基于滑模控制的卡尔曼滤波在列车定位中的研究

为了提高城市轨道交通中轮轴速度传感器与加速度计组合定位的精度,提出一种基于滑模控制的改进卡尔曼滤波算法。对于组合定位来说,由于卡尔曼滤波不能很好地修正加减速过程中的空转打滑误差,考虑到滑模控制器的滑动模态与系统的参数及扰动无关,提出采用基于滑模控制的改进卡尔曼滤波来进一步降低误差。其基本思路是应用指数趋近律滑模变结构来改善里程计算值,然后再进行卡尔曼滤波。并利用仿真软件对上述过程进行验证,仿真结果表明:基于滑模控制的改进卡尔曼滤波算法,能够在一定程度上减小空转打滑误差,进一步提高定位的精度。最后通过与其他卡尔曼滤波改进算法对比,得出基于滑模控制的卡尔曼滤波方法结构更为简单,也能保证一定的精度。     

SiC功率器件在轨道交通行业中的应用

为解决轨道交通牵引及辅助系统的轻量化等问题,宽禁带半导体器件如SiC器件的应用需求越来越大。SiC材料具有禁带宽度大、击穿场强高、电子饱和漂移速率快等特性,能满足在中大功率、高温、高频条件下工作的应用要求。简述了SiC器件相比传统硅基器件的突出优势及商业化和实验室研发情况,介绍了SiC功率器件在轨道交通行业中的发展现状,同时对其在未来轨道交通装备业的发展提出了建议和展望。     

普速铁路钢轨滚动接触疲劳裂纹萌生研究和检验

以普速铁路京九线不同曲线半径为研究对象,建立车辆-轨道动力学模型、磨耗和裂纹萌生预测模型;计算60N廓形在不同曲线半径条件下的轮轨接触状态,预测了不同曲线条件下磨耗发展率、裂纹萌生位置与寿命,并与京九线现场观测结果进行对比验证.研究结果表明:随着疲劳损伤的累积,不同曲线半径下钢轨的阶段磨耗发展率呈下降的趋势,其中曲线半径小(600 m)的磨耗发展率降低最快,随着曲线半径的增大,平均磨耗发展率降低趋势减缓;不同曲线半径下钢轨裂纹萌生位置均在钢轨表面以下1~3 mm处,横向位置在距离轨顶中心15~20 mm范围内,曲线半径600 m外轨裂纹萌生寿命大约为2.64×10^5次,内轨裂纹萌生寿命约为4.86×10^5次,与现场观测较为符合.     

港口系统设备钢轨连接技术

港口系统设备一般外型尺寸和质量较大，多采用截面积较大的起重机钢轨作为行走轨道。根据港口系统设备使用特点和工程施工现场条件，结合码头和堆场结构，借鉴轻轨和重轨的无缝连接技术，对各种焊接工艺进行比较，分析钢轨的材料组成和焊接过程内部组织变化，推荐一种保证设备使用安全和操作人员舒适度、连接质量稳定、便于维护、操作简便、满足港口系统设备钢轨安装现场要求的连接方法和工艺,有助于实现工期目标，可推广应用于矿山、港口、电厂、码头及堆场等大质量机车或起重设备的钢轨连接。     

Identifying preferences for public transport investments under a constrained budget

As urban areas face increasing demands for new transport infrastructure to promote a sustainable future with an increasing reality of constrained government budgets, the debate on whether we should focus on rail or bus-based investments continues unabated in many jurisdictions. Associated with the debate is an emotional (or ideological) bias by communities in favour of one mode, especially rail, which carries much sway at the political level as if there is no budget constraint. This paper presents a stated choice experiment to investigate this context as two unlabelled options described by 20 potential drivers of community preferences for improved public transport, where each choice scenario is conditioned on an estimated construction cost and a total annual transport infrastructure budget for the relevant geographical jurisdiction. This is followed by a labelling of each alternative to reveal whether the option is bus rapid transit (BRT) or light rail (LRT) and to establish whether this additional information influences preference revision. Data is collected in all eight capital cities of Australia in mid 2014. Mixed logit models with heteroscedastic conditioning in terms of the cost of the project infrastructure and whether the alternative is labelled BRT or LRT, provide new evidence on the nature and extent of community modal bias in a budget-constrained choice setting. The conclusions are twofold. On the one hand, if a fully compensatory choice rule is assumed (as is common in all previous modal comparison studies), LRT is predominantly preferred over BRT despite budgetary constraints, similarities in quality of service attributes and the opportunity to choose a greater network coverage for a given construction cost. However, when we allow for attribute non-attendance (a semi-compensatory choice rule), the modal bias is no longer a significant driver of preferences.     

