城轨信号系统雨雪模式列车速度防护设计方案研究

结合城轨信号系统速度防护和自动驾驶的设计原理,对列车速度防护曲线计算进行分析;针对安全制动模型中制动阶段的电空制动转化过程,提出电空制动计算模型;结合ATP、ATO子系统速度控制过程,重点针对雨雪天气列车极易发生的打滑现象,设计雨雪模式防护方案。提出通过降低列车运行速度和输出较小的紧急制动率,有效减少车辆打滑问题;同时,结合具体工程线路,在不同轮轨间黏着系数下,计算列车可保证紧急制动率,设置不同雨雪模式等级下匹配的紧急制度率和临时限速值,并对雨雪模式进行监控。最后在实验室进行功能验证,为城轨信号系统在雨雪天气下的安全控制提供借鉴。

高速磁悬浮交通二维速度防护曲线及其算法研究

二维速度防护是高速磁悬浮交通运行控制系统 (OCS)的关键技术之一。介绍OCS二维速度防护的概念 ,并分析了它的原理 ,包括列车在紧急制动和滑行时的受力分析、距离—限速值计算以及允许速度带的计算等。在此基础上给出了实现二维速度防护的一种算法 。

高速磁浮列车的安全速度防护问题研究

确定高速磁浮列车运行的安全速度范围,是列车运行控制系统要解决的首要问题．分析了德国高速磁浮列车的双限速度防护的特点,给出了安全速度防护曲线的求解思路及算法;并讨论了最不利的系统条件,指出要保证列车在最不利的条件下也处于系统的安全防护范围内．本文算例验证了算法的可行性．

列车速度防护装置中记录单元的设计与实现

为了保障地铁列车的安全运行和车辆维护的需要,开发设计了一种基于串行Flash存储器的数据记录单元,可以自行采集地铁列车速度防护装置的运行数据并自动分析、记录,另外还提供对外通信接口,可用于上位机对整个防护装置的实时监控及故障数据转储。该系统通过了运行试验和现场鉴定,可以满足在恶劣环境下对列车速度防护装置设备进行实时可靠的数据记录和状态监控的需求。

磁浮列车运行控制系统二维速度防护曲线仿真

速度防护是轨道交通列车自动控制系统中最主要的控制策略 .结合高速磁浮列车的运行特点 ,提出了二维速度防护曲线的概念和原理 ,对高速磁浮列车在强制制动条件和惰性条件下的速度曲线进行了计算 ,给出了高速磁浮列车二维速度防护曲线的一种实用算法 。

基于防护速度的高速磁浮辅助停车区设置

为了在满足高速磁浮列车安全连续运行需求的前提下节约建设成本,提出了一种基于速度防护曲线的辅助停车区设置算法.在此基础上给出了一种基于基准运行速度曲线的辅助停车区算法,同时能满足多目标速度曲线并存的线路上列车安全连续运行的要求.考虑了列车运行控制系统安全性的要求,给出了工程应用中相应的辅助停车区调整方法,并在一定工况条件下进行了仿真计算,结果表明该辅助停车区算法能在一定程度上降低高速磁浮交通系统的建设成本.

城市轨道交通线路限速与列车自动防护顶篷速度匹配性设计探讨

上海城市轨道交通1~10号线的设计速度为80km/h,但在运营时部分线路列车实际最高运行速度达不到此设计值。这主要是因为车辆、限界、线路、结构、信号等专业之间未能进行充分的匹配,各自都留有安全余量,使得ATP(列车自动防护)顶篷速度设置过于保守,ATO(列车自动运行)速度无法达到线路设计速度,降低了线路的运行效率。基于线路ATO速度能达到80km/h的设计目标,提出了3个等级的线路限速值以及与ATP顶篷速度匹配的设计思路,在确保仍能实现信号安全防护的前提下,通过提高ATP顶篷速度,来实现设计速度目标。

