Improvement of vehicle–turnout interaction by optimising the shape of crossing nose

Proper rail geometry in the crossing part is essential for reducing damage on the nose rail. To improve the dynamic behaviour of turnout crossings, a numerical optimisation approach to minimise rolling contact fatigue (RCF) damage and wear in the crossing panel by varying the nose rail shape is presented in the paper. The rail geometry is parameterised by defining several control cross-sections along the crossing. The dynamic vehicle–turnout interaction as a function of crossing geometry is analysed using the VI-Rail package. In formulation of the optimisation problem a combined weighted objective function is used consisting of the normal contact pressure and the energy dissipation along the crossing responsible for RCF and wear, respectively. The multi-objective optimisation problem is solved by adapting the multipoint approximation method and a number of compromised solutions have been found for various sets of weight coefficients. Dynamic behaviour of the crossing has been significantly improved after optimisations. Comparing with the reference design, the heights of the nose rail are notably increased in the beginning of the crossing; the nominal thicknesses of the nose rail are also changed. All the optimum designs work well under different track conditions.     

高速铁路牵引计算与仿真系统研究

高速铁路的牵引计算与仿真对优化高速铁路线路设计、优化列车运行时间等方面具有重要意义。然而由于缺少高速铁路牵引计算规范和动车组数据资料保密未公开等原因,导致对高速铁路牵引计算仿真与系统的研究较少。采用动车组特性曲线CAD矢量化法和程序开发相结合,解决了高速铁路牵引计算力学数据的有效获取。基于多质点模型,建立了动车组牵引力、制动力、列车阻力的计算方法和公式。从牵引、惰行和制动三方面建立了动车组运动模型求解和运行过程计算算法。在此基础上,采用C#2010编程语言和Access数据库,开发了基于多质点模型的动车组牵引计算与仿真系统。实现了动车组数据和线路等数据的一体化管理;采用动车组编组等参数化设置,实现了不同参数下的高速铁路牵引计算与运行过程的完整仿真。     

高速铁路路基帮填沉降变形控制及监测技术应用探讨

高速铁路路基帮填将引起既有线附加沉降变形,为研究帮填路基有效可行的沉降变形控制技术及运营高速铁路安全监控技术,结合某新建客运专线引入既有高铁站,与运营高速铁路并站设置引起既有线路基帮填的工程实例,探讨帮填路基地基采用管桩桩筏结构加固及采用泡沫轻质土代替常规土质填料作为控制路基沉降变形措施的适用性,通过数值计算评估既有线附加沉降量为1.75~3.42 mm,验证设计方案是可行的;探讨自动化监测技术应用于运营高速铁路沉降变形监测,并建立预警及多方联动机制以确保运营安全是必要的、可行的。目前实测路基沉降量为1.73~2.44 mm,实测值略低于评估值且沉降较为均匀。     

京张高铁大直径泥水盾构施工泥浆环保处理措施研究

在城市建筑物密集区,采用泥水盾构进行隧道施工往往面临泥浆无处排放的难题。以新建京张高铁清华园隧道为背景,通过对地质状况的分析和研究,采用了泥浆环保综合处理的方法:(1)以泥水分离设备为核心,对泥浆进行总体处理;(2)处理后合格的泥浆通过制、调浆系统的补充和调整进行再利用;(3)处理后不合格的弃浆则通过压滤设备、离心设备和化学药品进行环保处理;(4)对泥浆处理设备进行噪声控制。研究表明,通过上述措施,实现了废弃泥浆的无污染处理,使盾构施工对于环境的影响降低到最小程度。     

有砟高速道岔铺设新技术

研究目的:高速道岔铺设是客运专线轨道工程施工的重点和难点,传统施工方法难以满足高速道岔铺设的标准和要求,必须研究有砟高速道岔施工的新技术,以提高道岔的铺设质量和铺设效率。研究结论:结合甬台温客运专线铁路轨道工程高速道岔施工情况,国内首次研制了有砟高速道岔基地组装平台,开发出高速道岔平台预组装、整组运输及铺设成套技术,实现了高速道岔铺设基地工厂化、机械化、专业化施工,完全符合铁道部关于高速道岔施工技术的要求。该成套施工新技术先进合理,有效提高了高速道岔的铺设质量和铺设效率,极大地缩短了施工工期,节约了施工成本,为高速道岔铺设提供了参考。     

基于实测动应力分析的车轴台架试验谱编制

通过长距离线路动应力测试,编制适用于车轴磁粉探伤周期优化研究的台架试验谱.首先,分析测试结果中车辆载重、线路工况、运行交路对车轴动应力的影响,并考虑车轮失圆的影响,确定不同影响因素的灵敏度;然后,进行应力谱极值推断,得到车轴外推应力谱;最后,得到台架试验谱,并开展台架疲劳试验.结果 表明:车轴最大应力截面上的最高频次应...     

高铁岔区无砟道床板裂纹防控技术研究

高铁运营因行车速度快且密度较大,目前情况下仅能用短暂的天窗点进行检修维护,故要求道岔尽量有较长的使用寿命和较少的维护工作量。然而道床混凝土裂纹控制一直是制约岔区道床板耐久性的难题,有效防止和控制混凝土裂纹是解决质量问题的有效途径。结合京沈客专沈阳西站岔区的施工实况和工后效果,经同条件实地试验对比分析,总结出混凝土"三低一高"配合比最优方案和配套施工工艺,并通过现场施工进行验证,可有效解决道床板混凝土的裂纹问题,为类似工况下施工提供了经验与技术借鉴。     

高铁枢纽建设与城市功能空间协同发展效率评价

随着我国高铁迅速发展,高铁建设如何与城市功能空间协同发展的问题引起广泛关注。为了评价高铁与城市协同发展的效率,本文从城市协同性、高铁枢纽建设、站城距离等角度,构建高铁枢纽建设与城市功能空间协同发展效率评价指标体系。并引入DEA模型进行分析计算其效率匹配度,为城市既有高铁站与城市协同发展程度提供依据。最后以京沪高铁为案例分析了24个车站与所在城市的协同关系效率值,结果表明,北京南站、上海虹桥站等高铁枢纽发展较好,常州北站、苏州北站、天津南站等较差,尤其是天津南站的通过能力、客流量等产出指标还需要进一步加强。     

高速铁路线路参数与线路方案动力分析研究

线路线形条件对高速铁路行车安全性及乘坐舒适性的影响显著增强。我国在制定高速铁路规范时,总结吸收国内外建设及运营管理经验,提出了较高的线形标准。采用动力仿真分析方法对高速铁路参数进行探讨,对高速铁路线路关键参数进行分析,提出线路平、纵断面关键参数合理取值。针对京沈高铁试验段开展更高速度综合实验,对线路线形方案开展动力学分析及评估。提出线路圆曲线、反向曲线夹直线最小长度、竖曲线最小半径关键参数合理取值,可有效减少工程建设投入;通过对京沈高铁试验段开展更高速度综合实验,对线路线形方案开展动力学分析及评估,提出通过增加8 000 m曲线半径超高的方法,提高速度400 km/h列车舒适度。     

ZYJ7型转辙机道岔启动电路改进研究

对铁路提速区段ZYJ7型转辙机道岔的启动电路进行改进,设计带有延时切断功能一体断相保护器(DBQ),在规定时间切断电机启动电路,防止道岔动作故障没有到位、到位后无表示、卡阻现象。在满足故障导向安全原则下节省一个时间继电器,简化启动电路。