PSO优化的高速列车轴温灰色预测模型

轴承温度预测是保障高速列车安全运行的重要手段。考虑到GM(1,1)模型建模机理存在着一定的缺陷,以及对建模数据有一定的单调性要求,对呈现较大波动的数据序列预测结果不太理想的问题。在GM(1,1)预测模型的基础上,提出了一种粒子群算法(PSO)优化的灰色预测方法。利用多项式对GM(1,1)模型进行修正,重构灰色模型的时间响应序列,再利用粒子群算法对重构模型进行求解,并据此构建了一种高速列车轴温预测模型。以高速列车实际轴温数据对模型进行验证,验证结果表明:模型相较于GM(1,1)模型的预测精度有明显的提高,其中5min预测的平均绝对误差由6℃降低到5℃,降幅为16.7%。平均相对误差由9.1%降到了7.8%,降幅为14.3%;最大绝对误差由20℃降低到18.6℃,降幅为7%。预测误差的方差由24.6降低到了20.6,降幅为16.3%,表明误差分布更加集中。     

铁路列车便携式轴温报警装置的研制

列车轴温过高会给列车运行带来危险，因此列车轴温检测系统的意义重大。本研究不同于其他轴温检测设计，采用Android平台手机与ARM11开发板相互通信以实现对温度的实时监测。设计中采用Wi-Fi技术进行实时接收开发板采集的轴温数据，并将手机作为Socket通信过程中的服务器端接收数据，ARM开发板作为客户端发送轴温数据，使机械师能够在列车的任意位置对每一车轴的温度值进行实时观测。经测试，研制的铁路列车便携式轴温报警装置基本实现了轴温检测和无线发送轴温数据到智能手持终端的功能。     

高速列车与重载列车构成的探讨

本文基于《高速与重载列车牵引参数的选择》一文的研究结果，进一步对高速列车与重载列车的构成进行探讨，建立了有关计算模式，并分别对高速列车的动轴数，动车数，拖轴数和拖车数以及重载列车的动轴数和机车数等有关列车构成的参数进行计算与分析，最后结合我国规划实际，提出发展我国高速列车与重载列车的构成建议。     

对货车滚动轴承红外线轴温脉冲预报标准的探讨

铁路货车上装用的滚动轴承逐渐增多，因此，利用第一代红外线轴温探测器显示的红外线轴温脉冲波形快速、准确地分析、判断出滚动轴承故障是非常重要的。本文用一代机对滚动轴承轴温预报方法和标准等方面问题作了初步探讨。     

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。     

关于THDS-A型探测站数据处理算法的解析

介绍在新一代红外线轴温探测系统中,通过对全程采集到的列车数据进行算法分析,得到列车通过时所需的完整信息。使用最小二乘法进行温度运算,使用滤波算法计算列车的轴数,速度等基本信息。     

浅谈具有智能跟踪系统的HTK-499型红外线轴温探测系统应用

随着高速重载列车的开行。列车轴温探测问题已成燃眉之急。本文就当前全路广泛运用的HTK-499型红外线轴温探测系统的应用进行了阐述。     

高速列车合金锻钢制动盘温度场仿真分析

紧急制动时的制动盘温度状况与其使用寿命密切相关,而如何准确预测制动盘摩擦表面的温度及温度场分布成为研究摩擦制动盘表面磨损、金相转变及热裂纹的关键技术。本文提出了一种把热辐射系数折算成对流换热系数的方法,建立了锻钢制动盘三维循环对称有限元模型、热输入数学模型及对流散热数学模型。用平均轴制动功率法,对高速列车“中华之星”在270 km/h紧急制动时制动盘温度场分布进行仿真。仿真结果表明,高速列车实施紧急制动时,制动盘摩擦升温最高可达935℃,且高温区域集中在制动盘摩擦表面的中部区域。在1∶1制动动力台进行紧急制动试验,试验结果与仿真数据比较接近,从而验证了该模型的有效性,为制动盘应力场分析及其结构参数优化提供了直接依据。     

