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。

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。

基于数字孪生的全自动场段列检作业管理系统构架设计

[目的]数字孪生已成为众多行业走向智能化、信息化和数字化发展道路的助推器,为推动城市轨道交通车辆基地数字化发展,提出了基于数字孪生的全自动场段列检作业管理系统,并研究其架构设计。[方法]介绍了基于数字孪生的全自动场段列检作业管理系统的概念架构、技术架构、存储层架构和安全架构。[结果及结论]该系统在南宁地铁5号线车辆基地应用表明,通过数字孪生技术可实现车辆基地的作业标准监控、作业质量回溯、生产安全监控和业务统计分析等,有助于集“安全、高效、智能”于一体的智慧检修车间建设。

一种环境振动源强预测随机可靠度分析方法

不同线路之间工程条件的差异导致18导则半经验模型环境振动源强预测准确度较低,致使后续减振工作浪费大量时间、经济成本。为了提高预测准确度,实现环境振动敏感点的精准筛选,节约减振成本。建立了可以反映隧道壁振动的车辆-轨道-盾构隧道耦合振动模型,基于蒙特卡洛(Monte Carlo,MC)法提出了一种环境振动源强预测随机可靠度分析方法,以半经验模型中的3个修正项C_(W)、C_(R)及C_(T)为例,分析了导致修正项预测准确度具有随机不确定性的主要因素并提出了相应的标准化管理建议。主要研究结论如下:所建模型具有较高的计算效率和计算精度,单个工况计算时间为90 s,可弥补MC法耗时的缺点,时域幅值误差在12%以内,源强误差在1 dB以内;同种扣件不同弹性垫板之间非线性载频变刚度的差异是导致C_(W)准确度具有随机不确定性的一个重要原因,该因素会导致源强预测存在-1~+3 dB的误差;不同线路之间钢轨磨耗等级的差异是导致C_(R)准确度具有随机不确定性的一个重要原因,该因素会导致源强预测存在-3~+3 dB的误差;不同中硬土之间弹性模量的差异过大是导致C_(T)准确度具有随机不确定性的一个重要原因,当土体剪切波速在250~375 m/s时C_(T)的准确度较高,当在375~500 m/s时,C_(T)的准确性较低,预测误差可达3 dB;当同时考虑多个修正项带来的误差时,源强预测误差范围可达-4~+9 dB,设计时极有可能采取不符合断面实际要求的减振措施,从而浪费大量减振成本,因此建议严格控制扣件弹性垫板非线性载频变刚度、钢轨磨耗等级等因素的随机性,并以剪切波速375 m/s为界将中硬土划为两类并给出相应的修正项。

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。

城轨车辆牵引系统电磁发射机理分析与滤波研究

城轨车辆牵引系统采用脉宽调制控制,具有高电压、大电流、脉冲干扰特性,作为主要的电磁干扰源之一,对列车系统的电磁兼容性产生重要影响;文章根据车辆系统设计,结合电磁干扰电流流通路径,分析牵引逆变系统主要电磁发射回路;通过建立高频干扰电流简化计算模型,研究减小牵引系统电磁发射的滤波参数设计方法,仿真对比各种滤波方案的抑制效果;最后,通过列车对外辐射发射测试验证优化方法的有效性。

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。

城际轨道交通车辆基地总平面布局关键要点研究

针对城际轨道交通车辆基地总平面布置限制因素多、洗车效率不高、高速试车线设置困难等问题,以杭临城际上泉车辆基地设计为例,对城际轨道交通车辆基地总平面布局关键要点进行研究。通过对车辆基地功能定位、用地条件、限制因素、洗车及试车线设置方式等进行分析,提出总平面布置及竖向优化方案、类贯通洗车方案、多种敷设方式组合试车线设置方案,解决用地受限条件下高效洗车及高速试车线设置难题。实际应用表明相关方案可较大程度提升运营效率,为其他类似车辆基地设计提供参考。

