轨道不平顺波长和幅值对高速动车组动力学性能的影响分析

为了更有针对性地控制高速铁路轨道不平顺,保证某型高速动车组在线路上安全、平稳运行,通过动力学仿真,分析轨道不平顺波长和幅值对车辆动力学性能的影响规律,确定轨道养护维修时需重点关注的不平顺波长范围.针对某型高速动车组,将轨道不平顺简化为不同波长、不同幅值的谐波型高低、轨向、水平和扭曲不平顺,基于车辆-轨道耦合动力学模型对不平顺激扰下的车辆动力学性能进行仿真分析.分析表明,中、短波长的不平顺对轮轨动力相互作用和行车安全性有显著影响,对运行平稳性也有一定影响;中、长波长的不平顺主要影响运行平稳性.不平顺幅值对车辆动力学性能指标的影响规律基本呈线性变化,敏感波长条件下的不平顺幅值变化对系统动力响应的影响尤为显著.分析结果确定了某型高速动车组的敏感波长范围及其幅值影响规律,明确了养护维修重点,将有助于提高养护维修效率,提升高速动车组运行品质.     

储能技术在地面式再生制动能量吸收和利用装置中的应用

随着超级电容、锂离子电池、飞轮等储能元件技术的飞速发展,储能技术在城市轨道交通中得到日益广泛的应用.针对地面存储式再生制动能量利用装置,首先总结了储能装置可实现的功能,然后介绍储能技术在地面式再生制动能量吸收和利用装置中的应用现状,最后从储能装置的系统设计与评价方法、充放电控制策略、储能装置设计的角度分析了需要进一步深...     

北京市城市轨道交通通勤大客流特征分析

分析了城市轨道交通通勤大客流的产生原因、特征及其主要表现.结合大客流对线网的影响作用,构建大客流指标体系,提出针对通勤大客流时空分布特征的评价分析方法;定义相对满载率,对大客流时空传播进行量化表征.基于北京市城市轨道交通运营统计数据,对北京市城市轨道交通早高峰通勤大客流的总体特征及时空变化进行分析,定位了发生大客流的线路、车站和断面,获取早高峰通勤大客流在规模、方向、时空分布等方面的基本规律.结果表明,换乘方向客流不均衡对换乘站大客流具有重要影响;最拥堵断面常分布于郊区线与主干线换乘点附近;换乘站较多的线路,拥挤持续时间较短且疏散较快.     

铁路枢纽内快运班列车流组织的鲁棒优化研究

针对当前生产运营中较少考虑货运站点货物需求不确定性以及客户对货物运到期限的要求,设计双层时空服务网络描述枢纽内快运班列车流组织过程.该网络分为货源层和编组层,货源层中带有方向别的车流选择延迟弧或运输弧在相应时段到达编组层中的编组站.同时考虑编组站办理方向总数和车流组织基本约束,构建了铁路枢纽内快运班列车流组织鲁棒优化模型(CR),使用IBMILOG Cplex软件对模型进行精确求解.通过算例和大规模测试进行验证分析,结果表明,当ω=0.03时,鲁棒模型的目标函数值比随机优化模型(CS)的目标函数值降低5.10%,发送车数提高5.66%,最长求解时间为82 s,鲁棒性强于随机优化模型.虽然确定性模型(CD)在—些情景下可以获得较优的解,但是在需求不确定的条件下,确定性模型目标函数值要差于随机优化模型和鲁棒模型.当枢纽内货运站点数设为50时,时空网络服务弧段数达317,模型的求解时间为1 375.4 s,在可以接受的时间范围内.     

票价对轻轨分担率的影响研究--以广州市萝岗轻轨为例

为研究不同的定价策略下轻轨对其影响范围内不同人群的吸引力大小,运用多项 Logit 模型效用最大化理论,并以广州市萝岗轻轨为例,在大量居民出行调查数据基础上,对模型进行参数标定,分析比较小汽车出行﹑电单车、常规公交出行﹑轻轨交通出行4者的效用比,最终确定目标年不同票价政策下各种交通方式的分担率。     

城市轨道交通运能瓶颈识别方法研究

城市轨道交通庞大的客流量导致了运能紧张及能力利用不合理的现象,严重影响了系统的整体运行效率。针对运能瓶颈问题进行分析,给出了车站瓶颈静态识别模型;结合能力利用公式和AnyLogic仿真软件,对车站的动态瓶颈进行了研究;对于区间线路瓶颈,提出了基于客流的识别方法;进一步分析了车站内部瓶颈以及车站、线路间瓶颈的动态传播变化规律。最后进行了实例应用,结果表明,复兴门站的车站瓶颈为站台层的换乘楼梯口处,2号线各区间的能力利用率相差不大,线路瓶颈最大值出现在建国门至朝阳门这一区间。该方法考虑了车站和线路不同位置的特性,并提出了相应的瓶颈识别思路,具有良好的实用价值。     

基于重要度轨道交通初始线网生成技术——以合肥为例

针对现有轨道线网规划方法主要是以定性判断为主,对线网生成的定量研究不足,提出基于重要度理论的轨道交通初始线网生成技术,从“面、点、线”3个层面进行定量化描述.基于交通小区重要度确定轨道线网初始形态.以客流集散点覆盖最大化为目标,基于随机搜索法的轨道交通网络生成技术确定初始线网虚拟路径,结合最短路客流分配量调整初始线路实体路径,形成轨道交通路径.以合肥市轨道交通为案例进行实证研究,将初始生成的线网与合肥轨道规划的线网进行对比分析,2张网的吻合度为77.6%,表明基于重要度轨道交通初始线网生成技术是切实可行的.     

