基于IWOA的高速列车运行曲线节能优化研究

为降低高速列车运行能耗,使列车经过变坡点和变曲率点的附加阻力计算更精确、更贴近实际,提出了一种改进的鲸鱼优化算法(improved whale optimization algorithm,IWOA),对高速列车的运行曲线进行节能优化。首先,建立高速列车多质点附加阻力模型;其次,考虑满载率对列车运行能耗的影响,以准时、准点、限速为约束条件,构建新的能耗模型;然后,用IWOA对中间线路牵引-惰性工况转换点的最优位置进行搜索,IWOA引入混沌映射策略、自适应收敛因子和哈里斯鹰围攻机制,能有效提高算法的收敛速度和寻优精度,全局搜索能力显著增强,从而实现高速列车进一步节能运行的目的。最后,以合肥站—蚌埠站线路参数与CRH3型高速列车参数为实例,基于MATLAB平台进行仿真。仿真结果表明:采用PSO算法、GA算法和IWOA对高速列车运行曲线进行节能优化,优化后的曲线使列车运行能耗分别降低了7.81%,10.16%和15.95%。因此,IWOA对列车节能优化效果更加明显。

晋鲁地区铁路重去重回循环班列设计研究

晋鲁地区铁路路网结构完善,且货物交流频繁、交流量大,为打造重去重回的物流循环体系奠定了良好的基础。通过梳理山东省沿海港口及其辐射的山西省钢铁企业、煤矿企业等铁路重点客户运输需求,分析晋、鲁地区间铁路运力资源配置情况,基于“重去重回”循环列车产品模式,以各站点间运输需求为基础,以产品运营总收益为优化目标,以铁路区段和车站能力等具体情况为约束条件,构建铁路重去重回循环班列开行方案设计模型。基于铁路实际货物运输网络,求解得到晋、鲁地区实际可行的重去重回循环列车产品方案。

车辆条件对高速列车横向振动偏移量的影响

为研究不同车辆条件对列车横向振动偏移量的影响,从而为高速铁路限界的拟定提供理论依据。基于SIMPACK有限元软件,建立车辆-线路耦合模型,研究车辆载荷、新旧车轮、车辆类型对高速列车横向振动偏移量的影响。仿真结果表明:磨耗到限的旧轮较新轮对横向振动偏移量的影响较大,最大从73.8mm增大到156mm;动车满载有利于减小车体的横向振动偏移量;由于车辆悬挂系数等参数不同,动车车型对车体的横向振动也有影响;线路条件对车体的横向振动偏移量影响较大,建议制定车辆限界时除车辆本身的状态外,还应考虑线路条件的影响。

射击心理教育教学初探

手枪射击是公安院校射击教学的重点科目 ,它历来是轻武器射击训练的老大难。通过射击教学中学生心理因素与射击技能之间关系的分析 ,提出射击技能训练更应注重学生的心理素质教育。学生对射击课的强烈要求和兴趣 ,实际是对实弹射击兴趣 ,而课程必须从理论与基本功训练课开始 ,学生在课堂上的乏味和情绪低落形成强烈的心理反差。克服动机冲突成了提高射击教学效率的关键 ;

考虑满载率均衡性的大小交路列车开行方案优化研究

多交路列车开行方案的优化编制是城市轨道交通网络化运营面临的重要课题.根据大小交路列车运行特点,本文构建大小交路列车开行方案双层规划模型.上层模型考虑小交路区段乘客乘车选择偏好对列车客流分担比例的影响,以乘客等待时间、车辆走行公里和列车运行时间最小化为目标,以小交路折返站、发车频率及大小交路的发车比例为决策变量;下层模型以大小交路列车间满载率的均衡程度最大为目标,以列车编组辆数和发车间隔为决策变量.算例结果表明,采用"大交路大编组,小交路小编组"可以提高大小交路列车间满载率的均衡性;考虑满载率均衡性时,早晚高峰大小交路列车间平均满载率差值分别减小21.5%和17.9%;调整列车发车间隔和缩短小交路列车编组2种方法均可以提高满载率的均衡性.

货物列车编组对列车-桥梁系统空间振动的影响

基于列车、桥梁空间振动分析模型,利用弹性系统动力学总势能不变值原理及形成系统矩阵的“对号入座”法则,建立了列车-桥梁系统空间振动矩阵方程,采用Wilson-θ法求解。研究了5种不同货物列车编组对列车-桥梁系统空间振动响应的影响,得出了一些符合物理概念的桥梁振动响应时程曲线。研究结果表明:机车、车辆轴重是影响桥梁竖向振动位移的主因;空载货车作用下的车桥系统横向振动响应比重车的要大;全列空车编组及空重混编是影响列车-桥梁系统横向振动响应的不利编组,而全列空车编组更为不利;在进行桥上货物列车脱轨分析时,宜采用全列空车编组;通过改善列车编组的方法可以提高列车-桥梁系统振动性能。

