Simulation study on the influence of longitudinal dynamic force on extreme-long heavy-haul trains

Purpose–The objective of this study is to investigate the impact of longitudinal forces on extreme-long heavy-haul trains,providing new insights and methods for their design and operation,thereby enhancing safety,operational efficiency and track system design.Design/methodology/approach–A longitudinal dynamics simulation model of the super long heavy haul train was established and verified by the braking test data of 30,000 t heavy-haul combination train on the long and steep down grade of Daqing Line.The simulation model was used to analyze the influence of factors on the longitudinal force of super long heavy haul train.Findings–Under normal conditions,the formation length of extreme-long heavy-haul combined train has a small effect on the maximum longitudinal coupler force under full service braking and emergency braking on the straight line.The slope difference of the long and steep down grade has a great impact on the maximum longitudinal coupler force of the extreme-long heavy-haul trains.Under the condition that the longitudinal force does not exceed the safety limit of 2,250 kN under full service braking at the speed of 60 km/h the maximum allowable slope difference of long and steep down grade for 40,000 t super long heavy-haul combined trains is 13‰,and that of 100,000 t is only 5‰.Originality/value–The results will provide important theoretical basis and practical guidance for further improving the transportation efficiency and safety of extreme-long heavy-haul trains.

列车大小交路通信协同运行自适应控制方法

针对列车运输能力与客流时空分布不匹配的问题,提出列车灵活编组方案和短编组小间隔自适应控制方法。首先,根据新型列控系统的特点,设计列车自适应闭环控制框架,构建列车最小追踪间隔模型,提出大小交路列车在小交路通信协同运行的编组方案。其次,根据列车编组方案短编组小间隔控制需求,基于深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)算法设计列车自适应控制模型,模型中通过设置奖励函数实现列车多目标控制,通过设计神经网络输出列车最优控制策略。然后,利用Matlab/Simulink仿真平台,以上海地铁2号线2A-2A列车通信协同运行为例,设置其追踪间隔为10 s,搭建加入随机阻力扰动的列车自适应控制模型并进行训练。研究结果表明:列车停车误差为0.1 m,准时误差为0.2 s,协同速度差小于2 km/h,区间最小追踪间隔为180.6 m,满足列车精准停车、速度协同和间隔安全性要求。针对DDPG算法估值过高而导致列车运行速度波动的问题,将神经网络中的Critic网络进行改进,改进后训练仿真表明:列车停车误差为0.03 m,准时误差为0.1 s,协同速度差小于2 km/h,区间最小追踪间隔为181.1 m,列车停车精度和间隔安全性均有提高,且速度波动相对平稳。最后,为验证该控制方法的实时性和安全性,假设前车在意外情况下减速停车,经仿真验证:后车停车误差为1.3 s,停车间隔为220.8 m,满足实时性和安全性的要求。研究成果可为城市轨道交通提供一种灵活匹配客流量的行车编组方案,为新型列控系统列车短编组小间隔运行提供一种安全高效的自适应控制方法。

基于有限长线接触理论的齿轨列车齿轮齿条接触分析及齿形优化设计

为了探究齿轨列车曲线行驶时驱动齿轮与齿条轨道啮合中心距误差和轴线不平行度误差对接触应力分布的影响,基于有限长线接触理论,建立了综合考虑两种误差的齿轮齿条接触应力分析模型;通过与误差条件下的齿轮齿条接触有限元仿真进行对比,证明建立的模型具有良好的计算精度。基于该模型,研究了不同误差水平和综合两类误差作用下的接触应力响应,揭示了两类误差对接触应力分布的影响机理,并据此提出应对措施。研究结果表明,提出的接触应力分析模型能准确反映啮合中心距误差和轴线不平行度误差综合作用下齿轮齿条的接触情况;接触应力水平随啮合中心距误差的增大而增大,接触应力轴向不均匀程度随轴线不平行度误差的增大而增大;啮合中心距误差会加剧轴线不平行度误差引起的轴向接触应力不均匀性,轴线不平行度误差对啮合中心距误差的作用效果有轻微的抑制作用;啮合中心距误差的内在作用机理是减小了相同载荷水平处的承载面积,轴线不平行误差的内在作用机理是曲线内侧的齿轮齿条率先接触,产生了更大的变形;齿轮挖根可消除轴线不平行误差的影响,齿轮螺旋线修形可降低轴线不平行误差的影响。

