新型轨道消防救援车模块化系统设计

为实现对各种复杂的轨道交通事故的有效救援,应对各种复杂的轨道交通事故,首先,通过文献检索,分析国内外现有轨道消防救援系统的现状及其发展趋势;然后,总结和剖析路轨两用车在山地城市轨道交通系统中的适用性及模块化改造的可行性;最后,提出一套适合山地城市轨道特点的新型轨道交通路轨两用消防救援系统。结果表明:路轨两用消防救援车符合轨道消防救援使用要求。系统采用高强度模块化以及装配式设计理念,配备有控制各种火灾工况的灭火及排烟系统、牵引绞盘、应急发电、医护用品等应急救援装备,能够针对性的应对密闭、浓烟环境下轨道事故救援工作,极大减少发生事故后造成的损失。

L波段差分干涉SAR卫星严格回归轨道优化设计方法

相比于传统SAR卫星应用方向,我国第一代L波段差分干涉SAR卫星主要用于实现全球精准地表形变测量。为了达到重轨差分干涉优于5 cm的形变测量指标,首先需要解决卫星空间基准轨道高精度回归的工程难题。对此,本文提出一种严格回归轨道优化设计方法,通过地球重力场阶数需求分析建立卫星高阶动力学模型,将J4摄动下修正的太阳同步回归轨道参数作为优化算法初值,以卫星WGS-84坐标系位置、速度回归精度满足收敛阈值为目标,利用启发式多目标进化算法开展轨道参数寻优。仿真试验表明,寻优结果回归精度可达厘米级,优于既定工程指标,并且本文方法有效性和正确性已经过L波段差分干涉SAR卫星在轨验证。

电磁轨道发射系统动力学理论与设计方法研究进展

电磁轨道发射作为电磁发射技术的重要分支,具有发射速度高、射速可调节等显著优势,被誉为改变未来战争样式的颠覆性技术之一。目前,电磁轨道发射技术仍然面临射击精度低及装置寿命短等关键瓶颈问题,这些都与电磁轨道发射装置所涉及的复杂电、磁、热和力等多领域耦合发射动力学行为密切相关,然而国内外对极端冲击条件下电磁轨道发射装置的系统动力学分析尚缺少成熟理论方法和技术手段。针对上述情况,从动力学建模、性能预测、优化设计等方面综合阐述近期电磁轨道发射系统动力学理论与设计方法的国内外研究进展,总结相应的研究方向和需求。随着电磁轨道发射装置的工程化发展,电磁轨道发射系统的建模与仿真应考虑发射环境的全系统因素,建立电磁轨道发射装置和发射环境耦合的发射动力学性能快速预测和优化设计系统,详细阐明电磁轨道发射装置和发射环境多领域耦合振动机理等基础科学问题,为电磁轨道发射装置系统动力学的深入研究和相关装备研制提供支撑。

城市轨道交通大型换乘车站应急防灾设计

[目的]鉴于大型城市轨道交通(以下简称“城轨”)换乘车站数量不断增加,以及该类车站具有埋深较大、人员密集、逃生救援场地受限的特征,应急防灾难度和压力十分突出,因此需要对此类型车站的应急防灾进行设计。[方法]以武汉光谷广场综合体工程作为实际案例,从火灾防护、大客流防护、洪涝防护、恐袭防护及突发疫情防护等5个重点方面,分析大型城市轨道交通车站所面临的灾害特征,结合方案设计、模拟仿真、计算分析等方式,对不同类型的灾害提出解决方案。[结果及结论]采用开放式的建筑布局和贯通的人行交通层,结合自然排烟与下沉广场设置准安全区,是困难条件下大型地下空间的有效消防措施;结合车站特点分析客流高峰情况,对不同时段、不同类型的使用人群进行分类,并设置相对独立、交叉少的流线,以有效地进行大客流防护;除常规的洪涝防护措施外,提高与周边地下空间的硬隔离措施,如增加防淹门是作为洪涝防护的必要手段;提高站内的通透性,快速疏解乘客,避免堵塞滞留可有效防护恐怖袭击;对于突发疫情防护,应严格按照我国相关管理规定,落实日常防控管理,适时采取一般疫情或较大疫情响应措施。

