基于SSA-VMD的地铁列车滚动轴承故障诊断方法

滚动轴承是地铁列车走行部的关键核心部件之一,其状态好坏关系到列车的安全运行。由于地铁线路弯道多、黏着小,路况比较复杂,列车运行时往往伴随着轮轨啮合产生的大量噪声,即便轴承故障产生异常振动也会被淹没在噪声之中,非常不利于对轴承状态的识别与诊断。针对地铁列车转向架滚动轴承信号含噪的故障状态诊断问题,提出一种基于SSA-VMD的滚动轴承降噪特征提取的故障诊断方法。先利用奇异谱分析(Singular Spectrum Analysis,SSA)方法抑制故障信号中的非周期噪声成分,再将经SSA处理的信号进行变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD),仿真实验及故障轴承实验结果表明,SSA能够有效地抑制故障信号中的噪声成分,随后变分模态分解算法能准确地将故障特征按照不同的特征频带分解出来,SSA-VMD方法能够在噪声背景下有效的提取出故障周期脉冲特征。

南宁地铁1号线列车能耗统计分析

针对南宁地铁1号线列车在AW2工况下,上、下行各区间的运行牵引能耗和再生制动能量,结合运行线路区间长度、区间高度变化,分析影响列车能耗的主要因素,并为列车蓄能装置的容量设计提供参考。研究结果表明:在复杂线路环境下,列车在AW2工况单次再生制动产生的能量约为5～14 kW·h,受区间线路变化的影响较大。当考虑再生制动能量100%回收时,AW2工况下列车上、下行平均牵引能耗与区间长度的相关系数接近0.9,每km能耗约为6.6 kW·h。

基于车载检测的列车轮对踏面擦伤故障诊断研究

为确保高速列车的行车安全,需实时监测列车轮对的运行状态,提出了基于惯性基准法的车载轮对几何参数的检测方法,并在此基础上设计了基于粗糙集理论(RS)和支持向量机(SVM)的轮对踏面擦伤故障诊断模型,对轮对踏面进行状态监测与故障诊断。整个故障诊断方法为:首先利用传感器组采集轮对几何参数,将采集数据用时间对准算法进行对准;然后将对准数据进行小波包分析、构造故障特征集;再用粗糙集理论进行属性约简,提取特征集,消除冗余信息;最后使用支持向量机构建故障诊断模型进行故障分类,从而实现轮对踏面擦伤故障实时诊断。MATLAB仿真分析表明,使用该故障诊断方法构建故障诊断模型时间短(为0.226 633 s),诊断准确率高,达100%,取得了较好的诊断效果。文中所用方法也可以推广应用到如轨道交通、船泊、采矿等有旋转体并需要进行实时数据采集、状态监测与故障诊断的领域。

基于矩阵离散法的地铁列车节能优化操纵方法及实现

综合考虑由坡道、弯道组成的复杂线路,通过研究列车特定运行规律,对线路隔断分离分析,进而采用拉格朗日乘数法建立限定时间、速度、加速度等约束条件下的最小能耗模型,提出将地铁列车各阶段参数进行离散化分解并编码,继而对不同控制序列建立离散化矩阵模型,以寻找最佳节能操纵策略的矩阵离散方法。引入基于粒子群寻优算法的组合计算以提高算法精确度和增强全局寻优能力,以此为基础设计基于矩阵离散法的地铁列车优化操作智能系统,为列车安全、节能行驶提供理论和实践参考。案例证明该方法有效且计算精确。

南宁地铁1号线轮轨磨耗分析与改善措施

在城市轨道交通中,轮轨关系的好坏影响着电客车运行安全与舒适度。针对南宁地铁1号线部分列车在正线运行过程中出现异响的情况,测量实验车辆车轮的外径及径向跳动值,对车轮踏面磨耗程度、趋势进行分析。结果表明,列车车轮踏面在磨合期磨耗较为严重,后期磨损趋于稳定,列车行驶在未经打磨的轨道会加重踏面的磨损。在新线投入使用前对钢轨进行打磨能有效改善轮轨关系,延长车轮踏面使用寿命,为指导现场的检修工作与预防性维修提供依据。

