我国首条中低速磁浮铁路试运行

<正>近日,中国首条拥有完全自主知识产权的中低速磁浮铁路——湖南长沙中低速磁浮快线上线试车,速度可达每小时100公里。这条磁浮快线连接长沙火车南站和长沙黄花机场,全长18.5公里,2014年5月开工建设,目前已进入试运行"冲刺"阶段,明年春节前后试运营。长沙磁浮快线是中国首条自主研发的磁悬浮线,将使用中车株洲电力机车公司自主研     

中低速磁浮车辆研究综述

基于电磁悬浮型中低速磁浮列车的工作原理,阐述了中低速磁浮各核心子系统(悬浮导向系统、牵引电机、走行机构、制动系统、轨道-桥梁结构等)的技术特征,综合分析了各子系统存在的技术问题和解决方案;梳理了日本Linimo列车、韩国EcoBee列车、长沙磁浮快线、北京磁浮S1线和西南交通大学自主研发的(悬挂)中置式磁浮列车的发展历程及技术特点,总结了中低速磁浮列车的技术重点和难点。研究结果表明：车-轨耦合振动应综合考虑悬浮控制、车辆结构参数、桥梁结构参数、空气动力效应、直线电机等因素的影响,建立完备的车-轨耦合振动研究模型;悬浮冗余匮乏可综合利用机械冗余和电气冗余的技术特点,对中低速磁浮的冗余设计方案进行改进;磁浮靴轨受流应与地铁靴轨受流区分,充分考虑磁浮列车的耦合作用特性,探索无缝供电轨技术在中低速磁浮中的工程实用性;悬浮控制由于控制器主频较低,程序运行周期过长,应提高控制算法和悬浮系统故障诊断技术的精确性和稳定性;车辆轻量化设计应在保证结构强度的基础上,综合考虑车体、走行机构等多因素的结构特点,以提高中低速磁浮列车运载能力;应综合不同磁浮线路要求,建立统一的线路标准,提高中低速磁浮工程化应用能力。     

长沙中低速磁悬浮项目开建

5月16日上午，国内首条具有自主知识产权的中低速磁浮交通线路一长沙火车南站至长沙黄花机场磁浮工程在长沙南站东广场开工建设。长沙磁浮工程投资估算总额大约42亿元，线路总长18．54公里，设计时速100公里，是目前世界上中低速磁浮投入商业运营最长的一条线路。     

中低速磁浮列车——北京控股磁悬浮技术发展有限公司

北京控股磁悬浮技术发展有限公司（北控磁浮公司）是北京控股集团下属公司。自1999年开始,北控磁浮公司与中国人民解放军国防科技大学合作,组织联合国内铁路、航空、汽车等相关领域最具优势的工程化研究、设计、生产和建设单位,以实现我国自主知识产权、国产化、世界领先的磁浮交通产业化为目标,进行中低速磁浮交通技术工程化研发。经过10年努力,北控磁浮公司投资并组织建设了长沙204米试验线和唐山1．547公里试验示范线,研制了试验车、工程化车和实用型列车。目前车辆已经成功试验运行3万余公里。     

国产中低速磁浮实用型列车4月诞生

拥有中国自主知识产权的国产中低速磁浮实用型列车可望在4月研制成功，完成安全运行试验里程后即可投入批量生产。这种磁浮车最高时速可达120公里。新版本的实用型磁浮列车将由两辆头车组成，成编组进行最高时速、转弯半径、爬坡运行等试验。争取在批量生产前完成10万公里安全运行试验。     

