基于Virtools的高铁列车三维仿真系统实现及技术研究

基于Virtools的三维仿真技术应用领域正在变得越来越广泛。阐述如何利用基于Virtools的虚拟现实技术实现高铁列车整车和零部件的三维仿真系统,并分析研究其相关的技术要点,为三维虚拟现实技术在高铁或其他工业领域的应用提供参考。     

欧洲双层列车蓄势待发

介绍了法国国营铁路公司的TGV 2N2双层列车的结构特点.     

模拟高速列车车顶湍流流场的风洞试验方法

由于风洞试验与列车实际运行时气流流动状态存在差异,在评估诸如受电弓等设备的气动噪声及其气动力时,有时会产生很大误差.本文首先测试了列车实际运行过程中集电装置周围的湍流流场,然后针对试验方法进行了改进,即在风洞试验测试段的上游设置障碍物,以模拟湍流流动.最后,对比评估了有无障碍物时受电弓模型上产生的气动噪声及作用于受电弓模型上的气动力的差异,表明所提出的风洞试验方法能够较好地模拟真实列车.     

可以自动行驶的日本新干线列车

日本新干线已进入到“自动行驶”的时代。2012年8月21日,日本JR东海公司在浜松工厂向媒体公开了新干线新型列车“N700A”（图1）。这种新型列车是N700系的改进版,其最大特征是安装了列车可以通过“自行思考”加减速行驶的“自动行驶”功能,以及可以根据列车振动来判断车辆故障的系统。     

高速列车的减重

介绍了瑞典为高速列车减重而采取的措施.     

数据驱动的高速列车子空间预测控制

随着列车运行速度的提高,列车与接触网、轨道、空气的动力作用加剧,给高速列车的建模与控制提出更高的要求。本文提出数据驱动的高速列车子空间预测控制方法:构建基于状态框架的高速列车多变量动力学系统;由输入输出数据设计高速列车的子空间预报模型;详细分析高速列车子空间预测控制器的设计方法,并给出相应的预测控制算法。高速列车的数值仿真实验结果证明所提出控制方法的有效性。     

地铁列车与道路车辆运行对环境的振动影响现场测试与分析

为评价地铁列车和道路车辆运行对环境的振动影响,选取北京地铁1号线东单站—建国门站普通无砟轨道区间以及4号线北京大学东门站—圆明园站浮置板轨道区间,在地表布置多个传感器,对地铁列车单独引起的振动、公交车单独引起的振动,以及两者叠加振动进行现场测试,对振动的Z振级和1/3倍频程谱进行分析。结果表明:无论采用非减振的普通无砟轨道还是浮置板轨道,在距离地铁隧道中心线一定范围内,公交车引起的振动对沿线居民影响要强于地铁列车;采用浮置板轨道,可降低地铁列车引起的10Hz以上的地表振动,尤其是4080Hz控制频段内的振动,可在一定程度上减小地铁列车对沿线居民的振动影响。可采用浮置板轨道来减小地铁列车振动对沿线精密仪器的影响,但采用浮置板轨道仍会使得现有环境振动有所增加,其增量是否会影响沿线精密仪器正常使用,需要根据仪器对环境振动的限值而定。     

关于高速列车紧急制动平均减速度的探讨

对比了国内外高速列车紧急制动减速度,探讨了增大列车紧急制动的可行性.提出了更大限度利用黏着,加用新型非黏着制动方式,并在兼顾车内旅客的舒适性和安全性的前提下,时速300 km及以上的高速动车组理想的紧急制动减速度应在1 m/s2左右.     

新型悬挂式转向架检修流水线

指出了链条驱动单环形悬挂式检修流水线的缺点,介绍了新型多线智能悬挂式转向架检修流水线的布局、结构特点和控制系统组成。     

基于参考模型的ATO自适应控制算法研究

提高列车自动驾驶ATO(Automatic Train Operation)系统的控制精度是实现全程无人驾驶的关键.本文首先分析列车制动系统的动态性能,然后基于该制动系统的状态空间模型构建一种模型参考自适应控制系统,并在理论上证明该控制算法的渐近稳定性,同时指出该类控制算法存在引起控制器震荡的固有弊端.随后,通过在原自适应控制系统中引入合适的辅助系统,构建基于增广误差的自适应控制系统,该算法不仅克服了前一种方法的固有缺陷,而且具有更加严谨的理论结构.最后,数学仿真结果显示本文所提算法能有效补偿列车运行过程中存在的不确定性因素,使列车精确地追踪目标制动曲线,验证了本文所提方法的有效性.