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。

城市轨道交通线路级车辆能馈状态仿真研究

为响应国务院《交通强国建设纲要》中节能环保的要求,城市轨道交通车辆再生制动能量回收策略的研究尤为重要,其发展目标与纲要精神高度契合。鉴于国内城市轨道交通线路站间距不同,目前普遍采取的策略为依据实际情况配置差异化的地面再生能量利用设备,主要包括地面能馈系统和地面储能系统。文章探讨多种再生能量利用策略,进行系统级分析,进一步在线路级别实施车辆能馈状态的能耗仿真研究。该研究从前期建设层面节约硬件设备投资,从后期运维层面降低车辆电能消耗,可为行业后续进行车辆能馈设备配置及车辆相关优化控制提供参考。

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。

ENOVIA VPM系统平台在城市轨道车辆协同设计中的应用

城市轨道车辆采用ENOVIA VPM平台,应用自顶向下设计方法进行协同设计和关联设计的方法、关键和重点。

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。

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。

基于热阻模型的城市轨道交通铝合金车辆围护结构传热系数计算方法

[目的]根据城市轨道交通铝合金车辆围护结构的特点,研究一种基于热阻模型的K值计算方法,以此提高计算准确度和效率。[方法]将围护结构分为三个层级,根据热阻串并联关系建立了围护结构的热阻模型。位于第三层级的串联热阻,除包括对流热阻、车体热阻和隔热材料热阻外,还包括将传热路径上所有其他热阻等效替代的“简化热阻”。通过理论计算和试验标定的方法确定上述四个热阻后,即可通过热阻串并联关系计算出围护结构的总热阻,进而计算出K值。[结果及结论]与试验结果对比后发现,该方法的计算结果相对偏差在7%以内。由于目前K值试验数据较少,因此需要持续积累数据并标定该热阻模型,以此达到不断提高K值计算准确度的目标。基于该方法还开发出了应用程序,提高了计算效率。

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。

城市轨道车辆架控制动装置故障及可靠性研究

制动控制装置是制动系统的核心部件,其故障情况直接影响地铁车辆运营的可靠性和安全性。文中针对应用相对广泛的架控制动装置,从结构原理分析其故障影响,并通过对既有分布在6个城市的12个地铁列车项目近3年的故障数据进行分析,确定故障分布和故障影响,并开展可靠性计算。同时对典型故障从设计、制造多角度进行分析,为提升架控制动装置的可靠性和安全性提出了解决措施。

城市轨道交通车辆安全控制系统架构分析及综述

安全控制系统是车辆安全功能链路的关键组成部分,对于保障整车安全具有至关重要的作用。为指导轨道交通车辆安全控制系统的设计,文章针对城市轨道交通车辆安全型控制系统的3种典型架构进行分析。通过考虑不同架构中是否存在共因失效约束,并结合硬件失效数据进行安全分析与计算,阐述了不同架构对系统失效率以及SIL等级的影响,计算结果表明,如要开发SIL3/SIL4安全控制系统,推荐采用1oo2或2oo3系统架构,且应重点关注共因失效。相关结果可为后续城市轨道交通车辆安全控制系统的设计提供参考与指导。

城市轨道车辆装配工序拧紧工具的开发研究

介绍了中低速磁悬浮车辆研制项目转向架装配过程中,由于迫导向装置与构架安装位置间隙过小,且待拧紧装置为多部件连接结构,导致通用工具无法完成紧固的问题。提出了一种适用于多部件连接结构的双向拧紧工具,解决了带有开槽螺母的多部件待拧紧结构在操作空间狭窄时的装配问题,同时可以降低拧紧过程中对定制工具的使用数量,降低操作人数,提高工作效率。

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。