第十二届全国(中国)空间轨道设计竞赛:地月空间助力火星移民和近地小行星探测

本文首先简要介绍了全国(中国)空间轨道设计竞赛的发展概况和第十二届全国(中国)空间轨道设计竞赛题目的研究背景。然后介绍并解读了“可重复使用地火运输空间站火星移民”“可重复使用探测器飞越探测近地小行星”两组竞赛题目,回顾了竞赛组织历程,分析了竞赛最终提交结果。最后简要陈述了赛后交流和研讨情况以及总结和展望。此外,文中各章节对本竞赛区别于其他学科竞赛的若干特色也进行了简要陈述。

基于震后复旧工程的断裂带区域轨道设计借鉴

针对兰新高铁震后轨道伤损评估及复旧工程设计无章可依且无经验可借鉴的情况,基于震后复旧工程设计,对断裂带区域轨道结构选型与设计有关经验进行分析。除大梁隧道F5断裂外,钢轨扭曲变形及扣件破坏主要发生在硫磺沟大桥上,是由地震荷载下桥梁支座螺栓剪断后梁体移位落梁,相邻梁体变形差异大引起。道床板存在局部1~2 m范围碎裂,主要与地震横波、纵波传递过程中的叠加有关。个别段落出现轨道不平顺超限的情况,主要是受线下基础类型和地质条件差异等因素影响。震后复旧工程应首先基于基准点的测设与平差开展区域性线形重构与拟合;断裂带区域轨道设防长度根据有砟轨道养护维修最小段落长度确定,不能满足震后轨道结构的调整需求,建议结合预估错位量及线路拟合范围、轨道调整能力综合确定;近断裂带区域无砟轨道建议采用无挡肩轨枕,在地震情况下使扣件弹条或者锚固螺栓发生破坏,而轨枕保持完整,以降低震后复旧工程难度及代价;为确保特殊条件下的整治效果,建议采取特种整治措施。

城市轨道交通导向标识设计研究——以南京地铁为例

城市轨道交通导向标识在城市交通系统中起着至关重要的作用,直接影响乘客的出行体验和交通效率。该文以南京地铁为例,探讨了城市轨道交通导向标识设计的重要性,阐述相关人员在设计城市轨道交通导向标识时,应基于乘客的需求与体验,进而实现功能性目标;通过分析南京地铁站的标识色彩、标识体系、设计原则等方面的内容,揭示了其设计的特点,指出一些需要改进的方面;提出了一些完善建议,旨在优化导向标识系统,提升乘客的出行体验。

面向轨道智能交通大学生创新训练实践教学平台设计

以轨道智能交通中的入侵异物智能检测为对象,设计了一种新型的大学生创新训练实践教学平台,提出了一种基于深度学习的轨道异物入侵检测模型,并结合人工智能和机械设计等交叉学科专业知识,自主研发了一种小型轨道异物入侵智能检测系统物理样机,实现了复杂环境下的高效轨道异物入侵检测。实验和实践结果表明,该模型很好地平衡了检测速度和精度,在NVIDIA GTX1080Ti平台上对自建轨道异物入侵数据集的平均检测精度为96.1%,检测速度为209 FPS。通过上述大创实践教学平台的设计、实施和考核,培养和激发了大学生的创新实践和团队协作能力。

城市交通轨道车辆管控虚拟重构方法设计

为确保自动驾驶车辆在道路交通环境中的安全性,并实现对其整体化和精准化组织调度,文章引入了虚拟车辆管控理论,深入研究了城市交通轨道车辆的虚拟管控重构方法。该方法采用多目标排序方式,对交通轨道上的车辆进行虚拟重构,设计了一种多目标虚拟线路交通轨道重构策略。此外,构建了轨道交通车辆的虚拟调度重构模型,并通过动态交互处理方式实现了虚拟调度的计算。经过测试验证,在不同路段的时间控制下,该方法表现出良好的实时请求接受和处理能力,实时请求接受率超过1.2%,证明了其高性能和高效率。同时,虚拟重构的车辆平均行驶速度误差控制在3.2%以内,体现了其高精准性。

