城市轨道交通运营期碳排放预测及减碳措施研究

随着城市化进程的加速,交通运输业成为温室气体排放的主要来源之一,城市轨道交通一般采用电力驱动,减少传统汽车化石燃料燃烧过程中的碳排放,在缓解交通运输行业碳排放方面发挥着重要作用。针对轨道交通运营期碳排放预测方法及规律尚不明确的问题,文章以某城市轨道交通工程为案例,研究轨道交通运营期的碳排放预测方法,明确计算边界、计算范围,建立运营期碳排放预测计算模型,计算结果表明:本城市轨道交通工程初、近、远期碳排放总量分别为41 908.93 tCO_(2)e/年、54 211.26 tCO_(2)e/年、68 614.26 tC02e/年,碳排放以工程动力牵引为主,在初、近、远期占比分别为47.07%、52.67%、58.76%。提出了在线路设计、车站设置、通风空调、动力照明、综合管控等方面的减排措施,并简要介绍了各节能降碳措施的应用案例。

《轨道交通装备与技术》被美国EBSCO学术数据库收录

近日,经过严格评审,《轨道交通装备与技术》正式被EBSCO学术数据库全文收录,收录起始刊期为2024年第5期。EBSCO学术数据库是世界上最大的多学科学术期刊数据库和综合性商业资源全文数据库,收录全球各种期刊逾8万种,涵盖自然科学、社会科学、教育学、人文和艺术等几十个细分学科。全球83.3%的高校图书馆均将EBSCO列为首选的电子文献检索,12万余家机构选用其产品与服务,每天在EBSCO平台上进行的检索达1.75亿次。

《轨道交通材料》征稿启事

《轨道交通材料》(CN32-1905/U;ISSN2097-1923),是由中国中车集团有限公司主管,中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司主办的科技期刊,旨在刊载轨道交通材料领域相关前沿研究成果和创新应用案例,搭建轨道交通材料领域学术交流平台。为及时跟踪、报道轨道交通行业材料学科的发展,现面向社会公开征集稿件。

新型轨道交通智能装配拧紧系统及其关键技术研究

我国轨道行业技术的领先在全球范围内得到了广泛认可。然而,由于对轨道车辆及其零部件装配过程的信息化系统研究尚显不足,无法有效收集现场装配作业中多种类型数据,从而导致无法对产品质量作进一步数据分析。为了弥补这一缺点,引入了一种新型轨道交通智能装配拧紧系统。采用了基于Android和Windows操作系统的2种类型客户端,利用装配车、工具车以及PDA设备收集拧紧工具、测量工具、拍照工具、确认工具以及网络设备中的数据。为了提升现场网络通信质量,引入5G设备,并将其桥接到车间的网络环境中。该系统已经在实际生产装配拧紧作业中得到广泛应用。此次新型轨道交通智能装配拧紧系统及其关键技术的研究,能进一步监控装配拧紧等作业过程,分析装配数据,确保产品质量,并为工人提供了更加智能化和信息化的工作环境。

基于ATO图谱的某地铁线电客车空转滑行原因分析

针对某自动驾驶地铁线路频繁发生的电客车空转滑行故障,利用自动驾驶电客车速度曲线固定的特性,提出了基于ATO(列车自动运行系统)图谱的快速定位方法,系统研究了故障的成因和解决方案。通过详细的历史数据统计,分析了气象条件对故障频率的影响,分析结果表明与气象条件相关的空转滑行故障占比高达92%。确定空转滑行故障数量占比较高的A区间上下行和B区间下行为主要研究对象,通过分析车载ATO信息并结合实地调查,探究其故障原因。研究结果表明,某地铁线路电客车发生空转滑行故障的主要原因包括道岔区尖轨与辙叉跟端的距离过短、轨道不平顺以及潮湿的环境影响了地面线的轮轨黏着性能。

