地铁小半径曲线钢轨型面打磨技术及评价＊

为了解决地铁小半径曲线钢轨非正常磨耗问题、延长曲线段钢轨使用寿命、保障列车运行的安全性和稳定性,通过实测分析小半径曲线钢轨型面数据的磨耗特点及其接触变化,设计出适用于小半径曲线轨道的钢轨打磨型面(Opt-60型面).建立地铁B型车动力学模型和轮轨接触有限元模型,分别对不同打磨型面在整个维护周期内的钢轨性能进行仿真计算.计算结果表明:相对于CN60打磨型面,Opt-60型面的打磨量减小了 44.2％,打磨深度减小了 0.646 mm;在维护周期内Opt-60型面的轮轨横向力和脱轨系数都有明显改善,安全系数有所提升,且横向平稳系数与垂向平稳性系数均得到提高;在一定列车通过量下,Opt-60型面的轮轨接触面积比CN60打磨型面的轮轨接触面积大14.63％～27.13％,接触应力减小19.27％～27.97％.计算结果已明显表明,Opt-60型面能有效减缓钢轨磨耗、抑制钢轨疲劳,还能提高列车运行的安全性和平稳性,优化了列车的动力学性能.     

基于多维网络的增开列车条件下高速铁路列车运行图调整

研究增开列车条件下高速铁路列车运行图的调整问题,并综合考虑列车车站进路的影响。通过构建Time-Station-Track三维时空扩展网络,刻画列车对铁路时空资源的占用。将原多目标优化问题转化为求解列车占用网络弧段最小费用单目标问题,并构建基于Time-Station-Track网络的0-1整数规划模型。针对模型特点,设计拉格朗日松弛算法,将问题进一步分解为求解单列车网络最短路径子问题,由于问题被松弛后求得的解可能不可行。因此,提出基于列车优先序列的启发式策略对对偶解进行可行化。最后以宝兰客运专线为例,验证模型的正确性和算法的可行性。     

地铁临时支援供电中压环网方案研究

因征地拆迁等原因,地铁主变电所及电缆通道常因工期滞后而需临时支援供电。针对临时支援供电问题研究其中压环网方案,提出了系统运行方式及可靠性、压降要求、倒接可行性和经济性4方面评价标准。以武汉地铁2号线南延线为例,提出3种临时支援供电方案。分别阐述了每种方案的运行方式,计算了环网压降,研究倒接方案的可行性和经济性。通过综合比较,总结出各方案的优缺点,提出注意事项,为后续工程提供思路。     

某种地铁齿轮箱迷宫式密封结构设计

文章对某种地铁齿轮箱的迷宫式密封结构原理作了简要分析与阐述,明确了数值仿真研究的对象与仿真工况;通过对某种地铁齿轮箱内部流场数值仿真,获得了齿轮箱在不同的内压力与速度条件下迷宫式密封特性,得出了该种地铁齿轮箱迷宫式密封结构的可行性结论,并为该类地铁齿轮箱的迷宫式密封结构设计提供了方法。     

超大断面装配式明挖隧道结构及其施工方法研究

为提高隧道工程建设质量，针对国内明挖隧道装配式结构发展不成熟问题，以新森大道隧道为依托对超大断面明挖隧道装配式结构体系及施工方法展开研究，同时建立适用于公路、市政超大断面隧道装配式明挖结构体系，即“全预制”“仰拱现浇+上部预制”，并提出结构构造厚度建议值及多道防水构造方案。通过分析总结和数值模拟得出： 1）“仰拱现浇+上部预制”4分割方案在回填工序下的结构力学响应动态分析结果表明，该分割方案在施工过程中，结构应力、位移以及连接部位接头的张开角等均满足规范要求，且具备一定安全储备； 2）结合依托工程，提出一种适应于超大断面明挖隧道装配式结构的“边墙安装—仰拱现浇—拱顶拼装—细部作业—覆土回填”的施工方法及步骤。     