城市轨道交通列车外观的情感化设计研究

从情感化设计理论概述出发,探讨了情感化设计理念融入城轨列车外观设计的优势。结合情感化设计的三层次理论,在整理、分析国内外主要城市城轨列车外观设计案例的基础上,从造型与感官设计、地域文化与乘客情感关系构建、情感参数的转化三个方面总结了城轨列车外观情感化设计的基本策略。以苏州轨道交通8号线列车外观情感化设计为例,认为由传统聚焦物质转向为聚焦乘客情感需求的列车工业产品设计,将列车外观设计与乘客心理特征及地域文化结合起来,强化列车外观的情感特征,加强列车外观与乘客情感关系的构建,有利于激发乘客情感共鸣,提升城轨列车外观设计的品牌价值。

轨道打磨电动机监测管理系统设计与实现

打磨电动机是铁路轨道打磨作业的重要设备。但其工作环境较为恶劣,故障率较高。文中从实际需求出发,研究并构建1套轨道打磨电动机监测管理系统,以实现对电动机实时状态进行监测和相关数据的采集。系统针对海量数据的高效采集存储、故障诊断方面进行了深入研究和设计,同时构建友好的用户交互界面。该系统对于推动铁路轨道打磨的实际应用和设备的智能化有一定的促进作用。

预留上盖开发的轨道交通车辆段设计分析

阐述了预留上盖开发的轨道交通车辆段设计理念与基本原则,从功能定位、场地规划与跨线布置等规划设计方面分析了车辆段上盖开发的空间格局、功能结构以及跨线设计,并结合结构体系与转换层结构、消防系统、排水防水等设计内容,提出了车辆段上盖开发的设计要点与注意事项,以优化城市功能布局,提高土地资源的利用率与集约利用水平。

不同基础条件下预制板式无砟轨道结构设计与检算

基于城市轨道交通工程建设需求,在非预应力轨道板结构设计基础上,采用有限元软件建立了不同基础条件下的无砟轨道结构耦合模型,结合极限状态法,研究开展了综合考虑列车荷载、温度梯度和基础变形作用下预制板的弯矩及配筋计算。结果表明:合理的非预应力板式无砟轨道结构设计,能够满足工程建设需求,路基段承载能力极限状态配筋设计受偶然组合作用控制,不同基础类型的轨道板纵横向配筋均受正常使用极限状态标准组合控制。

“嫦娥”六号任务轨道设计技术创新与启示

“嫦娥”六号任务是人类首次月背采样返回任务,其飞行任务的轨道设计面临着全新的挑战。研制团队在“嫦娥”五号成功经验的基础上,以完成月背采样返回的新任务为目标,以“嫦娥”五号与“嫦娥”六号任务之间的差异分析为抓手,突破了逆行环月轨道设计与控制、飞行时序适应性调整、三脉冲定时定点与按时起飞的近月制动控制策略、变射向变转移时间地月转移轨道设计和返回轨道适应性调整等关键技术。首先给出了“嫦娥”六号的飞行阶段划分,随后介绍了轨道设计的技术创新和亮点,最后阐述了轨道设计工作中获得的经验与启示。

“井工厂”水平井组勺形井眼轨道设计方法研究

“井工厂”水平井作业模式已成为经济有效开发非常规油气藏的关键技术,但是由于该作业模式作业井眼相对密集,为解决井眼相碰和减小死油区面积问题,开展了水平井组的勺形井眼轨道剖面优化设计方法研究。在进行井眼轨道优化时,先对井场采用交错式布井方式,对各水平井的靶前距和造斜点位置进行组合优化设计,确保靶区位置能够控制全区面积,从而构建最佳水平井组勺形井眼轨道剖面。现场应用实例表明,勺形水平井较常规水平井起下钻柱和下套管摩阻虽然略有增加,但不会影响正常钻完井作业。对比常规井眼轨道与勺形井眼轨道的“井工厂”水平井组,在相同造斜率下,勺形井眼能够将靶前位移缩减到0m,有效地减小了死油区面积,并且可以更加有效地规避井眼相碰风险,在开发致密油时,能够提高经济效益。

