长大坡道铺设无缝道岔可行性分析

基于有限单元法建立无缝道岔非线性阻力计算模型,分析不同工况条件下的钢轨纵向力及位移。计算结果表明:坡度对无缝道岔的受力及变形是不利的;随着阻力减小区段距道岔距离增加,钢轨纵向力、最大位移增加,尖轨相对基本轨的位移减小。道床捣固不密实引起的道床纵向阻力减小,会显著增大道岔各部分受力和变形。建议:(1)在大坡道地段,宜采用全长淬火钢轨或高强度钢轨;(2)在进站道岔前列车频繁制动地段、无缝道岔尖端、辙跟、叉心处宜布置观测桩,随时观测无缝道岔的爬行情况;(3)加强无缝道岔防爬锁定;(4)加大上坡方向道床的堆积厚度,并加强捣固。

电气化铁路隧道最大坡度系数研究

结合我国新的铁路系统技术条件，进行电气化客货共线铁路隧道最大坡度系数研究。结果表明：在电气化客货共线铁路上，旅客列车通过隧道时，机车牵引力余量远大于隧道附加阻力，因此线路隧道最大坡度设计不受旅客列车通过条件的限制；对应不同限制坡度和牵引质量，通过选配适当机车类型，可使列车以一定的加速度余量在限制坡道上运行；sS，6K和8G型等大功率电力机车能以不低于计算速度的速度，并保有一定的加速度余量通过长大坡道上的隧道；研究得到长度为401～1000，1001～5000，5001～10000，10001～15000，15001--20000，20001--25000和25001～30000m的隧道最大坡度系数最小值分别为0．97，0．92，0．89，0．88，0．86，0．85和0．84，比现行《铁路线路设计规范》中电力牵引隧道内的最大坡度系数有所增大，而长度大于20km的隧道地段的隧道最大坡度系数与现行《铁路线路设计规范》中长度为5km隧道地段的值相当。

长大连续坡道刚构桥上无缝线路力学特性研究

为了研究长大连续坡道上无缝线路的力学特性,以贵阳城市轨道交通1号线为例,建立包括钢轨-桥梁-桥墩的一体化计算模型,分析不同坡度、列车制动荷载和扣件间距条件下轨道结构力学特性的变化规律。计算分析结果表明:坡度和列车制动荷载的增大对钢轨的纵向受力、变形以及桥墩受力均不利,设计时应该合理控制线路的坡度;对于高架结构,随着扣件间距减小,梁轨相互作用增强,贵阳地铁1号线高架结构扣件间距建议值为0.625 m。

连续长下坡路段的安全坡长

分别观测了试验路段试验车与实际货车的刹车毂温度,通过SPSS软件分析了刹车毂温度与长下坡路段坡度、坡长、车辆下坡速度及货车总质量之间的关系,建立了长下坡路段货车刹车毂温度预测模型,并以此为基础给出了长下坡路段合理的安全坡长。研究结果表明:长下坡路段安全坡长、一般安全坡长、极限最大坡长对应的刹车毂温度可分别为200℃、220℃、260℃;通过刹车毂温度预测模型可确定不同等级公路的合理坡长。

高海拔山区铁路牵引供电系统——问题、挑战与对策思考

我国西部高海拔山区铁路部分区段面临沿线缺乏有力电网支撑,外部电源系统极端薄弱,途径复杂大坡道高原山区,建设难度大。高海拔山区铁路对牵引供电系统的技术要求非常特殊,对外部电网接入方案、牵引变电所供电能力、电源备用方式、长大坡道电分相处理方案等诸多方面提出了极为特殊的要求。该文从输电网–牵引变电所协同规划、长大坡道对牵引供电系统电压抬升影响、客货混跑下牵引供电系统谐波稳定性问题3个方面,分别剖析高海拔山区铁路牵引供电系统安全运行所面临的难题。然后,通过梳理总结已有文献研究,依次从考虑列车负荷和风光新能源不确定性的输电网随机规划方法、长大坡道下牵引负荷准确模拟与电压抬升机理分析、电力机车–牵引网系统宽频带谐波稳定性分析与振荡抑制措施3个角度对上述问题进行初步分析,同时给出了可能的解决方案,为高海拔山区铁路安全运行研究提供了借鉴。

地铁长大坡道设计相关问题的探讨

对地铁长大坡道的含义、特点以及需要解决的相关问题进行分析,结合工程实例讨论了地铁长大坡道设计的方法和措施,并通过相关试验来验证设计,为地铁长大坡道的设计和研究提供参考。

考虑制动器温度的连续长大下坡纵坡设计方法

为提升连续长大下坡路段安全水平,研究一种基于制动器温度的纵坡设计方法.以7个典型连续长大下坡路段为研究对象,分析了下坡速度、车辆总质量对特定连续长大下坡路段货车制动器温度的影响.并以车辆到达连续长大下坡终点的制动器温度、制动器温度达到200℃和260℃时距连续长大下坡起点的距离为特征值,分析了采用等效平均纵坡单一坡度和设置缓坡两种展线形式对货车制动器温度的影响,提出了连续长大下坡路段区段划分量化标准和纵坡设计建议.研究表明:从降低货车制动器温度角度考虑,连续长大下坡路段应尽可能采用单一坡度展线,相邻坡段采用不同纵坡坡度时坡差不宜过大,特别是下部区段.

