动荷载与水耦合作用下无砟轨道混凝土层间裂纹扩展研究

随着高速铁路的大范围应用,无砟轨道在列车荷载与水耦合作用下的水致损伤问题备受关注。为研究列车荷载与水耦合作用下无砟轨道层间裂纹扩展现象,运用有限元软件进行无砟轨道层间裂纹扩展分析,开展动荷载与水耦合作用下的混凝土层间裂纹扩展试验。研究结果表明:裂纹尖端疲劳寿命与列车速度呈二次方关系,随列车轴重增加,裂纹尖端疲劳寿命显著降低;裂纹尖端剪应力随裂纹深度增大呈高次方增长;裂纹扩展初期尖端多呈一定弧度,裂纹局部会伴有压溃现象;混凝土层间裂纹沿界面扩展时为折线形,并可能会产生裂纹分叉,最终导致裂纹面掉块现象发生。     

城市轨道交通信号系统信息安全风险辨识

从城市轨道交通信息安全面临的严峻形势出发,介绍城轨交通信号系统组成,并对信号系统各子系统功能进行阐述。城轨交通信号系统是保证列车安全、准点、高密度运行的重要技术装备,主要由列车自动监控子系统、列车自动防护子系统、列车自动运行子系统、联锁子系统组成。根据信息安全风险分析模型,识别城轨交通信号系统信息安全的威胁来源及核心资产。由于城轨交通系统属于工业控制系统的典型系统,城轨信号系统则具备工控系统的一般性特点,继承工控系统的脆弱性。针对国内城轨交通信息安全研究的空白之处,结合工控系统不同层级结构的脆弱性,从技术和管理两个方面进行信号系统的信息安全风险辨识,通过分析发现存在物理安全、网络安全、主机安全和应用安全等层次上的风险。风险辨识结果反映出城轨交通信息安全存在大量的薄弱环节,以期为日后的研究和防护工作的开展打下基础。     

全自动运行系统发展趋势及建议

介绍全自动运行(FAO)系统的发展历程,通过分析全自动运行系统的技术特点,阐明全自动运行是今后列车运行控制系统发展趋势的观点,并强调全自动运行是可以实现轨道交通系统高可用、高可靠和高安全的先进技术。结合自主化全自动运行系统国家示范工程——北京地铁燕房线的研究建设情况,分析说明自主化全自动运行系统的架构,以及与传统CBTC系统的区别。着重提出,必须通过制定与全自动运行系统相匹配的运营规则,并通过各专业系统设备自动联动控制,才可以充分发挥全自动运行系统的优势,显著节约人力和各项成本,从而提升轨道交通整体装备的可靠性水平。最后针对当前国内轨道交通快速发展的现状,提出在后续线路规划全自动运行系统时的多项建议:分步骤推进FAO线路的应用,首条线路可选择客流量较小的线路,待运营单位和乘客适应FAO后再逐步推广;进一步提高系统集成度,实现多专业联动控制,并设立独立的运营团队,从而更好地发挥FAO系统优势,真正为线路运营能力的提升做出贡献。     

爆破荷载下岩质直立边坡预应力锚板墙动力响应机理

以重庆沙坪坝铁路枢纽综合改造工程开挖形成的岩质直立边坡为原型,利用FLAC3D软件建立数值计算模型,分析预应力锚板墙边坡支护结构在不同开挖位置的爆破荷载作用下的动力响应特性。在此基础上,讨论锚杆预应力大小、爆破峰值荷载和锚固段长度几种参数对于支护结构受力状态和结构变形的影响。计算结果表明:爆破作用下锚杆轴力增量分布与静力作用下相似,并且锚杆轴力增量和板墙位移都在边坡中部达到最大,而上下位置较小。对比锚杆轴力增量和板墙水平位移增量的数值模拟和理论计算结果,验证了板—锚结构之间存在的变形协调现象。通过各种影响因素的计算结果分析得到了岩质边坡预应力锚板墙支护在爆破作用下的动力变化规律。     

地铁站台门系统设备健康管理研究与应用

综合研究地铁机电设备运行特性,实现从被动故障修和计划修向主动智能状态修的跨越。提出一种地铁机电设备健康管理评价方法,通过失效实验验证机电设备状态量的门槛阈值,利用数学模型对设备状态进行量化,并基于状态量健康指标评判设备状态的优劣。在此基础上,运用MATLAB拟合时间与设备健康指数之间的非线性关系模型,求解并预测设备健康状态及维护时间节点,对科学规划设备检修周期、提前预判设备状态具有重要的理论及实践指导意义。研制设备状态量智能采集装置,通过上位机实时计算验证、预判,并在郑州地铁1号线进行充分验证,达到预期效果。     

基于层次分析法的列车折返能力影响因素分析

为了对城市轨道交通折返能力影响因素中的定性问题进行综合定量评价与分析,确定折返过程中各影响因素的权重,运用层析分析法原理构建城市轨道交通折返能力影响因素AHP模型,为前期折返站的设计以及后期折返能力的优化设计提供参考依据。结果显示:从道岔类型、站停时间以及折返站型对折返站进行前期设计和后期优化,能较大幅度地提高折返能力。     

基于存储论的城市轨道交通车站回收类票卡库存管理

为提高票卡管理效率,利用车站回收类票卡历史数据,构建时间序列预测模型,对票卡使用量和流动量进行预测。引入存储论的思想与策略,制定科学合理的票卡库存管理方案,以优化车站回收类票卡库存管理,减少运营成本,提高效率及服务质量。     

城市轨道交通中压环网大分区供电保护方案比选

介绍了城市轨道交通中压环网供电保护的各种方案,包含过流时间级差方案、硬线闭锁方案、近区速动方案、动态加速方案、GOOSE(面向通用对象的变电站事件)网络方案、电流选跳方案及线路母线全差动方案等。对比分析了各方案的可靠性、选择性、经济性和复杂性等性能。其比较结果可为城市轨道交通后续工程供电保护方案选择提供参考。     

城市轨道交通低碳技术应用研究

尽管城市轨道交通是所有交通方式中最绿色环保的,但其能耗和碳排放总量仍十分巨大,如何利用低碳技术来降低能耗、减少碳排放已成为城市轨道交通行业的重要课题。通过比较分析国内外城市轨道交通运营的经验和数据,针对城市轨道交通车辆设计、制造和运营过程的各个环节,提出相应的降耗和减排措施,阐明低碳技术在轨道交通领域的广阔应用前景。     

城市轨道交通设备维修策略研究

分析了城市轨道交通设备推行以可靠性为中心的维修RCM(Reliability Centered Mainte-nance)的意义,阐述了RCM的基本概念,介绍了维修策略选择、设备故障管理信息化软件的开发等关键环节,展望了RCM在轨道交通领域的应用前景。