新型双层集装箱列车铁水联运同步装卸技术

双层集装箱铁水联运具有运量大、单位运输成本低、运输持续稳定等优势,因此近3年来我国在宁波舟山港积极推进双层集装箱铁水联运的创新试点。然而,普通双层集装箱列车在传统码头的装卸作业受配载计划、装卸设备、车辆调度等限制,不利于实现港口集装箱快速集散。本研究提出一项新型双层集装箱列车同步装卸方案,以提升铁水联运码头作业效率。具体而言,在硬件装备上,创新设计出一款兼具装卸功能的自动导引运输车(AGVH)和新型双层集装箱运输专用平车;在堆场布局上,提出在集装箱码头和货运站新建或改造双层箱堆场(含立体堆场);在作业流程上,设计了集装箱从班轮运至内陆货运站的系统过程,并对列车在码头分别应用新型双层箱同步装卸方案和传统装卸工艺的效果进行对比测算和灵敏性分析;在方案评估上,研究了在现行配载规则、运输限界和重心高度要求下,各双层箱堆叠形式的可行性。研究证明了新型双层集装箱列车同步装卸技术在减少集装箱装卸时间和作业成本方面具有显著优势,同时丰富了双层箱的装载形式以降低配载计划复杂度和不同类型箱源组织难度,有助于推动港口集疏运系统降本增效。

考虑柔性车体的双层集装箱平车动力学性能研究

随着双层集装箱平车车体轻量化要求的进一步提高,车体振动模态频率较传统平车有所降低,这对车辆系统动力学性能带来了一定影响。为了评估车体振动模态对车辆系统动力学性能的影响,文章以32.5t轴重的凹底双层集装箱平车为研究对象,采用NUCARS软件建立了刚-柔耦合动力学仿真模型,按照AAR标准中的蛇行稳定性、圆曲线性能、缓和曲线性能、扭转和侧滚、点头和浮沉以及动态曲线性能等动力学工况的计算要求,在考虑柔性和纯刚体2种车体条件下进行了计算对比分析,为双层集装箱平车动力学性能计算分析提供了参考。

横风对双层集装箱平车运行稳定性的影响

采用流场数值模拟计算方法,计算了横风作用时的垂向气动升力系数、气动横向力系数和侧滚力矩系数,得出各系数与车辆速度和风速之间的变化关系。从动力学角度,根据力矩平衡原理推导了横风作用时车辆稳定性计算关系式,根据车辆运行的实际情况得出双层集装箱平车在不同装载情况下的临界倾覆风速和风速之间的关系,并分析了垂向气动升力、横向气动力和侧滚力矩对车辆倾覆稳定性的影响。结果显示,横风引起的力中气动横向力占主导作用;空车比重车的临界倾覆风速低;重车比空车的临界运行车速低。

双层集装箱车通过隧道气动性能实车试验研究

在合武(合肥—武汉)铁路上进行250km/h等级隧道空气动力性能实车试验;对货物列车单列过隧道及货物列车与CRH2高速动车组在隧道内交会时,集装箱箱体表面的压力变化历程及所受的气动力进行测试。测试结果表明:当2列车在隧道内交会时,交会压力波与隧道内的压力波叠加,造成隧道内列车交会产生的压力变化幅值远大于明线交会产生的压力变化幅值;车体交会侧压力变化幅值比非交会侧压力变化幅值大16%,使得车辆受到较大侧向力作用;双层集装箱车辆进入隧道口时,空气压差阻力急剧上升,之后又逐渐回落;在隧道内运行的平均阻力约为明线运行时阻力的1.56倍,货物列车120km/h和动车组250km/h在大别山隧道和鹰嘴石隧道内交会时,双层集装箱车由气动力引起的最大2s平均倾覆系数分别为0.063和0.067。