重载铁路列控系统应答器布置方法

以重载铁路四显示自动闭塞线路为基础,考虑重载列车长度不固定、机车制动参数差异、机车控制设备切换等因素,研究重载铁路列控系统的应答器布置方法。分别根据区间应答器、出站应答器、连接应答器、预告应答器、执行应答器、注销应答器的不同应用要求,分析应答器布置过程中需满足的技术条件,建立满足重载铁路列控系统的应答器布置模型。与CBTC系统以及CTCS-2/3级列控系统应答器布置方法相比,该模型能够根据自身限制条件给出有效的应答器布置方案,以供设计人员参考。通过开发相关软件,结合准池线路实际工程应用,验证了应答器布置方案的可行性与高效性。

不同时长穴位贴敷应用于老年功能性便秘的效果研究

目的观察不同时长穴位贴敷在老年功能性便秘中的治疗效果,探究最佳贴敷时长。方法选取2021年1月至2022年1月在该院老年医学科住院的功能性便秘患者120例作为研究对象,采用随机数字表法将其随机分为4组,4组均在肠道管理基础上采用穴位贴敷治疗,取穴相同,1组30例,贴敷时长2 h;2组30例,贴敷时长4 h;3组30例,贴敷时长6 h,4组30例,贴敷时长8 h。7 d为1个疗程,14 d后对比分析4组患者便秘症状积分及疗效,观察不良反应,评估安全性。结果穴位贴敷治疗老年功能性便秘,4、6、8 h组治疗前后便秘症状积分及疗效比较,差异均有统计学意义(P<0.05);治疗后4 h组便秘症状积分与2 h组比较,差异有统计学意义(P<0.05),而与6、8 h组比较,差异无统计学意义(P>0.05);4 h组治疗后不良反应与6、8 h组比较,差异均有统计学意义(P<0.05),与2 h组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论穴位贴敷治疗老年功能性便秘,结合疗效及安全性考虑,贴敷时长4 h更为适宜。

基于阻力系数法的铁路隧道活塞风速计算理论对比

活塞风对铁路隧道通风及隧道环境控制(热害和冻害)影响重大,可靠地计算活塞风速大小是解决有关活塞风安全问题的关键。首先修正了《规范》中活塞风作用系数的计算方法,其次对比分析了不同活塞风作用系数计算方法,最后基于数值模拟及现场测试结果,对比测试值、模拟值、不同理论计算值之间的差异。结果表明:定值法与《规范》法的计算结果相近,且这2种计算方法得到的活塞风速要远高于其他的计算方法。隧道断面对定值法和《规范》法的计算结果影响不大,但对《规范》修正法影响显著。《规范》修正法及依杰里奇克法得到的计算结果均高于数值模拟及测试结果,依杰里奇克法误差较小(最大不超过33%),而《规范》修正法的最大误差高达65%。

8编组高速列车过中长隧道气动效应模拟

基于三维、可压缩、非定常、雷诺时均N-S方程和RNG k-ε两方程湍流模型,根据列车在实际线路中的运行情况,建立了列车-隧道耦合空气动力学模型。将8编组高速列车以350 km/h的速度通过隧道的数值仿真结果与TB/T 3503.3—2018的理论计算结果进行对比,验证了仿真方法的正确性。分析了列车通过隧道时隧道壁面、列车表面和列车内部的压力变化特性,中长隧道内压力波的传播规律,以及压力变化特性与压力波传播规律之间的关系。研究结果表明:在中长隧道的中部,波形发展更为充分,更容易受到同类型压力波的叠加作用。最大正压峰值和最大负压峰值的绝对值分别为2244和3517 Pa,均出现在距离隧道入口500 m处。车内压力变化幅度远小于车外压力,且车内压力波动滞后于车外压力波动,头车的压力波动幅度小于尾车的压力波动幅度,两者相差约30%。

