基于车车通信列控系统的城市轨道交通列车运行效率分析

[目的]城市轨道交通T2T(车车通信)列控系统是一种新型的信号系统,其通过资源化管理方式对轨旁设备进行管控。为了验证该系统的优越性,需对该系统下的列车运行效率进行分析。[方法]针对T2T列控系统,基于资源管理层面和安全防护原理的特点,在折返工况下,将原本由联锁控制的双动道岔转变为两个单动道岔,并基于列车精确自定位实现ATP(列车自动防护),提高了岔区线路资源的使用能力;在区间和车站追踪工况下,通过前后车对于车速、加速度、所处线路位置等信息的实时互传,利用相对速度安全防护原理进一步缩小了列车的追踪间隔。通过上述两方面的技术革新,结合城市轨道交通线路的实际数据,对站后交叉渡线折返、站前单渡线折返、区间与车站追踪等运营场景进行了模拟仿真计算,确定了T2T列控系统的折返能力和区间追踪能力。[结果及结论]相较传统的CBTC(基于通信的列车控制系统),T2T列控系统在折返能力、追踪能力等方面均有着显著提升,更加适应于超大运量的城市轨道交通线路;T2T列控系统架构简单,轨旁设备少,尤其适合城市轨道交通的大修改造项目。

“三教”改革视角下高职《铁道机车车辆无损检测技术与应用》课程改革探究

改革开放以来,职业教育为我国经济发展与社会进步提供了人才支撑与智力支持,职业教育在国家发展、民族复兴的征程中重要性愈发凸显。尤其是近几年,中国的发展速度突飞猛进,中华民族伟大复兴的步伐加快,国家与社会对复合型、创新型高素质技术技能人才的需求量不断提升,基于国家发展需要,2019年国务院印发《国家职业教育改革实施方案》对职业教育的未来发展与建设任务进行了说明,重点提出了“三教”改革任务。“三教”改革的实施,是我国职业教育深化改革的具体体现,也是对职业院校的教师队伍建设、教材建设、教法建设的新要求。

铁路机车车辆整备设施融合设置研究

常规铁路机车、客车整备设施为分散设置,车站咽喉区作业量大,土地资源未得到集约利用。随着城市化发展进程和动力集中动车组的大量开行,机车车辆整备设施正逐渐趋向集中化布局。本文分析了铁路机车、客车及动力集中动车组在整备工艺流程和作业内容上的共同点。为充分推进机车车辆生产和管理的深度融合,提出机车车辆整备设施共享的可行性。基于机车牵引客车入段的作业方式,分析比较机车车辆整备基地4种总平面融合布置方案的作业流程和应用场景。以成都十陵南机车车辆整备基地的布置为例,首次提出移车台的适应性总平面布置方案,并进行出入线能力分析,总结出适应机车、客车及动力集中动车组整备设施的融合设置标准。

车车通信移动授权的功能建模及性能分析

车车通信列车运行控制系统中移动授权的生成对城市轨道交通运营效率有着较大的影响。通过分析车车通信列车运行控制系统中移动授权的生成过程及性能,建立基于有色Petri网(colored Petri net,CPN)的车车通信移动授权信息交互的模型,进行性能分析。研究移动授权生成过程中端对端通信传输时延的延时概率,根据不同信道质量下统计传输时延的平均值,计算移动授权完成的成功率。分析结果表明,基于车车通信的列车运行控制系统移动授权的生成过程,符合地铁长期演进(long term evolution for metro,LTE-M)系统端到端延时时间不大于150 ms的概率不小于98%,时延随着信道质量的下降而增加。

HXD3型机车车轮磨耗数据建模与镟修策略优化

机车车轮的磨耗难以避免,研究车轮磨耗规律,优化镟修策略具有重要意义。本文首先介绍了车轮常见的损伤种类和镟修机理,后建立了轮缘厚度磨耗模型、轮径磨耗模型和基于上述模型利用蒙特卡洛方法提出的一种车轮镟修策略优化方案,以降低车轮全寿命周期的使用成本。在建立磨耗模型过程中,分别采用二次曲线拟合轮缘厚度磨耗速率模型和高斯分布拟合轮径磨耗模型;对136组镟修策略的仿真结果表明,车轮轮缘厚度在28~32.5 mm时车轮的生命周期较长,其中镟修前后轮缘厚度为28.5 mm,31.5 mm时为最优镟修策略,此时车轮仿真预期使用寿命最长、车轮平均使用成本最低。

机车车辆制动盘用多功能检查器的设计

本文设计了一种铁道机车车辆制动盘用多功能检查器,该检查器可同时实现机车车辆制动盘变形量、裂纹长度和磨耗量的测量,使用此检查器可以实现机车检修员从事制动盘检修时从至少携带三种检测工具减少到一种,在检修时无须频繁更换工具,提高了工作效率,减少了工作负担,从而高效地完成机车检修计划。