地铁专用回流轨牵引供电系统应用方案

分析了常规地铁牵引供电系统采用走行轨兼做回流轨存在的问题,以及杂散电流腐蚀问题带来的严重危害。针对目前专用回流轨技术方案发展现状,推荐采用网轨混合牵引供电系统的应用方案。通过对该方案中重点问题的分析,推荐采用专用回流轨和接触网同位置设置电气分段的方案,在牵引供电上网点和回流点处设双极隔离开关;推荐在负极对地之间设置单向导通装置作为漏电保护装置;推荐设置绝缘监测装置对各区段的专用回流轨对地绝缘状况进行定期监测,以便及早发现绝缘薄弱点并清查处理。     

基于列车运行仿真和SVR组合的地铁新线牵引能耗预测方法

新线牵引能耗预测可用以辅助线路的规划设计及列车选型,进而实现牵引节能.地铁新线牵引能耗受线路条件、列车属性等因素的综合影响,传统的仿真方法简化多种参数,而大数据预测方法忽略列车物理运动过程,均难以保证新线牵引能耗的预测效果.因此,提出一种将列车运行仿真与支持向量回归(SVR)相结合的组合预测方法预测地铁新线牵引能耗,并采用交叉验证方法及遗传算法对SVR参数进行寻优.研究结果表明:仿真与SVR相结合的组合预测方法优于单一预测方法,在95％的置信水平下,地铁新线牵引能耗预测精度可达90％.     

西安某地铁车站洞桩法施工的地表变形规律数值模拟分析

以西安某地铁车站为例,采用PBA(洞桩)法暗挖施工,通过FLAC软件的数值模拟与现场监测相结合的方法研究了车站施工诱发的地表沉降与边桩变形的规律.研究结果表明:①地表沉降曲线沿车站中线对称分布,地表沉降变化的主要影响区域在距车站中线20 m的范围内,最终地表沉降最大值为50.45 mm;车站整体施工中,地表沉降累计变化速率呈现先增加后平缓、再增加最后平缓的现象;②边桩水平位移最大值为16.89mm,位于边桩中上部位置,越接近桩底,边桩水平位移越小;③边桩主要承受轴向压力,应力值随时间经历了"平缓、加速,再平缓、加速增加"的过程;背土侧轴向钢筋为受拉状态,仅在桩底偶尔会出现受压情况;迎土侧、中性面轴向钢筋为受压状态.FLAC软件数值模拟的结果与现场实测的结果基本吻合.     

考虑洪水漫延过程的地铁车站人员疏散研究

提出一种基于元胞自动机同时分析洪水漫延和人员疏散的新方法,以此研究洪水漫延对行人疏散过程的动态影响.基于元胞自动机原理,利用元胞及其周围相邻元胞上一个时间步长的相关状态变量进行水量转移计算,结合洪水漫延对行人的移动速度和运动方向的影响,建立洪水漫延下人员疏散的分析模型,通过数值仿真研究洪水漫延和人员疏散的动力过程.详细分析不同进水口位置和进水流量对地铁车站应急疏散效率的影响.研究结果表明:有洪水时人员疏散的效率显著低于无洪水的情况;进水流量的增加会导致人员疏散效率降低;进水口位置的不同也会对人员疏散的效率造成很大的影响.     

地铁地下车站轨顶风道风口参数的优化

针对地铁地下车站轨顶风道排热效率较低的情况,提出了轨顶排热效率评价参数,并通过数值模拟对轨顶流场、温度场及排热效率评价参数进行计算.模拟计算结果表明:过多的冷风被吸入轨顶风道是排热效率低的主要原因;提高轨顶风道中的风口排风量及风口尺寸增加均无法有效增加其排热效率;轨顶热风分布区域较小.由此推论,排风口参数的优化策略为减小轨顶排风口分布尺寸,并适当将排风口位置向车头方向移动,为此可提高排热效率20％～50％.基于优化策略,提出了具体的优化方案,并通过数值模拟验证了优化方案的效果.