地铁受电弓动态包络线分析及应用

[目的]地铁供电系统中,接触网的安全运行高度依赖于合理的受电弓动态包络线设计。然而,当前行业内尚未就受电弓动态包络线的确定方法和参数达成统一标准,因此,深入研究受电弓在不同速度等级下的参数确定问题显得尤为重要。[方法]分析了现有规范中关于动态包络线的定义,并指出了这些定义在地铁领域应用时存在的不明确性。通过对欧洲和德国标准中受电弓摆动量的数学模型进行深入分析,并结合地铁接触网设计的实际参数,提出了一种估算地铁受电弓在不同运行条件下最大横向摆动量的方法。[结果及结论]我国地铁受电弓动态包络线标准的缺失对接触网的设计安全性、施工及检修等环节均产生了重要影响。鉴于此,期望在“十四五”期间,通过行业协会、车辆制造商、设计单位和施工单位等多方面的协同努力,结合标准地铁列车的开发工作,能够制定出统一且准确的受电弓动态包络线标准,以推动轨道交通行业的高质量发展。

采用非接触设备进行动态包络线测试研究

为了高速车辆运行稳定,确保乘客人身安全,提出一种基于采用非接触设备的动态包络线测试研究。通过计算车身横向偏斜系数,得出横截面与相近轴线距离,结合车辆的动态包络线与结构参数结果,修正车辆极限,求得各控制点的偏移量。利用单目视觉摄像机将被测空间点投影到像平面,变换轨道中心线坐标系与摄像机像素坐标,完成动态包络线测试。实验证明,所提方法在直线与曲线轨道都能够准确测试动态包络线,保证工作人员更好地控制车辆速度,加强行驶安全,减少车身偏移。

电气化铁路受电弓动态包络线研究

良好的弓网系统动态特性是确保电气化铁路可靠运营的关键,受电弓的横向偏移量和上下抬升量是影响弓网耦合安全性的重要参数。本文通过对比分析国内外标准,详细介绍了动态包络线的计算方法,调研收集了国内外铁路动态包络线实测数据,通过弓网系统仿真探讨了影响受电弓动态包络线范围的决定性参数。研究成果可为电气化铁路受电弓动态包络线标准制定提供系统思路。

铁道车辆动态包络线计算方法研究

针对城市轨道车辆、高速动车组和铁道机车车辆,对比分析了采用CJJ 96—2003标准、UIC 505标准和动力学方法计算车辆动态包络线的异同。探讨了将动力学仿真结合CJJ 96—2003标准计算动态包络线的方法,分析了将UIC 505标准应用于一般铁路限界计算的方法,研究了故障工况下的包络线计算方法。此外,还编制了限界计算软件,并给出了简单的算例。

低地板铰接列车动态包络线计算

通过分析70%和100%低地板铰接列车通过直线轨道和曲线轨道时的位置和运行姿态,推导铰接列车几何曲线通过算法。采用CJJ96-2003车辆动态包络线计算方法,根据铰接列车的结构特点对计算公式进行修正。结合列车姿态,提出铰接列车的动态包络线计算公式和计算方法。编写了计算机仿真软件,实现低地板铰接列车的几何曲线通过和动态包络线自动计算。

全动态包络线地铁车辆限界研究

在综合分析各种机车车辆限界校验方法的基础上，提出了一种全动态包络线地铁车辆限界计算的方法。以车辆全动态包络为基础，既能制定出安全经济的地铁限界。

基于机器视觉的受电弓动态包络线检测系统

介绍了受电弓弓头结构及受电弓动态包络线机器视觉的检测系统组成,摄像机标定方法,并论述了动态包络线的检测原理和模板匹配算法。实验结果表明,该系统对受电弓动态包络线的分析提取方法可行,精度高,从而进一步为受电弓动态包络线检测提供了理论和实践基础。

基于车辆-轨道耦合动力学理论的车辆动态包络线计算

针对现行车辆限界评判标准中考虑因素不全面、计算结果偏于保守的缺陷,研究了车辆在具体线路轨道上运行时的动态包络线计算问题。基于车辆-轨道耦合动力学理论,考虑轨道参振对车辆动态包络线的影响,并综合车辆在运行过程中所涉及到的其他限制因素,提出了一种精确计算车辆动态包络线的新方法,并运用该方法开展了工程实际应用研究。仿真结果表明:运用客车-轨道空间耦合模型计算车辆动态包络线时,计算过程更方便快捷,计算结果更直观精确,可为制定更加合理的车辆限界标准提供理论支撑。

70%低地板铰接城轨车辆动态包络线计算方法研究

根据70%低地板铰接城轨列车特殊的结构形式,对CJJ96-2003《地铁限界标准》予以修订,制定出一套符合70%低地板铰接车辆动态包络线的计算公式.通过算例与动力学方法计算的动态包络线对比,论证了该套公式的合理性.