大功率变流BPT系统在长大坡道电分相的创新应用

基于中国铁路总公司相关科技研究开发计划项目,从探索长株潭城际铁路湘江隧道30‰大坡道设置电分相的工程技术难题解决措施出发,应用先进的大功率变流控制技术,开展BPT接触网电分相连续供电系统的技术研究和工程应用,分析系统原始创新技术原理,提出并建立完备的系统成套技术以及工程应用方案。经过5年的研发、试验、评估和应用,验证了该系统原理先进、自动化程度高、与车网匹配性能良好、运行安全稳定,可有效解决以往过分相的技术和管理难题,弥补和彻底解决利用大工业网电源条件下25?kV交流牵引供电制式的固有缺陷,可为电分相设置与复杂线路设计提供可靠的技术措施。

铁路长大下坡道列车周期制动参数的分析及应用

铁路长大下坡道的列车制动问题涉及的专业范围较广,检算时所涉及的参数很多,各种参数在不同的条件下取值均不同,在实际工作中熟知和掌握各种参数的取值及计算方法至关重要。在阐述铁路长大下坡道列车周期制动原理的基础上,分析缓解充风时间、制动空走时间、缓解增速时间、缓解留闸时间等制动检算的参数选取,并给出列车周期制动的检算流程,进一步采用实例进行验算,旨在为铁路运营及前期设计工作提供参考。

兰州西动车运用所配套列车运行模式改造关键技术研究与应用

动车段、动车运用所与相邻车站间的动车走行作业宜采用列车作业方式,也可采用调车作业方式。以兰州西动车运用所为例,比较列车、调车作业方式的优缺点,分析研究其对运输能力的适应性,并对调车作业方式改为列车作业方式后,从分析走行线坡道对相邻车站设置延续进路、信号机构选择等问题进行研究,提出适应于兰州西动车运用所的信号系统改造方案,并为类似项目提供借鉴。

基于兰新线长大坡道动车组制动盘热仿真分析

制动盘是动车组制动系统的关键部件。电制动发挥异常时,在长大坡道线路上运营动车组对制动盘热负荷是一个严峻考验,因此研究动车组制动盘在长大坡道服役时温升情况对于分析整个制动系统的可靠性及安全性具有重要的意义。基于CRH5G动车组制动盘在兰新线军马场站-民乐站长大坡道线路上运用实际情况,建立了制动盘的三维模型及有限元网格模型,进行了军马场站-民乐站长大坡道调速制动及进站停车制动状态下的有限元热分析和试验验证。理论仿真结果得到了制动盘在长大坡道上最高温升为629℃,在室内1:1制动动力实验台上对相同工况进行试验验证,室内台架试验结果的最高温度为576℃,均高于UIC541-3-2010规定550℃的正常最大工作温度。为了提高动车组制动盘及闸片使用可靠性,建议在电制动异常情况下对动车组在长大坡道线路上的限速运营进行研究。

电气化铁路长大下坡道区段实现自动闭塞行车的方法探讨

通过对电气化铁道长大下坡道区段实现自动闭塞行车影响因素的分析,围绕现阶段牵引动力发展水平、新型技术装备应用、操纵方法等,提出解决问题的办法和具体建议,认为在电气化铁道长大下坡道困难地段实现自动闭塞行车是可行的。

基于组合赋权-TOPSIS的艰险山区铁路长大坡道线路方案评价方法研究

针对艰险山区铁路建设中出现的长大坡道和线路方案决策时难以系统量化指标权重的问题,提出基于改进层次分析法(AHP)、改进熵权法和逼近理想解排序法(TOPSIS)的长大坡道线路方案评价方法,选取工程技术经济、工程地质、运营安全、生态保护4个方面12个评价指标,构建了山区铁路长大坡道线路方案综合优选评价体系,利用改进AHP-熵权法计算各指标的主观、客观权重,并进行组合赋权得到综合权重,结合TOPSIS法计算各线路方案与理想解的贴近度,并以渝昆高铁筠连至昭通段4个长大坡道线路方案对评价方法进行验证,计算各线路方案综合优越度,得出30‰坡度集中使用方案最优。结果表明:所提评价方法和评价体系具有较好的合理性和适用性,可为山区铁路长大坡道线路方案优选提供可靠的决策支持。

高速铁路长大坡道动车组运行性能分析方法

当动车组运行通过长大坡道时,车辆与轨道的耦合振动作用会对列车牵引制动效率产生重要的影响.为更准确地分析动车组列车通过长大坡道时的运行性能,基于车辆-轨道耦合动力学理论,考虑列车牵引制动行为与线路平纵断面的影响,建立高速铁路长大坡道动车组运行性能分析模型,采用线路试验数据对模型进行验证,对比分析三维模型与传统一维模型的差异,并将模型应用到西安—成都高速铁路(西成高铁)动车组运行性能研究中.结果表明:本文提出的方法能反映长大坡道对动车组运行速度和动力学性能的影响;传统的一维模型对长大坡道动车组的降速量评估不足,与本方法相比,两者差异为每10 km 5%左右;CRH3A型动车组在西成高铁长大坡道运行会出现严重的降速现象,列车功率提升50%后,降速超过20%的区间减少了7个,全线运行时长缩短了13%,为提高列车运营效率与曲线通过性能,需提高动车组牵引功率.

