京沪高速动车组速度目标值与列车能耗问题的研究及探讨

动车组能耗水平是决定高速铁路运营成本的关键因素,其大小取决于运营速度目标值的选择。依据新一代高速动车组京沪先导段的能耗测试结果,提出一种长距离多工况下列车牵引能耗估算方式。估算不同速度级直达开行方式下京沪全程高速列车的牵引能耗,比较不同速度级下总牵引能耗大小、牵引能耗组分、运行时间,以此作为选定京沪高速动车组速度目标值的部分依据。能耗估算结果表明,京沪高铁高速动车组一站直达开行方式选择300km/h作为速度目标值相比其他速度级具有较优的能耗水平和经济效益。     

客运专线速度目标值的技术经济分析方法与应用

基于国内外客运专线速度目标值现状及发展趋势,探讨了客运专线速度目标值的技术经济分析方法。针对客流的不同运距构成状况和旅行时间要求,参照沿线其他典型运输方式旅行时间的分析,对客流旅行时间目标值的选择问题进行研究。通过对影响速度目标值方案确定的土建投资、运营成本、客运量、旅客节约时间价值以及转移运量运输成本等因素进行讨论,同时按照效益最大化原则,采用差额净现值法进行比选,对客运专线的备选方案进行技术经济分析和综合比较,提出速度目标值的最佳方案,并对其适应性和跨线列车速度匹配值进行探讨。应用这种技术经济分析方法,对武广客运专线速度目标值进行考查,确定350 km/h的最优速度目标值方案。这种技术经济分析方法,对其他高速铁路和客运专线的速度目标值确定也同样适用。     

兰州市轨道交通4号线速度目标值研究

速度目标值是市域快线的重要技术指标,它直接影响土建工程规模及设备系统的选择。以兰州轨道交通4号线为例研究分析如何选择速度目标值,根据现状公路旅行时间以及轨道交通线网对该线功能定位的要求,提出该线的时间目标值。对100、120、140 km/h 3种速度目标值方案从运行时间、站间距离、旅行速度、运行能耗、系统设备、环境影响和工程投资等方面进行综合分析,最终推荐运营费用和投资较节省的100 km/h速度目标值方案。     

上海轨道交通2号线列车运行能耗仿真及优化

基于上海轨道交通2号线列车运行的主要技术参数,从节能角度建立仿真模型,利用OPENTRACK软件对列车不同运行等级下的牵引能耗进行仿真模拟,从运行时分和能源消耗两个方面综合考虑速度目标值的选取,通过构建模糊综合评判模型,建立城市轨道交通列车目标速度的选取方法。最后,对仿真结果进行分析,根据仿真结果提出了优化节能运行的一种方式。     

异质列车速度目标值选取对直通区段通过能力的影响

不同层次轨道交通间的直通运营具有减少乘客出行时间、节约土地资源等优势。该模式下，在直通区段上运行的不同层次或不同技术标准(如速度目标值、车辆制式等)的列车互称为异质列车。在分析车站追踪间隔计算原理及方法的基础上，将组合周期时间作为计算直通区段通过能力的主要依据，建立了直通区段通过能力计算模型，并运用回归分析方法得到不同站间距下列车速度目标值与旅行速度的相关关系。研究表明：直通区段通过能力与异质列车的速度目标值组合具有相关性。在部分参数取值给定的条件下，随着两种异质列车速度目标值差值的增大，直通区段通过能力有所减小。     

基于概率论的单线铁路旅行速度计算方法研究

在客货混跑的单线铁路区段存在着会车等多种影响列车旅行速度的因素,通过分析不同速度列车间在行车过程中相互影响关系,并基于概率论研究这些作业对不同种类列车旅行速度的影响状况,提出在不同速度列车共同运行状态下的列车旅行速度计算方法,该方法可以计算在不同种类列车会车作业对列车旅行速度的影响(仅讨论会车),所得结果能够代表单线铁路列车运行特点,可以作为无统计信息情况下(如铁路设计、改造等)的旅行速度方面的数据参考。     

多重功能复合的市域快轨速度目标值研究——以成都市轨道交通13号线为例

成都市轨道交通13号线贯穿中心城区连接新机场同时又串联温江、简阳新城、空港新城等外围组团,全长接近100 km,是一条兼顾城区和市域功能的快线。以13号线为例从两方面的约束出发:一是选用较高速度目标值来节省全线旅行时间,二是不同的站间距对速度目标值的影响,在此基础上,以满足时间目标为目的,考虑对速度目标值选取影响的大小,选择站间距的匹配性、时间目标的适应性、车辆购置费、线网适应性、能耗、土建工程等方面进行比选,通过综合分析法、定性和定量相结合的研究方法,综合各方面的比选结果最终确定全线选用140 km/h的速度目标值,在城区范围内按100 km/h限速的方案。     

基于人工蜂群算法的高速列车运行节能优化研究

合理的列车操纵方式能在很大程度上降低列车运行过程中的能耗,为了有效降低高速列车运行能耗,从研究高速列车的操纵方式入手,首先建立列车牵引计算模型和列车运行能耗计算模型,其次通过对比人工蜂群算法(ABC算法)和粒子群算法(PSO算法)的优化性能证明ABC算法优于PSO算法,提出了在满足运行速度、运行时间以及运行区间等约束条件下,采用ABC算法与操纵工况序列相结合的方法来优化计算确定高速列车操纵工况关键转换点最优位置和速度。最后通过对选取线路的MATLAB仿真模拟,验算了ABC算法在降低列车运行能耗方面的有效性。研究表明,经过ABC算法优化后的结果均能满足优化操纵方式的基本操纵策略且达到了良好的优化效果,能较好地解决列车节能操纵优化问题。     