高速磁悬浮列车编组长度对车/隧耦合气动效应的影响

采用重叠网格法,基于SST k-ω两方程的DDES湍流模型,研究编组长度对高速磁悬浮列车/隧道耦合气动特性的影响。采用动模型试验结果对数值仿真方法进行验证,将3车编组的动模型试验所得测点压力与相同编组的仿真试验所得测点压力进行对比。分析3车编组高速磁浮列车以速度500、550和600 km/h通过隧道时车体表面、隧道壁面压力变化基本规律,在此基础上研究3车编组、5车编组和8车编组形式对高速磁浮列车/隧道气动特性的影响,并绘制瞬变压力波系传播的马赫波图,揭示编组长度导致测点压力变化差异的原因,得到高速磁浮列车编组长度对隧道出口微气压波的影响规律。研究结果表明:高速磁浮列车表面、隧道壁面压力幅值与车速呈正相关关系;当编组长度增加时,车/隧表面的压力随时间的变化趋势基本一致,但正、负压幅值及压力峰峰值明显增大:当磁悬浮列车以速度550 km/h通过长度为500 m、截面积为140 m^(2)的隧道时,5车编组与8车编组的车体表面最大压力峰峰值比3车编组分别增加12.4%和8.5%,隧道表面最大压力峰峰值比3车编组分别增加49.6%和38.9%,因此,在隧道长度一定时存在最不利的编组长度;磁悬浮列车编组长度对无缓冲结构隧道出口微气压波幅值影响较小。

流线型长度对重联高速列车明线运行气动性能的影响

为了研究重联列车的空气动力学特征,首先,建立了3种不同头部流线型长度的列车模型,其中重联列车计算模型由2列3辆编组的列车连挂组成,非重联列车计算模型为6辆编组;其次,使用三维、定常、不可压缩N-S方程和RANS方法对列车明线匀速运行时的流场进行模拟计算,并验证网格无关性和算法准确性;最后,对比分析了重联区域的特殊结构对列车气动性能的影响。研究结果表明:在运行条件相同时,重联列车的阻力始终大于非重联列车的阻力,但随着列车运行速度增加,两者的阻力差异逐渐降低,当列车运行速度为350 km/h时,两者阻力相对误差为14.5%;增加车头流线型长度能显著降低列车气动阻力和升力,且对重联列车减阻效果更显著。流线型长度从6 m增加到12 m,重联列车与非重联列车气动阻力分别降低了15.9%和12.5%;重联列车头车和尾车的升力分别降低27.8%和43.7%,与非重联列车头、尾车升力降低幅度基本一致;流线型长度变化对重联列车各节车辆的气动力影响并不一致;随着流线型长度增加,重联区域前部相邻车辆的阻力增加,后方相邻车辆的阻力则逐渐减小。受自身结构对称性影响,重联区域前后两列列车表面压力变化梯度具有较高的一致性,仅数值上存在差异。

云巴系统线路最小坡段长度参数的探讨

列车乘坐舒适度是城市轨道交通设计过程应首先考虑到的因素。其中,线路最小坡段长度的选取对于其有着重要影响。而对于云巴系统来说,目前相关规范未对线路最小坡段长度做出明确的规定。参考跨坐式单轨等城市轨道交通制式线路最小坡段长度的计算方法,结合云巴系统自身的技术特点,通过动力学软件仿真分析与计算,得出云巴系统线路的最小坡段长度的取值。综合考虑影响最小坡段长的多种因素,包括远期列车长度、竖曲线半径及切线长度等,可以得出云巴系统的最小坡段长度一般情况下可以取200 m,困难情况下可以取100 m。

二维管道列车交会激波特性分析

列车在低真空管道内运行可以极大的减少阻力,但同时面临激波效应等难题。建立二维管道仿真模型,采用可压缩非定常SST k-ω湍流模型并结合滑移网格技术,研究不同起始交会距离、速度、时间下管道内激波演变规律。结果表明:两车相距较远时,列车前方壅塞区段向前推进,壅塞长度随时间线性递增,正激波相互扰动时,阻力/压力绝对值激增;两头车交会时,阻力/压力绝对值再次激增达到最大值,随列车的运行又急剧下降到相对平稳状态,交会过程中阻力/压力沿车尾方向先降低后增大。车尾区域存在激波、膨胀波相互交叉干涉现象,波系较为复杂,沿车尾方向激波反射强度减弱。随交会距离的增加,列车行驶在短、中长隧道(<1500 m)阻力/压力变化剧烈,长隧道(>1500 m)阻力/压力变化幅值较小。随速度的增加,列车前方壅塞区段长度缩短,阻力/压力绝对值增大,车尾激波串长度增加,强度减弱。