低速磁浮车辆动力学建模与导向机构仿真分析

在分析低速磁浮车辆结构及其运动学关系基础上, 利用SIMPACK软件, 建立了含主动悬浮控制的76个自由度的磁浮车辆虚拟样机模型, 开展了基于整车动力学的低速磁浮车辆导向机构仿真分析, 研究了T形臂、横向滑台及两者之间的运动学规律。仿真结果表明: 在300 m半径曲线和三转向架结构条件下, 为了保证磁浮车辆顺利通过曲线, 磁浮车辆导向机构前T形臂长度应大于后T形臂长度, 两者比值的优化区域在1.50和2.00之间; 车辆头尾T形臂相对于车体的转角幅值大小基本相同, 方向相反, 对应滑台的横向位移曲线形状与幅值基本相同; 同一转向架前后滑台的最大横移量之比等于前后T形臂长度之比。     

中低速磁浮车转向机构运动学研究与分析

为了研制新型转向机构,需分析机构的运动学规律。本文分析了目前中低速磁浮车转向机构几种形式的优缺点,通过对转向架曲线段的运动学分析,得出了转向机构的运动规律,给出了一种新型的空间连杆机构型结构的转向机构,并导出了该机构的运动学计算公式。为中低速磁浮车转向机构设计提供了理论依据。     

北京控股磁悬浮技术发展有限公司——中低速磁浮“零高度飞行”

北控磁浮在此次CRTS CHINA 2009展会现场搭建了新颖的个性化展台，采用了视频、宣传册、展板等多种展示形式，宣传中低速磁浮交通的特点、研发运作模式、研发成果和产业化前景。特别是在展台前安稳运行的磁悬浮列车模型，吸引了不少展商及专业观众的目光。     

中低速磁浮车辆悬浮架检修设备

为了更换、维修中低速磁浮车辆任意一组悬浮架,研发了磁浮车辆悬浮架检修设备。该设备为3 m的活动轨道,分为上下两层,上层可以在车辆悬浮架从车辆上拆下后向下移动,或安装时向上移动,同步性良好。当上层轨道与两侧轨道接平,磁浮车辆可以开到上面。重点介绍了该设备的设计思路、主体结构及在500 mm位移时接触力的有限元计算方法;介绍了该设备上、下梁调整定位锁紧装置,如何快速实现活动轨道与两边固定轨道的精确对接设计;介绍了保证升降平稳的导向结构,该设备样机经试验测试达到预期效果。     

中低速磁浮车辆-桥梁耦合系统动力性能试验

为探究中低速磁浮车辆-桥梁耦合系统的振动特性,对其在上海临港中低速磁浮试验基地开展了现场动力学试验,研究了车速和桥梁结构形式对耦合系统动力响应的影响;试验车辆采用(悬挂)中置式悬浮架,试验桥梁为25 m混凝土简支梁和25 m钢结构简支梁;为明确2种桥梁的固有振动特性,对其进行了模态测试;提取了不同工况下车辆-桥梁耦合系统的加速度及桥梁的垂向动位移信号;计算了垂向和横向Sperling指标、动力系数、梁端转角等车辆-桥梁耦合系统关键动力指标,详细分析了耦合系统的动态响应特性,评估了系统的振动水平。研究结果表明：混凝土梁和钢梁的垂向一阶固有频率分别为7.32、7.72 Hz,2种桥梁的各项关键动力指标均满足相关标准要求;混凝土梁和钢梁的最大加速度分别不超过0.2、1.4 m·s^-2;当车速为5 km·h^-1时,钢梁的垂向动力响应幅值约为混凝土梁的7.6倍;在测试的速度范围内,车辆的横向Sperling指标均小于2.5,表明车辆在混凝土梁和钢梁上运行时均具有优秀的横向平稳性;车辆空气弹簧悬挂系统的垂向固有频率峰值在车速为25 km·h^-1时达到最大,通过混凝土梁和钢梁的垂向Sperling指标分别达到2.687、3.340。测试结果可为中低速磁浮车辆-桥梁耦合系统的优化设计和数值模型验证等提供有价值的参考。     

