探讨重载铁路的运输组织及线路加强模式

研究目的：对铁路重载的两个重要方面——运输组织和既有线路加强进行分析探讨,力求概括总结出适合我国国情的一般模式,提出切实有效的方案. 研究方法：主要结合参与研究的我国大秦线、北同蒲线两条重载铁路的经验,列举已实施的案例,提炼出共性的特征,求证总结出重载铁路运输组织和线路加强可能的几种模式. 研究结果：根据重载铁路以煤炭运输为主的运输特点,运输组织应重点抓好重载列车的装车、运输、卸车及车辆回空、机车运用等各个环节;线路方面应对轨道、路基、桥涵采取适当有效的加强方式. 研究结论：本文根据重载线路的不同运输特点,提出重载铁路运输组织方式.在提高列车重量方面,应达到5 000 t、10 000 t、20 000 t;在装卸车组织方面,减少技术作业站的集结和分解时间,采用直接过翻车机整列卸车的循环拉运方式;技术作业站和中间站到发线长度应满足重载要求;采用客货分线.线路加强模式为采用无缝线路、高强度高质量的轨枕和钢轨、治理路基和桥涵病害、改建地段采用较高标准等措施.     

30t轴重重载列车电控空气制动试验研究

长大重载列车的制动技术是重载运输发展的关键问题。文中在瓦日线30t轴重线路和机车车辆技术平台的基础上,对30t轴重重载列车自主化电控空气制动系统进行试验研究,通过长大下坡道的循环操纵及紧急制动等试验,对比分析电控空气系统与既有列车空气制动系统的性能。研究结果表明:自主化ECP制动系统可显著改善30t轴重重载列车纵向动力学性能,缩短列车制动距离,列车的制动能力进一步增强,在长大下坡道的运行安全性得到提高,同时列车的平均运行速度也相应提高。     

山区铁路开行重载列车思考

开行重载列车是我国国民经济建设需要,也是提高铁路运输能力的又一途径,为此铁道部决定2005年在南同蒲、侯月线开行5 000 t重载列车和侯月线增加运量5 000万t的运输计划。然而,开行重载列车涉及到铁路运输的各个领域。目前,除已配齐SS4型电力机车和DF8型内燃机车外,线路、车站、车辆等技术装备并不配套。因此,在开行5 000 t重载列车后曾多次发生列车分离、途停等事故,直接影响铁路运输生产安全和运营秩序。1问题分析南同蒲、侯月线地处丘陵和山区地段,线路总的特征是轻轨及坡多、弯多、隧道多。重载列车又因质量增加、长度增长,在运行中牵…     

重载组合列车纵向动力学及安全性问题研究

简要梳理我国重载组合列车纵向动力学综合试验和数值仿真研究方法；分析列车管减压量、缓解速度、线路坡度、电制力、列车编组方式、Locotrol同步作用时间等因素对列车纵向动力学的影响规律和作用机理；研究中部从控机车及其钩缓装置受压稳定性、电制侧向过岔安全性等安全问题的产生原因、作用机理和影响因素；提出重载组合列车安全技术提升策略，以提高我国重载列车运行安全性。     

针对通霍线开行重载列车的无缝线路设计与稳定性研究

通霍铁路是蒙东地区一条煤炭运输通道,预计2030年最大货流密度将达到9 000万t,目前已组织开行1万t及2万t组合列车,并正在进行增建二线扩能改造。本文对开行重载列车对无缝线路稳定性的影响进行了分析,对重载铁路无缝线路设计参数提出了建议,并提出了确保无缝线路稳定性的措施。     

30t轴重12号重载道岔交叉渡线轮轨力学行为及安全性研究

30 t轴重重载道岔已在山西中南部通道正线上投入使用,但对配套重载交叉渡线的研究尚属空白。基于车辆-道岔耦合动力学,采用多体动力学分析软件SIMPACK建立30 t重载货车-12号交叉渡线动力仿真模型,分析重载列车过岔方式、过岔速度及轨底坡设计对行车安全性的影响,为30 t轴重重载铁路交叉渡线的设计提供合理建议。     

机车无线同步控制技术对2万t重载组合列车纵向力的影响

针对采用机车无线同步控制技术的2万t重载组合列车（1＋2＋1）,研究其在紧急制动及常用全制动工况下的纵向动力学性能,并提出机车无线同步控制的合理延迟时间。采用自主开发的重载列车纵向动力学仿真计算软件,对单编5千t、单编1万t和2万t组合3种编组方式的重载列车在紧急制动及常用全制动停车工况下的纵向动力学性能进行仿真计算及比较分析;对主、从控机车采用不同延迟时间的2万t组合重载列车在紧急制动工况下的纵向力进行仿真计算。结果表明：2万t组合重载列车的纵向性能优于同等车辆装备的单编1万t重载列车,但差于单编5千t重载列车;2万t组合重载列车的主、从控机车的延迟时间应在4 s以内,才能满足大秦线重载列车运行的需要。     