基于网页图像分类的自动化网页正文抽取模型

运用卷积神经网络技术提出一种基于网页图像分类的自动化网页正文抽取模型(I-AWCE)。通过分析现有网页类型及网页正文在网页中的位置和结构特点,将网页分为文章网页和列表网页。根据网页截屏图像在卷积神经网络模型中的分类结果,分别提出两种基于多特征融合的网页正文提取方法。实验结果表明,网页图像数据集在LeNet-5和预训练模型的效果最好;与Boilerpipe抽取模型相比,基于图像分类的自动化网页正文抽取模型具有较高的准确性,可以满足网页正文自动化抽取的实际需要。

基于CTCS2+ATO的城际和市域铁路到发线有效长优化研究

对于都市圈城际和市域铁路车站,其到发线有效长度计算根据线路性质,按照警冲标、出站信号机、道岔等控制条件来确定。为进一步优化缩短到发线有效长,并保证行车安全和运输效率,分析CTCS2+ATO列控系统对到发线有效长的控制因素及列控车载设备性能,结合采用的动车组列车长度,借鉴城轨交通CBTC信号系统的防护策略,提出采取列车进站停车防护区段外移的优化方式,可将车站到发线有效长从370 m缩短至270 m,进而缩短车站土建规模,节省投资;列车停准停稳后,通过采用牵引切除、触发最大常用制动、EOA点回撤等技术手段,也能提高行车效率和确保行车安全;对有关延续进路解锁关键技术以及CTCS2+ATO列控系统设备改造的技术方案进行深入研究,明确了列控系统改造设备和软件修改内容。该研究成果可为都市圈城际和市域铁路工程设计、系统研发中站场和信号专业提供理论基础。

基于舒适性的高速磁浮铁路单线隧道最不利隧道长度分布特征研究

列车在不同长度隧道中高速行驶,会产生不同程度的压力波动,从而引起乘客不同程度的耳感舒适性问题。采用一维可压缩非定常不等熵流动模型的特征线法和时间常数法动态气密指数模型,研究了单列高速磁浮列车通过隧道时的车外压力波和两种动态气密指数下的车内压力变化特征,完善了基于压力舒适性标准的高速磁浮铁路单线最不利隧道长度的概念,进行了列车速度和列车动态气密指数对最不利隧道长度影响规律的研究。研究发现:在基于车外压力最大负压值的最不利隧道长度下,车内压力最大负压值较小。车内每1、3、10和60 s内最大压力变化量最大值随隧道长度增大呈先增大后减小的特征,即存在舒适性约束条件下的最不利隧道长度。列车速度不同,该最不利隧道长度不同。除车内每10 s压力限值条件下外,动态气密指数不同,最不利隧道长度近似。动态气密指数83 s、速度600 km/h的单列磁浮列车通过截面积为100 m2的隧道时,满足UIC660舒适性标准的最不利隧道长度为10~12 km。本文成果对研究基于舒适性标准的隧道净空面积和列车气密性,以及进一步完善基于隧道压力波效应的轨道交通最不利隧道长度理论体系有较好的参考价值。

动车所存车线有效长度设计分析

结合工程经验,本文分析了动车所存车线存放动车组列车的限制因素,根据不同作业方式,分析了动车所存车线存放动车组列车的各类场景,总结了正常情况下及限制情况下满足动车所存车线存车要求的存车线有效长度要求,对类似工程有一定的参考意义。

