高速磁浮列车车体承载结构优化设计研究

高度轻量化设计是具有三明治复合板结构特征的高速磁浮列车技术关键之一。本文首先通过对多种三明治复合板建模方法的分析比较,探讨了适合于三明治板大型结构有限元分析的既有工程精度又较为经济的建模方法;然后,运用优化技术对三明治复合板高速磁浮车体承载结构,建立了以车体结构轻量化为目标函数,以板厚为设计变量,以应力、挠度和一阶弯曲自振频率为约束条件的优化设计模型,并进行结构优化分析研究,获得了高速磁浮车体承载结构的轻量化优化设计方案。     

周期运行图编制模型与算法研究

在周期运行的运输组织模式下,所有列车在车站到发都是周期循环发生的。将安排列车运行线的问题看作周期事件安排问题,并借助周期约束图及周期势差模型,可以建立周期运行图网络模型。模型充分考虑到列车不同情况下的停站时间、到发安全间隔等各项周期约束,并将列车的总停留时间最小作为目标函数。当约束图顶点和弧的数量众多时,模型的求解将比较困难。通过选择合适的约束图生成树,找到变量的合理取值范围,并对模型进行一些预先简化处理,可以降低模型的求解难度。最后求解一个区段不同列车开行方案的周期运行图,验证模型的可行性。     

模糊控制理论的研究进展及其在铁路货物列车自动化控制系统中的应用

综述模糊控制理论研究的进展。分析模糊控制器的解析结构,分析模糊控制系统的函数逼近能力的稳定性,分析模糊控制技术与其它软计算方法如神经网络、遗传算法的结合。研究模糊控制技术与遗传算法相结合在铁路货物列车自动化控制系统中的应用,货物运输的自动控制属于多目标系统控制,通过对模糊PI控制器最敏感的参数,如比例因子和隶属度函数等进行寻优,使系统性能得到了显著改善。     

高速列车通过隧道时诱发车厢内压力波动的数值分析

在假定列车车体为均匀多孔车体的基础上,根据一维可压缩非定常不等熵流动理论与广义黎曼特征线法,研制了高速列车通过隧道过程中诱发车厢内外空气瞬变压力耦合的计算方法和计算程序。其中,基于热力学第一定律的“充排法”建立了车厢内压力波动的计算方法,并成功地将该方法推广应用于隧道内会车条件下车厢内压力的计算分析中。通过与国外试验数据的验证表明了本文计算方法与程序的正确性,为准确合理地计算高速列车通过隧道时诱发车厢内瞬变压力提供了可靠的分析工具。     

铁路司机员工作压力与影响因素研究

铁路司机员的工作表现直接关系到铁路营运安全,因此了解司机员感受工作压力的来源,并探讨其心理与压力反应,是铁路公司管理阶层积极想了解的议题。本研究以压力典范模式(压力来源调节变项压力反应)的理论架构为基础,最终获得工作压力量表。通过对台湾铁路管理局之司机员施测量测,探讨及检定本研究之工作压力模式,进而提出改善工作压力的方法,提供铁路公司经营者参考。研究结果显示,驾驶室之物理环境及路线环境是司机员最主要之工作压力来源,而司机员的知觉工作压力量测结果越大者,心理健康状况及工作满意度均较差。     

力集中式200km/h电动车组的微机控制系统

介绍了动力集中式２００ ｋｍ ／ｈ 电动车组微机控制系统、列车总线及控制、诊断功能，重点介绍电动车组微机系统的新功能和新特点。     

控制高速列车环境噪声的对策

简述了高速列车投入运用后,在防治铁路沿线的振动和噪声污染方面应采取的控制对策。其控制对策主要有:从列车结构上控制噪声源,控制构造物噪声,合理设置隧道断面和线间距,合理布置路网和调整城市规划,设置隔声屏障及线路两旁绿化等。     

高速列车轮轨参数对车轮踏面磨耗的影响

建立了高速列车多体动力学仿真模型和车轮踏面磨耗计算模型, 通过动力学模拟计算了轮轨接触关系和接触力, 用FASTSIM重新计算轮轨接触斑内的滑动速度、轮轨切向力和摩擦功率的分布, 采用基于摩擦功的轮轨磨耗模型计算了车轮滚过一圈时踏面上一个接触斑的磨耗质量, 再通过累积得到运行一定距离后的踏面磨耗深度。采用数值仿真方法研究了不同车轮踏面外形、轮对内侧距、轨底坡和车速对踏面磨耗深度和磨耗分布的影响。计算结果表明: LMA和S1002踏面的磨耗分布比较均匀, LM踏面的磨耗深度最大, LM和XP55踏面的磨耗区域更靠近轮缘; 在LMA踏面标准轮轨匹配参数下, 轮对内侧距增加会增加磨耗, 磨耗深度随着轨底坡减小而增大; 高速列车车轮踏面磨耗与等效锥度密切相关, 较小的等效锥度会减小磨耗, 但等效锥度的选择需要兼顾动力学性能的其他方面。     

Sensitivity-based uncertainty analysis of a combined travel demand model

Travel demand forecasting is subject to great uncertainties. A systematic uncertainty analysis can provide insights into the level of confidence on the model outputs, and also identify critical sources of uncertainty for enhancing the robustness of the travel demand model. In this paper, we develop a systematic framework for quantitative uncertainty analysis of a combined travel demand model (CTDM) using the analytical sensitivity-based method. The CTDM overcomes limitations of the sequential four-step procedure since it is based on a single unifying rationale. The analytical sensitivity-based method requires less computational effort than the sampling-based method. Meanwhile, the uncertainties stemming from inputs and parameters can be treated separately so that the individual and collective effects of uncertainty on the outputs can be clearly assessed and quantified. Numerical examples are finally used to demonstrate the proposed sensitivity-based uncertainty analysis method for the CTDM.     

About the possibilities of using the renewable energy power sources on railway transport

Several electrification systems based on renewable energy power sources (first of all, solar energy) are discussed in respect to their applicability to railway transport and, in particular, to suburban electric trains. Two systems are considered with basic technical details and economic estimation, both including the onboard bank of batteries and the photovoltaic converters (PVC) of solar energy for compensation of energy expenses, which could be positioned either on stations or on wagon's roofs. Sun‐tracking systems and their effect on the solar energy conversion efficiency are discussed in application to stationary and moving PVC platforms. An analysis made shows that introduction of the “green” systems discussed will not only have positive ecological impact, but also can bring a notable economical effect even with today's components, while it could be considerably greater with the usage of new PVCs, which are being developed by the authors. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.