城轨14号道岔轨道刚度规律及低动力设计

为研究侧向过岔速度更高的国产14号无砟道岔轨道刚度分布规律,基于有限元理论,建立城轨14号道岔轨道刚度计算模型,模型中充分考虑轨下胶垫、板下胶垫、钢轨类型、滑床台等部件的影响,重点分析了14号道岔整体刚度纵向分布的变化规律,并针对轨道刚度分布不均匀进行了低动力设计。结果表明:城轨14号单开道岔轨道竖向刚度沿线路纵向不均匀分布,其中连接部分刚度最小,转辙器部分刚度最大值为连接部分的1.5倍,辙叉部分刚度最大值为连接部分的2.0倍;通过低动力设计,钢轨整体刚度纵向变化率最大值从207.4%降至121.6%,钢轨挠度变化率全部降至0.3 mm/m以内,能够满足城轨14号道岔的运输组织要求。

交旅融合视域下重庆轨道交通公共设施数智化设计方法研究

目的致力于探索在交旅融合背景下,如何适应信息技术的快速发展,应用数智化手段提升重庆轨道交通公共设施的功能性、便捷性和用户体验等,为乘客打造一个高效、舒适且互联互通的出行环境。方法采用定量与定性相结合的研究方法。通过调查问卷收集使用群体的需求与偏好;运用层次分析法(AHP)分析重庆轨道交通公共设施,建立评价指标体系,并基于结果分析确立指标权重。结果将大数据、物联网、人工智能等数智化工具应用于重庆轨道交通公共设施中,可以帮助政府部门、轨道交通运营单位和设计师等利用科学数据全面提升服务功能和水平,精准满足乘客的功能性、文化性、情感性需求。结论探索一套适用于重庆轨道交通的公共设施数智化设计方法。该方法着眼于乘客的真实需求,兼顾科技发展趋势,有效促进重庆轨道交通公共设施的现代化改造,促进交旅融合。相关研究也为未来类似项目提供了重要的理论依据和实践指南。

考虑设计姿态辅助IMU/ODO的轨道不平顺检测算法

采用GNSS定位的轨道几何状态测量仪在隧道、地铁等GNSS拒止环境中无法工作.由于即使铁路轨道发生变形,其仍然接近设计线形,实际轨道位置与其设计值的差异始终保持在一定范围内.本文结合铁路设计参数与惯导/里程计信息,提出一种考虑设计姿态辅助IMU/ODO的轨道不平顺检测算法,该方法将设计姿态与惯导解算姿态相结合进行卡尔曼滤波,并使用里程计速度进行航位推算.通过计算实验,分析了轨道设计姿态信息对轨道不平顺检测精度的提升作用.实验结果表明:铁路设计姿态信息能够显著提高轨道不平顺检测精度,所提方法较基于全站仪辅助的动态检测方法,在30 m弦轨道不平顺检测精度相当,且整体检测效率较高,可以满足日常轨道检测的需要.

轨道交通促进下城市中心区地下公共空间精细化城市设计——以南京新街口中心区为例

要存量优化背景下,轨道交通促进城市中心区地下公共空间开发,从而拓展公共空间容量是实现城市中心区可持续发展的重要途径之一。在探明地下公共空间精细化城市设计的内涵,剖析城市中心区地下公共空间精细化城市设计特征,明确轨道交通对城市中心区地下公共空间开发影响的基础上,总结轨道交通促进下的城市中心区地下公共空间精细化城市设计的通用策略;以南京新街口中心区为例,通过分析南京新街口中心区发展的各个阶段和地下公共空间开发的侧重点,结合轨道交通城市中心区地下公共空间精细化城市设计策略,并使用空间句法验证策略的合理性。为类似城市中心区地下公共空间精细化城市设计提供科学合理的方法指引和案例参考。

基于地域文化的成都轨道交通服务机器人造型设计

针对现有产品设计同质化现状,提出一种基于地域文化的轨道交通服务机器人造型设计方法,并探索熊猫文化在成都地铁服务机器人造型设计中的应用。开展设计调研,阐述将地域文化引入轨道交通服务机器人造型设计的必要性,总结基于地域文化的轨道交通服务机器人造型设计流程。挖掘熊猫文化,提炼造型特征元素,并成功应用到成都地铁18号线站内服务机器人造型设计实践中。实践表明,基于地域文化的轨道交通服务机器人造型设计是可行且有效的。