双层集装箱平车动力学性能仿真分析

对中国首列25t轴重双层集装箱平车运用NUCARS2 3进行了动力学仿真分析,并与线路试验结果进行了对比。结果表明,预测的失稳车速是可靠的,车辆运行平稳性指标及车辆振动加速度的仿真结果和试验结果保持较好的一致性,曲线通过性能指标值比试验的结果偏小。该软件计算出的结果可以总结车辆系统悬挂参数对车辆动力学性能的影响趋势和规律,是可行的。

双层集装箱列车装载问题多目标优化研究

为了提高双层集装箱列车的装载效率,保障双层集装箱列车的运行安全,建立了一种降低重车重心高和均衡车辆转向架负重差的双层集装箱列车装载问题多目标优化模型,并采用字典序规划法对多目标优化问题进行求解,即为存在矛盾的优化目标与约束条件设置不同的优先级.为了优化重车重心高,采用线性分式规划将相应的混合整数分式问题转化为一系列混合整数线性规划子问题进行求解.算例验证结果表明,研究所提出的多目标优化方法能够在保证列车集装箱装载量最大的条件下降低集装箱车的重车重心高,并减少其转向架负重差,具有重要的应用价值.

双层集装箱车辆和棚车气动性能的比较

基于三维定常不可压Reynolds时均Navier-Stokes方程和k-ε双方程模型,采用有限体积法对横风、路堤、挡风墙等环境耦合下运行的双层集装箱车辆和棚车的气动性能进行数值分析。研究结果表明:双层集装箱车辆周围流场较棚车复杂,前者横向力与侧滚力矩均比后者的大;无挡风墙时,双层集装箱车辆和棚车的气动力与路堤高度均呈线性关系,前者横向力及侧滚力矩与路堤高度的线性比例系数均比后者的大,分别为5.37和-11.09,对棚车则分别为3.53和-10.46;有挡风墙时,两车的气动力差值随路堤高度增加而减小,路堤高度0m时其差值最大,前者横向力较后者大57.12kN,侧滚力矩则大177.11kN·m;设置挡风墙后,车辆横向力和侧滚力矩大大减小,路堤高度越高,减小幅度越明显,表明挡风墙对提高大风区尤其是高路堤区段的车辆气动性能效果显著。

双层集装箱列车过隧道空气压差阻力实验研究

双层集装箱列车通过隧道时，列车受到的空气阻力会显著增大。为了给列车牵引计算提供依据，在遂渝线上对双层集装箱列车过隧道时空气压差阻力进行了实车测量。测试结果表明：双层集装箱车辆进入隧道口时，空气压差阻力急剧上升，之后又迅速回落；测试车处于列车前部、机后第三节车时，平均空气压差阻力比明线空气阻力大80％-95％。

绍兴—宁波舟山港双层集装箱装车方案研究

宁波舟山港海铁联运的快速发展对双层集装箱班列的开行提出迫切需求.以绍兴-宁波舟山港集装箱海铁联运为例,分析了通道内集装箱的箱型结构、箱重统计特征.基于现行规章要求,测算不同箱型堆叠形式的限界要求,探讨满足重车重心高要求的各类堆叠形式的配载方案,并结合市场需求特征分析各配载方案的实施可行性.结果表明,堆叠形式Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ满足现行的限界要求,且其配载方案具备相应的箱源支撑.其次,未来亟需通过修订现行装载限界、研制新型运载装备和装载加固连接件等以实现两个40 ft高箱堆叠.

双层集装箱货车超大规模有限元强度分析

应用计算机辅助设计和有限元网格划分的技巧和方法建立有限元模型,有效解决车体结构复杂和尺寸庞大的问题。分析双层集装箱车体受力状态,完成具有280万个自由度的超大规模有限元模型的集装箱车体强度计算。对两种装载方式下的集装箱车体试验测试结果和有限元计算分析进行了比较。结果表明,车体中间部位计算结果与试验结果比较吻合;而车体端部的计算结果大于试验结果,这是由于在实际制造时该位置处盖板孔的形状有所改善,因而有效缓解了原设计中该处存在的应力集中现象。

