不同桥墩布置形式下有轨电车小半径曲线桥地震响应研究

为适应现代交通的发展需要,有轨电车小半径曲线桥得到广泛应用。而由于曲线桥的几何非规则性,其地震响应相较其余桥型更为强烈和复杂,如何在设计时尽可能减小曲线桥震害值得深入研究。以某实际工程项目为背景,分别建立不同桥墩墩高布置形式的三维有限元模型,通过非线性动力时程分析,探究了等高型、渐变型、凹岛型以及凸岛型等布置形式下各个桥墩的内力响应与位移响应,并为曲线桥的抗震设计提出建议。通过对比与分析表明:有轨电车小半径曲线桥在抗震设计中应优选等高型布置形式,尽量避开渐变型,且在实际工程中需注意对固定墩采取必要的抗震构造措施。

基于信息交互的牵引系统控制策略研究

采用独立轮对的有轨电车可最大程度降低低地板车辆的地板高度,无需高站台设计且方便乘客上下车,发展前景十分广阔。但是独立轮对理论上不存在纵向蠕滑力,曲线导向能力下降,因此对列车牵引制动过程中的出力及控制策略提出更高要求,针对独立轮对有轨电车的特点,本文介绍了一种牵引变流器的设计方案及控制策略,从主电路设计、工作原理、硬件结构等方面进行阐述,基于双功率模块的信息交互,从顶层给出牵引力的优化施加目标,基于分段同步调制及矢量控制策略,实现列车牵引力输出的优化控制。最后,通过现场牵引制动试验及极端恶劣线路空转滑行试验验证了所提设计方案的有效性,对独立轮对牵引系统及类似应用场合的牵引系统硬件设计及控制策略具有一定的指导意义。

高温和强太阳辐射环境下有轨电车车外蓄电池箱防高温升设计

普通蓄电池箱缺乏高温、强太阳辐射应对措施,为保证蓄电池及电子器件正常工作,针对有轨电车运行地区高温、强太阳辐射的环境特点,设计蓄电池箱。介绍蓄电池箱箱体结构、通风设计。借助有限元法,分析箱体在无任何隔热防护措施时,箱内环境及电子器件的温升情况。结合有限元分析结果,对箱体采取隔热防护措施。试验证明,箱体隔热防护措施有效。

考虑胶轮电车-轨道耦合效应的导轨梁受力分析

为研究胶轮有轨电车系统中导轨梁和螺栓的受力及布置,基于LS-DYNA有限元软件,建立胶轮有轨电车和导轨梁三维有限元模型,分析车辆行驶速度、刹车初速度和螺栓间距对导轨梁和锚固螺栓受力的影响。研究表明,车辆行驶速度对导轨梁Mises应力峰值影响不大,对螺栓纵向剪力峰值有较大影响;导轨梁Mises应力峰值和螺栓纵向剪力峰值随车辆刹车初速度增加而增加;导轨梁Mises应力峰值和螺栓纵向剪力峰值随螺栓间距呈阶梯式增长,在螺栓间距为3.0~4.5 m区间内变化幅度较大。设计时,螺栓间距取值需综合考虑经济性与安全性,建议取3 m;实际运营中,应控制车辆行驶速度在80 km/h左右,并尽可能避免车辆高速紧急刹车制动。

大型矿车能量回收变换器设计及其优化控制

研究了一种应用在大型矿车上进行制动能量回收的双向DC/DC变换器及其优化控制方法。首先,就大型矿车实际运行条件下锂电池储能系统的节油率进行理论计算,对采用的双向DC/DC变换器拓扑结构和工作原理进行论述,针对大型矿车中蓄电池两种工作模式,设计该双向DC/DC变换器的控制策略,并针对LC滤波电路在滤去高次谐波的同时也会产生谐振从而导致系统稳定性降低的问题,引入虚拟电阻反馈法,增强系统阻尼性,并对脉宽调制(PWM)输出信号采用最小脉宽累加技术,抑制绝缘栅双极型晶体管(IGBT)开通关断时的电压尖峰和减少变换器元器件电压冲击和损耗,使系统稳定性大大提升,最后进行了仿真及调试与控制实验。