基于动力总成-整车模型的发动机等效激励参数识别

发动机激励的提取对于动力悬置系统的设计至关重要,但目前发动机载荷识别以逆矩阵法为主,存在工作量大、耗时较长等不足。提出了一种新的发动机激励识别的方法:建立发动机等效激励参数模型,并将该激励加载于动力总成-整车仿真模型上,从而计算出悬置上下支点振动加速度;以仿真与试验加速度的差异为目标,采用遗传算法,对等效激励的参数进行识别,从而识别出发动机多方向激励;通过引入随机因子保证发动机激励识别的准确性。运用该方法对某款轿车进行了分析,所得加速度曲线拟合度高,载荷识别结果较好;运用识别激励进行悬置优化,最终怠速频率下悬置系统的隔振性能大幅度提升。

城市轨道交通运营关键绩效指标对标分析与思考

该文选取了能够反映城市轨道交通运营效率效益的四个关键绩效指标,包括客运强度、满载率、列车服务可靠度、司机生产率,对这些关键绩效指标的含义以及国内外水平进行了对标分析,并且给出了指标进一步改进提升的对策建议,可为各城市轨道交通运营单位持续提升运营绩效水平指明方向。

全行驶状态下虚拟轨道列车的动载及道路友好特性

为分析虚拟轨道列车在站间全行驶状态下(牵引、匀速、制动)的动载特性和道路友好性,基于车辆动力学、轮胎动力学、非线性动力学等理论,构建了随机路面激励下的虚拟轨道列车动力学模型,该模型考虑了车辆之间的耦合作用和轮胎-路面的相互作用,并对该动力学模型进行了验证。通过理论分析和数值计算,对虚拟轨道列车在站间全行驶状态下的动载特性和道路友好性进行了探究,同时分析了运行速度、路面等级和加/减速度的影响。结果表明:全行驶状态下的各轮纵向力趋于稳定值,牵引和制动状态下大小相等,方向相反,匀速状态下趋于零。牵引状态下车辆1前轴垂向动载荷均方根值最大,而制动状态下车辆3后轴最大。相较于牵引和制动状态,匀速状态下的道路友好性更优。垂向动载荷均方根值和道路友好性均与运行速度、加/减速度均呈正相关,与路面等级呈负相关。研究内容能够为虚拟轨道列车的运行模式提供建议以提高运行效率,同时,能够为沥青路面的选型提供指导以减缓道路损坏。

基于负载电流的自适应脉冲序列控制移相全桥变换器

针对脉冲序列控制移相全桥DC-DC变换器输出电压纹波大、负载范围小的问题,提出了一种基于负载电流的自适应脉冲序列控制技术。在每一个开关周期,通过采样负载电流产生两组预设电流值,并由电压外环选择预设电流值,再由电感电流内环控制有效占空比,实现对移相全桥DC-DC变换器的控制。分析了自适应脉冲序列控制移相全桥变换器的工作过程和控制原理,研究了不同负载时自适应脉冲序列控制移相全桥变换器的参数设计和输出电压特性。与传统脉冲序列控制和峰值电流控制相比,自适应脉冲序列控制优化了变换器的输出电压纹波,增大了负载范围,极大地提高了瞬态响应速度。最后,通过搭建额定输出电压电流为28 V/4 A的实验样机,验证所提出控制策略的可行性。

无砟轨道列车荷载层间分布特征及压电式测试系统研究

为研究无砟轨道列车荷载传递特征及测试方法,建立了双块式无砟轨道实尺试验平台,分析了钢轨支点压力和道床板、支承层底部荷载分布规律,并与动力学仿真结果对比。得出主要结论:石基压电式压力测试系统及压电式测力垫板测试系统,测试结果准确可靠,可用于无砟轨道结构健康监测;道床板底部荷载横向呈双峰型分布,两轮载间荷载效应叠加不明显,横向分布范围占道床板宽度的50%左右,道床板宽度具有优化空间;轮载传递至支承层底部时呈M型分布,轮载分布较为均匀。理论分析和试验结果可为无砟轨道现场测试提供参考,所得荷载传递规律,可为无砟轨道尺寸优化和下部基础设计取值提供理论依据。

板式无砟轨道自密实混凝土疲劳损伤分析

针对中国铁路轨道系统(CRTS)Ⅲ型板式无砟轨道结构在反复的列车荷载及复杂服役条件下,轨道结构容易产生高周疲劳损伤问题,以自密实混凝土层为研究对象,编写了高周疲劳损伤本构关系的材料子程序,采用全耦合法探究了列车荷载变化、初始劣化、板端离缝对填充层疲劳损伤的影响规律.结果表明:采用全耦合法能够揭示疲劳损伤与结构应力之间的耦合关系,弥补了传统解耦法结构应力不随损伤累积而变的局限性;列车荷载变化及自密实混凝土初始劣化,填充层在服役期内的损伤累积近似服从迈纳(Miner)准则;板端离缝为自密实混凝土层疲劳损伤的主要影响因素;考虑复合因素作用对填充层疲劳损伤的影响,当离缝长度为0.9 m时,疲劳损伤非线性累积,弯拉应力随损伤累积逐渐减小,当离缝长度为1.2 m时,填充层疲劳破坏,应力重分布,减小的弯拉应力向未损伤区域转移.