大轴重重载列车长大下坡道曲线地段行车性能分析

重载铁路长大下坡道小曲线地段病害多发,是危及行车安全的风险源。以双机牵引30 t轴重万吨列车为研究对象,在考虑列车纵向冲动和曲线车辆动力学行为基础上,建立了长大列车动力学模型,分析了大轴重重载列车在常用全制动工况下长大坡道曲线参数设置对行车性能的影响。研究表明:重载列车在13‰下坡道500 m半径曲线地段制动时,整列车产生最大压钩力的车辆与曲线上出现最大车钩力的车辆并不一致,当曲线距头车初始制动位置距离700 m时,曲线段上第48节车车钩力达到最大值;制动产生的纵向冲动作用可使轮重减载率增大72%、倾覆系数增大47%、轮轨横向力增大41%、脱轨系数增大27%,这一作用会对行车安全性和轨道服役性能造成不利影响;从提高运营期行车安全、减缓曲线病害角度考虑,建议长大坡度最小曲线半径选取800 m。该研究可为重载铁路设计提供参考。

基于运输质量和运输能力的高速铁路长大坡道设置研究

针对我国西部地区高速铁路建设出现的长大坡道,从上坡对运输质量影响和下坡对运输能力影响两方面研究高速铁路的长大坡道设置问题。通过列车模拟牵引计算,研究250 km/h动车和350 km/h动车在15‰~30‰上坡道的运输质量下降情况,提出在困难艰险山区,长大坡道坡长设置可考虑动车组在大坡道上的运行速度不低于设计速度的70%。从最制约运输能力的列车到达间隔出发,分析长大坡道设置对列车到达间隔的影响,采用CRH380BK+CTCS3-300T车型车载,以250,300 km/h为制动初速,分别测算-15‰,-20‰,-25‰,-30‰理论连续坡道下的列车到达间隔。计算结果表明,若要满足5min的追踪间隔时间,或采取限速措施,或对大坡道的长度加以限制,基于CRH380BK+CTCS3-300T监控制动距离数据,给出列车运行限速和大坡道坡长设置的建议。研究表明,对于设计速度300 km/h及以上的高铁线路,大坡道长度设置建议维持原设计规范标准;对于设计速度250 km/h的高铁线路,30‰坡道长度建议不宜大于4 km,25‰坡道建议不宜大于5 km,20‰坡度建议不宜大于8 km。

基于Simulink的高速铁路长大坡道储能系统设计

针对动车组列车行驶在长大坡道上存在再生制动失效和供电质量下降的问题,设计了一种适用于长大坡道的动车组地面再生制动能量储能系统。对储能系统3种不同工作状态进行了分析,确定储能系统中DC/DC变换器的拓扑结构。利用MATLAB/Simulink搭建储能系统仿真模型,对储能系统的控制方法和可行性进行了仿真分析,验证了方案的可行性。为解决动车组列车行驶在长大坡道下坡上存在再生制动失效和供电质量下降的问题提供了参考依据。

160 km/h客货共线铁路长大坡道对货物列车运行性能的影响

磨万铁路是采用中国标准建设的时速160 km客货共线铁路,货物列车牵引质量3000 t,由2台HX_(D)3C型机车牵引。磨万铁路磨丁—万荣段最大坡度为24‰,在长大坡道区段,上坡道受机车牵引能力限制,下坡道采用空气制动调速时,列车运行速度均明显降低。研究货物列车运行速度受坡度的影响及长大坡道上的货车动力学响应,为磨万铁路货物列车操纵提供参考。

大坡道线路条件下信号系统适应性设计及ATO节能的策略

在山地城市轨道交通工程的建设中,长大坡道已是常见的线路条件。信号系统是城市轨道交通中安全相关的系统,针对长大坡道线路条件需要提出适应性设计的措施。结合贵阳市轨道交通2号线工程案例,提出信号系统设计为适应长大坡道线路的几个关键策略,同时对ATO的节能方案进行研究,为类似线路条件下的信号系统方案提供设计参考。

高速公路长大上坡路段的运行车速连续性研究

首先通过汽车动力学的理论分析,根据车辆在山区高速长大纵坡上运行车速的连续性要求,对纵坡进行分单元分析,确定了陡坡坡顶车速,计算出陡坡坡底的车速,得到了缓坡上坡度与坡长的关系,并给出缓坡段坡度的建议值。