新型城市轨道交通系统——北京控股磁浮技术发展有限公司

中低速磁浮交通是一种新型轨道交通系统,利用电磁力实现列车的无接触支承和导向,通过直线电机牵引,避免了传统轮轨系统车辆的机械磨损和振动,具有运行平稳、舒适;环保;噪音低（距轨道10米处小于64分贝）;线路适应性强（转弯半径50一100米、爬坡70‰）;安全可靠性高;建设及运营成本低等特点。特别适用于城市内部、旅游景区和近距离城市问的交通连接。     

基于多粒度粗糙集与多级可拓的高速磁浮系统综合评判

以高速磁浮的设计理念、技术背景和应用场景为基础,利用包含多粒度粗糙集的多级可拓评价法对高速磁浮系统进行综合评判,直观反映高速磁浮系统的综合优良等级.首先从运行速度、舒适性、安全性、可靠性、经济性以及社会战略性6个角度对影响高速磁浮系统的因素进行分析,确立15个特征评判指标,并且建立高速磁浮系统的综合评判指标体系;其次利用层次分析法和多粒度粗糙集对高速磁浮不同评判指标进行综合赋权,弥补单一主观或客观赋权方法的不足;最后将多级可拓评价法以及模糊评价法分别运用到高速磁浮的系统综合评判中.理论分析和计算结果表明:高速磁浮系统的综合评判等级为"良好".同时相较于模糊评价法,包含多粒度粗糙集的多级可拓评价法在高速磁浮系统综合评判中更加精确客观,有较好的可行性和实用前景.     

新型轨道交通捷运系统在郊区新城中的适应性分析——以上海临港新城为例

新型轨道交通捷运系统是一种介于城市轨道交通与常规地面公交之间的一种中运量交通系统,包括胶轮路轨系统、胶轮单轨系统、有轨电车和中低速磁浮等形式。它拥有专用路权,具有运行噪声低、转弯半径小、景观效果好及编组灵活等特点,适用于客流强度相对较低的郊区新城内部及组团之间的交通联系。     

全国城市轨道交通标准化技术委员会2010年年会暨中低速磁浮交通研讨会在北京召开

日前，全国城市轨道交通标准化技术委员会（以下简称“技术委员会”）2010年年会及中低速磁浮交通研讨会在北京召开。会议讨论通过了李晓江主任委员所做的技术委员会2009年度的工作报告和秦国栋秘书长所做的会费情况报告。年会讨论和安排了今明两年技术委员会的工作。     

中运量公交规划设计的若干思考

正中运量公交是介于地铁和常规公交之间的客运方式,运能在0.5万~3万人次/小时,包含现代有轨电车、新型无轨电车、快速公交、单轨交通、轻轨交通、中低速磁浮等各种不同的公共交通形式。在《上海市城市总体规划(2016-2040)》中,对中运量公交的需求定位为设计运能0.5万~1.5万人次/小时,即上海未选择类似广州中山大道一级     

我国教练机发展之路

目前,我国自主研发的初级教练机有CJ-5、CJ-6;中级教练机有TF-1、K8;高级教练机有TF-5、TF-6、TF-7、儿一9和L-15。其中,除CJ-6为低速教练机,K8、TF-1和TF-5为亚音速教练机外,其余全部为超音速教练机。     

