基于可重用框架的CTCS仿真车载DMI研究与实现

车载人机接口DMI(Driver-Machine Interface)介于列车司机和车载安全计算机之间,实时地完成两者之间的信息交互。DMI屏蔽车载系统复杂的内部结构,以便于理解的方式引导司机完成控制操作,才能充分发挥车载系统的作用,因此对于DMI的研究有着重要的意义。本文的研究重点是:当列控系统由CTCS-2升级换代至CTCS-3时,在不改变原有软件框架的前提下,实现对CTCS-3车载DMI的仿真。本文基于软件重用理论,针对上述问题提出了一种基于可重用框架的解决方案,并采用C++Builder 6.0进行了仿真DMI实现和框架可重用性验证,其结果表明,针对仿真DMI的研究,基于可重用框架的方法是一种能够避免重复劳动,利用已有资源,实现便捷开发的有效手段。     

高速列车车头的气动噪声数值分析

随着列车运行速度的提高,列车气动噪声变得越来越明显,降低气动噪声已成为控制高速列车噪声的关键之一。本文对高速列车车头气动噪声进行数值分析。首先,建立高速列车三维绕流流场的数学物理模型,分别利用标准k-ε湍流模型和大涡模拟计算高速列车的外部稳态和瞬态流场。然后,基于稳态流场,利用宽频带噪声源模型计算高速列车车身表面气动噪声源;基于瞬态流场,分析车身表面脉动压力的时域及频域特性;利用Lighthill声学比拟理论,计算高速列车远场气动噪声,分析远场气动噪声的时域及频域特性。本文对研究和控制高速列车气动噪声具有一定意义。     

铁路新增货运通过能力计算分析系统的研究

铁路区段货运通过能力是路网能力的一项重要组成部分.随着客运专线的建成通车,既有线上的货运能力逐步得到释放.为了准确计算货运通过能力,本文使用了运行图模拟铺画法,开发了铁路区段新增货运通过能力计算分析系统.实例研究表明,该系统能够准确计算出区段的新增货运通过能力,对铁路局货运组织有一定的指导意义和参考价值.     

砂质黄土大断面隧道施工方法优化研究

研究目的:采用数值计算的方法,对砂质黄土大断面开挖方法进行优化研究,并对选择的方法进行仿真分析,根据围岩力学行为及分布规律,得到更为适合现场的施工方法。研究结论:以工程实例为对象,以数值计算和工艺研究为手段,对大断面隧道开挖方法进行优化研究,研究结果表明:砂质黄土大断面隧道施工中,短台阶七步法在施工力学方面分布合理,更有利于围岩稳定,总体沉降较小,相比CD和CRD方法具有较好的适应性。短台阶七步法在砂质黄土地层中施工作业面连续,整体作业面大,适于大型机械施工,施工速度快,效益明显。     

地震波交错网格高阶差分数值模拟研究

研究目的:地震波数值模拟技术是勘探地球物理学中的重要组成部分,研究通过弹性波一阶速度-应力方程,采用交错网格高阶有限差分法实现了地震波在各向同性介质中的高精度的数值模拟,并采用完全匹配层(PML)吸收边界来消除边界反射,可取得较好的效果。研究结论:通过模型的正演计算和复杂模型的处理结果表明,交错网格高阶有限差分法数值模拟是一种快速有效的地震波数值模拟方法。可用于为地震勘探选择采集参数,优化观测系统提供依据,以提高采集数据的质量,有效地解决铁路勘察过程中的地质问题。     

基于逆变回馈的地铁再生制动能量吸收的研究

城市轨道交通车辆再生制动能量吸收是城市轨道交通系统的重要组成部分.分析了逆变回馈型再生制动能量吸收装置的构成、工作原理.建立了该装置的主电路及控制电路仿真模型,并对列车再生制动回馈的动态全过程进行了模拟试验.试验结果表明:该装置满足地铁列车再生制动能量的吸收利用以及稳定牵引网电压的要求,可解决实际工程问题.     

基于虚拟现实技术的列车网络实时控制可视化

针对TCN列车控制网络,通过自主研发的MVB/USB网关,在解决了MVB网络数据捕获及解析等难题的基础上,上位机采用＂生产者—消费者模型＂完成数据采集及处理,满足网络调试及人机交互对实时性的要求,最后综合应用网络通信技术、虚拟现实技术、三维图像技术、虚拟仪器技术,设计并实现了一套列车网络实时控制可视化的系统,以虚拟动画的形式实时响应来自列车网络的控制指令及状态信息。可用于试验教学、技术培训以及机车车辆的网络研发等。     

基于惰行节能规律的列车运行仿真研究

通过总结列车制动前惰行的节能规律,提出了列车定时节能的仿真算法。该算法综合考虑了不同制动段前惰行节能效果与延长运行时间的关系,从节能的角度确定了列车减速过程中的惰行位置和制动位置。仿真实例证明该算法可以节能10.55%,说明了该算法的合理性。     

加速度能量法及其在列车冲动分析中的应用

依照UIC513《铁路车辆内旅客振动舒适度评价标准》,提出了加速度能量法的概念,并在LabVIEW7.1环境下开发了一套列车振动舒适度检测和评价系统,通过对频率在1-80 Hz内的纵向、横向、垂向3个方向加速度数据进行分析处理,得出振动舒适度等级,同时实现加速度数据波形和振动舒适度等级的实时显示。该系统以计算机为硬件工作平台,以图形化编程语言LabVIEW7.1为软件开发平台,主要由数据采集、数据分析两大模块组成,具有可靠性高、可扩展性强、精确度高、成本低、易升级、易操作的优点。     

跨坐式单轨车导向轮稳定轮预压力研究

介绍了跨坐式单轨车转向架的工作原理,并依据浮心理论及动力学仿真分析得出跨坐式单轨车导向轮、稳定轮的预压力对保证单轨车的运行安全性、稳定性具有十分重要的作用。通过仿真研究了车辆在通过不同曲线半径时预压力的大小对车辆运行性能的影响,提出了确定导向轮和稳定轮预压力大小的方法。