基于CTCS-3/2级列控系统的高速铁路闭塞分区长度设计研究

根据CTCS-3级和CTCS-2级列控车载设备控车原理,提出高速铁路闭塞分区长度设计原则和约束条件。结合现行列控车载设备参数,当线路长大下坡道不大于24‰时,闭塞分区长度设计满足CTCS-3级列控车载顶棚速度350 km/h、CTCS-2级300 km/h正常运行。当线路长大下坡道大于24‰时,闭塞分区长度按照满足CTCS-3级列控车载顶棚速度350 km/h、CTCS-2级降速至250 km/h设计;或将CTCS-3级列控系统结合轨道电路信息定义的闭塞分区平均长度由3000 m调整为4400 m,以满足CTCS-3级列控车载顶棚速度350 km/h、CTCS-2级300 km/h运行要求。

城市轨道交通网络化运营组织技术研究评述

本文阐述了城市轨道交通网络化运营的概念,分析了网络化运营的物理环境及其客流基本特征,提出了城市轨道交通公益性的3个重要标志.通过对国内外城市轨道交通网络化运营理论与实践的评述,提出了城市轨道交通网络化运营的主要目标;指出了网络化运营管理面临的三大主要问题,即断面负荷均衡、车站负荷均衡及换乘衔接改善.基于既有的多交路、多编组、快慢车及过轨运营等主要网络化运营技术,分析不同方法的技术特点及其对出行者的影响,提出了不同方法的适用性.最后,从不同角度分析了不同网络化运营技术实施过程对乘客与企业的具体效果,提出了促进我国城市轨道交通网络化技术应用的建议.

培训时间对农民工收入的影响

本文依据2008年中国城乡劳动力流动调查数据,应用广义倾向分方法分析一般培训和专门培训的培训时间对农民工收入的影响。研究结果表明:一般培训和专门培训均有助于农民工收入水平的提升。随着培训时间的延长,培训时间对农民工收入的边际影响递减。农民工接受一般培训在30天以内或专门培训在120天以内,其收入水平将随着培训时间的延长而显著得到提升;但一般培训时间超过30天或专门培训超过120天后,其收入水平并未随着培训时间的延长而得到进一步的提升。因此,政府和企业在努力扩大农民工培训覆盖面的同时,适度调整农民工的培训时间,将有助于农民工整体工资水平的显著提升。

技术站列车出发策略的经济性分析

本文建立了编组站定点、定编两种出发列车模式的经济模型 ,分析了在定点模式编成辆数减少的情况下 ,定点和定编的适应性。从中我们得到了以下结论 :1 低负荷区是定点模式的有利区。技术站的驼峰负荷较大(大于 0 8)是不利于定点模式的。反之 ,驼峰负荷较少 ,对定点出发的适应性较强。我国长期采用定编出发模式 ,这与技术站能力一直十分紧张有很大关系。 2 小车流量的到站方向适合采用定点模式。从分析可以得到 :如果某到站的车流量较少 ,根据车站的实际情况 ,可以考虑开定点出发列车。反之 ,对于大车流方向 ,更适宜于定编列车。3 短距离到站方向模式的适应性更强。这告诉我们 :如果始发站与终到站之间的距离较短 (表现为列车运行时间少 )的话 ,就应当根据车流量和负荷情况考虑开定点列车。当然 ,由于模型在某些方面的简化 ,计算出的数据并不是绝对的。本文建立的模型 ,仅考虑了铁路内部成本。事实上 ,在定点模式下 ,加速了货车周转 ,缩短了货物送达时间 ,准时性得到了改善 ,提高了运输服务的竞争力 。

Blade技术结合并行采集磁共振技术在上腹部的应用

目的评价Blade技术结合并行采集技术下对上腹部MRI扫描的运动校正效果和影像质量的影响。方法 50个患者接受上腹部MR检查,分别使用回波链/K空间填充率对应19/100%,30/100%和30/175%3种不同的参数,并在呼吸门控下获取脂肪抑制的T2加权图像,后由两位腹部诊断医师对运动伪影、条纹伪影及总体影像质量评价。结果两位诊断医师评价结果基本一致(P<0.05),3组参数条件之间运动伪影、条纹状伪影及总体影像质量都有显著性差异(P<0.05)。与19/100%和30/100%两个条件下比较,30/175%条件下图像运动伪影最少(P<0.05),总体影像质量最好(P<0.05)。结论使用Blade技术结合并行采集能减少上腹部MR图像的运动伪影,改善影像质量。