基于自主感知和车车通信技术的全自动运行系统

[目的]为了解决基于传统车地通信技术的全自动运行线路所面临的高峰期运能不足、系统设备繁多、故障影响范围广等问题。[方法]提出了基于自主感知和车车通信技术的全自动运行系统设计方案,介绍了该系统的架构及各子系统的功能,分析了该系统的优势。[结果及结论]基于自主感知和车车通信技术的全自动运行系统采用基于相对速度的安全防护模型,实现了列车追踪运行间隔的进一步缩短;采用车车通信方式结合自主感知技术,实现了系统架构的进一步精简,减少了运营维护工作量;构建了具备智能感知的后备系统,可保障系统故障下的列车运行安全,并提升了故障情况下的运营恢复效率。该系统已在北京地铁11号线示范工程中完成现场单车及多车调试、测试,取得了试运行授权。

基于车车通信的列车自主运行系统降级运行方案研究

[目的]基于车车通信的TACS(列车自主运行系统)作为新一代列车控制系统,与CBTC(基于通信的列车控制)在系统架构上存在显著差异。需对TACS在设备故障情况下的降级运行方案进行研究,以保证列车安全、可靠运行。[方法]阐述了基于车车通信TACS的特点,介绍了TACS的架构,并分析了TACS的特征。分析了TACS的降级运行需求,提出了基于“雷达+视觉方式”多传感器融合技术的TACS降级运行方案。[结果及结论]该降级运行方案能有效解决列车的测速、定位、间隔防护问题,并能有效检测轨道区域异物入侵。

基于车车通信的移动闭塞制式下列车追踪距离控制研究

基于车车通信的移动闭塞是移动闭塞制式的一种新形式,其在前车和后车之间建立通信通道,后车在确定追踪目标点的时候考虑前车在制动过程中的前进距离,能实现比移动闭塞更紧密的列车追踪。通过对基于车车通信的移动闭塞制式下的列车追踪距离进行研究,并与既有固定闭塞、准移动闭塞、移动闭塞等闭塞制式进行对比分析,提出一种基于T值的列车追踪距离优化方法,该方法通过设立列车追踪稳定范围,做到了兼顾列车运行过程中的稳定性、舒适度与追踪距离。最后利用模拟软件,根据某一具体线路环境和列车条件进行仿真验证。仿真结果表明:与既有闭塞制式相比,启用基于T值的追踪距离优化方法能使基于车车通信的移动闭塞制式具有更加显著的优势。

城市轨道交通车车通信系统室内确认测试方案研究

基于车车通信的列车自主运行系统(TACS)作为新一代城市轨道交通信号系统,引起国内业界高度关注。TACS系统将轨旁信号设备(道岔、信号机)当成资源库,将资源分配到列车,以简化轨旁控制的列车间协同为基本原理,提高系统性能和运营的灵活性。对新一代信号系统进行测试方案研究的目的是评价TACS系统的功能及性能指标,为现场运营提供信心。该文对TACS系统功能、接口、性能的确认测试方案进行探讨。结果表明,该测试方案能对TACS系统的功能及性能指标进行评价,为TACS系统的测试提供指导及参考。

机车车辆产品寿命类别与评判方法

针对机车车辆产品寿命分散性、故障影响多样性和运用需求差异性等特点,从速度与里程、时间与环境、工作频次与负荷等方面分析了机车车辆产品寿命影响因素;结合经验法、计算法、试验法、统计法等分析了机车车辆产品寿命常用确定方法及其适用范围;基于可靠性技术和寿命周期费用方法,按照安全寿命、有效寿命、经济寿命、技术寿命、物理寿命等对机车车辆产品使用寿命进行分类定义和评判;示例给出动车组部分产品使用寿命分析结果。

基于5G的机车车辆远程试验检测技术研究

在铁路机车车辆试验检测业务日益增多的背景下,通过分析机车车辆远程试验检测的需求,梳理了5G技术下机车车辆远程试验应用场景,构建了基于5G的机车车辆远程试验检测系统架构,研究了包括车地网络架构、电源远程控制、软件远程操作等远程操控技术,以及支持断点续传的车地数据传输技术和远程试验的安全保障措施。通过实车应用表明:基于5G移动互联网的远程试验检测技术的研究有助于提升科研试验工作的信息化及自动化水平,提高工作效率和试验管理能力,降低人员出差的工作强度。

机车车辆制动电阻温升试验用轻量化测温系统的设计

针对轨道交通机车车辆制动电阻温升试验时温度测量的需求,设计了一款基于图形化编程语言LabVIEW的多通道温度测量系统,可以实现14通道的温度同时采集、显示、绘图及数据保存。为提高系统测量精度,以测量系统的实测值和标准源约定真值作为多项式拟合的数据源,采用最小二乘法曲线拟合的方法对测量系统进行标定,来降低测量误差、提高测量精度。测试结果表明,系统运行稳定可靠,测量精度显著提高。