低运量城市轨道交通系统发展思考

中国低运量城市轨道交通系统发展处于起步阶段,技术和产业成熟度不足,已运营线路客流效果普遍不理想,建设成本亦较高。结合国内外城市轨道交通系统发展现状,梳理低运量城市轨道交通系统的功能定位和分类。通过分析中国已运营和在建的低运量城市轨道交通线路的技术经济指标和客流效果,总结了系统制式选择的基本原则,包括运能轻量化、车辆轻型化、线下基础设施和系统设备轻量化、资产轻量化等方面。提出应综合论证低运量城市轨道交通系统在城市或城市组团和片区中的功能定位,并结合城市轨道交通系统网络建设和资源共享条件合理确定系统制式。最后,从系统发展的关键问题和建议两方面进行阐述,指出应结合国家相关政策要求和不断实践,推动低运量城市轨道交通系统的技术和产业逐步走向成熟。

全线无触网储能式有轨电车的设计

基于能量型超级电容器技术,设计了全线无触网储能式有轨电车。根据有轨电车配置及线路运营工况,计算了车载超级电容储能装置所需要的能量和负载功率。通过超级电容器阵列的功率约束和能量约束,计算超级电容器单体的数量和串并联方式,以及主要部件参数,由此设计了用于有轨电车的超级电容储能装置。基于嘉兴有轨电车项目,对储能装置所用超级电容器在典型负载工况下的电压、电流、功率等参数进行仿真,验证计算结果的正确性,并确认计算方法满足现代有轨电车储能装置的设计要求。

云巴胶轮有轨电车桥梁结构梁体线形调整方案研究

在某云巴胶轮有轨电车项目桥梁设计过程中,为了解决全线钢梁架设完成后梁体竖向线形调整难度较大的问题,对轨道梁走行面的调整方案进行研究。横向对比铁路、公路、新型轨道交通等领域的常规钢桥方案以及钢梁架设完成后线形处理措施,提出了在云巴胶轮有轨电车钢轨道梁顶面增设防腐防滑铺装、花纹钢板、可调钢矮梁、可调钢筋混凝土矮梁等4种方案,通过对比各方案实现的难易程度,认为增设可调钢筋混凝土矮梁方案较为合理,相较于原方案,该方案可降低整体造价13%。最后对(20+44+20)m连续钢混结合梁进行空间计算分析,结果表明,抗弯及抗剪承载力、疲劳、挠度、裂缝、整体稳定等各项验算结果均满足规范要求,验证了增设可调钢筋混凝土矮梁方案的可行性。

广州黄埔有轨电车5号线一期线路方案研究

以广州市黄埔区有轨电车5号线一期工程永龙隧道至永安大道段线路方案研究为例,全面梳理沿线控制因素,分析规划和现状情况,从线路技术条件、与线网规划的符合性、客流覆盖情况、对道路交通的影响、征地拆迁情况、工程实施难度、工程主要投资等方面进行充分比选确定推荐方案。

内置轴箱有轨电车车轴结构设计与强度分析

简要分析了内置轴箱有轨电车轮对设备布置的特点,参考国外标准规范中车轴设计极限载荷,以12.5 t轴重有轨电车轴颈内置非动力车轴结构设计和强度分析为例,介绍了内置轴箱车轴设计计算方法和步骤,可为国内轴箱内置式车轴轻量化设计提供参考。

城市有轨电车双线U型梁的应用与分析

以某一城市有轨电车工程为背景,采用双线预应力混凝土U梁和双线钢-混凝土组合U梁2种方案进行结构设计,并对2种结构形式进行有限元建模分析。在此基础上,探讨双线U梁在有轨电车高架桥中的适用性。所得结论可为类似工程提供一定的指导作用。

低运量城市公共交通系统制式比选及适用性研究

为提高低运量城市公共交通系统制式选择的科学性、提升综合效益,对典型系统制式进行特征对比分析,研究选用原则和适用情形。重点研究有轨电车、自动导向轨道系统、悬挂式单轨交通、快速公共汽车交通系统、智能轨道快运系统5种典型低运量城市公共交通系统,从客运能力和运输效率、运营组织、车辆通过性和出行体验、投资造价、影响分析等方面进行综合分析。提出低运量城市公共交通系统制式选用应与城市区位、社会需求、客流指标、经济水平、交通特征、环境要求等相结合,同时给出5种典型制式各自的适用情形。研究成果有助于指导城市公共交通规划和辅助政府决策。