标准新型活页式教材的开发探索与实践——以城市轨道交通车站设备课程为例

随着我国教育改革的不断深入,教材作为教育教学的重要载体,其重要性日益凸显,新型活页式教材以其独特的灵活性和实用性,逐渐受到广大教师和学生的欢迎。本文以城市轨道交通车站设备课程为例,探索标准新型活页式教材的开发与实践,通过分析新型活页式教材的开发理念与原则,以及具体开发与实践过程,旨在为职业教育标准教材改革提供有益借鉴。

城市轨道交通车体垂向振动对弓网受流性能的影响

[目的]既有对接触网系统动力学仿真的研究大多基于受电弓底座仅有纵向自由度的假设,忽略了轮轨激励引起的车体垂向振动对弓网受流性能的影响,需要将车辆-受电弓-接触网(以下简称“车-弓-网”)作为一个整体予以研究。[方法]分别建立了刚性接触网、柔性接触网两种接触网类型下的弓网耦合动力学模型及车-弓-网多体动力学模型。在案例线路上进行了弓网动态受流试验,对所建的刚性接触网车-弓-网多体动力学模型的计算结果进行了可行性验证。基于列车运行速度为80 km/h、90 km/h、100 km/h、110 km/h及120 km/h五种速度工况,选取了其中两种速度工况对刚性接触网受电弓绝缘子底座处的垂向动态响应进行了分析,并在五种速度工况下分别对两种接触网类型下弓网模型、车-弓-网模型的各动态响应参数进行了对比分析。[结果及结论]所建车-弓-网多体动力学模型的模拟计算结果是合理的。车体振动会对弓网受流性能产生一定影响:柔性接触网下车体垂向振动对弓网受流性能影响很小,可不予考虑;刚性接触网下,与未考虑车体垂向振动的弓网模型相比,考虑了车体垂向振动的车-弓-网模型计算得到的弓网接触压力统计最小值、弓头最大抬升位移均随列车运行速度的增加而增加,弓网接触压力统计最小值变化率的最大值为24.7%,弓头最大抬升位移变化率的最大值为4.2%。

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。

基于工作模态分析的车辆车体刚体模态识别研究

模态是表征结构固有特性的重要参数,结构模态参数的准确获取对校准模态数值计算模型以及后续结构动力修改具有重要参考意义。试验模态分析是获得大型复杂结构模态特征的重要手段。按照激励方式的不同实验模态分析可分为力锤激励和激振器激励,对于轨道车辆整车模态测试,常规的激励手段往往因其激励能量不足而难以获取车辆的刚体模态特性。因此本文以楔块组合法作为激励输入,结合工作模态分析技术(OMA)对某城轨车辆进行刚体模态参数识别,其相关试验方法及结果可为轨道车辆刚体模态参数的获取提供参考。

城市轨道交通车辆回流装置与专用轨的匹配关系研究

[目的]采用钢轨回流的城市轨道交通车辆在运行过程中产生的杂散电流会对附近金属物造成电腐蚀,而专用轨回流方式可解决此类问题。有必要对城市轨道交通车辆回流装置与专用轨的匹配关系进行综合分析。[方法]通过分析城市轨道交通车辆回流装置与专用轨之间的结构匹配特点,基于城市轨道交通车辆转向架、回流装置、走行轨及专用轨等结构的参数,以及悬挂参数和限界,创新性地建立了垂向和横向的尺寸链分析方法,校核了某城市轨道交通在6种工况下车辆回流装置与专用轨的空间尺寸匹配关系。通过SIMPACK仿真软件建立带回流装置车辆整车动力学仿真模型,分析在4种工况下车辆回流装置与专用轨的垂向接触压力在列车运行过程中是否处于合理范围内。[结果及结论]车辆回流装置与专用轨的空间尺寸匹配关系校核表明:回流装置的部分结构需要调整。仿真分析表明:车辆回流装置与专用轨的垂向接触压力均在合理范围内。