低真空管道高速磁浮交通无线通信系统性能评估方法研究

由于受列车高速移动引入的多普勒频谱扩展影响较小,基于泄漏电缆架构的无线通信技术在管道或隧道场景内的高铁移动通信中得到广泛应用。考虑到多普勒频移和电波传播损耗随着载波频率的降低而减小,采用700 MHz标准频段的5G系统被认为是实现低真空管道高速磁浮交通中无线通信的关键途径。面向该通信场景,基于几何单跳多输入多输出泄漏电缆信道模型,分析和对比高速移动场景下视距、非视距的多普勒频谱特征。在此基础上,基于5G标准帧结构,采用一种低复杂度的最小均方误差时域信道估计方法,评估信道估计的归一化均方误差性能,并仿真对比相应系统的频谱效率和误块率性能。仿真结果表明,基于泄漏电缆的700 MHz频段5G系统能够支撑最高速度达1000 km/h的低真空管道高速磁浮交通无线通信应用。

低真空管道磁浮系统环境测试与数据处理

针对低真空管道磁浮交通运输系统搭建了数据采集系统,采用了GPS信号授时与IEEE1588以太网时钟同步的方式实现了分布式数据采集系统的时钟同步网络;对系统的多传感器进行了低真空和电磁场环境的影响测试,发现低真空环境下激光位移传感器产生了测量值减小的现象;同时以激光位移传感器为例,对比低真空环境下不同数据降噪方法对添加了不同信噪比的高斯噪声进行滤波处理,得出了不同信噪比下不同降噪方法的处理效果,以此为依据在工程实际情况选出最合适的降噪方法来得到更好的降噪效果;最后采用了基于不同降噪方法差值的数据异常值处理方法,与普通的区间估计异常值处理方法对比,从跳点去除效果和总去除个数证明了基于小波降噪的差值处理法对异常值处理的有效性,满足了实际工程的需要。

长沙至衡阳低真空管道磁浮线路方案动力性能评估

低温超高真空管磁悬浮是当前世界各国争相发展的超高速交通方式之一。目前,该研究正处于起步阶段,有必要对其动力性能进行评估。以长沙至衡阳低真空管道磁悬浮试验线为例,建立低温超导电动悬浮制式的车辆-线路耦合模型,分析磁浮车辆通过该段线路时的动力性能。首先,计算得到以1 000 km/h速度运行时的车体垂向和横向加速度、悬浮力及导向力情况。在此基础上,绘制各动力性能指标的频数直方图,分析其在不同区间的分布情况,研究各动力性能指标随曲线半径的变化规律。研究结果表明,磁浮车辆通过长沙至衡阳线路时,计算得到的车体垂向和横向加速度均低于舒适性限值,动力性能满足要求;从车辆动力性能角度来看,缓和曲线长度设置为1 400 m合理;曲线半径20 000 m、车速1 000 km/h与横坡为16°相匹配,各项动力性能指标较优。研究结果可为超高速磁悬浮线路设计提供参考建议。

低真空管道超高速磁浮列车气动问题系统配置初探

低真空管道超高速磁浮系统是将低真空管道和高速磁浮技术结合的新型超高速地面交通系统,可有效降低列车超高速运行时的气动阻力及气动噪声,实现800~1000 km/h甚至1000 km/h以上的运行速度。本文探讨了低真空管道超高速磁浮列车空气动力学数值模拟方法,研究了管道压力、管道面积、列车速度对低真空管道超高速磁浮列车气动阻力、气动升力、气动噪声源、管道交会压力波、发热设备温度等空气动力学性能的影响规律,并针对低真空管道超高速磁浮系统典型场景进行了初步工程化探讨。研究表明:当列车速度为600 km/h时,管道常压–管道面积100 m^(2)和管道压力0.3 atm–管道面积40 m^(2)的配置具备工程可行性;而管道压力0.3 atm–管道面积100 m^(2)下的设备散热存在问题,工程可行性存在一定挑战;当列车速度为1000 km/h时,管道压力0.3 atm–管道面积100 m^(2)下的设备散热问题显著,工程可行性挑战较大;若进一步降低管道压力,设备散热与气密强度设计难度将进一步加大。

低真空管道磁悬浮试验园区通信方案研究

低真空管道超高速磁悬浮列车具备高速、低能耗、低污染等特点,其应用将推动“超级城市群”的资源优化配置,提高人员及货物流动性,加速经济发展,实现清洁低碳、高效快速出行的新型交通运输方式。在试验线建设过程中,通信设计应满足试验园区智能化、数字化的统一管理需求,为园区提供安全防护、系统互通互联、实时监控等服务。本项目在试验控制中心设立数据中心,为园区各系统提供统一调度平台。