HP与PHP动作与新机抗荷供氧系统结合方法及防护性能

目的建立HP与PHP动作与新机抗荷供氧装备结合应用的技术方法。方法实验对HP与PHP动作与新机抗荷供氧装备结合应用的方法进行了设计,观察6名受试者在HP动作与抗荷服装结合,PHP动作与抗荷供氧装备结合,6.5 G持续45 s抗荷性能,以及8 G持续15 s抗荷性能实验时+Gz耐力、心率(HR)、呼吸率(BR)、双下肢蹬力(Flegs)等指标的变化。结果 HP动作结合KH-X抗荷服,DC-X高空代偿服的耐力分别达到(7.25±0.39)G,和(7.13±0.59)G;KH-X和DC-X的抗荷性能均为(2.04±0.10)G(P<0.01);HP动作的抗荷效果分别为(1.83±0.49)G和(1.92±0.56)G(P<0.01)。PHP动作结合KH-X抗荷服、DC-X高空代偿服及供氧装备的耐力分别达到(7.13±0.21)G和(7.08±0.20)G;PHP动作的抗荷效果分别为(2.17±0.13)G和(2.17±0.20)G(P<0.01)。PHP动作结合KH-X抗荷服,DC-X高空代偿服的综合抗荷耐力,均达到6.5 G持续45 s及8 G持续15 s。各耐力终点时的HR,Flegs随G值增加而显著升高(P<0.05或P<0.01)。结论 HP与PHP动作与新机抗荷供氧装备结合应用的方法科学合理,既充分发挥了装备的抗荷效果,又可以合理分配体力,既节省体力,又具有良好抗荷防护性能。

新型侧管式抗荷装备与抗荷动作的综合防护性能

目的对新型侧管式抗荷装备与抗荷动作的综合防护性能进行研究， 探讨采用二者联合的方案对８ Ｇ１０ ｓ（增长率为２ Ｇ／ｓ）高Ｇ 进行防护的可行性。方法在离心机上， ＋ Ｇｚ 增长率为２ Ｇ／ｓ， 先测定９ 名飞行学员的基础＋ Ｇｚ 耐力， 其中５ 名飞行学员采用新型侧管式抗荷服（ＮＫＨ） ＋ 新型抗调器（ＮＫＴ）＋ Ｌ１ 动作（Ｌ１）、另４ 名飞行学员采用新型侧管式代偿服（ＮＤＣ） ＋ ＮＫＴ＋ Ｌ１，测定出其最大＋ Ｇｚ 耐力。结果５ 名飞行学员采用ＮＫＨ＋ ＮＫＴ＋ Ｌ１ 时的最大＋ Ｇｚ 耐力为８．８０±０ ．２７ Ｇ， 比基础＋ Ｇｚ 耐力高出４．６０±０．４２ Ｇ（Ｐ＜０．０１） ；４ 名飞行学员采用ＮＤＣ＋ ＮＫＴ＋ Ｌ１ 时的最大＋ Ｇｚ 耐力为８．７５±０ ．５０ Ｇ， 比基础＋ Ｇｚ 耐力高出４．５０±０．４６ Ｇ（ Ｐ＜０ ．０１） 。结论飞行员采用新型侧管式抗荷装备与抗荷动作能够对８ Ｇ１０ ｓ（ 增长率为２ Ｇ／ｓ） 的高Ｇ 进行有效防护。

不同压力制度抗荷正压呼吸的 +Gz防护作用(英文)

目的探讨抗荷正压呼吸 (PBG)系统中最佳的PBG压力制度。方法 5名被试者穿GZ 2抗荷服及中囊代偿背心 ,在快增长率 ( 3.0G/s)离心机 +Gz暴露时分别进行了 1 .6、2 .4及 3.2kPa/G 3种压力制度PBG实验。分别测定了 3种压力制度PBG的抗荷性能 ,并对主观感觉进行评分。结果 1 .6、2 .4及3.2kPa/G 3种压力制度PBG的抗荷性能分别为 2 .0 0± 0 .31、2 .54± 0 .32及 2 .44± 0 .31G ;主观感觉评分表明 ,2 .4kPa/G压力制度PBG优于其它两者。结论PBG系统的压力制度以采用 2 .4kPa/G为最佳。这样 ,既可保证PBG的抗荷性能 ,又可减轻PBG的副作用。

