低真空管道高速磁悬浮系统技术发展研究

轮轨式是目前轨道交通技术体系的主流,但由于空气阻力、轮轨黏着、运行噪声等问题的限制,在现有的技术水平下,难以经济地实现运营速度大幅度提高。为满足更高经济运行速度的需求,在利用磁悬浮技术减少轮轨摩擦、振动的基础上,构建低真空运行环境以减小空气阻力和噪声是未来更高速度轨道交通技术发展的重要方向。本文阐述了发展低真空管道高速磁悬浮系统的意义,研究了其技术特点、发展现状,分析了低真空管道高速磁悬浮系统的科学问题和关键技术,并提出了在国家层面立项研究、建设试验线和国家级实验室的政策建议。

铁道车辆液压减振器结构参数对其阻尼特性影响研究

采用参数化建模的方法在Easy5环境下建立铁道车辆横向减振器液压控制模型,应用Adams和Easy5接口技术在Adams环境下建立减振器联合仿真模型。通过试验验证了两种模型的精确性。选取本文研究减振器主要结构参数,利用建立的模型通过数字试验全面分析各结构参数对阻尼特性的影响。研究结果表明:阻尼阀结构参数、活塞单向阀孔径、底阀孔径、活塞杆直径、节点刚度对减振器阻尼特性有较大影响;当超过减振器结构参数取值范围时会使阻尼特性曲线产生畸变现象。其中阻尼孔径、预紧力、通流孔孔径、活塞杆直径对减振器的卸荷特性有较大影响;减振器阻尼力的对称性主要决定于活塞杆的直径。

高速铁道车辆蛇行脱轨安全性评判方法研究

通过建立轮轨三维几何接触模型、整车动力学分析模型和轮轨碰撞模型,分析高速铁道车辆蛇行失稳后的蛇行脱轨过程及其影响因素。高速铁道车辆的蛇行脱轨过程是一个爬轨和跳轨并存的复杂过程,轮对的名义冲角和有效冲角分别对准静态的爬轨和动态的跳轨起着重要影响作用;随着轮对横移速度的增大、轮轨摩擦系数以及车轮垂向载荷的减小,车轮的跳轨高度越大;横向蠕滑力在整个蠕滑力中所占比例以及轮对横向运动能量越大,车辆越容易脱轨。因此高速铁道车辆的蛇行脱轨安全性应根据轮对横移速度限值并考虑车辆的横向运行稳定性进行评判。当高速铁道车辆分别表现为"超临界"和"亚临界"的蛇行失稳极限环分岔形式时,可分别采用转向架横向加速度移动均方根值方法和转向架横向加速度限值对其横向运行稳定性进行评判。

轮轨非线性几何接触对铁道车辆稳定性影响的研究

与一般的机械系统相比,铁道车辆系统有着特殊的轮轨接触关系。尽管在理论上轮轨接触的几何关系是确定的,但是它具有很强的非线性特征,在高速运行条件下对铁道车辆运行稳定性有很大的影响。分析了轮轨滚动接触的几何线性和非线性参数表达,并通过车辆临界速度分叉图讨论了它们对车辆运行稳定性的影响。分析结果显示:随着车轮踏面名义等效锥度的减小,会使车辆线性临界速度和非线性临界速度增大;而在名义等效锥度大致相同时,轮轨接触的几何非线性参数的变化对车辆的动力学响应有比较大的影响,随着它的减小,速度分叉图中轮对横移幅值小的临界速度明显减小。从现场实测数据分析也能得到相似的结果。

高速铁路地震监测预警系统与中国地震局台站联网预警(技术)研究

地震预警可在地震发生后、破坏性地震波到来前,提供数秒至数十秒的预警时间,以便在此期间采取相应应急处置措施,是保证高速铁路运行安全的有效手段。提出高速铁路地震监测预警系统与中国地震局地震台网互联互通进行联合预警的网络互联方案、数据信息共享方案,阐述在高速铁路地震预警监测系统中应用中国地震台网信息的作用。

重载组合列车机车缓冲器关键技术参数研究

根据大秦线开行2万t重载组合列车对机车缓冲器可靠运用的要求,应用列车纵向动力学软件建立2万t重载组合列车多质点模型和缓冲器数值模型;按照列车紧急制动、常用制动和长大下坡道区段循环制动3种工况,分析比较机车分别装用DFC—E100缓冲器、MT—2缓冲器和QKX100型弹性胶泥缓冲器以及在列车紧急制动工况条件下改变DFC—E100型缓冲器最大阻抗力、行程和初压力等关键技术参数对2万t重载组合列车纵向动力学性能的影响。结果表明:机车装用不同型号缓冲器时的列车最大纵向力均在2 200 kN以内,中部机车的最大纵向力未超过1 700 kN;适宜于2万t重载组合列车的机车缓冲器的额定阻抗力、行程和初压力分别为2.25 MN,110 mm以下和150 kN左右。