兰新线开行重载列车的几个问题

以兰新线开行5 000t重载列车为背景,对兰新线的重载运输列车的运输组织方式、机车牵引方式以及通过能力的计算问题进行了深入研究,并就兰新线如何开行5 000t重载运输提出了相关具体建议,以提高兰新铁路货运输送能力.     

既有万吨重载铁路提速条件下轮轨动态相互作用特性

为研究我国某万吨重载铁路既有线提速的可行性,开展列车通过不同线路条件时轮轨动态相互作用特性的仿真和试验研究。建立万吨重载货车在线路上运行的动力学分析模型,计算分析其空载、满载以及直线、曲线通过等多种工况下,不同运行速度对轮轨动态相互作用的影响;对万吨重载列车开展了提速动力学试验,测试重载列车提速通过时的轮轨动态相互作用特性。结果表明:万吨重载列车的轮轨动态相互作用均随车辆运行速度的增加而增大,曲线线路区段产生的轮轨相互作用更加剧烈,但均小于安全标准限值且有一定的安全余量。     

重载列车智能化操控算法研究与实现

为保证重载列车运输安全,优化运行效率,提升线路运输能力,基于朔黄线神华8轴万t列车对列车受力模型及牵引/再生系统滞后特性进行研究;根据重载列车的运行特性,采用模糊控制进行重载智能化操控,研究模糊控制算法的应用,并重点确定输入输出模糊集;分析朔黄线线路数据,结合预测控制,对重载列车调速指令进行计算,给出合理的牵引/再生操控、空气制动操控及过分相操控提示,辅助司机驾驶;计算机实现并现场试验,结果说明,算法对列车推荐速度跟随性良好,满足运行时间误差小于5%、节能5%~10%的要求。     

山西中南部铁路壶关至红旗渠段长大坡道缓坡设置研究

山西中南部铁路是一条新建的万吨重载煤炭运输通道,是国内首条研究30t大轴重万吨列车运行安全的铁路,铁路线路平纵断面、车站分布等的设计,需满足万吨级列车的循环制动与纵向冲动等要求。运用列车纵向动力学仿真软件指导重载铁路的设计,通过对不同机车牵引万吨单编列车的纵向动力学仿真研究,特别是万吨列车在不同坡度坡道上的制动限速、制动距离,以及长大下坡道困难区间操纵运行的安全性和纵向冲动,研究山西中南部铁路壶关至红旗渠段长大坡道缓坡设置问题,以满足万吨重载列车在非正常情况下的运行、养护维修及救援要求。研究结论为:壶关至红旗渠间居中位置应增设缓坡1处,并配备救援设备。研究结论已应用于项目设计,在壶关至红旗渠间增设了平顺站,并设机待线,配备双机重联救援机车。     

重载货车轴重与速度匹配关系研究

基于重载货车轨道耦合动力学模型,采用机车车辆与线路最佳匹配设计方法,进行货车轴重与速度的匹配研究.结果表明:25,27,30和40t轴重重载货车容许通过轨道低接头的速度应分别小于110,100,90和60km·h-1;40t轴重重载货车以60km·h-1速度在直线线路上运行时,其轮轨垂向力为249.6kN,非常接近英国铁路250kN轮轨垂向力的限值;在我国现有以60kg·m-1轨为主的干线铁路上开行30和40t轴重重载货车,对轨道结构的破坏比现有低轴重货车严重得多,但开行27t轴重重载货车是可行的;40t轴重重载货车在600m半径的曲线轨道上以40～120km·h-1速度运行时,轮轨垂向力最大值超过了英国铁路的250kN轮轨垂向力限值,轮轨横向力最大值非常接近我国《铁道车辆动力学性能评定及试验鉴定规范》所规定的77.80kN容许限值,另外轮轨磨耗功非常大,因此40t轴重重载货车还不能直接应用于我国现有60kg·m-1钢轨的轨道.     