真空管超高速磁浮交通系统平面曲线参数运动学分析

针对真空管超高速磁浮交通系统线路设计实践,考虑真空管道构造特性和选线灵活性,基于舒适度指标,分析平曲线参数控制因素,确定了曲线半径、缓和曲线长度取值,基于刚体运动学模型,利用质心运动定理和动量矩定理,建立车辆动力学基本方程组,对超高速条件下支撑力和导向力进行估算,分析支撑力和导向力与缓和曲线线形及欠超高之间的关系。研究结果表明:横坡与侧向加速度是影响最小曲线半径取值的关键因素,对于1000 km/h设计速度来说,最小曲线半径的取值范围为9880~138900 m;缓和曲线最小长度取值应同时满足侧向冲击、垂向冲击和舒适度指标要求,在设计速度为1000 km/h时,缓和曲线最小长度推荐取1120 m;由公式计算得出的支撑力和导向力随速度变化规律与欠超高变化趋势相同,缓和曲线线形影响支撑力和导向力变化方式,但不影响曲线上支撑力和导向力的最大值。研究成果可为真空管超高速磁浮交通系统线路设计提供参考。

低真空管道高速磁悬浮系统技术发展研究

轮轨式是目前轨道交通技术体系的主流,但由于空气阻力、轮轨黏着、运行噪声等问题的限制,在现有的技术水平下,难以经济地实现运营速度大幅度提高。为满足更高经济运行速度的需求,在利用磁悬浮技术减少轮轨摩擦、振动的基础上,构建低真空运行环境以减小空气阻力和噪声是未来更高速度轨道交通技术发展的重要方向。本文阐述了发展低真空管道高速磁悬浮系统的意义,研究了其技术特点、发展现状,分析了低真空管道高速磁悬浮系统的科学问题和关键技术,并提出了在国家层面立项研究、建设试验线和国家级实验室的政策建议。

低真空管道高速磁浮铁路桥梁结构关键技术的探讨

真空管道高速交通作为一种新型的交通运输系统,已成为世界各国研究的热点和行业重点发展方向。以目前国内外文献主要围绕的真空管道压力、阻塞比、气动阻力、磁浮体系和车体等方面行业现状的研究为基础,结合中低速、高速磁浮设计规范及设计理念,对桥梁结构影响较大的管道结构、管道材料、温度荷载、疲劳荷载等低真空管道高速磁浮铁路桥梁结构中存在的主要问题进行了初步探讨。

真空管道超高速磁浮交通换乘与安全环境分析

真空管道超高速磁浮交通是未来地面轨道交通发展的重要选择方式,为实现真空管道超高速磁浮交通工程化,需要对乘客换乘真空与常压转换、乘客应急疏散及救援、真空管道散热安全环境进行探索。利用乘客换乘连接通道方案和利用管道内隔离门方案,分析乘客换乘车站内真空与常压的转换设计方案;从地面管道疏散方式和山岭隧道疏散方式方面,探讨真空管道环境的乘客应急疏散及救援方式;从真空管道内超高速磁浮列车车体热平衡、超高速磁浮真空管道系统热平衡方面,研究真空管道超高速磁浮交通换乘散热安全环境,为真空管道超高速磁浮交通换乘与安全环境领域技术突破提供研究依据。

关于我国发展真空管道高速交通的思考

论述了我国发展真空管道高速交通的必要性和可行性.就管道压强、遮挡系数及其关键技术等基本问题展开讨论.重点论述我国发展真空管道高速交通的战略方针和技术方案.提出采用高温超导磁浮导向,同步线性电机牵引和低压强管道所组成的系统.建议立即开始研究试验,以期能于2030年前实现600～1000 km/h超高速真空管道磁浮列车的商业运行.

超高速真空管道交通技术发展现状与趋势

超高速真空管道交通是采用磁悬浮列车技术,利用密闭管道,通过抽取空气达到接近真空的低气压环境,从而实现列车全天候在无轮轨阻力、低空气阻力、低噪声模式下超高速(1000km/h及以上速度)运行的新型轨道交通技术。本文对目前国际上超高速真空管道交通技术研究现状与发展趋势进行了梳理分析,并提出了我国的发展对策建议。一、关于超高速真空管道交通1.定义与特点超高速真空管道交通,是采用磁悬浮列车技术,利用密闭管道,通过抽取空气达到接近真空的低气压环境,从而实现列车全天候在无轮轨阻力、低空气阻力、低噪声模式下超高速运行的新型轨道交通技术。

超高速真空管道交通技术发展现状与趋势

超高速真空管道交通是采用磁悬浮列车技术,利用密闭管道,通过抽取空气达到接近真空的低气压环境,从而实现列车全天候在无轮轨阻力、低空气阻力、低噪声模式下超高速(1000km/h及以上速度)运行的新型轨道交通技术。本文对目前国际上超高速真空管道交通技术研究现状与发展趋势进行了梳理分析,并提出了我国的发展对策建议。

