城市轨道交通列车牵引制动性能集成测试平台设计与应用

针对目前城市轨道交通列车牵引制动系统型式试验的测试需求,设计了一套具备牵引系统和制动系统参数同步采集及数据处理能力的便携式测试平台。介绍了该平台的硬件组成原理、采用专用数据采集模块和数据处理终端光纤通信的系统架构,其将传感器供电、信号调理、信号采集等功能高度集成,降低了系统复杂性,提高了平台便携性。说明了软件功能和特点,根据IEC 61133—2006标准规定的试验项目和方法,设计专用交互界面和处理算法,实现了流程自动测试。最后,通过在某有轨电车上的实车测试,验证了测试平台的应用效果。

复杂轮轨接触条件下机车牵引/制动性能分析

不同的轮轨接触条件对轮轨黏着系数影响显著,而轮轨间的黏着特性对列车的牵引和制动性能起着决定性作用。以HXD_(2)双机牵引2000 t货物列车编组为例,建立了列车-轨道垂纵动力学模型,分析了不同坡道和不同轮轨接触条件下机车的黏着特性,并根据黏着特性曲线计算出低黏着条件下机车能够发挥的最大牵引/制动力。结果表明:货物列车以牵引状态匀速通过10‰和20‰坡道时,在冰雪接触状态下会发生车轮空转;通过30‰坡道时,在油态和冰雪接触状态下均会发生车轮空转,此时车轮纵向蠕滑率明显增大,黏着系数降低;低黏着接触条件下的最大牵引/制动力值低于HXD_(2)型机车牵引/制动力限值,并由此给出了在低黏着接触条件下建议采用的牵引/制动特性曲线;在坡度超过10‰时的冰雪接触条件下以及30‰坡道的油态接触条件下,货物列车均无法保持匀速运行。

面向3min追踪间隔的400 km/h高速列车追踪过程仿真分析

将高速铁路运营速度提高至400km/h有利于提升旅行速度和旅客运输效率。但速度提高会影响追踪间隔,导致能力降低。在梳理高速铁路列车追踪间隔影响因素的基础上,构建了基于距离步长的高速铁路列车追踪运行多智能体仿真模型。通过仿真实验,计算了不同目标速度下的追踪间隔,并分析了各种追踪间隔随目标速度变化的趋势,以及出发及到达追踪间隔对列车牵引制动性能提升的响应情况。实验结果表明,在目标速度400km/h和采用中国标准动车组为基础模拟的牵引制动性能的仿真场景下,列车的区间追踪间隔在3min以内,而出发追踪间隔和到达追踪间隔均大于3min;若提升列车牵引加速度与制动减速度,则可以使列车出发及到达追踪间隔控制在3min以内。

高速列车牵引传动优化黏着控制方法研究

为充分利用轮轨间黏着能力,保障高速列车牵引/制动性能发挥,提出了一种新的力矩反馈式优化黏着控制方法。当轮轨黏着条件变恶劣时,该方法可利用电机转矩、转速等信息,构建轮轨切向力系数全维状态观测器,并结合最小二乘法求得黏着蠕滑斜率,进而实施力矩反馈控制,动态调节电机转矩指令,实现复杂路况下轮轨间高黏着利用运行。随后,运用Matlab/Simulink搭建了基于CRH2型高速列车牵引传动黏着控制系统仿真模型。仿真结果验证了该方法的可行性。

高速列车基础力学问题研究

该研究初步建立了基于轮轨、流固和弓网的高速列车运行性能影响分析方法,主要包括以下方面:(1)基于轮轨关系研究的高速列车非线性稳定性及平稳性计算模型,并对其相互关系和作用机理进行分析;(2)建立高速列车引传动系统模型,分析弓网特性对牵引制动性能的影响,提出求解方法;(3)研究黏着控制对高速列车制动安全距离的影响,建立解析模型,提出解析方法;(4)调研高速列车噪音源及国内外降噪方案。在此基础上初步研究了各因素对高速列车的稳定性、平稳性、安全性、牵引制动、舒适性等运行性能指标的关联关系,为建立高速列车运行性能评估方法,给出高速列车的设计指导奠定了基础。

“天梭”号交流传动客运电力机车

介绍了“天梭”号交流传动客运电力机车的总体参数及性能,对该车各部分的主要特点作了说明。机车在铁道科学院环形试验线完成了牵引制动性能及动力学性能等试验。结果表明,机车可以满足客运提速到200 km/h的牵引需要。

现代双层有轨电车技术方案研究

双层有轨电车是路面轨道交通工具的重要型式之一。自有轨电车引入中国内地以来,近10年得到快速发展。但相比国外,双层有轨电车在中国内地的应用和适应性仍有较大发展和进步空间,有必要针对双层有轨电车开展进一步研究。介绍双层有轨电车国内外应用现状,详细叙述现代双层有轨电车技术平台、关键技术参数,分析适应性及应用前景。针对双层有轨电车车辆空间、动力学性能、重量、能耗、车内布置,以及公路限高等方面提出设计建议。

城市轨道交通列车车辆节能策略研究

城市轨道交通作为城市交通体系的重要构成部分,城市轨道交通方面所展开的节能减排针对城市展开低碳建设而言具备重要意义,可显著改善城市生态环境。文章以城市轨道交通列车车辆节能策略的研究为主要内容,首先探讨城轨交通节能发展的重要意义,其次针对城市轨道交通列车车辆节能提出几点建议,如合理设计车辆类型、科学管控列车运行、降低城轨车辆自重、优化牵引制动性能等,望借此为城市轨道交通列车车辆的节能运行提供参考。