城轨车辆折叠车钩的新型折叠机构设计验证

为了提升城轨车辆折叠车钩的折叠机构在列车冲击载荷作用下的功能稳定性,文章通过优化锁定弹簧等零件选型以及增加动滑轮组件对折叠机构进行结构优化设计。基于折叠机构主体部件的工作原理和受力情况,对折叠机构的功能可靠性进行理论分析评估,并通过车辆纵向动力学仿真以及车辆冲击试验对新型折叠机构进行可靠性验证。理论分析与试验结果表明新型折叠机构操作便利,可有效保障折叠机构在车辆重联或救援工况下的功能稳定性;在连续15次的车辆高速(5 km/h以上)冲击载荷的作用下,新型折叠机构能够锁定到位,车钩连挂过程安全可靠,为后续城轨车辆折叠车钩的性能提升提供一定的设计参考意义。

铁路货车车体标记自动喷涂系统方案设计

按照“制造技术智能化”发展战略,文章对铁路货车车体表面标记喷涂工艺进行优化升级,提出一种铁路货车车体标记自动喷涂系统方案,车体标记自动喷涂系统由移动小车、机械臂系统、紫外线喷码系统、检测系统、通信系统、软件系统及控制系统等组成,通过机械臂携带喷码系统实现标记自动快速喷涂。相比人工喷涂方式,自动喷涂单车车体标记效率提升20%以上,单车材料成本可节省15元。采用本方案设计的车体标记自动喷涂系统大幅提高喷涂效率,降低操作强度和材料成本,改善标记喷涂质量。

基于FMECA的地铁车辆齿轮箱可靠性研究

为进一步提升地铁车辆齿轮箱的可靠性、可用性,文章以某成熟品牌齿轮箱为研究对象,绘制了齿轮箱的功能框图,并利用“故障模式、影响和危害性分析”(FMECA)方法分析了齿轮箱的故障模式、故障原因、故障影响及危害度等,得到了危害性较大的故障模式及一个架修周期内部件危害度走势。研究发现:注排油口漏油、密封环处漏油、润滑油内有异物等故障模式的危害度排名靠前,齿轮箱在运行10万km内的故障危害度较大,为检修的关键项点。通过设计及生产时优化材质选型,密封环涂抹密封胶,及时清洁箱体角落,检修时增加外观检查频次,进行异响监听,及时清洁外观等措施,可显著提高齿轮箱可靠性、可用性,为行业内齿轮箱的设计改进及日常维保提供一定的参考。

轨道车辆滑行工况模拟装置的设计

介绍一种适用于轨道车辆的可编程滑行故障工况速度信号模拟装置的设计,实现在实验室内模拟各种滑行相关工况,创造制动系统的滑行试验条件。通过基于emWin图形库的人机界面,设置车辆在滑行、抱死、断线和间断等故障工况的速度信号曲线,利用STM32F429微控制器模拟产生能够独立控制且具有相应故障特征的4个车轴速度信号。装置与复兴号的EBCU联机验证,实现了各种滑行工况的模拟。在实验室环境下,提供了一种对轨道和轮对无损伤的防滑控制策略研究试验方案,避免了在真实线路上人为制造滑行故障或搭建专用试验台架所存在的成本高、周期长、人力投入大的缺点。

地铁客室塞拉门啸叫原因分析及优化改进

随着城市轨道交通的快速发展和地铁列车运行速度的不断提升,对于轨道车辆的密封性及乘坐舒适性有了更高的要求。为解决地铁客室塞拉门在列车隧道高速运行过程中出现的漏风啸叫问题,文章从压力波动、车门状态、门扇强度等方面进行了原因分析,并提出改进优化的措施和解决方案,同时配合机械调整,在地铁实际运营线路中进行了验证,为塞拉门系统在列车隧道高速运行过程中出现漏风啸叫问题提供可参考的解决方案,具有广泛的推广价值。

