浅析轮系设计实例

本文主要是通过对一个发动机附件轮系设计更改实例的分析,总结出一些轮系设计计算方面的关键点。     

Nonlinear programming methods based on closed-form expressions for optimal train control

This paper proposes a novel approach to solve the complex optimal train control problems that so far cannot be perfectly tackled by the existing methods, including the optimal control of a fleet of interacting trains, and the optimal train control involving scheduling. By dividing the track into subsections with constant speed limit and constant gradient, and assuming the train’s running resistance to be a quadratic function of speed, two different methods are proposed to solve the problems of interest. The first method assumes an operation sequence of maximum traction – speedholding – coasting – maximum braking on each subsection of the track. To maintain the mathematical tractability, the maximum tractive and maximum braking functions are restricted to be decreasing and piecewise-quadratic, based on which the terminal speed, travel distance and energy consumption of each operation can be calculated in a closed-form, given the initial speed and time duration of that operation. With these closed-form expressions, the optimal train control problem is formulated and solved as a nonlinear programming problem. To allow more flexible forms of maximum tractive and maximum braking forces, the second method applies a constant force on each subsection. Performance of these two methods is compared through a case study of the classic single-train control on a single journey. The proposed methods are further utilised to formulate more complex optimal train control problems, including scheduling a subway line while taking train control into account, and simultaneously optimising the control of a leader-follower train pair under fixed- and moving-block signalling systems.     

关于地铁领域脉冲事件的记录研究

随着地铁领域对安全性要求越来越高，为了实时性记录地铁各种设备的运行状态及告警信息，完整地采集保持信号和脉冲信号，更全面地分析事故发生的原因，基于Modbus通信协议，提出采集脉冲信号并形成事件顺序记录的3种方法，即脉冲信号保持、事件信息逐个上传及事件信息统一上传。结合宁波二期地铁实际运营案例，对3种方案在查询时间、数据信息完整性等方面进行探讨及性能比对，说明事件信息统一上传这一方案在保证信息完整采集的基础上可以节省33%的查询时间，更适用于地铁事件信息的收集。     

动车组天线梁随机振动疲劳寿命评估

为对动车组天线梁的随机振动疲劳寿命进行评估,首先,建立天线梁及构架结构有限元模型,并对其分析得到天线梁的固有频率;然后,利用软件编程得到德国低干扰轨道不平顺自功率谱,再根据自功率谱得到各轮对间互功率谱;最后,在有限元分析软件中对各轮对进行激励加载,采用模态叠加法对天线梁进行随机振动疲劳寿命分析,得到结构疲劳寿命薄弱位置。     

空调列车空气净化器净化效果评价方法研究

目前对空气净化器的评价方法主要是参照GB／T18801--2002《空气净化器》的步骤进行。该方法是针对室内空气净化器的，用于评价铁路空调列车空气净化器显然不太合适。本文针对铁路空调列车送风特点，模拟空调列车通风管道设计了一套实验装置，包括可调速风机、风量调节阀门、回风管路、循环管路、染污口、取样口等。利用该装置对4种类型的空气净化器进行了颗粒物、氨、甲醛、空气微生物的净化效果实验，并对实验结果进行了比对分析，取得满意结果。表明该套实验装置用于铁路空调列车空气净化产品的评价是可行的。     

TPDS对客车踏面损伤监测应用分析

结合车辆运行品质轨边动态监测系统(TPDS)在武汉铁路局客车踏面损伤监测方面的应用,分析了TPDS客车运用的可行性,深入探讨了TPDS客车运用存在的问题,并提出了TPDS运用于客车监测,需要对TPDS实现设备及软件升级及监测网络完善等建议。     

高速磁浮列车导向系统的鲁棒控制器设计

导向系统是高速磁浮列车中的关键子系统之一,针对导向系统工作电流变化范围大的特点,设计了降低静态电流灵敏度的鲁棒导向控制器。在介绍导向系统结构和控制方案的基础上给出导向系统线性化的数学模型,并采用线性最优二次型设计方法设计最优控制器,结合仿真讨论最优控制器无法在整个工作范围内保证导向系统具有相近性能的原因,而后建立了导向系统对于静态电流的参数灵敏度模型,并采用降低参数灵敏度的鲁棒控制理论对最优控制器设计方法进行改进,设计了鲁棒控制器。仿真和试验表明,该鲁棒控制器能够增强导向系统对静态电流变化的鲁棒性。     

横风下高速列车非定常空气动力特性研究

通过大涡模拟(LES)数值计算方法,对均匀定常横风下高速列车的非定常空气动力特性进行了研究。计算得到横风下列车车体所受空气动力的时域及频域特性、列车周围非定常流动结构及相应非定常流场特性。对计算结果分析表明,即使在均匀定常横风下,列车所受空气动力也存在明显的非定常性。对于所研究车型,这种非定常空气动力的特征频率出现在11 Hz以下,并且主要峰值集中在0~3 Hz区间,这与列车系统本身的固有振动模态频率接近,存在横风引起列车系统共振,进而发生列车倾覆的可能;同时研究表明,横风下列车周围流场非定常特性与列车所受非定常空气动力特性在频域中存在对应关系,可以通过测量非定常流场确定列车非定常空气动力特性。     

基于Tetra网络的信号系统研究

结合国外部分项目的实施情况,提出基于Tetra网络的信号系统结构。根据项目的技术标准和运输需求,分析了多种运营场景,并提出有别于目前国内铁路现有信号系统（如CTCS-3级列控系统）,也不同于国外应用成熟的信号系统（如ETCS-2列控系统）的列控系统解决方案。