CTCS3级列控系统ATP防护曲线算法研究

从速度防护曲线生成的角度,研究了超速防护的主要算法。在ATP速度防护模型的基础上,就安全制动曲线计算中关于步长的选取进行了计算分析,比较了选取不同步长情况下制动曲线的精确性。选取时间步长和距离步长结合的方法,采用分段迭代法计算速度防护曲线。最后在Visual C++6.0的开发平台上实现ATP防护曲线的仿真。

腿部加压套带对推拉效应的防护作用

目的观察志愿者暴露于-1.5 Gz持续5 s与+Gz持续10 s离心机加速度作用下,腿部加压套带(压力20 k Pa)对推拉效应(PPE)的防护效果。方法分别测定5名志愿者预先无-1.5 Gz作用时的基础+Gz耐力,预先有-1.5 Gz作用时的基础+Gz耐力及分别采用HP动作、腿部加压套带、腿部加压套带并做HP动作时的+Gz耐力。结果预先-1.5 Gz作用使基础+Gz耐力下降(1.55±0.11)G(P<0.01),HP动作、腿部加压套带及二者结合使用时分别增加+Gz耐力(1.25±0.25)G、(1.25±0.25)G、(2.40±0.29)G(P<0.01);分别采用HP动作、腿部加压套带及二者结合使用时耐力终点+Gz暴露时的HR均显著高于其前-1.5 Gz暴露时。结论证实了腿部加压套带对PPE的防护效果,对PPE防护装备的研制具有重要的意义。

扩大囊覆盖面积抗荷服＋Gz防护作用的计算机仿真研究

为检验所建立的心血管系统仿真模型，对扩大囊覆盖面积抗荷服的囊覆盖面积及压力制度地人体Ｇ耐力及心血管反应的影响进行了仿真实验，得到了与耿喜臣等离心机实验数据基本吻合的结果。

CTCS-3级列控系统超速防护的仿真研究

从速度防护曲线生成的角度研究列车超速防护算法。根据静态限速和临时限速等,合成最严格限速曲线。分析了单限速区速度防护曲线的算法,针对多限速区,通过递推算法,完成了分级速度控制与目标速度控制模式的结合;实现了司机驾驶模式和自动驾驶模式下,CTCS-3级列车运行控制系统的超速防护。使用该仿真系统对郑西线线路数据进行运行仿真,验证了该速度防护算法的有效性,并为以后进行列车速度防护的研究提供了可靠的实验环境。

列控系统安全防护技术模型及研究

安全防护技术是列控系统的重要环节。文中简要描述安全防护技术内容,讨论了两种典型的安全防护模型。在“故障-安全”的设计原则基础上,提出了列控系统安全防护模型技术方案,对列控系统进行了有意义的讨论。

典型月地返回再入加速度作用下躺姿人体生理效应

探索典型月地返回再入时人体躺姿状态下加速度过载的生理效应和作用规律。选拔11名志愿者完成最大峰值3 g、5 g的过载试验,其中5名志愿者另完成了最大峰值7 g的过载试验。利用载人离心机模拟两种典型过载:嫦娥返回模式、阿波罗返回模式。试验过程中监测志愿者心率、血压、血氧饱和度等生理指标,记录志愿者主观感受,并设计综合评分标准进行综合评价。志愿者全部完成预设试验;能够耐受峰值7 g的典型过载,但出现了明显的不适症状。试验过程中志愿者综合评分显著降低(P < 0.05)。随着过载增大,压迫性呼吸困难成为主要影响因素,个别志愿者出现低氧血症。与嫦娥返回过载环境相比,阿波罗返回过载环境下不适感稍强烈。典型月地返回躺姿状态,建议加强乘员胸部和呼吸功能的防护;5 g以上过载对人体生理指标和主观感受产生较大影响,因此飞船再入气动设计应尽量减少高过载作用时间。