基于感知的车车通信列车运行控制系统降级运行方案研究与分析

为提高传统CBTC系统降级运行的效率,采用基于感知的车车通信列车运行控制系统(perception based train autonomous control system,PB-TACS)结合SIL4级感知“自主感知运行”的降级运行方案有着重要意义。通过研究增加备用通信WLAN设备,优化轨旁信号设备配置,采用自主感知后备运行级别(autonomous backup level,ABL)移动闭塞运行方案作为车车通信列车控制系统的降级系统,可减少列车区间停车等待时间、提升降级列车恢复效率、减少列车掉线问题。通过对基于感知的车车通信列车运行控制系统降级运行方案进行研究和探讨,为后续全面提升CBTC级别的后备运行方案的完整性和可用性提供有力保障。

目标成本管理在铁路机车车辆配件制造企业的应用

一、前言铁路机车车辆配件制造企业正处在转型期,面临的市场竞争日趋激烈,降低成本、提高产品质量和竞争力、巩固市场份额等是企业亟待解决的问题。通过目标成本管理,企业可以有效降低成本,提高产品质量和竞争力,增加经济效益,实现企业经营和战略目标。本文结合目标成本管理理论,阐述了实施目标成本管理对铁路机车车辆配件制造企业的意义,分析了铁路机车车辆配件制造企业实施目标成本管理存在的问题,提出了相应的解决策略。

基于车车通信的信号系统智能控制方案研究

近年来,基于车车通信的列控系统研究已经取得了很大的进展,已经开始逐步应用在新建的轨道线路中,相较于传统基于通信的列控系统,基于车车通信的列控系统轨旁设备少,运行控制自主化,通信时延小,更易于实现智能控制。本文通过分析基于车车通信列控系统的控制方式,优化了控制参量,提出了基于模糊控制的算法改进,经仿真验证此方案提升了系统性能,具有很好的传输效率与控制能力。

选煤厂火车车厢智能清扫技术研究与实践

针对煤炭装车环节火车车厢残留物人工清扫效率低、劳动强度大、安全风险高等问题,以焦作煤业(集团)有限责任公司赵固二矿选煤厂为试点,分析了车厢清理及残留物现状,进行了智能清扫机器人系统实施方案、工作流程等的研究,介绍了系统的基本结构、技术特点。现场实践表明,智能清扫机器人用于火车车厢残留物清扫,能够代替人工对车厢底部、侧面、端面、车厢顶部进行全断面清扫,每节车厢平均清扫时间节约12 min,减少了车厢余料,可减少用工13人,每年可以节约人工费、材料费及货延费300余万元,主要清扫技术指标完全能够满足现场装车需要。系统运行稳定,自动化、智能化水平高,减轻了员工劳动强度,提高了车厢清扫质量及效率,降低了安全风险,为企业带来了一定的经济效益、环保效益和社会效益。

基于信创环境的轨道交通机车车辆关键部件检测系统的设计与实现

轨道交通机车车辆关键部件检修检测是关乎铁路运行安全工作的重要因素之一,长期以来,检修与检测自动化技术的环境是以国外计算机操作系统和硬件设备为基础,从底层硬件到上层系统应用都面临安全、供应等风险。为此,研究基于国产操作系统和国产化硬件环境的自动化检修检测系统对行业应用的自主可控具有重要意义。本文提出了基于信创环境的轨道交通关键部件检测系统的设计思想及实现方法,为信创产业在轨道交通检修检测行业技术的国产化发展提供技术支撑。

《铁道机车车辆》期刊继续入编《中文核心期刊要目总览》2023年版

近日,编辑部收到北京大学图书馆《中文核心期刊要目总览》2023年版编委会通知,《铁道机车车辆》期刊继续入编《中文核心期刊要目总览》2023年版之铁路运输类核心期刊,是对本刊学术水平和影响力的充分肯定。《中文核心期刊要目总览》研究工作由北京大学图书馆主持,每3年评选一次。共32个单位的148位专家和工作人员参加了本项研究工作,全国各地9473位学科专家参加了核心期刊表的评审工作。经过定量筛选和专家定性评审,从我国正在出版的中文期刊中评选出1987种核心期刊。

机车车辆橡胶元件动态建模及其应用

橡胶的动态特性依赖于外界激扰的幅值和频率。为充分体现铁道车辆橡胶部件的真实物理特性,兼顾动力学仿真计算的精度和时间,基于弹塑性理论建立橡胶元件动态模型。分别用摩擦力和黏滞力表征橡胶的振幅相关性和频率相关性;计算分析简谐激励下橡胶元件的等效刚度和阻尼;将橡胶元件模型结合车辆-轨道耦合动力学模型,分析车辆通过曲线时一系定位节点力的动态特性。研究结果表明:摩擦力提供的等效刚度随激扰幅值的增大而减小,阻尼随激扰幅值的增大而增大;黏滞力提供的等效刚度和阻尼都随激扰频率的增大而增大;橡胶元件在车辆曲线通过的不同阶段可反映不同的动态特性。