高速动车组牵引制动仿真系统中的精准停车算法

为了让高速动车组在自动驾驶的情况下能够精准停车,通过使用中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所开发的《高速动车组仿真系统》软件,模拟动车组“逆向行驶”,生成控制正向行驶的“公里标-限速”曲线。精准停车算法使用了仿真系统提供的高速动车组配置参数、轨道数据和模拟驾驶员的参数。由于“逆向行驶”和正向仿真使用的动车组减速特性参数相同,因此可以实现精准减速和停车。使用本算法,高速动车组在模拟自动驾驶的过程中,除了实现车站的精准停车之外,还实现了提前减速防超速,防止下坡惰行过分相出现超速。通过软件仿真,证明该算法切实可靠。     

全自动驾驶车辆段总体布局方案设计

从全自动驾驶车辆段典型的运营场景入手,分析倒装与顺装方案对全自动驾驶车辆段的影响,总结出全自动驾驶模式下车辆段的特点,结合运营场景提出总体布局的设计思路。如在车辆段新增全自动运行区域,由信号系统实现列车的全自动驾驶功能;行车综合自动化系统增加与车辆段通信、信号、视频监控、火灾报警等系统接口,实现各系统的联动等。分析表明,全自动驾驶车辆由于其自动运行区和非自动运行区的划分,以及转换轨位置的不同,与传统车辆段总体布置有着较大的不同,在设计全自动驾驶车辆段总体布局时要充分考虑自动运行区的划分和车辆调车方式的不同,以及开通初期人工驾驶模式到全自动驾驶模式的平滑过渡。     

高速动车组自动运行仿真研究

文章以京津高速动车组为实例,开展高速列车自动运行的仿真研究。基于高速动车组的自动运行控制模式,建立高速动车组自动运行的ATP数学模型。对京津客运专线高速动车组运行的启动、限速运行和到站停车进行多方案的仿真计算研究。计算结果与实际运行情况有良好的一致性,表明高速动车组自动运行仿真程序可以为我国高速铁路工程建设提供有效工具。     

高速受电弓自动降弓阀研究分析

介绍了CRH380CL型高速动车组受电弓自动降弓阀的功能、原理和结构,基于AMEsim软件进行模拟和仿真,从仿真结果分析得出影响高速受电弓升弓时间和自动降弓阀灵敏度和稳定性的相关因素。分析自动降弓阀设计参数和升降性能之间的关系,由此提出改进优化高速受电弓自动降弓阀结构的设计方法。     

基于CRH2型动车组的牵引计算模型应用研究

简要介绍了动车组牵引计算的力学模型和牵引原则,针对不同的运行工况,建立列车运行过程的运动学模型,并根据此模型编写了动车组牵引计算的仿真软件,同时在相关车型和具体的线路上进行了模拟仿真,通过对试算结果的分析,较好地实现了动车组运行过程的模拟。为列车驾驶培训仿真系统的研究提供了计算模型。     

2020年,行业新突破

2020年,轨道交通行业在全自动驾驶、智能化建设、城轨互联互通、5G、装备制造技术创新等领域取得了多项突破。时速350公里高速货运动车组下线经过3年多努力,我国成功研制出时速350公里高速货运动车组,2020年12月23日在河北唐山正式下线。这标志着我国高铁货运技术实现重大突破,填补国内高速货运动车组技术和产品空白,建立高速货运动车组的技术标准体系,为货物运输提供经济、快速的运输新渠道。     

1435/1520 mm变轨距动车组轮对及其地面装置

为解决中国与邻国不同轨距联运问题,根据标准动车组转向架的技术参数要求,设计出一种适用于1 435 mm和1 520 mm铁路轨距的高速动车组变轨距轮对及其地面变轨装置方案,并对其变轨过程进行了介绍。分析表明该方案能够实现轮对内侧距的自动转换。     

高速变轨距动车组转向架夹钳随动装置设计

根据转向架变轨距的工作原理,设计了一套适用于1 435/1 520 mm轨距的高速动车组转向架夹钳随动装置,并对其变轨随动过程进行了分析介绍。分析表明,该方案能够实现制动夹钳自动跟随轮对转换。     

城市轨道交通全自动运行线路调度系统的仿真研究

根据当前城市轨道交通全自动运行线路的发展现状,对以行车为核心的综合调度系统总体架构、业务功能等方面进行研究分析。采用基于VC++的MFC技术,对该系统行车模拟及站场图显示、列车运行信息及设备健康状态监测、车载PIS信息管理等功能进行仿真实现,并设计了良好的人机交互界面。该仿真系统可用于全自动运行线路调度人员的教学培训,也可为整体系统设计提供辅助研究和验证测试功能。     

基于回声状态网络速度预测的高速动车组优化控制

精确的速度预测控制是实现高速动车组安全、准点、节能优化控制的基础。然而,高速动车组运行过程干扰因素多、动力学非线性复杂,难以通过数学分析的方式建立其精确的速度预测模型。文章充分利用回声状态网络在非线性时间序列预测方面的优势,进行高速动车组运行速度的在线预测,同时采用多目标粒子群优化算法对预测控制输入进行多目标优化,实现高速动车组运行速度的精确控制,并基于某型号高速动车组的现场运行数据,仿真验证了本文方法的有效性。     

