城市轨道交通车辆基地用电节能新技术的应用

[目的]车辆基地用电量占城市轨道交通总用电量的比例较大。为了降低车辆基地的用电量,需结合用电节能新技术研究其在城市轨道交通车辆基地中的应用。[方法]通过分析车辆基地的功能布局和设备设施用电量,结合用电节能新技术的应用状况,对光能技术、节能灯具技术及智能照明控制技术等在车辆基地中应用的可行性进行了研究,分析了太阳能加热器、光伏发电设施、管道式日光照明系统、高大厂房光源、智能照明控制系统等的节能效果及效益。[结果及结论]太阳能加热器、光伏发电设施及管道式日光照明系统等用电节能新技术在车辆基地的应用中能够取得显著的节能效果;无极灯在车辆基地高大厂房的应用中具有较强优势,能避免产生大面积的光晕现象,较金卤灯年节省用电量39.8%;智能照明控制系统可对车辆基地照明系统实现智能管理和控制,使车辆基地照明按最佳经济方式运行,较非智能照明系统可节能10%~20%,有效降低了运营成本。

城市轨道交通车辆段再生制动能量电阻吸收装置选型及散热分析

[目的]城市轨道交通车辆段再生制动能量电阻吸收装置散热量较大,为有效解决此类装置的散热问题,需对再生制动能量电阻吸收装置进行选型,并对其散热能力进行分析。[方法]通过推导得出的城市轨道交通车辆段再生制动能量的计算方法,以及车辆段内的列车运行工况,对再生制动能量电阻吸收装置的电阻值选取、选型及散热分析等方面进行了详细分析。[结果及结论]结合列车在车辆段内的实际运行工况,提出了车辆段再生制动能量电阻吸收装置中制动电阻的计算及选取方法。再生制动能量电阻吸收装置的散热量一般依据该装置峰值功率,并结合其间歇工作的特性进行估算,但该计算方法未考虑热电阻工况,其理论计算值与实际运行工况存在一定程度的偏差。提出了再生制动能量电阻吸收装置的散热功率估算方法,以及散热功率的校验方法,并提出了该装置布置方式的建议方案。

城市轨道交通车辆寿命周期后期一体化维护方案探讨

随着中国城市轨道交通的蓬勃发展,车辆寿命周期后期管理亟待优化。文章提出一种一体化解决方案,以“车辆延寿+修程修制保障”为核心,旨在提升车辆性能并降低全寿命周期成本。通过分析传统修程体系的问题,提出新的修程修制以适应当前需求,制定车辆延寿程序体系,其中专项寿命评估至关重要,为延寿改造提供基础信息。改造后,实施修程修制匹配、备件供应保障等措施,确保车辆安全、可靠和可用。为保证延寿工作的有序开展,构建科学的延寿标准体系是城市轨道交通可持续发展的重要一环,需要明确延寿策略和流程,以规范评估、改造、检验、退运等工作。

新型城市轨道交通车辆切削式防爬器研究

[目的]当前,切削式防爬器存在切削初始峰值力过高问题,会出现刀具脱落或断裂,造成防爬器失效的情况。而且,既有双切削式防爬器极易出现内部切屑在管内堆积的情况。因此需对新型城市轨道交通车辆切削式防爬器进行研究。[方法]先建立切削式防爬器的有限元模型,通过将切削式防爬器的切削力、碰撞吸能仿真结果同相关文献的试验结果对比,验证有限元模型模拟方法的准确性。介绍蜂窝切削复合式防爬器和改进的内外双切削式防爬器的工作原理,并通过有限元模型的模拟计算,分析两种新型切削式防爬器的切削性能。[结果及结论]在切削式防爬器出现初始峰值力的位置设置诱导槽,可以有效地降低该峰值力;诱导槽的深度不小于切削深度效果更佳;诱导槽的宽度过大,会导致二次峰值力的增加,且刀具通过该诱导槽之后切削力会出现较大波动。与传统的抽屉式蜂窝防爬器相比,蜂窝切削复合式防爬器不仅吸能能力极为优秀,还能更换部件,具有可重复利用的特性。新型内外双切削式防爬器能将切屑从管内顺利排出,从而避免了切屑堆积。对比单切削式的防爬器,新型内外双切削式防爬器的吸能性能更优。

