科学大预言

21世纪的列车 行星列车 目前,美国正在同时研制的地下交通工具是由麻省理工学院研制的“行星列车”——地下真空磁悬浮超音速列车。这种神奇的“行星列车”设计最高时速为2.25万公里,是音速的二十几倍。它横穿美国大陆只需21分钟,而喷气式飞机则需5小时。 这项计划要求首先在地下挖出隧道,铺设两根至四根直径为12米的管道,然后抽出管道中的空气,使其接近真空状态,最后再用超导方式行驶磁悬浮列车。这项工程的费用主要将用于开挖隧道,代价虽很昂贵,但一旦建成,则可坐收其利     

磁浮列车定位信号传输和列车初始状态定位过程

列车定位系统在列车运行控制系统中起着非常重要的作用,列车定位的安全、高效、精确是城市轨道交通发展的重要保障。磁浮列车运行速度最高达550 km/h,为了保证列车安全运行,定位信号起着至关重要的作用。介绍了磁浮列车定位系统的结构和功能,分析了磁浮列车定位信号的传输过程以及列车初始状态的定位过程。     

磁浮列车气密性能对隧道净空面积的影响

系统地探讨了车辆气密性能对隧道净空面积的影响规律。计算了不同气密性能的TR型磁浮列车,以不同运行速度通过不同长度的单线隧道时的压力波,并根据德国及ERRI的隧道与列车内压力波容许标准,确定了所需的隧道净空面积。     

磁浮轴承列车的设想及模型

磁浮列车速度可达到或超过500 km/h,噪声与振动比常规列车明显减少,是轨道交通发展的方向.传统磁浮列车将列车悬浮在导轨上,技术难度较大,造价也高,近期内推广应用的前景不容乐观.即使在发达国家如德国和日本,近30 a来,磁浮列车仍停留在试运行阶段.我国的国情不允许大规模建设传统的磁浮列车.磁悬浮轴承列车,就是在磁力弹簧和磁力轴承的基础上发展形成的设想.经模型试验,证实有必要进行实用试验.     

上海磁浮列车速度控制系统

根据磁浮列车牵引系统的速度控制原理,介绍上海磁浮列车示范线的列车定位系统,以及列车在高低速运行时速度的确定等内容。     

中低速磁浮列车牵引性能研究

中低速磁浮列车是磁浮交通系统的关键装备,由于脱离了轮轨接触,其牵引方式也与传统列车差别巨大.以3节编组中低速磁浮列车为例,对该列车的运行阻力、牵引力、电制动力进行了计算分析,根据计算结果对列车的牵引和电制动性能进行了评价,并完成了列车的故障运行能力校核.     

高速磁浮单线隧道车体压力载荷特征

高速磁浮列车通过隧道过程中将引起剧烈的压力波动,造成司乘人员耳感舒适性、车体及其零部件、隧道衬砌及辅助设施的气动疲劳寿命问题,有必要对磁浮列车高速通过隧道时压力波效应进行研究。采用一维可压缩非定常不等熵流动模型和广义黎曼变量特征线法对单列车通过隧道时车体压力载荷进行数值模拟研究,初步揭示隧道长度、列车速度、阻塞比对车外压力波的影响规律;得出时速500~600 km/h速度下基于最大正负值和最大压力峰峰值的最不利隧道长度;论证了列车通过隧道产生的压力波幅值与列车速度平方成正比的适用范围,总结了压力最值与速度的拟合关系式。本文研究方法和结果可为车体设计选用气动载荷提供参考依据。     

中低速磁浮列车运行速度区间对能耗影响分析

阐述了磁浮列车运行特性和牵引效率与速度的关系,提出列车平均阻力这一概念,用平均速度和平均阻力反映在固定长度平直道上运行能耗和运行耗时的大小。通过试验数据分析了列车不同的运行速度上下限对列车运行能耗和运行耗时的影响,并得出对磁浮列车在平直道上节能驾驶具有指导意义的3点结论。     

中低速磁浮列车运行模式及其转换规则要求

中低速磁浮列车的运行模式及转换规则对列车运营效率及运营安全至关重要。结合长沙磁浮快线工程实践及相应的标准规范,提出了适用于中低速磁浮列车的运行模式及其转换原则。研究成果有助于避免未来出现多城市中低速磁浮列车运行模式标准不统一的情况,有助于提高中低速磁浮列车的运营效益。     

高速列车通过隧道压力波特性试验研究

近年来,在多条高速线路上对各型高速列车进行了一系列隧道通过和隧道交会试验。现通过对这些空气动力学实车试验数据进行详细分析,获得了高速列车通过隧道和在隧道内交会过程中的压力波特性,以及压力波随列车长度、运行速度和隧道长度等影响因素变化的规律。     

真空管道高速飞行列车综合承载业务需求分析

真空管道高速飞行列车(以下简称高速飞行列车)是一种新型轨道交通技术,可实现磁浮列车在接近真空的低压管道内以低机械磨擦、低空气阻力、低噪声模式全天候超高速(超过1 000km/h)运行。保障高速飞行列车安全运行的关键是列车-地面无线通信系统,一方面,安全类数据(包括列车运行控制、牵引控制、在途监测等数据)需要在车地间实时双向通信,并满足"低延时高可靠"的传输要求;另一方面,列车上用户的移动性多媒体服务需求也在不断增长,这类非安全类数据需要满足"大容量高移动"的传输要求。基于现有轨道交通车地通信系统综合承载业务需求,结合高速飞行列车的特点,分析高速飞行列车车地通信综合承载业务需求,从而为高速飞行列车的宽带接入提供先验知识。     