考虑均衡性的城市轨道交通线路负荷水平评估研究

线路负荷水平的评价工作是优化运输组织方案的重要前提。首先，本文分析了采用单一均值性指标表征负荷水平不能体现线路内负荷分布偏差的问题。为此，从城市轨道交通线路客流与运输能力匹配的角度出发，以列车负荷为评价单元，建立包括负荷均值和标准差率二维指标的线路负荷水平评估模型。负荷均值指标考虑了各评价单元加权计算，以反映每个评价单元对线路负荷水平的贡献程度，标准差率指标表征负荷均衡性。模型分析得出，线路所有区间的运力同等规模变化不影响标准差率指标，相对提高大客流区间或大客流方向上的输送能力能够改善线路负荷的均衡性。算例分析表明：客流方向不均衡系数超过 1.4 时，应考虑运力优化措施以提高运输能力利用的均衡；组织列车大小交路方案和不成对行车模式，能够提高线路负荷的均衡程度。     

轨道交通科研项目管理平台功能应用分析

将科研管理项目按研发内容分类、分级、逐层分解,并将其中的主要数据录入数据平台后,可以形成可用的科研管理项目平台的数据分析模型。轨道交通科研项目的主要数据具有大量、高速、多样、高价值的特点,完全符合数据分析的工作要求。结合轨道交通科研项目开发体系管理工作的特点,通过各项目数据的快速查询调用、分解及比对分析,可以取得更直观、更有效、更简洁的管理效果,提高对科研项目的执行的保障效率,增强对预算投入等的监督力度。以实际科研项目的数据应用为例,分析了科研项目管理平台的功能。     

能耗吸收装置在城市轨道交通系统中的应用

介绍了城市轨道交通系统能耗吸收装置的原理和组成,分析了能耗吸收装置的能量吸收过程和系统控制方式,总结了能耗吸收装置运用过程中的故障种类、故障现象及相应的故障解决方法。     

滑差对贝氏体钢轨材料磨损行为的影响

通过对磨试验研究接触应力相同时贝氏体钢轨的磨损率、表面粗糙度、硬度,并结合扫描电镜观测到的磨损表面和剖面的形貌特征,分析不同滑差条件下贝氏体钢轨的磨损行为特征和变化规律.结果表明:接触应力为500 MPa条件下,贝氏体钢轨磨损率随滑差的增大而显著增大,滑差由2%增大到10%时磨损率增大了8倍;小滑差条件下的贝氏体钢轨表面较光滑,有少量疲劳裂纹,以滚动接触疲劳磨损为主;大滑差条件下表面粗糙,有疲劳裂纹、剥落坑和表面划擦痕迹,更接近滑动磨损;增大滑差可导致磨损表面加工硬化率偏大;增大滑差对贝氏体钢轨表面的滚动接触疲劳裂纹在深度方向的扩展几乎无影响,且对塑性变形层厚度影响不明显;大滑差可引发亚表面次表层裂纹.     

轨道交通车站节能检测判定坐标系研究与应用

从轨道交通车站项目设计、技术要求、检测参数、检测方法及结果判定的角度,文章阐述了轨道交通车站系统节能检测的主要内容和检测方法。为了快速方便地判定检测结果,提出了检测结果坐标系的二维可视化评判方法,并给出了合格判定的点集数学表达式。以某车站系统节能性能检测项目为案例,运用检测结果判定坐标系法对主要参数包括室内温度、风系统总风量与风口风量、水系统水流量、平均照度与照明功率密度等进行了检测结果分析,实现了节能检测结果的快速和二维可视化判定。