城轨车辆主供风单元减振方案及实车效果分析

某城市地铁6号线项目中,制动系统前期选用活塞式主供风单元,出现了安装点上方车厢地板振感较大的问题,为此,在新项目设计初期尝试采用有油螺杆式主供风单元。文章通过对主供风单元吊装结构分析,结合轨道交通行业常用减振方案的性能特点,系统性探讨、总结了城轨车辆主供风单元减振器布置形式及设计选型原则,并结合有限元仿真及实车试验对本项目减振方案进行效果验证,以期改善前期项目车厢地板振动异常问题。研究结果表明:选用有油螺杆式主供风单元减振方案对机组振动传递降低明显,主供风单元吊挂安装点及车内地板处的振动加速度均处于较低水平(<0.315 m/s^(2))。

扣件自动拆装机器人的研发

针对当前扣件拆装作业自动化程度较低以及扣件道钉安装扭矩难以控制的问题,设计了一种扣件自动拆装机器人。该机器人具备基于机器视觉的道钉识别定位、电动扳手定扭矩和自动走行功能,可同时拆装8个道钉。文章就扣件自动拆装机器人的工作原理与总体设计方案进行了介绍,详细阐述了该设备电气系统各主要模块的设计方案,阐明了机器人的控制策略,表明该扣件自动拆装机器人能够满足扣件拆装作业的自动化需求。

基于深度学习的地铁乘客异常行为识别系统的研究与实现

文章介绍了一种基于深度学习的地铁客室异常行为实时识别方法,旨在边缘计算环境中部署以实现实时监控。在边缘计算的约束下,采用了一种优化的YOLO模型,该模型结合了Transformer模块以增强对行为特征的捕捉能力,实现静态信息检测,再通过Openpose与LSTM模型对多帧图像的关键点分布信息进行处理,从而进一步实现对动态行为的检测。系统直接从监控相机获取实时视频并进行分析,发现乘客异常行为报警,为安全监控提供有效的支持。该系统在测试数据集上达到了94.6%的检测精度和每秒9.23帧的检测速度,证明了其在资源有限的边缘计算环境中的实用性和效率,为地铁车厢智能化检测系统的建设提供了理论和实践参考。

某新型有轨电车耐撞性能仿真研究

为了验证某新型有轨电车的耐撞性能,文章根据EN 15227:2020《铁路车辆的耐撞性要求》,定义了该车型的正碰和斜碰2个碰撞场景,使用Hypermesh和LSDYNA软件建立列车碰撞有限元模型,进行了碰撞仿真计算,从能量吸收、生存空间结构完整性、加速度、防爬升等方面对列车耐撞性进行了评估。计算结果表明,该有轨电车的防撞吸能结构能够满足与同类型、同配置列车以25 km/h速度的正碰及与3 t刚性障碍物以25 km/h速度的斜碰,车辆结构不发生破坏,乘员安全得以保证。该方法对新型有轨电车的工况定义、碰撞仿真、耐撞性能评估及车端吸能结构的设计有一定的指导意义。

基于对抗水印的轨道交通标志识别模型攻击方法

深度学习模型易受包含微小扰动的对抗样本的攻击,输出完全错误的识别结果。攻击无人驾驶轨道车辆的图像识别传感器,会使其产生错误的判断。找出可能的对轨道交通标志的对抗攻击方法,可以发现识别模型的漏洞,提高轨道交通标志识别系统的安全性。图像水印可以用于版权保护,在图像中添加水印也可以攻击神经网络模型。文章基于对抗水印(Adv-watermark)对轨道交通标志识别模型进行攻击,首先制作合适的对抗水印,用α融合方法改变水印的透明度并将水印添加到轨道交通标志图像上,再通过BH算法寻找到最合适的水印攻击位置。将不同透明度和位置的水印输入自己训练的ResNet34轨道交通标志识别模型进行测试,找出能促使攻击效果最好的参数。最终对模型的最高攻击成功率达到了86%。文章首次将对抗水印和轨道交通标志的对抗攻击进行结合,提出的攻击方法步骤较为简单、攻击效果较为隐形,对未来无人驾驶列车的辅助驾驶系统的安全问题提供了研究基础。