城市轨道交通共享车辆基地现状及布局形式研究

研究城市轨道交通车辆基地资源共享技术和布局形式,有利于提高网络运行效率和资源利用率,优化场段布局设计,节约轨道交通企业成本。研究分析了车辆基地共享类型,对比了国内外城市轨道交通车辆基地的共享条件、用地规模和布局形式。案例研究表明,我国城市轨道交通车辆基地资源共享率低、占地规模大,国外典型城市中东京的车辆基地资源共享情况最好,共享车辆基地布局紧凑、占地规模更小。最后,提出了我国建设轨道交通车辆基地建议:共享车辆基地可采用库房倒装、联合运用库、多层运用库、地下停车库等布置形式,节约用地,提高资源利用率,服务线路互联互通,实现车辆资源共享。

城市轨道交通车辆均衡修检修制度和计划性检修制度对比分析

[目的]为了尽可能降低城市轨道交通车辆购置费和运维成本,我国部分城市目前已开展均衡修检修制度,因此有必要将车辆均衡修检修制度和原有计划性检修制度进行对比分析。[方法]以重庆轨道交通为例,分别介绍了两种检修制度下的检修修程和检修周期,并对两种检修制度下的车辆上线率和检修列位进行了对比分析。[结果及结论]相较传统计划性检修制度,均衡修检修制度下每列列车每年扣车时间减少了19 d,且所需检修列位数增加了18.5%。结果表明,城市轨道交通车辆均衡修检修制度更为合理。

城市轨道交通车辆减重节能技术

[目的]由于城市轨道交通(以下简称“城轨”)车辆新增的全自动驾驶技术、高冗余性技术等均在不同程度上增加了车载设备的数量,导致城轨车辆的质量越来越大,且由于城轨车辆的总体运量较大,导致其总体耗电量也维持在一个较高的水平。因此,需对城轨车辆的减重节能技术进行研究。[方法]分别介绍了车体、牵引系统及辅助电源系统、转向架及制动系统、空调系统及车门系统、车钩及贯通道、车辆内装及客室设备的减重措施;分别介绍了牵引系统及辅助电源系统、空调系统和照明系统的节能措施。[结果及结论]可采用的减重措施主要有:车体采用全铝结构;牵引系统采用永磁同步电动机;辅助电源系统采用高频辅助逆变器;充电机采用高频软开关设计;转向架采用轻量化设计;制动系统采用模块化设计;内装及客室设备采用新型材料。可采用的节能措施主要有:牵引系统采用永磁同步电动机;辅助电源系统采用高频拓扑结构;空调系统采用变频技术;照明系统采用OLED(有机发光二极管)光源。应用所介绍的减重及节能措施,基本能够达到车辆整体减重10%以上、节能10%以上的目标。

城市轨道交通车辆基地防洪设计及监测方案研究

[目的]城市轨道交通车辆基地防洪关系到车辆基地及正线运营安全,为有效提高车辆基地防洪能力,需对车辆基地防洪设计要点及措施进行研究。[方法]从设计阶段对影响车辆基地防洪的场坪标高、改移河道设计等要点及注意事项进行详细分析;针对可能出现的大量积水通过车辆基地U型槽进入正线区间造成行车事故的不利情况,开展了防洪措施设计研究,分析确定了出入段线U型槽处为车辆基地防洪关键点;为提高其防洪应急处置能力,从水灾演化规律、监测原则、等级判断及预测、方案设计、智能决策及应急调度等方面进行了防洪及监测方案研究。[结果及结论]在出入段线U型槽位置,采用可移动拼接式防淹挡板设计方案;明确了防淹挡板设计及布置方案、专业接口要点、适用情况;通过设置水位监测点并结合监测融合算法系统、智能决策系统及应急调度指挥系统,构建了出入段线水灾监测、智能决策及应急调度方案,实现灾前、灾中、灾后全过程智能防洪预警及调度指挥。

