定列车运行图条件下,动车组所属权、检修规程、运用方式和作业时间标准是影响其运用计划编制的重要内容。针对武广客运专线,在分析武广客运专线动车组的修程修制和运用方式的基础上,结合给定的列车开行方案,以完成列车运行图任务所需动车组数量最少和动车组运用率均衡为目标,建立了考虑日常检修和一级检修的武广客运专线动车组运用优化模型,并给出了该优化模型的求解思路。作者首先将该模型简化为单目标规划问题,然后将其转化为动车组运用的TSP网络模型,该模型可以用蚁群算法进行求解。     

高速列车运用检修及动车段的设计研究

论述了高速列车在运用检修中的若干个基本问题。阐明了高速列车具有全新的运用检修模式；提出了高速列车的运行方式，乘务制度检修制度工艺流程，以及高速动车组配属数量，检修工作量，检修库线，库车线的设计计算方法与计算公式，给了了高速动力段主检修库厂房结构的推荐方案。     

可变编组动车组运维一体化帕累托前沿分析

动车组运用和检修是铁路运输生产的重要过程，占据很大的成本比例. 为与客流需求相匹配，在未来实现跨线动车组列车在某些枢纽站组合和分解存在可能，充分考虑组合动车组类型一致性，动车组在不同运行线进行重联与分解的接续条件，动车组进行一二级修的里程和时间标准等，以动车组的正常接续和空走接续时间里程费用、一二级维修作业费用、动车组运用费用和动车组接续时间费用之和最小及动车组空走费用占比最小为双目标，构建基于可变编组条件下的动车组运用和维修一体化模型方法.应用改进的非支配排序遗传算法求解，将目标值进行帕累托前沿分析，发现两者很难同时达到最优.模型的计算结果体现了动车组担当长编组运行线任务前后的组合和分解过程，同时也进一步分析了在动车组类型归一化或者动车组维修地点不受限情况下动车组运用数量的变化，反应了相关运行参数对结论的影响.     

货车钩尾框检修线工序配合的影响因素

货车钩尾框检修线是一种针对货车钩尾框检修设计的流水线,该检修线是由多种不同的检修工序构成,各工序是否能有效配合决定了流水线运转性能.运用数理统计方法分析了主要影响货车钩尾框检修线配合的理论因素,并着重探讨了有效提高工序配合能力和检修线工作效率的方法,包括改进大离差工序的处理工艺或设备,多工位焊修工装等.针对关键环节给出了具体的符合要求的新设计,通过车辆段实际安装调试结果表明:改进设计能够达到了每工作日处理60个钩尾框的能力.     

货车钩尾框检修线工序配合的影响因素

货车钩尾框检修线是一种针对货车钩尾框检修设计的流水线,该检修线是由多种不同的检修工序构成,各工序是否能有效配合决定了流水线运转性能.运用数理统计方法分析了主要影响货车钩尾框检修线配合的理论因素,并着重探讨了有效提高工序配合能力和检修线工作效率的方法,包括改进大离差工序的处理工艺或设备,多工位焊修工装等.针对关键环节给出了具体的符合要求的新设计,通过车辆段实际安装调试结果表明：改进设计能够达到了每工作日处理60个钩尾框的能力.