城市轨道交通智能调度技术及应用研究

随着我国城市轨道交通网络化建设进程的不断推进,面向网络化安全、高效运营的智能调度系统成为建设智慧城轨的关键之一。针对城市轨道交通的实际需求提出了智能调度系统整体方案,分析了系统中的三大关键技术:运行图自动编制、调整策略智能生成和辅助决策。重点阐述了智能调度系统方案中基于客流评估的全自动编图、实时客流感知和调度决策以及故障运维联动与应急预案联动这三大功能,以提高城市轨道交通行车调度的自动化、智能化水平,提升应急处置效率和乘客出行的便捷性。最后,以实际某地铁集团智能调度现场运用为例,分析了智能调度方案在城市轨道交通运营过程中的作用。

城市轨道交通信号智能运维系统关键技术及应用研究

本文深入分析了运维系统在现代城市轨道交通中的重要性以及设备维护过程中存在的问题。研究了智能化城市轨道交通信号运维系统架构、智能运维过程中所需使用的先进技术以及在运维系统中应用的可行性,强调了大数据技术应用的必要性。提出了一种基于大数据和人工智能技术的城市轨道交通信号系统智能化运维架构,该架构运用微服务技术进行搭建,融合了大数据分析、机器学习等先进技术,进一步提高城市轨道交通信号运维系统的自动化和智能化程度。

轨道交通停车场工艺BIM+AI设计应用

随着国家对工程数字化发展的不断推进,BIM技术在轨道交通工程设计中的应用具有强劲的发展势头。BIM技术作为行业数字化转型的基础,随着其深入应用,使得人工智能技术(AI)越来越成为BIM重要的提高效率的“搭档”[1]。本文以深圳地铁12号线二期工程东宝河停车场为案例,详细介绍了停车场工艺专业AI技术在BIM正向设计中的应用过程,从停车场BIM正向设计的前期准备工作,到项目组织策划和BIM正向设计过程中采用的BIM+AI技术的结合应用,可以看出BIM技术与AI技术的结合是轨道交通工程设计阶段的重要应用。人工智能的应用不仅可以提高BIM正向设计的效率,而且对整个BIM正向设计流程也是一个创新,希望轨道交通停车场的工艺BIM+AI设计应用的分享,能为后续其他城市轨道交通车辆基地工艺BIM+AI设计应用提供参考。

轨道交通新能源车的能量管理策略

新能源轨道交通列车首次用于海拔4000 m的山区,全年环境温度-10~+50℃,车辆电池满电状态下,在平直道线路运行,车辆最大续航里程在动力电池寿命期内要达到130 km,车辆所有负载包括牵引、辅助供电、空调系统等均要使用动力电池供电。根据车辆运行环境及动力电池自身特性,为了使动力电池降低能耗和提高车辆的可靠性,列车通过软、硬件结合的方式管理列车能量。列车动力电池系统根据动力电池的实际状态实时反馈给网络系统,网络系统根据动力电池的反馈结果进行计算动力电池的续航里程和剩余电量,并根据这些数据进行车辆的减载保护和显示,并且车辆根据动力电池配置和负载工况,进行了能量管理。文章通过研究车辆的能量流向、能量管理,为以后新能源轨道交通市场提供有力的技术支撑。

5G智慧轨道交通车辆基地一体化创新应用研究

上海轨道交通规模不断发展,车辆基地数量不断增加。随着体量的快速扩张,车辆基地作为承担车场运营生产组织、行车组织、检修施工实施及应急指挥的车场控制中心,存在着业务繁多和岗位一体化协同问题、传统关键设备的监测能力和自动化水平较低问题以及基地间信息孤岛等问题,这些问题亟待解决。通过对问题的分析,提出了5G+车辆基地一体化创新应用实践研究[1],利用人工智能、数字孪生、物联网和5G专网、全光网络等前沿技术,实现了设备的自动化控制和优化调度,提高设备的利用率,完成了对车辆基地的高效管理,降低了运营成本并提供实践参考。不同岗位的工作人员可以实时共享信息、协同工作,提高生产效率。在轨道交通领域数字化转型升级中提供了可行的实践案例。