基于车轮廓形磨耗分析的地铁经济镟修策略

目的:为协助地铁部门制定车辆轮对镟修策略,选择更优的车轮镟修公里数节点及制定每次镟修时的模板选用方案,在保证经济性的前提下延长车轮使用寿命。方法:从轮缘磨耗面积、镟修轮径损失值和车轮轮径3个指标出发,搭建了一种考虑整列车磨耗规律的经济镟修模型。基于所建模型,对某地铁的一个案例进行了研究。找出该地铁列车车轮的轮缘磨耗面积、镟修轮径损失值和车轮轮径3个指标的磨耗变化规律后,将其输入到所建模型中进行迭代计算。根据计算结果中的不同镟修公里数节点下的车轮寿命、单位成本里程数和最后一次镟修后可运行里程数等指标,制定选择镟修公里数节点所应遵循的原则,最后根据计算结果和所提原则给出优选的经济镟修公里数节点和镟修模板选用方案。结果及结论:研究结果表明,若该地铁列车的新轮首次镟修采用轮缘厚度为30 mm的模板,后续的镟修采用轮缘厚度为28 mm的模板,则相较该地铁部门以往在列车运行里程为31.2万km左右时镟轮,采用模型计算给出的21.7万km优选的镟修公里数节点,在保证镟修经济性的情况下,最多能延长车轮总寿命里程为11.7万km,车轮寿命延长了8.3%。

地铁车辆车轮轮缘异常磨耗检测中的箱线图算法和改进孤立森林算法

对某地铁列车48个车轮的实测廓形监控数据进行了批量分析,以轮缘磨耗面积变化速率和轮缘根部滚动圆半径差之半变化速率为分析指标,分别采用箱线图算法和改进孤立森林算法进行磨耗异常检测。箱线图算法具备较好的抗干扰能力,可得到对各指标单独检测的客观统计结果;改进孤立森林算法运行效率得到提高。经对比,2种算法得到的磨耗异常检测结论较一致,验证了两种算法的可行性。

基于降维观测器的磁悬浮最优控制方法

为了解决磁悬浮列车的车轨耦合振动问题,以磁悬浮列车最基本的单元"单磁铁悬浮系统"为研究对象,提出了一种基于降维观测器的状态反馈最优控制方法,并在搭建的附带弹性轨道梁的单磁铁悬浮试验台上得到了有效验证。研究结果表明,该控制方法采用降维观测器能够准确快速地对系统进行状态估值,效果良好,结构简单,易于在工程上实现;在不考虑轨道梁的阻尼衰减作用时该控制方法仍能使系统迅速稳定,能够有效抑制磁悬浮列车的车轨耦合振动问题,降低系统的稳定性对轨道梁刚度的要求,减少磁浮交通的建设成本。