地铁车辆场段工艺设备检修管理影响因素探析

在地铁运营体系中,场段工艺设备是重要的辅助设备,工艺设备的高可靠度和可用度,对地铁的正常运营具有重要意义。而工艺设备的检修,就是提升场段工艺设备RAMS性能的重要手段。本文从地铁车辆场段工艺设备检修的意义、检修模式影响因素等方面探析,通过工艺设备的日常保养、周检、月检、半年检和年检等检修规程后,能及时解决设备存在的故障,预防故障的发生,提升设备运行稳定性,并对后期备品备件的储备、选型,工器具的优化配备和科研技改的开展等方面都有重要指导意义。然由于地铁车辆场段工艺设备的特殊性,存在地铁车辆场段内设备数量单一、集成度高、核心技术被封锁、现场使用条件受限、检修人员技术力量良莠不齐等因素,使工艺设备维护检修人员必须从设备初期设计要求、设备的质量属性、原始技术积累、检修模式的选择、修程修制设置与人员配备等方面着手优化工艺设备的检修周期和内容,降本增效,以期提升工艺设备检修质量和检修效率,确保城市轨道交通的正常、有序运营。

温度和压力对煤油燃烧反应诱导时间的影响

煤油作为航空航天发动机的理想燃料,其点火特性对动力装置的研制至关重要。本文开发了等容绝热燃烧的化学动力学计算软件,可进行包含准总包反应的燃烧机理计算。采用8组分19步反应计算了氢-空气燃烧,采用10步准总包简化反应机理计算了煤油-空气燃烧,计算结果与实验结果符合较好。计算了不同初温和压力条件下煤油的反应诱导时间,结果表明,初温和压力对煤油反应诱导时间的影响都很大;温度和压力的提升会使反应诱导时间迅速缩短;初始压力为18 MPa时反应诱导时间只有5. 3μs,而101. 325 kPa时的反应诱导时间长达800μs。

基于Linux+ARM的列控设备数据采集系统设计

为解决多种列车监测与控制设备(如LKJ2000、TAX2、TCMS系统)数据集中化处理的问题,在分析列车车载设备接口电气特性以及数据协议的基础上,利用UDP拥塞控制方法提高网络利用率,设计了基于嵌入式Linux+ARM的多通道串口列车监测与控制设备数据采集系统。仿真测试实验表明,该系统能够实时、准确、可靠地采集TAX2、TCMS设备数据,数据采集的准确率可达100%,为实现列车远程监测与故障诊断车载数据采集提供有力支持。

电力机车优化操纵国内外研究算法综述

针对电力机车优化操纵国内外研究现状及其所用算法进行研究,分析不同算法在求解电力机车最优操纵方法时的运算过程,论述不同算法在求解机车最优操纵方法的实用性、推广性及其优势与不足,为进一步寻找电力机车优化操纵更优算法、探索机车更节能操作方法和研发机车模拟操作指导系统提供依据。

基于小波包和贝叶斯分类的机车走行部滚动轴承故障诊断研究

机车走行部滚动轴承的状况直接关系到机车的性能和列车的运行安全。针对目前机车走行部滚动轴承故障诊断准确率不高、模型构建时间较长的问题,提出一种基于小波包和贝叶斯分类的故障诊断方法。通过小波包变换构造故障特征集,利用粗糙集和主成分分析进行降维,将未降维和降维之后的故障特征集输入到贝叶斯分类模型中实现故障诊断,最后将贝叶斯分类方法和神经网络及最小二乘支持向量机方法进行比较。仿真结果表明,朴素贝叶斯分类方法构建模型的时间更短,分类准确率更高。

基于旗鱼优化器的列车通信网络拓扑优化研究

针对现有列车通信网络流量分配不均和时延高的问题,建立一种基于旗鱼优化器的列车通信网络拓扑优化模型。首先,引入网络演算理论表征列车通信网络时延指标,利用负载方差描述负载均衡性,构建以拓扑成本为约束,网络时延和负载最小为目标的模型;然后,采用无向图抽象列车通信网络拓扑结构,提出基于旗鱼优化器的网络拓扑优化算法进行拓扑优化;最后,以8节编组的动车组为例,对其列车通信网络拓扑进行优化,并分析拓扑优化后的列车通信网络性能。仿真分析结果表明,相比于传统的总线型列车级网络拓扑,采用该算法对拓扑进行优化后,列车级网络拓扑的负载方差和网络时延分别降低了43%和24%。研究结果可为列车通信网络性能优化提供理论和实践参考。

小半径曲线钢轨非对称打磨目标型面优化

小半径曲线钢轨非对称打磨能够减少轨头侧磨,增加轮对导向能力,对非对称打磨目标型面优化,能够提高打磨质量,进一步改善轨道车辆通过小半径曲线时的轮轨接触性能和轮对导向能力。利用NURBS曲线构建了基于可调权因子的钢轨非对称打磨区域轨头曲线参数化模型,建立了以轮轨接触性能和轮对曲线通过能力Kriging代理模型为目标函数的非对称打磨目标型面多目标优化模型。采用NSGA-Ⅱ算法对可调权因子进行多目标优化,得到了优化的钢轨非对称打磨目标型面。优化结果表明,车辆的轮轨接触性能和轮对曲线通过能力得到明显改善。