城市轨道交通全自动运行车辆基地运用库内自动化区主动防护技术

[目的]城市轨道交通在运用库库前或库中设置下穿通道或上跨天桥实现人员进入自动化分区作业的做法,工程投资较大,人员走行距离长,作业极为不便,影响人员疏散,造成安全隐患,因此需进一步研究运用库内自动化区不采用下穿通道或上跨天桥通行的防护技术。[方法]基于FAO(全自动运行)车辆基地运用库内自动化区常规防护策略存在的消防安全隐患、通行不便、管理程序复杂、工程投资较大及施工难度大等问题,提出了主动防护技术。根据主动防护技术的思路,对运用库内自动化区进行了布置,并对主动防护作业流程以及主动防护技术的系统架构作了详细介绍。[结果及结论]FAO车辆基地运用库内自动化区的主动防护技术为:将中间通道的电动伸缩门由常闭状态调整为常开状态,取消下穿通道或上跨天桥,人员、维修车辆通过中间通道进入各自动化分区。采用主动防护技术后,运用库内中间通道在无车辆出入库作业时,人员可以正常通行,减少了人员和维保车辆走行距离,消除了消防安全隐患,提高了运营管理效率,减少了工程投资和施工难度。

基于均衡修的城市轨道交通车辆基地工艺

均衡修与传统检修都属于检修模式,在城市轨道交通车辆检修中起着重要作用。该文主要研究均衡修与传统检修对城市轨道交通车辆基地工艺的影响,希望更好地发现具有实用价值的检修模式,从而科学地发展城市轨道交通车辆基地工艺,保证城市轨道交通车辆运行水平,推动城市交通事业健康发展,激发城市发展活力。

城市轨道交通车辆轻量化地板材料隔声性能测试研究

随着城市轨道交通车辆的快速发展和居民生活质量的提高,公众在环保、节能、安静等方面对车辆提出更高要求,车辆地板材料也正朝着轻量化的方向发展。文章采用《测量规范》规定的测试方法,对铝蜂窝地板、胶合地板、酚醛地板3种车辆地板和塑料、橡胶2种车辆地板布进行隔声测试,得出不同类型车辆地板和地板布的隔声降噪效果。研究发现,厚度15~18 mm、面密度10 kg/m^(2)左右的轻量化地板,厚度3 mm左右、面密度3 kg/m^(2)左右的PVC、TPU地板布可实现重量轻,隔声好的效果,是速度120 km/h以下城市轨道交通车辆的理想地板材料。相关研究可为城市轨道交通车辆的隔声降噪设计提供参考,有助于推动城市轨道交通向更加环保、节能的方向发展。

城市轨道交通车辆段出入段线处钢轨绝缘节打火灼烧研究

城市轨道交通车辆段出入段线处钢轨绝缘节打火灼烧,严重危害车辆运行安全,是行业中普遍存在并有待解决的问题。文章以城市轨道交通车辆段出入段线处钢轨绝缘节打火灼烧实际案例为研究基础,从系统设计和设备部件2个角度着手,通过多专业、多因素开展分析可知,系统设计不完善导致钢轨绝缘节两端存在固有压差,以及绝缘组件因绝缘性能差且钢轨绝缘节两端存在压差,进而产生电流,造成燃弧发热,又因绝缘组件阻燃性能较差,导致钢轨绝缘节出现灼烧情况。通过实际工况的测试验证,在达到故障溯源目的同时提出改善建议,其中包含已开通运营线路的过渡方案和新建线路的长期研究改善方向,为城市轨道交通各专业联合运维管理及系统可靠性设计提供支持及思路。

