基于多向差分进化算法的氢燃料电池市域动车组运行协同优化

为提高氢燃料电池市域动车组的运行经济性,该文提出一种基于多向差分进化算法的氢燃料电池市域动车组运行协同优化方法。针对氢燃料电池市域动车组运行速度曲线与能量管理的耦合影响,以日均损耗价值成本评价运行综合经济性,通过多向差分进化算法离线优化运行速度和能量管理规则,并根据离线优化结果,对燃料电池和锂电池进行实时功率分配。最后,基于硬件在环平台验证所提方法在单运行区间和多运行区间下的有效性。结果表明,所提方法能够有效降低氢燃料电池市域动车组的日均损耗价值,并保证收敛精度和维持锂电池荷电状态。而且在单运行区间下,所提方法的日均损耗价值分别比优化前、仅速度优化、仅能量管理优化方法降低了15.21%、6.9%、9.51%;在多运行区间下,所提方法的日均价值损耗比分步优化方法降低了5.07%。

市域动车组采用永磁牵引系统与异步牵引系统能耗对比分析

为研究采用25kV交流的市域动车组永磁牵引系统相对异步牵引系统的节能效果,本文采用温州S1、S2线在机场-灵昆共线区段以相同的最高速度运行的实测列车牵引能耗作为对象,进行对比分析。通过测试分别得到AW0载荷模拟2.37km、3.55km站间距下电机侧逆变能耗,和AW0载荷下2.37km模拟站间距下网侧牵引能耗,并同时分析了机场至灵昆(经28‰上坡)运行和灵昆至机场(经28‰下坡)运行以及整个往返结果。结果证明永磁牵引系统具有更好的节能优势。受到网侧到电机侧能量效率的影响,网侧能耗相对于电机侧逆变能耗,节能率有所降低。站间距减小,列车频繁启停,在低速区间的节能优势发挥更明显。试验证明25kV交流供电的市域动车组采用永磁牵引系统的节能率能够达到约20~30%。

全隧道市域动车组客室噪声优化与试验研究

为全面提升某全隧道市域动车组客室声学舒适性,并为下一代市域列车噪声优化设计提供理论指导与技术储备,开展了客室噪声优化设计与仿真试验研究。首先,对某市域动车组和运营线路进行振动噪声测试,探寻客室噪声的传递路径及主要影响因素;其次,基于试验数据分析结果,制定整车噪声优化方案;最后,通过整车试验验证噪声优化方案的工艺可行性和声学舒适性的改善效果。试验结果表明:整车和轨道条件优化整改后,静置状态下车内噪声降低3~6 dB(A),160 km/h恒速工况下车内噪声降低1~1.5 dB(A);合理打磨轨道,能使车内语言清晰度提升约10%,响度降低约7 sone,列车运行噪声声品质得以提升。

市域动车组齿轮箱关键技术研究

为满足市域动车组齿轮箱的性能需求,文章分析了市域动车组齿轮箱的主要技术参数和结构特点,对齿轮设计、箱体设计、轴承选型、润滑密封等关键技术开展研究,并对润滑油路和密封结构进行合理优化。计算验证结果表明,该型齿轮箱设计满足市域动车组的使用要求。

市域动车组锂电池自牵引性能研究

以某型市域动车组自牵引应用需求为契机,通过对比不同锂电池的技术参数和整体性能,选取了功率密度大、放电倍率大、安全性高的钛酸锂蓄电池作为动车组蓄电池,并设计了蓄电池自牵引电路。针对市域动车组正线运营过程中供电故障时的应急救援和段场内自行转线两种工况,提出正线蓄电池自牵引模式和段场蓄电池自牵引模式,并对不同模式下的牵引特性进行研究;由于正线蓄电池自牵引工况较为严苛,对该工况下蓄电池性能、牵引电机温度、绝缘栅双极晶体管(IGBT)结温进行仿真,结果表明,钛酸锂电池可以满足市域动车组长距离的自牵引应用需求。