繁忙干线重载列车停靠站间距研究

对重我列车运行区段内旅客列车影响区和非影响区进行分析,计算旅客列车单发和连发的概率并结合既有繁忙干线重载运输实际,将区段内运行的列车分类,按运行列车组分别计算各种运行方案下旅客列车扣除系数,得出重载列车运行区段旅客列车扣除系数表达式.以扣除系数分析法为基础,提出了双线自动闭塞区段重载列车停靠站间距的分析计算方法,并针对兰新线兰武段(兰州西-武威南)重栽列车停靠站的站间距进行了研究,通过计算分析,得出兰新线重载列车停靠站间距应为30～50 km.     

重载铁路移动闭塞系统架构研究

依托大秦铁路,研究重载铁路移动闭塞系统架构.根据移动闭塞原理,设计重载铁路移动闭塞系统架构.详细介绍系统架构设计要点、重载铁路既有信号系统实现移动闭塞功能需新增的关键技术和设备,以及基于列车位置追踪的移动闭塞安全功能.在重载铁路既有线引入移动闭塞系统,可以提升大秦铁路乃至我国重载铁路货物运输能力.     

智能铁路内涵与特征的探讨

面对铁路运输需求的不断增长,高速、重载运输的快速发展,增强运输安全保障能力、提升运输服务质量、提高运输能力等需要,铁路需要智能化发展.本文论述了发展智能铁路的重要意义,分析了国外铁路智能化研究与发展情况,定义了智能铁路的概念,阐述了智能铁路的涵义和核心特征,并探讨了智能铁路发展的内容.     

超长重载列车纵向力影响规律仿真研究

建立超长重载列车纵向动力学仿真模型,并利用大秦线3万t重载组合列车长大下坡道制动试验数据对其进行验证;分析超长重载列车平直道制动工况时列车编组长度、机车无线同步控制延迟时间,以及长大下坡道常用全制动时坡度差、车钩间隙和ECP制动控制技术对纵向力的影响规律.结果表明:正常情况下,4万～12万t超长重载组合列车编组长度对平...     

朔黄铁路机车功率因数试验研究

朔黄铁路开行万吨重载列车以来,机车功率因数的问题尤其突出。文章通过在朔黄铁路现场进行的实时同步试验,对机车在朔黄铁路各区段的运行特点进行了分析。首先,将各区段归纳成了3组,结合地形分别解析了各组中的机车轻、重载时的功率因数问题,发现了朔黄线机车功率因数较低的现况。其次,由于某些区段独特的地形因素,机车在实际运行中出现了与常识相悖的运行工况,即机车重载运行时的功率因数低于其轻载运行时的功率因数。文章针对这一反常情况也一并进行了分析。最后,提出了相应的改进措施。     

20 000 t列车技术站到发线腰岔设置方案探讨

研究目的:本文拟从分析现状开行20 000 t重载货物列车的技术站腰岔设置方案存在的主要问题,找出既能保证车站作业安全,又方便车站运输组织的合理的技术站到发线腰岔设置方案。研究方法:通过文献研究并以大秦线为例,确定重载铁路技术站到发线作业内容及合理的到发线有效长度;采用定性与定量分析相结合的方法,找出现状腰岔设置方案存在的不足,并从更好的保证运输安全、提高车站作业效率等方面探讨技术站到发线腰岔更为合理的设置方案。研究结果:找出了技术站接发20 000 t列车时,既可真正满足安全距离要求,又可通过腰岔前行出入到发线作业的技术站腰差设置方案,且该方案也可满足接发普通列车和接发10 000 t列车技术作业的要求。研究结论:接发20 000 t列车的技术站到发线总长度最小可以按3 019.24 m设置,3个腰岔的设置由前至后各段有效长分别为665.24 m,665.24,665.24 m和850 m。     

ZH活载作用对重载铁路路基基床厚度的影响

随着我国重载铁路及货车技术的发展,现行《铁路路基设计规范》（TB 10001-2005）中规定的铁路标准活载已不能完全满足重载铁路设计的需要.以西北某新建I级铁路项目为研究对象,研究了ZH活载作用以及列车行驶速度对铁路路基基床厚度的影响,对重载铁路路基基床厚度、类型及压实标准的选用起到了一定的参考作用.     

TD-LTE技术构建朔黄铁路宽带移动通信系统可行性研究

朔黄铁路3.5亿吨扩能改造后,需开行2万吨重载列车,既有无线通信系统无法满足机车同步操控的业务需求。研究了朔黄铁路宽带移动通信的业务需求,并对适用于业务需求的移动通信技术进行了分析和论证。通过朔黄铁路40km试验段的测试验证,表明TD-LTE技术作为新一代通信技术,适用于构建朔黄铁路宽带移动通信系统。