城市轨道交通车辆检修维护技术应用研究

随着城市轨道交通的快速发展,轨道交通车辆的检修维护技术也变得越来越重要。城市轨道交通系统是现代城市交通的重要组成部分,它不仅能够提供高效、便捷的出行方式,还能够减少交通拥堵和环境污染。然而,随着轨道交通车辆的运营时间的增长,车辆的磨损和故障也逐渐增多,给车辆的安全运营带来了一定的风险。因此,对轨道交通车辆进行定期的检修维护,保证车辆的安全性和可靠性,成为了城市轨道交通运营管理的重要环节。文章主要对城市轨道交通车辆检修维护技术的应用进行探讨,从而提出有效的维护策略和方法。

基于城市轨道交通车辆控制系统应用分析

轨道交通车辆作为城市轨道交通的关键组成部分,肩负着重要的载客任务。其电气控制系统具备高度复杂性和高安全系数,对轨道交通运营的安全具有至关重要的影响。本文基于城市轨道交通车辆电气控制的特点,深入分析了车辆电气控制的功能及原理,旨在确保轨道交通运营的安全性和效率,具有重要意义。

城市轨道交通车辆基地绿智融合技术探究

从国家到行业、地方均对城市轨道交通绿色、低碳、智慧技术发展指明了方向。车辆与车辆基地作为城市轨道交通重要的载体与维保场所,有必要对其绿智融合技术进行相关探索。本文分别从车辆智能运维系统、维保智慧化,车辆基地智能设计、光伏发电技术、地源热泵空调系统、海绵城市技术等方面对绿色、智能关键技术进行了研究,并分析了城轨绿智融合技术规划、建造、运维全生命周期应用及发展趋势。

基于Citespace软件可视化兮析的我国城市轨道交通车辆发展研究

[目的]为了解我国近20年来城市轨道交通车辆发展研究情况,利用Citespace软件对我国近20年来城市轨道交通车辆相关文献进行可视化检索分析,并厘定前沿热点。[方法]在CNKI(中国知网)论文数据库中,将检索范围选择期刊,出版年度选取2001年—2020年,将检索条件设为“主题‘车辆’+全文‘城市轨道交通’”,获文献9392篇,以Refworks的格式导出,经Citespace软件筛选、去重后生成新的数据,研究包括文献数量及时间特征、关键词、被引频次、研究机构合作关系、研究热点以及前沿分析等内容。[结果及结论]研究节点以2008年和2016年为界,分为稳步增长、快速增长、指数式增长3个阶段;研究热点主要集中于“牵引”“制动”“动力学”和“转向架”等;研究前沿为“超级电容”“市域铁路”“车辆检修”等;相关学者和研究机构主要集中在高校和主机厂等。

城市轨道交通车辆智能运维系统信息安全技术方案

[目的]随着城市轨道交通规模迅猛增长,车辆运维信息化和智能化应用日趋广泛,城市轨道交通车辆智能运维系统的信息安全问题逐渐凸显和亟待解决。[方法]基于城市轨道交通车辆智能运维系统可能面临的软件漏洞、系统性防护缺失、网络传输安全等诸多信息安全风险和问题,参考多项国家和行业的信息安全标准,体系化地提出了安全分区、边界隔离、纵向认证、集中监管的信息安全防护技术方案。通过软件加固、访问控制、安全审计、入侵防范保护设备主机的安全;通过车载、车地、地面各通信网络之间的安全分区、边界隔离、安全传输、鲁棒网络保护网络传输的安全;通过管控保护业务数据的存储、传输、应用、销毁各环节提高其安全性;通过身份认证、会话管理、访问控制、安全审计、入侵防范保护应用平台的安全;通过分权管理和集中管控实现全系统的安全管理中心。[结果及结论]构筑的信息安全防护技术体系具备系统性、统一性、全面性,避免车辆智能运维系统遭受恶意攻击和非法入侵,保护系统安全性,从而实现安全、高效、可靠的城市轨道交通车辆运维。