基于动力学仿真的地铁车辆动态包络线计算方法

在CJJ 96—2003《地铁限界标准》计算各种限界的基础上,提出了一种基于动力学仿真的地铁车辆动态包络线计算方法。在地铁限界的计算中结合车辆动力学仿真,能更加科学可靠地校验地铁车辆运行的安全性,也能制定出更加安全经济的地铁限界。

全自动驾驶车辆动态包络线理论计算与试验研究

针对北京地铁燕房线全自动驾驶车辆,利用基于CJJ96《地铁限界标准》的简化公式计算静态偏移轮廓,并利用SIMPACK软件进行动力学仿真获得动态偏移量,通过二者的叠加获得车辆动态包络线。进行了基于位移倾角精确检测技术的车辆动态包络线线路试验,并编制动态包络线计算软件。对最终结果进行对比分析发现,静态轮廓动态偏移量叠加算法较CJJ96《地铁限界标准》算法所得结果缩小约16%,线路试验结果较静态轮廓动态偏移量叠加算法结果缩小约19%,为车辆动态包络线的理论计算以及相关线路试验方法提供了参考。

抗侧滚扭杆失效状态下车辆曲线通过的动态包络线分析

基于车辆-轨道耦合动力学理论,针对200km/h宽车体客车通过既有提速铁路半径为300m曲线工况,计算了抗侧滚扭杆失效下的车辆动态包络线,并从动态包络线角度,分析了客车通过曲线的安全速度.计算结果表明:通过曲线时,相对不失效情况下而言,200km/h客车在抗侧滚扭杆失效后的动态包络线范围明显增大,车辆安全性降低,为满足车辆动态包络线限界标准,客车通过既有提速铁路半径为300m曲线时的速度不应超过80km/h.

考虑故障工况的悬吊单轨动态包络线计算方法

针对悬吊式单轨车辆结构特点,详细分析了悬吊结构对车辆姿态的影响,推导出悬吊车辆柔度系数和车体侧滚缩减系数,适用于各种一系、二系悬挂和悬吊铰接结构。根据车辆动态包络线计算原则和悬吊结构特点,考虑侧滚中心高、实际侧滚角和重力回复效应,推导出车体动态包络线计算公式。根据UIC 505计算方法,给出了典型悬挂故障工况下的动态包络线计算方法。

基于Matlab与三维空间几何变换的车辆动态包络线获取方法研究

为了更加便捷地获取车辆的动态包络线,研究出一种基于Matlab软件与三维空间几何变换理论来获取车辆动态包络线的新方法。以某地铁车辆为研究对象,对地铁车辆进行线路实测,获得车辆的动态偏移量,结合CJJ96—2003《地铁限界标准》计算方法得到车辆的静态偏移量,基于三维空间几何变换理论推导控制点实时坐标,利用Matlab软件仿真计算在实际线路上运行的地铁车辆动态轮廓,得到所有动态轮廓上控制点的坐标,并输出车辆的动态包络线。该研究方法,使得车辆动态包络线的获取更便捷,最终结果更切合实际,从而更加充分地利用限界的有效空间,也为车辆限界计算提供新思路。

跨座式单轨车辆动态包络线计算方法

针对跨座式单轨车辆,介绍其转向架的组成和导向方式,分析影响计算跨座式单轨车辆动态包络线的因素。在《跨座式单轨交通设计规范》(GB50458-2008)计算方法的基础上,借鉴地铁动态包络线计算方法,结合跨座式单轨车辆及其转向架的结构特点,推导得到跨座式单轨车辆动态包络线计算公式,编制限界计算软件。

浅谈西安地铁二号线受电弓动态包络线的理解和实际应用

受电弓动态包络线的概念，受电弓动态包络线的标准，受电弓动态包络线在西安地铁二号线的实际应用。掌握受电弓动态变化量，对接触网检测（修）提供实践指导。

有轨电车浮动车体动态包络线计算方法

浮动车体有轨电车采用模块化铰接车体结构,车体各模块之间采用铰接装置连接,因而其限界计算不能直接引用使用刚性车体的地铁车辆的计算方法。根据5模块悬浮车体有轨电车的结构特点和运动自由度,参考CJJ 96—2003标准,探讨了5模块浮动车体有轨电车的车辆动态包络线的计算方法。根据车体各模块之间以及车体与转向架之间的运动关系,分析了车体各模块的横向偏斜系数、垂向偏斜系数和柔性系数的取值方法,并增加了车体相对转向架转动而产生的横移量。提出的限界计算方法可扩展到3模块和7模块的浮动车体有轨电车以及单车体型有轨电车。

悬挂式单轨车辆动态包络线计算方法研究

悬挂式单轨交通系统在国内尚处于起步阶段,合理地确定车辆动态包络线是保证系统经济性的主要因素之一。文章基于一种自主开发且通过试验验证的悬挂单轨车辆,分析了悬挂式单轨车辆与传统轨道车辆动态包络线构成要素的差异,提出了悬挂式单轨车辆动态包络线计算的总体思路和基本原理,详细说明了动态包络线的构成要素,给出了计算公式,并通过计算与试验结果的对比,验证了计算方法的准确性。相关计算方法可为不同结构悬挂式单轨车辆的动态包络线计算提供参考依据。

旁承参数对钢轨铣磨车动态包络线偏移量影响

采用理论公式与仿真分析相结合的方法,研究某型钢轨铣磨车常接触弹性旁承的关键参数对车辆轮廓动态包络线偏移量的影响。首先基于限界标准CJJ 96-2018计算制造、安装定位和维护误差引起的偏移量,然后通过SIMPACK软件动力学仿真得到限界标准中不容易确定的悬挂变形和轮轨间隙等参数引起的偏移量,最后通过两者累加得到车辆轮廓动态包络线及其最大偏移量。研究表明:从降低动态包络线偏移量角度考虑,铣磨车旁承的合理参数为:弹簧刚度0.5×10^(6)~0.7×10^(6)N/m,初始压缩量50 mm,旁承间隙12 mm。

基于实测数据的地铁车辆动态包络线获取方法研究

以北京燕房线全自动地铁车辆为例,基于线路实测数据的动态振动偏移量,利用MATLAB软件编程,通过解析法计算地铁车辆在实际线路上运行的整个过程中车体可能达到的最大包络线。该方法简洁方便,经校核,所计算出来的最大包络线满足限界要求。