货运繁重公路的车辆荷载谱和疲劳车辆模型

为研究货运繁重公路的车辆荷载谱和疲劳车辆模型, 基于佛山平胜大桥的动态称重系统采集的多时段车流数据, 归类出了车辆荷载谱的10类代表车型, 分析了代表车型的轴距、质量、轴重和超载数据, 以及沿不同车道的车辆和轴重分布特性, 提出了可用于钢桥疲劳评估的车辆荷载谱; 以疲劳加载率最大的六轴车辆为原型, 基于疲劳损伤等效原则分别提出了桥梁单向重载车道的疲劳车辆模型和简化疲劳车辆模型。计算结果表明: 平胜大桥呈现货运繁重公路的典型特征, 车辆日均通行总量达到了45 065veh, 约为《AASHTO LRFD》定义的日均通行量20 000veh的2.3倍; 疲劳车辆在全部交通流中的比例为51.6%, 为《AASHTO LRFD》定义的20.0%的2.6倍; 货车占疲劳车辆总数的45.2%, 主要分布于重载车道, 而且通行货车超载比例占到相应车型的30%⁷0%, 最大超载货车达到了132.5t;两轴货车超载率为29.0%, 等效质量达到17.5t, 后轴等效轴重达到12.1t, 因而不能忽略两轴货车的疲劳加载贡献。对比《AASHTO LRFD》五轴标准疲劳车辆模型(前轴轴重为2.6t, 中间双联轴和后面双联轴的单轴轴重均为5.4t) 和简化标准疲劳车辆模型(前轴为2.6t, 中轴和后轴均为10.8t), 提出的六轴单向疲劳车辆模型总质量为33.1t, 前轴轴重为3.6t, 中间双联轴和后面三联轴的单轴轴重均为5.9t;简化单向疲劳车辆模型的前轴轴重为3.6t, 中轴和后轴分别为11.8、17.7t;针对重载车道提出的六轴疲劳车辆模型总质量达到了36.5t, 前轴轴重为4.0t, 联轴中的单轴轴重均为6.5t;对应的重载车道简化疲劳车模型的前轴轴重为4.0t, 中轴和后轴轴重分别为13.0、19.5t。     

考虑交通需求特征的有轨电车运营网络优化

为了提高有轨电车线网规划的科学性与运营效率, 研究了有轨电车运营网络的特征与指标, 建立了基于客流需求特征的运营网络搜索方法; 考虑有轨电车网运分离特点, 应用客流需求-运营效益建立了节点-边集网络; 以断面客流量为依据, 采用切比雪夫法则确定初始选择阈值, 通过计算重要度、“节点-流量”矩阵, 建立了时间效益-票价-运营成本的最优运营效益模型, 对有轨电车运营线网进行筛选, 结合遗传算法对运营网络总规模进行控制; 基于西咸新区有轨电车线网规划方案, 筛选出14条有轨电车运营线路, 通过MATLAB软件进行运营网络最优化模拟。分析结果表明: 有轨电车最优运营线路长度为24~25km, 运营网络总规模为339.5km, 得出的运营网络与最优效益、断面客流分布、线网布局、客流需求特征、重要客流集散点等网络要素有较好的匹配, 且大部分运营线路长度小于30km, 满足一般有轨电车运营网络要求; 该优化方法考虑了有轨电车规划与运营过程中诸多实际因素, 通过对搜索过程的整合与量化, 得出的优化结果与需求特征较为符合。     

基于图像色相值突变特征的钢轨区域快速识别方法

应用彩色图像中不同区域HSL色彩空间中色相值突变特征提取轨检图像中钢轨边界点, 对多条不同等分线处钢轨边界点进行直线拟合以确定钢轨边缘, 识别目标钢轨区域。分析了机器视觉轨检系统序列图像中轨枕、砟石、扣件与钢轨的分布特征及不同特征区域图像色相值的突变特征, 研究了轨检图像不同等分数值下等分线处色相值突变点与钢轨边界点的对应关系, 讨论了不同等分值对识别时间与识别失败率的影响。在不同光照条件下对识别方法与传统方法进行了对比分析。分析结果表明: 当等分值为8时识别效果最优, 识别失败率为5.0%, 识别时间为4.65 ms; 在500~1 000、1 000~10 000、10 000~100 000 lx三个特征光照强度区间, 识别方法在木枕与混凝土枕轨道中钢轨区域的平均最大识别时间分别为4.57、4.48 ms, 比传统方法分别减少了44.4%、47.1%, 识别时间标准差分别为0.15、0.12 ms, 比传统方法分别降低了91.8%、93.6%, 平均最大识别失败率分别为3.5%、3.3%, 比传统方法分别降低了66.0%、76.9%, 识别失败率标准差均为1.6%, 比传统方法分别降低了68.9%、71.1%。可见, 本文方法是一种机器视觉轨检系统中目标钢轨区域识别的有效方法。