城市轨道交通车辆基础制动装置选型及统型

[目的]基础制动装置的选型会影响城市轨道交通列车的制动性能、运行性能及运营成本等。针对我国目前基础制动装置种类众多,规格接口不同,以及通用化程度低的特点,对城市轨道交通车辆基础制动装置的合理选型显得尤为重要。[方法]从摩擦副热负荷的计算,空气制动与停放制动能力的校核,转向架接口及安装空间的校核等方面对基础制动装置进行了分析。完成了适用于设计速度分别为80 km/h、120 km/h的A、B型车辆基础制动装置的简统化工作,并给出了系列化中国标准城市轨道交通车辆制动执行机构的主要参数。[结果及结论]系列化中国标准城市轨道交通车辆的统型方案,可为基础制动装置选型提供参考。

基于频域特征的城市轨道交通车辆转向架疲劳分析

[目的]转向架作为承载车体的关键结构,其异常振动对轨道交通列车的服役性能有直接影响,因此需对车辆转向架疲劳进行深入研究。[方法]针对某城市轨道交通列车出现的转向架异常振动现象,通过开展正线载客跟踪试验,对测试车辆关键区域的动应力进行了分析,结合转向架构架的弹性模态,对不同轨道型式下构架振动和轮轨激励主频进行了对比研究。[结果及结论]该列车的动车转向架构架在车轮镟修前有17个测点的等效应力σ_(aeq)超出70 MPa的限值,而在车轮镟修后则只有1个测点的σ_(aeq)超限,因此车轮的不圆度对构架动应力的影响较大。车轮镟修前后构架的动应力信号在低频区段的主频均为59 Hz,车轮镟修后该主频能量依旧存在,说明其与列车运行速度和车轮不圆度的相关性较小;动应力信号在高频区段的主频在700 Hz以上,考虑到高频σ_(aeq)主要在25 MPa以内,因此对转向架构架损伤的贡献非常小。该型转向架构架存在频率约为59 Hz的电机与侧梁反向点头的弹性模态,与车辆动应力测点在长轨枕整体道床+ZX-2扣件、短轨枕整体道床+ZX-2扣件,以及浮置板道床(高档钢材)+ZX-2扣件等三种轨道型式上的动应力信号主频一致,而在其他轨道型式上不存在该主频,说明在部分轨道型式上构架弹性模态被激发,造成疲劳损伤值超标。该条线路车辆轴箱的垂向振动主频分别为60.5 Hz和37.0 Hz,其中60.5 Hz主要由车辆与轨道的耦合作用产生,而37.0 Hz与减振扣件存在一定相关性,故轨道道床和扣件型式的组合对轮轨振动产生有较大影响。

城市轨道交通车辆防滑保护控制技术

[目的]防滑保护控制技术是城市轨道交通车辆的关键技术,其控制目标为通过降低制动力来匹配轮轨间的实际黏着力,以减少或避免车轮踏面的擦伤。因此,有必要针对城市轨道交通车辆的特点,分析并研究城市轨道交通车辆的防滑保护控制技术。[方法]从防滑保护控制的原理出发,阐述了城市轨道交通车辆的轮轨黏着理论;介绍了城市轨道交通车辆的电制动防滑、空气制动防滑及电空混合制动的控制原理,以及轮轴抱死情况。[结果及结论]牵引系统的电制动防滑和空气制动系统的空气制动防滑均以蠕滑率和减速度为判据进行滑行检测。通过对制动力的调整实现对轮轨间的黏着利用率最大化,尽量避免轮轴抱死和车轮擦伤现象的发生。在电空混合制动的防滑控制方面,需根据不同系统的特性及滑行判据的差异,采用合理的防滑控制接口方案,以确保系统间防滑功能的正确配合。