市域动车组转向架悬臂支架随机振动疲劳强度计算方法研究

市域动车组运行速度较高,轮轨振动激励高频成分较多,使得转向架上的悬臂支架在惯性振动载荷作用下振动剧烈,振动疲劳问题较为突出。针对此问题,文章提出了一种基于轴箱加速度的转向架非承载支架随机振动疲劳强度计算方法,用以评估转向架上主要承受惯性载荷的悬臂支架可靠性。该方法首先建立一系悬挂(考虑轴箱弹簧质量)的动力学特性模型,然后利用模态缩减方法建立转向架非承载支架应力对振动加速度的传递函数。基于振动加速度-应力传递函数及振动测试数据,可以快速分析支架应力响应及振动疲劳损伤。最后,开展线路试验和台架振动试验,对该方法进行验证。结果表明,该方法计算所得振动应力与试验结果基本一致。

时速160 km新型市域动车组概述

文章以面向粤港澳大湾区研制的时速160 km新型市域动车组为研究对象,简要介绍了该动车组的研发背景、总体性能及参数,从电气系统、转向架、制动系统、机械系统、车内环境控制系统、智能运维系统等方面进行了详细阐述,并总结了其技术特点与先进性。

某市域动车组紧急制动电路优化

为避免列车运营过程中出现单点故障导致紧急制动无法缓解或无法施加,本文以某市域动车组为例,分析其紧急制动电路的设计原理和单点故障,并从安全性和经济性的角度综合考虑,提出了电路优化方案。经过设计验证和运用考核,证明该优化方案可有效避免紧急制动单点故障。

金属漆在城际/市域动车组上的应用及色差控制

城际/市域动车组作为运行在城市间的新型运输工具,外观要求较高,金属漆的应用不仅使其车身靓丽,而且能起到较好的保护效果。文章介绍了金属漆在城际/市域动车组上的应用情况,并针对试制过程中出现的色差问题,以某市域动车组为例,分析色差影响因素及导致色差的原因,提出了相应解决方案。该方案的实施确保了金属漆色差的精确控制。

一种适用于市域动车组的轴端接地装置设计

市域动车组运行速度快,轮轴转速高,且列车启停频繁,因而加剧了轴端接地装置的磨耗。文章提出一种适用于市域动车组的轴端接地装置,介绍了该装置的结构设计特点,应用有限元软件对装置进行了静强度计算和疲劳强度校核,并通过错频试验、带电磨耗试验、带电冲击振动试验对装置的可靠性进行了验证。计算和试验结果显示,该轴端接地装置结构设计合理,材料强度满足市域动车组的使用要求。

市域动车组车体模态性能提升研究

针对市域动车组车体模态频率低的问题,文章进行了理论分析和仿真优化,提出三种车体模态性能提升策略。第一,基于灵敏度分析,以型材板厚参数为变量,优化车体一阶垂弯频率。第二,改变车体结构参数,研究车门宽度尺寸对车体模态频率的影响。第三,改进车下大质量设备与车体连接方式,提升车体一阶垂弯频率。仿真与试验结果表明,优化后的整备车体一阶垂弯频率大于10 Hz,满足设计要求。

市域动车组外风挡设计及优化分析

文章以某型市域动车组外风挡设计为例,根据车辆在线路运行时的外风挡压缩情况,采用有限元方法分析其应力分布及变形模式,并对其进行了优化设计。首先,针对外风挡橡胶材料特性,对橡胶材料进行力学试验,获取了其力学参数,并采用多项式拟合的方式确定了橡胶本构模型;其次,对于外风挡初始方案,通过仿真分析出其变形方式的不合理,并提出改进方案;最后,基于改进方案,以应力最小化为优化目标,采用HyperMesh软件中的网格变形技术,对外风挡橡胶截面的几何参数进行了优化。结果表明,优化后的外风挡在车辆压缩时变形模式更加合理,且应力最低。

简析市域列车选型及应用场景

市域列车是专为城市和卫星城之间交通连接而设计的轨道交通工具,兼具城际动车组和地铁的诸多优势。文章深入分析市域列车在国内外的发展现状,并对其未来发展规划进行展望。这种列车在缓解城市交通压力、促进区域经济发展方面扮演着重要角色。市域列车通常包括市域A、B、C、D4种车型,供电制式分为AC25kV和DC1500V,列车运行速度为120~200 km/h。文章对比市域列车不同车型的主要参数,从速度等级及站间距、供电制式、客流量、智能化、绿色低碳、数字化、安全性、舒适性、互联互通9个方面详细阐述市域列车的选型依据,从而得出在不同应用场景下的选型建议,可为市域列车未来的规划与建设提供有价值的参考。