速度400 km/h高速列车轴箱轴承技术研究

高速列车轴箱轴承的可靠性和高速性能是保障高速列车运行安全和运行效率的关键因素。依据高速列车轴箱轴承的实际应用工况特征,并结合现有高速列车轴箱轴承的检修统计数据,对比分析了双列圆锥和双列圆柱设计的轴箱轴承技术特点。针对现有某高速列车车型,以满足运营速度400 km/h的技术要求为目标,对双列圆锥轴箱轴承低摩擦优化设计和轴箱系统散热设计优化这两个方面进行研究。其中为了准确评估摩擦功耗,建立了轴承—车辆刚柔耦合动力学模型,并以京津轨道谱和实测车轮不平顺作为输入,计算了轴承的动态载荷。轴承摩擦计算结果表明,在车速400 km/h,X-life设计的双列圆锥轴箱轴承的摩擦发热功耗比原有双列圆锥轴箱轴承大约降低24%;轴箱轴承台架测试显示,在更高的车速下,X-life设计的双列圆锥轴箱轴承运转温度比原有双列圆锥轴箱轴承降低了大概15°C。轴箱系统热仿真计算显示,在相同的热源输入和环境温度和散热条件下,铝合金轴箱体的最高温度相比铸铁轴箱的最高温度降低了约20°C。相关研究结果,可以为运营速度400 km/h高速列车的轴箱系统总体设计提供参考。     

货车滚动轴承燃切轴原因分析及防范措施（待续）

以货车滚动轴承突发性燃轴，热切轴和渐变式燃轴的原因进行了综合分析，并提出了防范措施，介绍了滚动轴承货车段修轴承故障１６字判定法和列车检查“国五三七”作业法。     

红外线轴温探测器对提速列车适应能力的探讨

根据沈山线列车提速试验结果，对红外线轴温探测器适应提速列车的能力进行分析，找出了红外线轴温探测器不适应提速列车的主要因素，提出了解决问题的方案和建议。     

铁路车辆红外线二代机轴温探照角度的设置

红外线二代机轴温探测系统投入使用以来，为防止铁路车辆燃切轴，确保列车运输安全、畅通发挥了巨大作用。随着当前列车不断提速和铁路跨越式发展的新形势，红外线轴温探测在保障铁路运输安全生产中的作用更为重要。但是近几年哈尔滨、沈阳、南昌等铁路局相继发生车辆热切轴事故，而这些切轴无一不是经过红外线探测网络探测过的车辆．抛开人为不负责任违章造成的事故以外，有些热切轴车辆在通过红外探测站的时候并没有发现过高的温升，那么是车轴的温度真的不高，还是红外设备不灵呢?     

高速列车车下设备舱温度场分析

高速列车在运行时,列车与空气的相互作用十分强烈。在实际的车辆开发研究过程中,随着列车的提速,如何有效地利用空气动力学特性变得愈来愈重要[1]。本文创建了350km/h高速列车编组明线运行的三维计算模型,并建立了头车车下设备舱内部流场的计算模型。对列车在环境温度为40℃～-40℃下,设备舱内的温度分布情况进行了数值研究,获得发热设备表面温度随不同环境温度的变化规律,为车下设备的合理布局提供依据。     

列车空调室外综合温度场的确定与探讨

通过分析空气温度、太阳辐射、长波辐射、列车行驶速度等影响列车壁面综合温度的主要因素,建立铁路沿线通用综合温度场计算模型,给出了基于时变和域变的室外综合温度场。当列车静止时,列车外壁仅存在自然对流换热,因此受辐射影响剧烈,午间温度最高时可超过80℃;列车速度提高可以增强车壁的对流换热系数,进而减小辐射的影响,降低壁面综合温度。当列车以100 km.h-1运行时,车壁最高温度为45℃左右。因此,提高列车运行速度对列车节能是有利的。模型反映了列车运行时各壁面综合温度随列车时空变化而变化的规律,可方便地应用于列车空调的动态负荷计算、设计及运行控制。     