我国真空管道高速交通的发展战略和技术方案

在地表稠密大气层中运行的地面高速交通，最高经济速度不宜超过400km／h。对此作者曾多次发表评论。然而，实现更高速度确有客观需要，也是交通科技工作者孜孜以求的梦想。那么，怎样才能实现更高经济速度呢?唯一可能是采用真空管道。本文拟就此发表作者的一些思考和观点，以期引起我国交通界的关注。

1000km/h真空管磁浮纵断面参数取值研究

研究目的:真空管超高速磁浮是实现超高速轨道交通发展的重要方式,本文基于1000 km/h速度需求,参考高速磁浮、高速铁路系统研究成果,展开选线设计中纵断面参数分析并给出纵断面参数建议值。研究结论:(1)考虑安全因素和运行控制系统的特点,真空管超高速磁浮线路纵坡不宜大于50‰;(2)综合考虑速度、垂向加速度、纵坡、横坡、平曲线半径的影响,最小竖曲线半径一般不宜小于78000 m,困难条件下不宜小于65000 m;(3)考虑超高速运营需求,线路竖曲线间应设置缓和曲线,缓和曲线线形建议采用三次抛物线,其最小长度一般条件下不宜小于560 m,困难条件下不宜小于335 m;(4)本研究成果可以应用于超高速磁浮项目工程线路设计。

沈志云院士提出真空管道高速交通设想

2004年12月18日，在四川(成都)院士咨询服务中心和西南交通大学共同举办的“真空管道高速交通”院士研讨会上，中国科学院和工程院院士、西南交通大学教授沈志云在他作的《关于真空管道高速交通的思考》的报告中提出了真空管道高速交通的设想．他认为，开放大气中的任何地面交通工具，商业运营速度都不宜超过400km／h，否则能耗和噪音急剧增大．

超高速磁浮真空管道地下实现方案探讨

本文以沪杭超高速磁浮项目为背景,通过介绍超高速磁浮真空管道的相关特性,阐述真空管道地下实现的三种可能方案;结合当前真空管道最新的研究成果及国内隧道施工工艺水平的现状对三种可能方案进行全面分析和评价,并提出推荐方案。最后,引出了超高速磁浮真空管道地下方案尚需解决的一系列问题,以求更多同行参与其中,共同探讨解决问题。

真空管道高速磁浮系统典型故障及处置措施分析

真空管道高速磁浮系统是将高速磁浮技术与真空管道技术相结合的新兴轨道交通技术,具有运行速度快、效率高等优势。然而,目前该系统仍处于理论研究阶段,运行安全性问题也亟待解决。以常导电磁悬浮高速磁浮列车为例,对系统典型故障进行初步分析,提出了相应的故障应急处置措施,并对系统未来进一步研究的方向进行了探讨。

真空管道交通——人类交通困境的有效解决途径

汽车、火车、飞机和轮船是现代文明的重要组成部分,但也是全球温室气体效应、气候变暖、大气污染、噪声污染、海洋污染的主要污染源,是石化能源的最大消耗者。其中汽车交通事故每天制造大量伤亡,严重威胁着人类生命安全。真空管道交通因其超高速、极低能耗、极低污染、极低噪声和相对安全等特性,建设成本不高,建成后可承担大部分长距离客货运输任务,降低长途汽车、火车和飞机的使用比重,从而可望从根本上有效解决人类交通困境。

追梦第五种交通运输:真空管道超高速磁悬浮列车

刘子忠记不清这是第多少次向人介绍他的梦想:建造时速超过600公里的真空管道超高速磁悬浮列车。在他看来,这已经不是什么高精尖的技术了,其所需要的悬浮隧道技术(阿基米德桥)、真空技术、磁悬浮技术、磁驱动技术现在都有成熟的解决方案,只需要把这些系统有机地集合起来,就能够将超高速磁悬浮列车的时速从600公里提高到1000公里、2000公里,甚至更高。应用该技术建设的横跨海峡两岸的海底悬浮隧道,可以抵御各种恶劣的海洋天气影响,真正实现全天候运营。采用这种技术制造的真空列车(类似胶囊)将成为人类历史上继火车、汽车、轮船和飞机之外的第五种交通工具。

真空管道超高速列车悬浮驱动技术探讨

研究了现有较成熟高速磁浮列车驱动和悬浮方案．特别就中国式真空管道超高速列车驱动技术进行了探究，并指出超高速驱动系统应关注的一些问题。结论是：同步直线电机更适用于高速，但受逆变器频率、供电电压等因素限制，其速度不宜超过700km／h；高温超导同步直线电机适用于1000km／h及以上的超高速驱动系统，但其设计难度大，目前尚处于研究阶段；考虑到电磁发射技术具有超高速、大推力、应用广泛等特点．设计了一种超高速磁浮列车概念模型。