模拟月地再入超重环境下新型压力裤防护效果研究

针对半弹道跳跃式再入加速度过载问题,探讨一种梯度加压裤的加速度防护效果,为加压裤的改进和应用提供依据。选拔11名志愿者,分别以卧姿和躺姿状态,进行峰值5G的超重试验;其中5名志愿者以躺姿状态进行峰值7G的超重试验。利用载人离心机模拟飞船在月地再入过程中的加速度曲线。每种工况下,每名志愿者分别着加压裤和不着加压裤,进行两次对照试验。试验过程中监测志愿者心率、血压、血氧饱和度等生理指标,并记录志愿者主观感受进行评分。相对无加压裤状态,着加压裤使人体试验前血压呈升高趋势。卧姿峰值5G工况,与无加压裤相比,着加压裤使第二峰时心率变化值明显降低(P = 0.019),主观感受评分明显提高(P = 0.039)。躺姿峰值5G工况,着加压裤无明显防护效果。躺姿峰值7G工况,60%志愿者表示着加压裤不适症状减轻,着加压裤延迟和减缓了血氧饱和度下降。梯度加压裤在卧姿工况下具有明显的加速度防护效果,在躺姿高过载工况下也具有一定的加速度防护效果。

大覆盖面积充液式抗荷措施对小型猪高过载暴露的生理防护效果

目的探讨大覆盖面积(腋窝以下全覆盖)充液式抗荷措施对高过载暴露下小型猪的生理防护效果,验证该措施的有效性,为大覆盖面积充液式抗荷服的研究提供基础实验数据。方法将小型猪随机分为两组:对照组(无抗荷措施,n=10)和防护组(采用大覆盖面积充液式抗荷措施,n=9)。利用载人离心机模拟+Gz暴露(基线1.4 G,增长率1 G/s,峰值8 G,峰值持续时间60 s),观察高过载暴露下小型猪的眼水平动脉血压(EABP)和+Gz耐力的变化。结果防护组小型猪的+Gz耐力高于对照组,差异有统计学意义[28.22(19.99,251.22)G·s vs 7.58(3.65,19.57)G·s,P<0.01]。防护组小型猪+Gz峰值暴露期间EABP与暴露前相比下降幅度小于对照组,差异有统计学意义[(109.03±3.45)%vs(176.92±11.84)%,P<0.01];对照组小型猪EABP平均脉压差低于+Gz暴露前[(8.06±2.79)mmHg vs(36.96±9.80)mmHg,P<0.01;1 mmHg=0.133 kPa],防护组小型猪EABP平均脉压差与+Gz暴露前相比差异无统计学意义[(48.66±8.74)mmHg vs(45.75±8.82)mmHg,P>0.05]。结论大覆盖面积充液式抗荷措施可明显减轻+Gz引起的EABP降低,维持脉压差平稳,提高小型猪的+Gz耐力。

一种新型综合防护服的抗荷性能试验研究

目的探讨一种新型综合防护服的抗荷性能。方法在载人离心机上分别测定5名受试者的基础+Gz耐力和采用新型综合防护服时的+Gz耐力,采用+Gz加速度的增长率都是6 G/s,峰值作用持续时间为15 s,在加速度作用期间,嘱受试者呼吸不能用力,亦不能收紧全身肌肉。结果受试者采用综合防护服的+Gz耐力为(5.85±0.22)G,显著高于基础+Gz耐力(P<0.01),综合防护服的抗荷性能为(2.55±0.11)G。结论新型综合防护服能实现对快增长率加速度实现有效防护。

列控系统安全防护技术模型研究

列控系统是保证高速列车运行安全、有序、高效的关键。随着铁路运输速度的提升,列车运行安全问题成为铁路运输的重中之重,因此有效地控制列车运行系统,实现列车的自动控制,提高运输效率进而保证行车安全就显得十分必要。文章重点论述了列控系统中的安全防护问题,对当前最常用的两种防护模型进行了较全面的研究,在此基础上对列控系统的安全防护问题进行探讨。