2万t重载组合列车充排风特性对纵向冲动影响分析

纵向冲动是影响大秦线重载组合列车运行安全的关键因素。分别利用全真制动试验台和列车空气制动与纵向力学仿真系统,开展2万t重载组合列车充排风试验和初制调速列车纵向力仿真试验,根据试验结果分析充排风特性对列车纵向力的影响。

朔黄铁路重载列车电控空气制动试验研究

重载列车的制动技术是重载运输发展的关键。针对国内朔黄铁路,对重载列车电控空气制动系统进行试验研究,比较分析有无电控空气制动系统作用下列车制动系统的性能指标。实验结果显示:电控空气制动系统性能指标达到设计要求,在缓解车钩作用力、同步列车管及制动缸压力和缩短制动距离等方面具有明显的优势,该电控空气制动系统能够保证重载长、大列车运行的安全性。

2万吨重载列车牵引启动工况的纵向冲动分析

车钩是重载列车的传递纵向冲击的关键部件,车钩力大小对重载列车的运行安全具有重大影响.为分析2万吨重载列车在不同牵引工况启动时的车钩力的大小,基于列车纵向动力学理论、列车操纵方法以及钩缓装置动力学建模方法的基础上,建立了HXD1型机车和C80型运煤敞车编组的2万吨重载列车纵向动力学模型,分析了重载列车在不同牵引力、从控机车滞后及其不同车钩间隙时牵引启动的车钩力分布规律.通过分析可以得出:牵引力提升速度对稳态车钩力大小影响不明显,而牵引档位的增加,稳态最大车钩力明显增加,在保障列车能正常牵引启动的同时应减小牵引档位;随着主控机车与从控机车启动相差时间的增加,编组车辆中部及尾部的拉钩力增加,应尽可能地保障列车同步操纵;重载列车车钩间隙对启动时车钩拉力影响明显,应重视加强对车钩间隙的检修,同时配合牵引杆的使用可以降低车钩力.

考虑晚点传播的重载铁路列车运行仿真与调整研究

为提高重载铁路列车运行质量,降低晚点传播对列车运行的干扰,准确掌握列车晚点状态,快速恢复列车运行秩序,开展考虑晚点传播的重载铁路列车运行仿真与调整研究。通过充分考虑晚点传播规律,引入时间步长的概念,构建一种改进的时间离散化的连续型元胞自动机仿真模型,选取某重载铁路2个区段2022年计划运行图中的上行列车为案例,其中,区段A共设有11个车站,上行列车90列,区段B共设有23个车站,上行列车111列。首先对正常运行情况下模型的准确性进行验证,以此为基础设计了2种贴合实际的晚点情况,对区间限速、列车出发晚点进行仿真与运行调整,并详细记录列车运行全过程的运行速度、距离始发站距离、工况信息等指标。通过绘制列车运行图、计算运行图缓冲时间,详细分析列车在晚点状况下的运行规律。案例结果表明,在正常运行情况下,模型仿真结果与计划运行时间误差在4 min以内,模型准确性较高,参数设置较为合理。在晚点情况下,选择区段A中的61210次列车与区段B的61102次列车,分别进行区间限速晚点仿真与列车出发晚点仿真。当晚点程度相同时,区段A中所受影响的列车数小于区段B内所影响的列车数,且区段A内的列车需要花费更少时间以恢复行车秩序。研究结果可为调度人员在晚点情况下进行调度指挥提供参考。

我国重载铁路技术规章管理现状及问题初探

随着重载铁路的发展,越来越多的铁路局集团公司管内开通运行了重载列车。由于重载铁路在技术设备和运营管理等方面的特点,既有普速铁路技术管理无法满足重载铁路的运用需求。相关铁路局集团公司在不同程度上制定了关于重载铁路的技术规章,但是国铁集团层级仍缺少关于重载铁路的基础性、系统性技术规章,基于国铁集团、铁路局集团公司层级的重载铁路技术管理现状,对重载铁路技术规章编制中可能遇到的若干关键技术管理问题进行了研究分析,为后续开展国铁集团层级重载铁路技术规章的制定具有一定的借鉴意义。

基于5G的重载车站智能调车系统总体方案研究

以朔黄铁路黄骅港车站为示范用例,研究基于5G的重载车站智能调车系统总体方案,旨在解决调车作业人员的作业复杂性、工具落后及效率低下问题。系统通过5G通信平台实现重载车站自动化和智能化调车,并研制了涵盖大数据中心、智能调度与控制、自动驾驶、远程驾驶、智能视频云防、智能双源制电力机车、定制5G专网等重载铁路智能调车先进技术装备。利用技术手段减轻作业人员劳动强度,减少现场作业人员,实施有效的现场作业人员人身安全防护,提高重载车站到发线使用率,推进“智慧、智能、智联、智感”的重载智慧车站建设。