南宁地铁2号线弓网拉弧打火原因分析与改善措施

作为城市轨道交通研究的核心问题之一,弓网关系的好坏直接影响着电动客车的受流质量和安全运行。论文在分析弓网关系重要性的基础上,阐述了拉弧打火产生原因及危害,再针对南宁地铁2号线电动客车运营过程中的弓网拉弧打火情况进行了介绍分析,并提出了相应的改善措施,为城市轨道交通弓网关系及拉弧打火的改善优化提供参考。

无砟轨道裂缝影响因素及修复工艺探讨

随着我国轨道交通技术的发展,无砟轨道得到了越来越广泛的应用,而无砟轨道的各项RAMS性能对列车的运行安全有重要影响,因此有必要对无砟轨道的全寿命周期内各项性能指标进行研究。主要对无砟轨道的裂缝伤损和修复工艺进行重点研究。基于轨道线路的重要性和易出现裂缝等病害特性,建设单位和施工单位除应采取多种有效措施防止或减少无砟轨道出现裂缝伤损外,还应在无砟轨道出现裂缝后积极应对,在熟练掌握相关修复工艺的前提下,选用合理的修复材料,及时有效地采取措施对裂缝等病害进行治理并加强伤损修复处的监测,降低裂缝伤损等病害的复现概率,为列车的安全运行提供可靠的线路保障。

地铁机电设备安装调试中的若干问题分析

地铁工程是我国城市建设、经济发展的重要工程之一,其中机电设备的安装、使用、调试工作对于工程建设来说非常重要。通过对地铁工程的设计及施工等问题进行研究发现,新技术以及新情况的出现对于地铁机电设备的安装、调试成本有一定的影响,本文以此为论点,通过对地铁机电设备安装调试的相关问题进行研究,提出相应的改进措施,并分析其带来的经济效益。

RAMS管理在南宁地铁1号线列车检修中的应用

结合南宁地铁1号线列车运营及检修需求,引入RAMS管理技术,通过地铁列车系统拆分、RAMS指标量化及全生命周期成本(LCC)对列车检修的影响分析,指导和优化列车检修规程制定与实施,切实提升列车检修水平、质量和速度,达到"供好车、供足车"的列车检修目标,确保南宁地铁实时、高效、快捷的运营理念得以落实,保障列车可靠安全运营,最终推动城市轨道交通行业的发展。

地铁列车牵引传动控制研究及发展综述

文章针对地铁列车牵引传动控制研究与应用现状,结合电力电子器件、计算机控制算法等成熟技术与理论在牵引传动控制中的应用,分析不同控制模式、控制策略在地铁列车上应用的优势与不足,并就当前社会的发展趋势分析今后地铁牵引控制的发展方向。

BIM技术在地铁车站运维系统中的运用与研究

以BIM技术为研究对象,在分析该技术在地铁车站运行维护中具备的功能特点的同时,详细地阐述该技术在实践中的应用情况。实践可知,BIM技术的应用能够提升地铁车站的运行维护质量,对地铁车站工作起到的作用很大。

城市轨道交通轮轨擦伤原因与改善措施

为进一步分析轮轨擦伤产生原因,文章针对某城市轨道交通运营线路多处钢轨擦伤情况进行技术原理和故障数据分析。结果表明:当轮轨之间黏着系数不满足当前黏着系数要求时,电动客车动轴将迅速出现较大空转滑行,使轮轨之间发生严重的摩擦现象,导致轮轨擦伤。当电动客车正常运行时,如风险识别不当,将造成轮轨之间黏着系数不满足当前所需黏着系数,从而导致轮轨严重擦伤。文章针对此类风险情况给出了相应建议,为改善轮轨关系,延长轮轨使用寿命提供了依据。

无砟轨道施工裂缝产生原因分析及控制措施

对无砟轨道的施工裂缝产生原因进行分析,结合无砟轨道的施工情况进行充分考虑和研究,对无砟轨道裂缝的类型进行分析和探讨,以此为基础对混凝土的配合比进行规范和优化,严格控制混凝土的施工材料,同时改进混凝土施工工艺,加强混凝土养护措施,可有效防止无砟轨道施工过程中产生裂缝,对提高无砟轨道的强度及安全性有积极意义。