低地板有轨电车用盘式永磁电机直驱技术

针对低地板有轨电车用传统牵引电机布置不便、传动效率低等现状,提出一种盘式永磁电机直驱独立车轮方案.电机整体悬挂于构架外侧,使得电机质量为簧上质量.由尺寸方程估计电机基本尺寸后,再使用编写的电机CAD(Computer-aided Design)程序设计60kW电机以满足有轨电车牵引需求.采用基于滑模观测器的无位置传感器矢量控制方式对电机进行牵引控制.根据车辆导向控制特点,分别对转向架同侧电机和两侧电机进行差速控制.在MATLAB/Simulink平台下搭建电机控制模型,仿真结果表明,电机控制响应快、鲁棒性高;多个电机协调导向性能好,适应直道和弯道线路的控制需求.

100%低地板有轨电车转向架构架制造工艺

城市轻轨车是缓解城市交通拥堵问题的有效途径之一,近年在国外发达国家得到迅速发展,特别是100%低地板轻轨车凭借其方便乘客上下车的突出优点而大受欢迎。转向架作为整车的重要部位和关键技术显得尤为重要,在转向架中构架制造难度较大;通过制订合理的工艺方案和计划,运用科学的工艺装备,提高工作效率,减小劳动强度,为自主研发的100%低地板有轨电车提供了可靠的质量保障,对国内装备制造业开拓国际市场具有重要的意义。

100%低地板现代城市有轨电车限界和小曲线通过能力分析

运用SIMPACK软件建立了100%低地板现代城市有轨电车的列车动力学计算模型,分析了限界和小曲线通过能力。结果表明,该车能够通过半径为19m的单一曲线和具有6m夹直线的S形曲线。

采用分布式控制技术的斜巷轨道运输车辆定位与跑车自动防护

介绍了一种基于LonWorks现场总线的斜巷轨道运输监控装置的结构和工作原理。轨道车辆定位技术采用计轴器双对冗余配置,检测结果相互复核的工作方式;在对计轴器信号进行分析时,只有超过有效脉宽的信号才判定为过轴信号;采用总线式道岔控制箱,并结合轨道区间的过轴状态,实现对道岔的远程集中可靠控制;结合车辆检测状态,针对易发生脱钩、断绳、脱轨事故原因进行分析,研究了常闭式、常开式防护装置的控制策略,阐述了跑车防护的检测原理和设计方法。

大连低地板有轨电车的动力学性能

介绍国内第 1列低地板有轨电车的结构 ,比较了独立车轮与传统轮对的异同 ,对独立车轮转向架试运行情况进行了分析 ,通过试验证明其走行部具有较好的稳定性、平稳性和曲线通过等动力学性能 ,最后结合走行部的关键结构分析了该车的动力学特点及仿真结果。

现代有轨电车应用模式及地区适用性研究

在对现代有轨电车技术经济特点分析的基础上,结合国内外现代有轨电车的应用与实践,总结现代有轨电车的三种应用模式。分析影响现代有轨电车作用发挥的城市内部及外部因素,提出现代有轨电车的四种发展地区。针对南京市现代有轨电车适用性进行实证研究,认为适当修建现代有轨电车以缓解城市交通压力是合理可行的。

有轨电车轨道病害现场调研与分析

对国内运营3～4年的3个城市有轨电车线路现场调研发现,轨道主要病害包括:在平交道口位置,轨道周围沥青混凝土路面易发生开裂与破损,且路面与轨道易发生不均匀沉降;钢轨两侧的沥青混凝土路面易发生棱边破损;部分地段发生了轨面沉降而导致轴箱与底部结构物发生剐蹭;扣件罩顶部的路面易发生开裂与破坏;桥梁刚度过渡设置不合理易诱发扣件松动。对各种轨道病害的诱因进行分析,并提出相应的防治建议,如钢轨两侧采用预制型钢包边的钢筋混凝土板,在钢轨与预制混凝土板之间设置一定宽度的橡胶块;加强轨道与公路路面以及两种交通路基的匹配性设计。

我国发展有轨电车存在的问题及建议

分析我国有轨电车发展现状及趋势,提出制约有轨电车发展的几个主要问题,包括缺乏发展约束条件,规划立项随意性大,车辆设备多头引进,法规、规范及标准缺失等,并提出解决上述问题的相关政策措施及建议。