基于全尺寸台架试验的中低速磁浮列车悬浮架强度评估

为评估某中低速磁浮列车悬浮架构架是否满足强度要求,利用自主研发的全尺寸中低速磁浮强度试验台对该悬浮架构架开展了静强度与疲劳强度试验,基于有限元和多体动力学仿真结果,确定了悬浮架构架的应力集中部位与承载特性;据此,在悬浮架构架上合理布置了系列测点,测量了车辆在超常载荷、模拟主要运营载荷和模拟特殊运营载荷3类工况下悬浮架构架的应变响应信号,根据悬浮架构架不同部位的材料特性,通过转换计算评估了悬浮架构架的应力水平。研究结果表明：在静强度试验中,悬浮架构架的较大应力点主要分布于托臂拐角、支撑轮安装座与防侧滚梁连接处、停放制动滑橇安装座等处,而在疲劳强度试验中的薄弱点主要为纵梁与托臂连接的焊缝处;相比于列车的常规运行工况,在悬浮失效、超载落车制动等特殊运行条件下,悬浮架构架的静强度和疲劳强度的应力幅值分别增加了1.06和4.77倍;所有测试工况下悬浮架构架受到的最大拉应力、最大压应力分别为67.22、-20.30 MPa,且最小安全系数为1.71,说明悬浮架构架满足结构强度要求;所有测试数据结果均在各自材料的Goodman-Smith疲劳极限图包络线内,说明悬浮架构架满足疲劳强度要求;经渗透探伤查验,悬浮架构架的任何位置上均未发现裂纹,验证了悬浮架构架疲劳强度评估结果的可靠性。     

基于DSPN的高速磁浮车地通信系统可靠性及时延

为满足磁浮运行控制系统对于列车高速运行条件下通信实时、大容量的需求,基于确定与随机Petri网(deterministic and stochastic Petri nets, DSPN),根据38 GHz毫米波的影响因素,建立了其通信故障模型;按照信息帧的发送、冗余结构处理、双通道传输以及选择表决的整个传输过程,建立了车地下行链路数据传输模型.对磁浮车地通信系统的可靠性及系统延时进行了形式化分析,结果说明,磁浮38 GHz毫米波无线通信网络无故障概率达99.452%,故障平均修复时间达373.80 ms,满足高速磁浮车地通信的需求.      

高速磁浮车辆引起地面振动的数值分析

为预测高速磁浮列车引起的地面振动响应及其衰减规律,建立了高速磁浮车桥相互作用模型和磁浮线路桩基基础有限元模型,将磁浮车桥系统动力学仿真获得的车辆动态荷载输入基础有限元模型,计算了高速磁浮车辆引起的地面振动响应.计算结果表明:磁浮车辆引起地面振动响应的衰减规律与轮轨交通车辆的衰减规律基本一致,但在距离线路中心25 m左右没有反弹区;行车速度对磁浮线路地面振动的影响较大,当时速由125 km/h提高到430 km/h时,相同观察点处地面振动级增大约10 dB.     

滑差频率对磁浮车辆运行性能的影响

采用二维电磁场理论对直线电机气隙磁场的纵向分量和垂向分量进行求解, 得到了电机牵引力和法向力的解析表达式, 利用直线电机试验台对解析计算方法进行检验, 对比6~18 Hz恒滑差频率下牵引力和法向力随速度的变化; 建立了三悬浮架单节磁浮车辆动力学模型, 仿真对比了车体和悬浮架分别在1、3、5、8 kN冲击力下的振动响应; 计算了单节中低速磁浮车辆牵引特性, 分析了不同滑差频率对车辆牵引性能的影响; 综合考虑电机法向力对悬浮系统的影响和车辆的牵引需求, 提出了变滑差频率控制策略。研究结果表明: 电机牵引特性一般包括恒力区和恒功区, 恒力区初级电流最大值为390 A, 恒功区电压最大值为212 V, 恒力区牵引力变化较小, 恒功区牵引力衰减较快; 滑差频率越小, 电机起动牵引力和法向力越大, 恒力区越短, 反之亦然; 法向冲击力小于8 kN时车辆平稳性指标等级均达到优秀, 但为了减小悬浮系统的负担, 电机法向力应越小越好; 较低的滑差频率使车辆低速段牵引性能更强, 但采用较高的滑差频率有利于提高全速度范围的牵引性能; 在变滑差频率控制策略中起动滑差频率的选择综合考虑车辆的牵引性能和悬浮能力, 速度达到恒功转折点后滑差频率逐渐增大, 该策略使电机恒力区牵引力适中, 恒功区牵引力始终为电机所能发挥的最大值。