朔黄铁路1.6万t重载列车操纵难点及解决措施

朔黄铁路采用HXD1型交流电力机车与SS4型直流电力机车组合牵引1.6万t重载列车。该文阐述1.6万t重载列车在长大坡道起车、长大下坡道循环制动以及过分相等平稳操纵难点,并有针对性地提出解决措施。

面向更大牵引质量的重载列车运输组织关键技术探讨

国家关于综合交通体系建设、运输结构调整、“双碳”目标、绿色低碳等系列政策,都为重载运输发展提供了良好环境。在既有万吨和2万t重载列车常态化开行的基础上,探索开行更大牵引质量重载列车,能够实现重载铁路运能和重载技术双提升。在阐述国内外大牵引质量列车开行现状的基础上,提出了我国开行更大牵引质量列车的重要意义,从车流组织、追踪间隔、场站集疏运能力、列车行车安全等方面分析了开行更大牵引质量列车对运输组织的影响,进而提出了开行更大牵引质量列车运输组织关键技术,即:编组方案设计技术、车流组织技术、列车开行追踪间隔标定技术、场站集疏运能力适应性分析技术、列车组合分解方案制定技术、应急保障方案制定技术、运输组织配套保障技术,为重载铁路发展更大牵引质量列车提供参考。

重载列车司机操纵分层评价方法研究

针对目前司机操纵评价以考虑安全性的模式化操纵指标为主,难以真实反映司机的操纵水平,提出一种重载列车司机操纵水平分层评价方法。首先,考虑司机操纵规范性、长大下坡操纵精准性、起伏坡道操纵精细性,构建不同运行区段下的评价指标体系和分层评价框架;然后,基于操纵规范和评价侧重制订权重方案,运用改进最优值距离、主成分分析、K聚类等方法设计分层评价算法;最后,基于某重载铁路实际数据验证评价方法的有效性。结果表明,司机操纵规范性得分较高,长大下坡道操纵水平稍弱,非长大下坡道分级明显,精细操纵水平需要提升,结果符合实际工程特点。

重载铁路装车端编组站重载列车组合优化

重载铁路装车端编组站重载列车组合在于确定出发重载列车的发车时刻、编组内容及其列车来源,以使得所有出发列车遵守满轴、不违编和追踪间隔的规定。考虑到达列车残存、出发列车停运和出发时刻调整等实际情况,以车辆在编组站总停留时间和车辆在前方站总额外中转时间最小为目标,构建多目标混合整数线性规划模型。设计增广ε-约束法求解模型,寻找若干区分度明显的代表性非支配解。以大秦线湖东站为背景构造算例,对所提出的方法进行测试。计算结果表明,与现场常采用的"先到先组、正点出发"经验方法相比,本文所提出方法可明显缩短车辆在编组站的停留时间和在前方站的额外中转时间。

我国重载铁路发展模式研究

随着重载铁路的发展,重载铁路的定义也经历了3个发展阶段,分别在1986、1994、2005年提出新的标准。结合重载铁路的定义和发展,在综合分析世界各国铁路重载运输组织模式的基础上,创新性地提出重载铁路的分类,即全封闭模式、全开放模式及半封闭模式。通过分析以上3种模式重载铁路的运输组织特点,为铁路部门开展重载运输、合理选择重载铁路的发展模式提供参考。

中国重载线路列车重量与速度和密度关系研究

重载运输是中国铁路货运未来的发展方向,列车重量、速度和密度的合理匹配是解决铁路重载运输的关键问题之一,应根据国民经济和社会的需求及线路基本情况等确定三者间的匹配关系.本文从运输管理理论的角度,论述了我国重载线路列车重量、速度、密度合理匹配的基本准则应是“技术可行,经济有利,社会有益”.这一准则对于推进我国铁路重载运输的发展有着重要的指导意义.

多组合站条件下重载运输战略装车域列流组合方案优化

将重载线路装车端作业区域按其货源供给水平及运输组织方式划分为战略装车点、装车区及装车域3个层次,并根据装车域列流组织的特点,以组合列车总组合时间及走行时间之和最小为目标,考虑线路年运量、通过能力、机车车辆数量等约束,并引入组合映射关系式表示组合站的列流接续关系,构建基于重载运输的装车域列流组织非线性整数规划模型,统筹优化组合站组合作业组织方案。最后以大秦线装车端的装车域为例,验证了模型的有效性和可行性。