城际铁路与高速铁路技术标准差异性及对联调联试的影响研究

城际铁路与高速铁路在功能定位、技术特点和运营管理模式等方面存在显著差异,因而需要对城际铁路与高速铁路技术标准差异性及对联调联试的影响开展研究。通过分析城际铁路与高速铁路在平面最小曲线半径、列车编组方式、列车设计活载、列车运行控制系统、站台门应用等技术标准方面的差异,提出城际铁路联调联试在轨道结构检测测点选取、重联动车组试验、桥梁结构检测、列车运行控制系统测试、站台门测试等方面的对策,并结合莞惠城际铁路联调联试实例进行实施效果分析,为开展城际铁路联调联试工作提供技术支撑和借鉴。

铁路道岔动态轨距优化技术的仿真研究

针对既有道岔动态轨距优化技术,建立了车辆—道岔耦合动力学仿真模型,对既有动态轨距优化方案道岔与传统道岔的动力学性能进行对比分析,结果表明既有优化方案可以改善岔区轮轨接触关系,保持车辆正弦曲线的运行轨迹;但部分动力响应幅值还有些偏大,考虑对即有优化方案参数做进一步的研究。通过改变轨距加宽区长度、加宽最大值等参数,设计了5种新的优化方案并进行了动力学性能对比,确定出了最佳方案。再对最新优化方案与既有优化方案进行动力学性能对比,结果表明缩减加宽区长度对提高车辆直逆向通过能力、减少尖轨受力是有利的;改变轨距加宽区长度、加宽最大值对侧逆向过岔而言效果不显著。

现代铁路列车跟踪与定位技术的研究

通过对国内外现代铁路列车跟踪与定位技术的研究,提出适合我国国情的基于全球定位系统和铁路无线通信网络的现代铁路列车跟踪与定位的系统方案,并结合具体试验验证其可行性与可靠性。

高速铁路联调联试安全风险分析技术的研究

高速铁路联调联试是一项采用大量新技术、高标准建设的复杂系统测试工程。从安全风险理论出发,参照国外铁路开通前调试试验安全风险分析经验,结合高速铁路联调联试的目的和内容,提出适用于联调联试安全风险分析的风险矩阵,并对基于风险矩阵的联调联试安全风险分析流程进行研究和探讨。

美国铁路线路安全标准的研究与启示

2013年7月在美国联邦法规中修订了铁路线路安全标准,对包括高速铁路线路在内的各级铁路线路提出新的要求。在阐述美国铁路线路安全标准制定和修订相关规定的基础上,通过分析美国《线路安全标准》相关修订重点,借鉴美国铁路线路法规标准,结合我国铁路线路安全规定现状及存在问题,提出我国铁路线路安全标准制定的有关启示。

大秦线重载组合列车的LOCOTROL技术应用研究

分析大秦线2万t重载组合列车采用LOCOTROL技术的运用情况。介绍了LOCOTROL装备的工作原理,结合大秦线有关试验、计算和运行情况,分析不同编组的2万t重载组合列车动力学性能。讨论LOCOTROL装备的延迟时间对重载组合列车性能的影响,针对大秦线开行2万t重载列车的安全问题提出建议和对策。

铁路可持续发展评价体系研究

从社会经济、运输能力及经济效益、能源消耗、安全可靠性、环境保护等方面建立铁路可持续发展的客观评价指标体系,采用层次分析法与模糊识别理论相结合的多级模糊综合评价方法进行计算,对我国铁路的可持续发展性进行纵向定量评价。纵向评价结果显示,当前我国铁路处于"弱可持续发展"级别,在可持续发展阶段中属于中等偏下状态。其中能源资源消耗状况处于基本可持续发展级别,显示了铁路运输方式的优势;但运输安全状况值得关注,需要增强对运输安全的管理和技术投入。