简析城市轨道交通工程速度目标值选择

总结城市轨道交通工程速度目标值选择的影响因素;分析不同速度目标值对线路长度、时间目标值和站间距的适应性;分析对比不同速度目标值对工程造价,运营能耗和环境保护等方面的影响。最后,以A市中运量交通系统为例,综合分析各项影响因素,最终得出合理的速度目标值。     

铁道车辆制动热负荷的计算及应用

制动热负荷对铁道车辆的制动能力和装置使用寿命有重要的影响。文中根据轴重、速度和紧急制动能力(减速度)，对不同客货车辆的制动热负荷从停车制动能量和平均轴制动功率两方面进行了计算比较。并按照不同基础制动装置的制动热负荷能力，分析了踏面制动方式和盘形制动方式适应的速度范围，包括准高速客车提速到200km·h-1的盘形制动设计问题和高速列车复合制动的制动热负荷问题。从而提出了重载、高速铁道车辆的有关制动热负荷的设计限界。     

我国铁路旅客列车运营速度变化历程

回顾了我国铁路旅客列车运营速度从低速到高速的速度变化历程;介绍了为提高旅客列车运营速度,我国铁路部门所开展的一系列研究、试验、运营等工作情况;对部分客车和动车组的技术特点进行了阐述。     

上海磁浮示范运营线列车速度曲线监控功能分析

介绍了列车速度曲线监控功能的基本工作原理和构成形式。速度曲线监控功能可监控列车的实时速度和位置,确保其按规定速度行驶,是运行控制系统中保证列车行驶安全的核心功能。     

关于高速铁路站内临时限速区划分的探讨

针对限速的设置范围在保障安全的前提下,提出如何进行精细化调整的思路,使之更接近实际所需限速范围,从而提高运输效率。通过将缩小范围后的临时限速与原临时限速影响范围进行对比,改进后的方案对运输造成的影响明显降低,可为后续相关设备及工程应用提供参考。     

机车速度信号综合处理装置

针对电力机车速度传感器故障影响机车准恒速控制及监控装置的正常使用的情况,提出机车速度信号综合处理方案,有效地解决了这一问题。     

城市轨道交通线路限速与列车自动防护顶篷速度匹配性设计探讨

上海城市轨道交通1~10号线的设计速度为80km/h,但在运营时部分线路列车实际最高运行速度达不到此设计值。这主要是因为车辆、限界、线路、结构、信号等专业之间未能进行充分的匹配,各自都留有安全余量,使得ATP(列车自动防护)顶篷速度设置过于保守,ATO(列车自动运行)速度无法达到线路设计速度,降低了线路的运行效率。基于线路ATO速度能达到80km/h的设计目标,提出了3个等级的线路限速值以及与ATP顶篷速度匹配的设计思路,在确保仍能实现信号安全防护的前提下,通过提高ATP顶篷速度,来实现设计速度目标。     

无速度传感器控制技术及其在大功率牵引传动中的应用研究

首先介绍在大功率电力牵引交流传动中,速度传感器在实际应用中存在故障率高的问题,总结了采用无速度传感器控制带来的诸多优点,接着分析了目前国外无速度传感器技术研究及其在轨道牵引传动中应用的现状,总结了异步电机转速在线估计的常用方法,分析了各种方法的优缺点和应用前景.针对无速度传感器技术在轨道牵引传动中应用的主要难点--电动机带速度重投、零频附近稳定运行等进行分析,介绍了目前国外解决这几个难点的技术方案,总结了进一步提高转速估计精度的方法,预测了无速度传感器技术在轨道牵引传动中应用的前景.     

CRH380B型动车组测速原理及制动系统故障代码清除方法

CRH380B型动车组在制动过程中,为防止转向架制动闸片抱死,避免轮对踏面与轨道产生滑动摩擦而导致轮对变形,在车辆的每个转向架上安装了防滑速度传感器,当防滑速度传感器检测到轮对转速异常时,会触发防滑控制。介绍了防滑速度传感器测速的基本原理,并介绍了2种制动系统故障代码的清除方法。     

基于高频信号注入法辨识转速在异步电动机无速度传感器控制系统中的应用

对零低速区域速度的有效辨识是异步电动机无速度传感器控制的一个重要课题.高频信号注入法的提出为实现异步电机在零低速区域的无速度传感器控制提供了很好的解决思路,通过高频信号的注入在异步电动机内产生高频现象,针对不同的现象配合滤波器的设计可达到转速辨识的目的.文中介绍了应用高频信号注入辨识转速的主要方法,以便进一步研究利用,更好地实现无速度传感器技术在电机牵引控制领域的应用.     

地铁各专业对信号系统最高速度的影响

讨论地铁设计过程中信号专业与行车、土建、车辆等专业配合所遇到的各种速度。从信号系统特点出发,结合工程实例,分析相关专业对信号系统列车最高运行速度的影响,从而使相关专业理解信号专业的速度概念,避免出现非期望的压低列车运行速度的情况。     

基于目标速度追踪的城轨列车节能优化算法

为了实现城市轨道交通的节能运行,提出基于目标速度追踪的城轨列车节能优化算法。首先构建列车均质棒动力学模型和节能优化目标函数,利用极大值原理推导出列车节能运行工况。然后重点分析列车运行时间和运行方式对能耗的影响。在对典型方案仿真分析的基础上,提出通过陡坡时的基于等效平均速度法的运行策略,以及目标速度改变时合理利用惰行的运行策略。最后通过目标速度追踪的方法得到速度曲线,实现城轨列车的节能运行。利用上海地铁3号线的数据对本文提出的算法进行验证,结果表明相较实际运行情况,本文提出的算法可以降低25.39%的运行能耗,同时求解得到的速度曲线更加平缓,更适合城市轨道交通的实际运行情况。