我国既有铁路桥涵对大轴重货车开行适应性分析

国内外重载运输经验表明,货物列车轴重的增加能够有效提高运输效率,具有较好的经济性。我国既有铁路开行重载货物列车能够有效缓解运输压力,但加大了作用于铁路基础设施上的荷载。通过介绍我国铁路桥梁设计活载标准、货车发展历程,对运行不同轴重货车条件下1～200 m跨度的桥梁储备量进行对比分析,结合既有研究成果分析了既有桥涵开行大轴重货车需要解决的关键问题,并提出了我国既有线开行的货车轴重和参数建议值。

重载运输战略装车域车流组合方案优化

为研究铁路重载运输装车端车流组织优化问题,首先分析了基于重载运输的战略装车域车流组织过程,将其按货源供给水平及运输组织方式划分为战略装车点、装车区及装车域3个层次,根据装车域车流以单元式重载列车和组合式重载列车进行组织的特征,以组合列车总组合时间最小化为目标,考虑年目标运量、线路能力、装车点(区)装车能力等约束条件,引入组合映射关系式表示组合站的车流接续关系,构建了符合我国重载线路装车域车流组织特征的车流组合方案优化模型,并设计了启发式算法进行求解.算例结果表明:根据论文提出的优化方法,可获得3种等价的组合方案,其中算例优化方案2与现场车流组织方案相符,其余两种等价组织方案的组合内容不同,但总时间消耗相同.

两万吨重载组合列车牵引和制动时的车钩力分析

利用循环变量法建立了由2台"和谐号"机车牵引的两万吨重载组合列车的3维空间耦合模型,比较了两万吨重载组合列车当机车处于2+0、1+1+0、1+0+1这3种不同编组位置时,在主辅机车同步牵引、辅机滞后牵引、主辅机车同步制动、加装可控列尾装置制动等工况下列车的车钩力。仿真计算结果表明:在以上牵引和制动工况下,机车在1+1+0编组位置时列车整体车钩力最小;在2+0编组位置时列车的车钩力和列车冲动均最大,而1+0+1编组位置下列车性能处于1+1+0和2+0编组位置之间。在安装可控列尾装置后,在制动时列车的车钩力和纵向冲动均较未安装时减小。所以在对两万吨重载组合列车进行编组时,宜采用1+1+0这种编组方式并安装可控列尾装置。

大型货车对线路动力影响的研究

基于轮轨系统耦合动力学原理,应用车辆—轨道垂向系统统一模型及计算机仿真软件,分析了大型铁路货车对线路的动力影响与危害,并讨论了宜所采用的车辆技术对策。通过对新设计的大型货车方案进行轮轨动力作用性能预测,论证了我国发展低动力作用大型货车运输体系的切实可行性。

大秦线重载运输安全保障系统的研究

笔者针对大秦线重载运输安全保障工作的特点 ,提出了对大秦线重载运输安全保障系统的综合性、信息化、系统性和适应性要求 ,同时结合大秦线划归大同分局统一单独管理的特性 ,研究了以保证运输安全为核心的大秦线重载运输安全保障系统的四层结构 ;即系统除常规执行层、综合信息层和管理层日常运行指挥系统外 ,还增加了战略决策层 ,并对各任务层的构成和功能分别进行了重点论述。该系统在大同分局进行了初步试验并获得成功 ,因而为未来我国进一步研究重载运输安全保障系统提供了非常有价值的参考。

基于动态定价机制的新疆煤炭铁路外运网络优化与效益评估

新疆作为中国重要的煤炭供应保障基地,其煤炭外运趋势对国家能源战略具有深远影响,通过构建煤炭运输经济性模型,结合定量分析方法,对新疆煤炭资源储量,产量与运输通道能力进行了全面评估,研究显示在不同运距与运价情景下,疆煤外运呈现快速增长态势,铁路运输在其中发挥着核心作用,当前特定经济运距范围内的疆煤外运具有显著的比较优势,随着疆煤外运铁路通道与集疏运体系的不断完善,预计运输成本将持续下降,进而扩大疆煤外运的经济可行范围,增强其在更广阔区域的市场竞争力,这一发展趋势不仅将为国家能源安全提供有力保障,还将推动新疆煤炭产业的可持续发展,对优化国家能源结构具有重要战略意义。

基于TOPSIS的支持向量机法对货车设计方案评价

针对铁路重载货车的不同设计指标进行方案优劣评价。在方案评价理论基础上,运用基于TOPSIS的支持向量机法,将TOPSIS的贴近度函数作为支持向量机评价方案的目标函数,对含有6个目标属性的某铁路重载货车的8个设计方案进行评价。研究结果表明:拥有容积与载重都相对较大,并且最高运行速度较高的方案为优选方案,而单一目标属性十分理想的方案并不是最优方案。根据方案评价结果对比,可以发现对铁路重载货车影响较大的因素为容积、载重及最高运行速度,而自重、轴重和制动距离这3个因素对方案的影响程度相对较小。