直流单极电动机用于铁路运输

作为铁路运输的动力,从蒸汽机车到内燃机车、电力机车都是采用来自火车头中的动力源——蒸汽机、内燃机和直流牵引电机。近期,随着超导技术的发展,国外磁浮列车实验研究已经取得了成功的经验,这种列车的动力方式是先由超导磁场将列车浮在铁轨上,然后采用类似于飞机的动力方式,例如喷气     

中速磁浮列车雷电试验及仿真研究

[目的]中速磁浮列车在高架线路上运行时,车身有可能遭受雷击。若中速磁浮列车车体采用复合材料,在遭受雷击时有可能受损甚至被击穿,进而使乘客受到雷击伤害。为此,需要在复合材料车体设计时进行防雷设计,而雷电在列车上的附着点是设计的关键。[方法]制作了中速磁浮列车单节车厢的精确缩比模型,阐述了磁浮列车雷电附着点试验的依据、试验件、试验方法及试验结果。采用COMSOL Multiphysics有限元数值仿真软件,将中速磁浮列车雷电附着点的区域分为车头风挡、车身顶部、侧棱、侧棱尖端、设备安装区域以及地面6个部分,并对整车进行了雷电仿真计算。[结果及结论]通过列车缩比模型雷电试验获得了单节车厢较为详细的雷电附着点分布情况,雷电仿真得到列车表面电场分布情况,仿真结果与试验结果相吻合。结合试验及仿真结果,提出了中速磁浮列车的雷电防护设计建议。     

我国自主研发中低速磁浮列车下线

2012年1月20日，我国自主研发、首台即将投入商业运营的中低速磁浮列车在南车株洲电力机车有限公司正式下线。此次下线的磁浮列车采用3节编组，最高运行时速为100km／h，每列车最大载客量约600人。此款列车实现了多项突破与创新：列车采用特殊抱轨设计，不会发生脱轨和侧翻现象；     

德国TR 08磁浮列车供电推进系统变流器容量的计算

磁浮列车供电推进系统变流器容量的合理配置,不仅关系着牵引变电所能否向列车可靠供电,而且影响到系统的投资与牵引变电所的规模.针对德国TR 08磁浮列车,以项目实践为例,通过对其供电推进系统特点和运行阻力分析,提出一种在无法进行磁浮列车供电仿真的情况下计算变流器容量的方法.     

上海磁浮运控系统对列车状态的安全控制和管理

上海磁浮列车示范运行线的运行控制系统对列车运行起到自动控制和安全防护的核心作用。介绍并分析了运行控制系统对列车状态的设置和管理,及其在列车安全控制及防护方面的功能。该系统以列车状态为基础来进行相关操作等控制,实现列车运行的安全防护。     

磁浮列车悬浮控制系统工程化应用中的关键技术

悬浮控制系统是磁浮列车的关键系统,也是磁浮列车区别于轮轨列车的主要特征之一,其主要功能是通过对电磁铁线圈励磁电流的调节,使车辆与轨道之间保持8～10mm的稳定悬浮间隙。介绍了在中低速磁浮试验线悬浮控制系统的基础上,面向国内第一条工程化中低速磁浮交通系统——长沙磁浮快线的建设需求,分析了悬浮控制系统从试验产品向工程化应用过程中遇到并解决的可靠性设计、抗干扰设计、车轨耦合振动、轨道台阶激扰等关键技术问题。工程实践结果显示,我国自主研发设计的中低速磁浮列车悬浮控制系统已经达到工程应用水平。     

高速磁浮列车分区运行控制系统可靠性提高方法研究

分区运行控制系统是实现高速磁浮列车运行指挥及安全防护的安全苛求计算机控制系统。本文借鉴上海同济大学1.5km高速磁浮列车试验线的分区运行控制系统工程样机研制与现场运行调试经验,建立状态回采模型。基于该模型提出一套适用于高速磁浮列车分区运行控制系统软件的可靠性提高方法:状态回采法,并从理论上证明了这种方法的可行性,最终将该方法运用于分区运行控制系统,提高了其可靠性,为高速磁浮列车分区控制系统的国产化工作提供了技术支持。     

真空管道高速飞行列车车地宽带无线通信关键技术的思考

真空管道高速飞行列车(以下简称高速飞行列车)是一种新型轨道交通技术,可实现磁浮列车在接近真空的低压管道内全天候以低机械磨擦、低空气阻力、低噪声模式超高速(超过1 000km/h)运行。保障高速飞行列车安全运行的关键是列车-地面无线通信系统,一方面,列车运行控制、牵引控制、在途监测等安全类数据需要在车地间实时双向通信,并满足"低延时高可靠"的传输要求;另一方面,需要满足乘客的移动电话、互联网业务等非安全数据通信需求,并满足"大容量高移动"的传输要求。总结高速飞行列车车地无线通信的需求,分析高速飞行列车车地无线通信的特点,针对高速飞行列车无线宽带接入应用场景,研究新型漏波近场耦合、基于云端的集中式无线接入网络(C-RAN)、免切换移动小区等关键技术,探讨一种有效解决超高速移动无线宽带接入的理论与增强技术体系,从而为高速飞行列车的宽带接入提供理论与技术支撑。     

时速600 km高速磁浮列车运行控制系统协同控制方案

介绍时速600 km高速磁浮运行控制系统的构成及原理,研究运行控制系统在其他系统协同配合下完成轨道控制、列车控制、牵引控制的方案,并介绍运行控制系统与其他系统的接口及控制内容.结合运行控制系统的功能,进一步说明实现对时速600 km高速磁浮列车的运行控制需要其他系统的协同配合.研究结果表明,运行控制系统是高速磁浮列车关...