高速动车组再生制动控制系统的研究与仿真

研究目的:制动控制是高速动车组安全运行的关键技术之一,也是动车组牵引传动系统的重要组成部分。高速动车组的制动系统采用再生制动和电气指令式空气制动相结合的方式。在所有制动方式中,再生制动是唯一一种向电网回馈能量的方式,日益成为交流传动动车组的首选制动方式。如何实现牵引、制动、恒速、惰行等不同控制方式之间的平滑切换、回馈电网的单位功率因数控制是再生制动控制系统的核心技术。本文以CRH2型动车组为研究对象,对动车组再生制动关键技术进行研究,研究成果对高速动车组牵引变流关键技术的消化、吸收、再创新具有一定参考价值。研究结论:(1)设计出一种基于双滞环调节的恒速控制器,实现动车组在0～250 km/h范围内任意速度下稳定运行。(2)仿真系统在动车组制动时能够实现能量的回馈和电网的单位功率因数控制,且可以按照特性曲线发出再生制动力指令,满足动车组运行要求。     

基于UML的列车运行调度系统软件模型

按照面向对象软件工程的思想,在对列车运行调度系统分析的基础上,对系统中各实体之间的静态关系和动态关系进行研究,并详细描述软件系统的分析和设计过程。基于UML建立软件系统的用例图、类结构图、序列图和状态转移图,从静态和动态两个角度描述调度系统的软件模型。用例图从用户的角度描述系统的功能;类结构图指明系统中存在的类以及类之间的静态关系,描述系统的静态模型;序列图着重描述控制流在对象之间的流动过程,状态转移图描述对象的转移过程以及状态变化的条件。序列图和状态转移图从不同的角度描述系统的动态行为,建立系统的动态模型。该模型已用VC 6.0实现,并在高速铁路综合调度仿真系统中得到应用。     

基于Lasso回归的高速动车组齿轮箱性能检测方法

传动齿轮箱作为高速动车组走行系统的核心部件,直接决定列车的运行速度和运行状况,对列车的行车安全起着至关重要的作用。提出了一种基于Lasso回归的动车组齿轮箱性能检测方法,通过分析动车组齿轮箱实际运行时的性能指标与其期望值的偏离情况,检测动车组齿轮箱的异常状态,进而识别动车组齿轮箱的早期故障。实例验证了基于Lasso回归的动车组齿轮箱性能检测方法的有效性和可行性。     

下一代高速智能化动车组研发构想

根据对国外下一代高速动车组的调研,基于我国高速动车组的发展现状、关键智能技术,以及智能化高铁发展战略,提出未来高速智能化动车组将基于以太网技术、大容量车-地传输技术、智能化物联网技术、自动驾驶技术及辅助驾驶技术、旅客在途智能化服务技术、智能化运维技术、系统集成融合技术等的发展,在更智能化、更节能、更安全、更经济、更舒适...     

CRH1型动车组牵引系统的仿真研究

CRH1型动车组是中国高速动车组的重要组成部分。对CRH1型动车组牵引系统进行仿真研究,对我国高速铁路的发展有着及其重要的意义。介绍了CRH1动车组牵引系统的基本概况,重点介绍了网侧变流器和矢量控制系统的数学模型。利用仿真软件MATLAB/SIMULINK中的电气系统模块,构建了CRH1型动车组牵引系统的仿真模型,并对其牵引特性进行仿真试验。仿真结果基本符合CRH1型动车组真车试验结果。     

基于智能手环的动车司机疲劳驾驶检测系统

基于智能手环的动车司机疲劳驾驶检测系统可对疲劳驾驶行为进行报警,对高速铁路行车安全至关重要。本文阐述系统的整体设计和各模块功能,分析智能手环的工作原理和手部加速度信息的采集过程。在分析动车司精神状态与手部运动关系的基础上,给出手部运动系数的概念,并运用K-means聚类算法进行分析处理,提出一种动车司机疲劳驾驶检测模型。在动车组驾驶室搭建原型系统,阐述系统的实现过程,并在高速铁路试验段进行试验,试验结果表明,该系统对司机疲劳驾驶检测的准确率达到93.6%。     

单列高速列车运行仿真模型与算法

根据高速铁路线路特性,构建线路的3层节点网络模型.第1层描述车站和区间,第2层描述车站中心点、车站与区间的分界点和线路限速变化点及连接这些点的线路,第3层描述线路实际属性变化点及连接这些点的线路.鉴于高速动车组具有动力分散、质量均衡分布的特点,将动车组视为质量均匀且具有动力的绳体,创建高速动车组绳体模型.以动车组通过变坡点和变曲率点为例,分析动车组的受力状态,推导出对应的列车加速度计算公式.提出一种基于预推演的高速列车运行仿真算法.依据建立的线路模型、列车模型和仿真算法,开发了单列高速列车运行仿真系统.通过实例仿真验证了仿真模型与算法的准确性和实用性.     

高速列车应急自走行辅助驾驶研究

当牵引供电网发生故障,高速列车应急自走行系统受车载储能装置容量限制,特别是在线路条件复杂时,如何操纵列车实现就近停车变得异常困难.为了解决高速列车应急自走行系统的速度曲线规划问题,进行了应急自走行辅助驾驶装置的功能设计和系统结构设计.根据列车应急运行的特点,设计了应急自走行优化算法.以CR400BF复兴号动车组列车运行...