旅客列车轴温报警器校验台溯源方式的探讨

1前言安全是旅客列车运行最为重要的因素，铁路客车轴温探测事关行车安全，与旅客生命、财产的安全悉悉相关。轴温过高将导致燃轴，甚至切轴使列车颠覆。古老的轴温探测方法是列检工人用手摸轴头，凭经验来感觉温度的高低，可靠性很低。随着科技的发展，近年来铁道部已普遍推广用电子技术来探测轴温，并投入巨资给干线旅客列车安装了轴温探测报警器，目前报警器传感器和二次仪表已由铁道部科技司颁布JJG（铁道）115－94和JJG（铁道）116－94部门检定规程，1995年还颁布了JJG（铁道）151—94《客车轴温报警器测试仪检定规程》，但各铁路…     

SKF公司开发的高速车辆用轴承

介绍了SKF公司最新开发的高速列车用紧凑型圆锥滚动轴承组件。     

红外线轴温探测系统(THDS)预报故障轴承分析

介绍了红外线轴温探测系统(THDS)的工作原理及故障轴承温度预报标准，统计了全路THDS在2010—2018年预报铁路货车滚动轴承热轴及兑现情况，归纳分析了引起热轴的铁路货车滚动轴承故障类型；此外，利用统计学方法研究了THDS预报热轴故障与滚动轴承声学诊断系统(TADS)预报轴承声学故障之间的相关性，从原理上对热学及声学2种轴承故障诊断方法进行了分析。统计结果表明，THDS预报的故障热轴提前被TADS预报声学故障的可能性不足2.3%,即热轴故障在早期阶段并无显著的声学故障特征，THDS及TADS两者在轴承故障预报方面无相关性。     

制动利用率对高速列车节能操纵策略的影响

基于高速列车最小能耗计算模型,利用庞特里亚金极大值原理分析出最大牵引、匀速、惰行与最大制动4种操纵策略的应用是高速列车节能运行的必要条件。在此基础上,研究制动利用率对节能操纵策略的影响,针对国内既有高速列车制动利用率较低的特点,确定既有高速列车节能操纵策略,并通过启发式算法离线求解得到各操纵策略转换点。验证了本文所利用牵引计算和能耗计算模型的正确性;在此基础上,以国内某高速线路和高速列车为例,对本文提出的既有高速列车节能操纵策略进行仿真验证,量化分析发现:当运行时间增加约2.1%,若制动利用率为0,最高可节约5.05%的能量,随着制动利用率的提高,能量节约率逐渐下降,当制动利用率接近1时,本文所提出的节能操纵策略已不再适用。     

双制式双角度探头对高速及复杂结构的列车进行轴温探测

论述了双制式双角度探头对高速及复杂结构的列车进行轴温探测的意义,介绍了双制式双角度探头的结构、工作原理、应用效果和理论依据。     

青藏高原铁路机车轮周功率的探讨

青藏高原铁路（格尔木－拉萨段）自然环境条件异常严酷，平均大气压力只有62kPa－54．4kPa（对应不同海拔），冬春季最低气温（风险率10％）约为－25℃～－33℃。低气压和低气温均构成对机车轮周功率（内燃牵引时）和列车阻力的影响。基于相关参数和修正系数的分析和选择，文章阐明了高原铁路所需机车轮周功率和列车比功率与列车最高速度、保有加速度及列车质量之间的关系。结合青藏高原铁路情况根据列车最高速度和保有加速度的推荐值得出青藏高原快速通过旅客列车和快速货物列车所需的列车比功率和机车轮周功率。这些建议值呆用以选择或设计高原机车。文章中所提供的有关原则、方法和步骤也同样适用于其他铁路列车中的机车或动力车。