我国城市轨道车辆制动技术的现状与思考

较为详细地回顾了我国城市轨道车辆制动系统的发展历程,分析了目前我国新型城市轨道车辆制动系统的特点,并与我国自主研发适用于高速动车组的同类型制动系统作了技术比较。分析了我国自主研发城市轨道车辆制动系统的技术基础,指出国内技术与产品和国外相比存在着系统理念、设计经验和系统可靠性方面的差距,同时指出自主研发城市轨道车辆制动系统存在的问题,并提出了建议。

城市轨道交通动车联调计划管理系统研发及应用

随着全国城市轨道交通线网化的规划与建设,对投入运营前的动车调试及综合调试的安全、质量及进度管理工作提出更高的信息化要求。在深入了解动车调试和综合调试业务需求基础上,亟需在简单的人工计划及调试方案中进行标准化业务的抽取及电子流程化的改善。文章利用符合行业特点的冲突检测规则,提升计划编制的自动化与准确性,实现轨道交通多专业多部门协调管理机制;运用地图及图形技术研发了计划管理、进度监控、指标考核、统计分析为一体的动车调试计划管理系统。

基于有限元分析的城际动车组车体的结构设计

介绍了对城际动车组车体进行结构优化设计的过程,并通过了有限元分析法对车体结构进行了仿真计算和分析,得到了合理的车体承载结构。车体制造后按照EN12663-1:2010标准进行了静强度试验。结果表明,优化设计后的承载结构的强度、刚度和动态特性满足各项标准的要求。

促进城市群经济整体发展的中小城市动车组列车开行方案研究

城市群内动车组需求日趋旺盛,现有动车组列车开行方案不能完全满足中小城市短途客流需求。在分析高速铁路与城市群发展关系基础上,根据城市群动车组列车开行特点及中小城市动车组客流特征,针对制约城市群内部中小城市动车组列车开行的主要问题,探讨研究了中小城市动车组列车开行方案。

全隧道高速市域动车组气动外形优化研究

受限于城市空间,市域动车组往往存在较长的高阻塞比隧道运行区间。随着城市轨道交通运营速度等级的提高,匹配较高速度等级与隧道运行高阻塞比的外形优化减阻技术亟待展开。采用三维稳态、可压缩雷诺时均N-S方程和SST k-w双方程湍流模型,研究不同头型市域动车组列车在无限长高阻塞比隧道内以200 km/h运行时的气动阻力分布情况,并提出合理的优化头型选型方案。所选数值方法通过风洞试验验证了其准确性。研究结果表明:对于在高阻塞比隧道中运行的市域列车,尾车表面负压较大,列车阻力分布整体呈现尾大头小,各节车厢阻力系数分布为:尾车>头车>中间车1>中间车2,分别占比约50%,26%,14%和10%。采用的头型方案中,方案3的气动阻力性能最优,相对于原方案其气动阻力降低7%。列车头型的变化对顶部气流影响较小,而底部排障器的导流设计对底部转向架区域的气流影响较大。最后,结合不同头型列车的外形特征与阻力分布情况,总结得出了高阻塞比隧道内运行时低阻头型造型的基本特点与建议:适当提高鼻尖高度,并将排障器、头部两侧设计成向上导流、增加其流线型长度。

市域铁路动车组技术平台选择

市域铁路不同于国铁客运专线和城市轨道交通,国内现有动车组不能适应市域铁路的特点,需要在CRH动车组基础上降速改造或在城轨车基础上提速升级。从运行速度、牵引系统、转向架等方面比较了两种技术平台的可实施性和难易程度,提出了市域动车组应选择以CRH动车组为技术平台进行研发。

温州市域动车组轮径自动校验优化策略研究与应用

根据温州市域动车组牵引系统设计的特点,提出了一种电动车组动力轴轮对轮径自动校验的控制方法。试验结果表明,该方法能准确校验电动车组各动力轴的轮径,辨识精度可以达到±0.5 mm。当校验到轮对轮径差过大时,能通过降低牵引电机功率或封锁牵引变流器脉冲的方式,保证动车组的安全可靠运行。