经济学视角下我国铁路行业缺陷产品召回制度的保障机制研究

通过对缺陷产品召回制度的含义、特征的阐述,基于缺陷产品召回制度的经济学理论分析,选择某线路运行的CRH5型动车组进行仿真,仿真结果表明铁路行业缺陷产品召回制度的实施有利于提高运营收入和生产效率,进一步验证了铁路行业缺陷产品召回制度建立的必要性。借鉴国外先进经验,从立法保障、行政保障、组织保障、制度保障四个方面构建适合我国国情的铁路行业缺陷产品召回制度保障机制。

铁路旅客安检系统现状及发展研究

在介绍我国铁路旅客安检制度、技术设备、相关技术标准现状的基础上,分析铁路旅客行李安检、人身安检和设备技术存在的问题,提出改进铁路旅客安检工作的建议与措施。针对目前铁路安检形势和安检技术的发展,提出试点采用弱光子可视化安检仪的建议。

公铁平交道口技术装备安全评价模型研究

针对我国公铁平交道口安全现状,研究开发了一种基于故障树和事件树分析技术,结合Bow-Tie模型的平交道口技术评价及管理模型。根据模型特点及应用要求,提出采用Bow-Tie拓展模型对平交道口技术装备进行安全评价的方法,并收集某公铁平交道口一定时间段的事故数据,针对该类平交道口的技术装备进行模拟评估,提出相应的预防及减缓措施,取得了较好效果。

我国高速铁路运输技术体系研究

我国高速铁路规模大,设备种类多,运输环境复杂,需结合我国运输市场的需求和特点,形成符合实际需要的运输组织模式。从高速铁路设计建设和运用管理、技术标准、高速列车控制方式、运输组织模式等5个方面总结高速铁路技术特点,重点分析我国高速铁路运输组织的技术体系,从列车运行图编制、行车指挥、跨线列车运行、合理安排行车与维修等方面论述我国高速铁路运输组织模式。

铁路安全风险管理现状及发展研究

从铁路总公司要求层面和铁路局具体实施层面,分析我国铁路安全风险管理的现状,总结铁路局推行安全风险管理的典型程序。分析我国铁路行业推行风险管理的过程和取得的成功经验。基于对当前我国铁路安全风险管理所存在问题的深入分析,提出从"建立并持续维护安全事故数据库"和"深化对人为因素影响的分析"两方面对其进行进一步改进的建议。

60N钢轨的廓型设计及试验研究

针对我国铁路多种型面的车轮在线路上混跑的实际情况,为改善轮轨接触关系,以60 kg＆#183;m-1钢、轨（简称60钢轨）为原形,按照尽量少改动原形钢轨几何尺寸的原则,以直线线路钢轨上的轮轨接触光带居中、曲线线路上车轮轮缘贴靠钢轨时形成共形接触为预期目标,以减少轮轨接触应力、改善车辆动力学性能为目的,研究设计具有新轨头廓型的60N钢轨.仿真结果表明：60N钢轨与LM,S1002CN和LMA型面车轮接触时的接触点基本在轨头踏面中心区域;60N钢轨的最大接触应力和最大Mises等效应力与60钢轨相比,分别降低约19 ％和13％;当轮对横移量在8mm以内时,无论是与新车轮接触、还是与失稳磨耗车轮接触,60N钢轨的等效锥度基本在0.10～0.15范围内,从而有效改善了轮轨接触关系.铺设60N钢轨的试验结果表明：可以减少甚至避免钢轨在轨距角部位出现飞边、剥离掉块和疲劳核伤,产生的轮轨接触光带在25～30 mm范围内,与仿真计算结果吻合;无需进行钢轨预打磨廓型设计,大幅度减少了钢轨打磨工作量,同时也降低了打磨钢轨的难度.建议尽快在高速铁路上推广使用60N钢轨,并将其轨头廓型优化成果推广应用以形成统一的钢轨轨头廓型.

我国干线铁路通用轨道谱的研究

在对比和分析欧美铁路的轨道谱拟合公式及我国专家学者研究成果的基础上,结合对我国主要干线铁路大量轨道不平顺检测数据的分析和计算,研究并给出能较好表征我国干线铁路轨道不平顺特征的通用轨道谱拟合公式以及通用轨道谱的表达方式。由于我国干线铁路的建设标准差异比较大,采用平均轨道谱表达方式不能很好地表征我国干线铁路的轨道质量状况,而采用分级形式的轨道谱则能够更好地表征我国众多干线铁路的轨道不平顺特征;根据我国干线铁路的行车速度,建议将我国干线铁路轨道谱划分为3个等级,即200km.h-1等级提速线路轨道谱、160 km.h-1等级提速线路轨道谱和120 km.h-1及以下普通线路轨道谱。