我国铁路双层集装箱列车运输组织研究

分析了国外铁路双层集装箱运输的组织方法,研究了我国铁路双层集装箱列车的种类、编成辆数、开行条件、组织原则和车底需要数量。

关于加快我国铁路双层集装箱运输发展的探讨

在综述国内外双层集装箱运输产品发展概况及铁路双层集装箱运输优势的基础上,分析加快发展我国铁路双层集装箱运输的必要性、应具备的条件及面临的挑战,并提出加快集装箱物流中心建设、加大科研投入力度、建立双层集装箱班列品牌、完善相关管理规章制度等建议,以促进我国铁路双层集装箱运输的发展。

我国铁路应适时开展双层集装箱运输

在分析和总结国外铁路双层集装箱运输发展历史的基础上,对我国铁路开展双层集装箱运输的必要性和应遵循的原则进行了深入研究,提出了开展双层集装箱运输需要深入研究的问题,并提出了建议。

隧限-2隧道通行双层集装箱列车的可行性分析

随着集装箱物流的发展,部分既有铁路要改造为双层集装箱运输通道,然而既有铁路的隧道限界大多为隧限-2,不能满足双层集装箱运输隧道建筑限界。文章通过对限界、接触网悬挂方式及隧道处理措施等方面的研究,提出了隧限-2B隧道通行双层集装箱列车是可行的结论。

双层集装箱平车垂向振动问题试验与仿真分析

在双层集装箱平车的运行和试验中发现重车时车体垂向振动加速度超出相关规范的限值。为此从试验数据分析和刚柔耦合系统动力学仿真计算两个角度对问题进行初步研究,结果表明车载集装箱附加质量引起车体自身的高频弹性振动及垂向弯曲振动模态的改变,进而造成加速度超出规定限值。可通过优化车体结构及相关特性参数等措施来避免或减小加速度超限的问题。

双层集装箱平车重车垂向振动加速度值偏大的原因分析

针对双层集装箱平车重车垂向振动加速度值偏大的实际情况 ,根据线路运行测试结果 。

横风对双层集装箱平车气动特性的影响

双层集装箱平车在横向大风作用下的气动特性将影响车辆运行的稳定性。现运用计算流体动力学软件CFX ,采用三维粘性不可压缩雷诺平均应力方程和k—ε双方程湍流模型 ,计算并分析了在 2 5m/s横风作用下 ,运行速度为 12 0km/h的双层集装箱平车的表面压力、速度分布及所受气动侧向力等参数 ,确定了其承受的最大横向气动载荷 ,为平车横向稳定性等动力学计算提供参考。

基于多目标的双层集装箱配载研究

从物流运输效率和运输安全的角度,研究提出入选配载方案的箱数最大(“甩箱”最少),车辆的平均重心高最低和车轴平均集重差最小为目标,基于双层集装箱的双层装载结构的运输安全条件为约束的配载方案优化的多目标模型,设计了求解该问题的距离理想点算法,对多目标函数极值进行加权整合得到最优配载方案,并通过实例验证了模型的有效性。

时速160km以下双层集装箱运输铁路有砟轨道隧道内轮廓研究

目前运营时速160 km以下(双箱运输)有砟轨道隧道内轮廓难以满足大型养护机械(特别是大型清筛机)作业空间需求,通过对新建时速160 km以下电气化铁路(双箱运输)有砟轨道隧道的建筑限界、接触网悬挂方式及布置、大型养护机械空间需求、轨道结构形式、侧沟及电缆槽设置等内轮廓影响因素进行综合分析,确定单双线铁路有砟轨道隧道内轮廓控制性尺寸、拟定内轮廓方案,通过对各型内轮廓方案的结构安全性、经济性及施工便利性比较,给出推荐方案,为通用图编制和纳入规范奠定基础。

研制双层集装箱车辆 开展双层集装箱运输

叙述国外双层集装箱车的发展过程,说明我国铁路研制集装箱专用车的必要性,介绍我国铁路第一代双层集装箱车的研制概况并对我国双层集装箱车的主要技术指标、关键技术及车辆技术经济性进行分析。