光伏开发项目实施前需要对项目的边界条件开展评估,明确实施价值.分析工程条件、经济效益、环境效益、安全性、社会效益等光伏发电项目建设的主要考量因素,结合铁路运输特点,对光伏开发边界条件进行分析.以动车段(所)大面积屋面为例,从光照资源水平、装机容量、上网电价、用电电价、自发自用比例、运维费用等方面进行边界条件汇总,开展铁路大面积屋面光伏发电节能减排效益和实施方案宏观测算,确定了不同类型、不同开发及应用场景的光伏发电项目的实施价值、应用技术及边界条件,得出了铁路光伏发电开发潜力及效益.研究对顺应铁路提质降本增效、促进铁路高质量发展,落实国家"双碳"目标具有重要意义.
铁路客站设备运维管理是体现客运服务质量和管理水平,影响旅客出行体验的重要组成部分.阐述目前我国铁路客站设备的主要组成类别,分别从管理模式和管理手段2个方面总结客站设备运维现状;围绕客站设备运维管理组织机构、运维基础管理机制、运维能力和新技术应用程度等方面,深入分析客站设备运维主要存在的问题;从运维队伍建设、运维管理机制、基础管理体系、构建信息化平台等角度,探索性提出客站设备运维一体化管理的思路和策略,为提升客站生产管控的智能化水平提供指导思想.
铁路行业一直高度重视重载铁路车辆防溜安全工作,为了避免由人员因素导致的铁路列车和车辆溜逸事故,研发了新型车辆自动驻车器,并从2020年开始在C80型重载货车上安装应用.新型车辆自动驻车器的应用,可减少防溜作业中人的参与,变车辆"被动防溜"为"主动防溜",大幅提高车辆防溜的安全系数.通过研究车辆自动驻车器的工作原理,分析论证其防溜性能,对比车站、区间2个场景下的车辆自动驻车器、人力制动机、铁鞋所需最小数量和安全系数,分析其安全性和技术性.结果表明,安装车辆自动驻车器可突破传统防溜设备在线路上停车的局限,自动驻车器作用后闸瓦产生的制动力远超车辆下滑力,与传统防溜设备相比具有较明显的安全和技术优势.
以应答器应用为重点,介绍匈塞铁路贝尔格莱德—诺维萨德段的ETCS-2系统.基于ETCS相关规范,阐述该ETCS-2系统应答器相关危害、各危害关联的安全需求.结合工程应用,给出各相关安全需求在实践中的通常处理方法.安全需求中的ETCS_TR04和ETCS_TR05涉及定量RAMS估计,要求结合工程应用提出应答器的检测间隔、维修时间.应答器的平均失效时间由厂家提供,不可用度要求通过ETCS规范得到,推导得出应答器平均修复时间与其平均失效时间、不可用度的关系,并给出应答器平均修复时间与其检测间隔、维修时间的关系;CTCS应答器维修策略的制定方法与ETCS显著不同,CTCS采用后验方法制定应答器维修策略,通过应用实践证明相关风险可接受.
深入推进安全生产标准化建设是铁路运输企业贯彻落实《安全生产法》等法律法规、推动铁路安全治理体系和治理能力现代化的有效途径.通过梳理铁路安全生产标准化管理现状及发展情况,对标《企业安全生产标准化基本规范》等相关国家标准,开展铁路安全生产标准化管理相关文件合规性分析,研究铁路运输企业安全生产标准化优化方向,从建立健全制度体系、拓展建设深度、推进考评体系融合、加强信息化建设、侧重定量分析评价等方面提出优化铁路安全生产标准化措施建议,对夯实铁路运输企业安全生产基础、提升本质安全水平具有重要意义.
综合评估铁路与新能源特别是与太阳能的融合潜力是铁路新能源技术发展的前提.在技术潜力方面,基于光电转化效率、发电效率和光伏性能衰减机制,提出了铁路年度光伏发电量、用能自洽率和用电自洽率指标计算方法;在经济潜力方面,构建了可储能的铁路光伏全生命周期经济效益分析模型;在环境潜力方面,提出了基于光伏发电的铁路碳减排量计算方法.通过分析不同区域铁路光伏发电的技术潜力、经济潜力和环境潜力,得出在宜能空间利用率为50％和无政府补贴的情况下我国铁路与新能源融合总体潜力:铁路光伏全生命周期发电总量可达1.57万亿kW·h,全国范围铁路用能和用电自洽率分别为49.0％和76.9％;铁路光伏总体投资收益率可达144％;可减少CO,排放8 800亿kg.
架空刚性悬挂已逐渐成为城市轨道交通接触网架设的主要方式.近年在长沙地铁运营中发现,刚性接触网弓网磨耗情况出现季节性变化,尤其冬季过于严重.通过研究纳米导电精的性能特性,分析碳滑板及接触线的磨耗特征,采用在碳滑板上涂抹纳米导电精的方式,可明显改善弓网磨耗异常问题,进一步优化地铁弓网匹配关系,对降低运营成本、提高弓网取流效果、提高地铁安全性,均具有重要意义.
随着160 km/h捷运列车快速发展,对开启宽度大于6.5 m的超大开度自动车门提出了新要求.以6.5 m超大开度特种货运动车组塞拉门机构研制为例,概述开启宽度大于6.5 m的超大开度特种货运动车组塞拉门机构主要参数指标,研究适用于货运动车组开启宽度大于6.5 m的超大开度塞拉门机构,分析超大开度塞拉门机构设计时需注意的若干问题,并提出相关解决措施.针对塞拉门机构研制,介绍设计选型、机构方案,通过受力分析、仿真计算等手段进行设计优化,并通过样机试制及相关试验对塞拉门机构方案进行验证,最终确定6.5 m超大开度特种货运动车组塞拉门机构方案.
聚焦现代物流强调的服务和管理理念,分析现阶段制约我国铁路物流企业向现代物流转型发展的薄弱领域,指出组织架构、经营理念、管理水平及服务能力4个方面存在的突出问题,介绍德国等国外铁路物流企业发展经验,提出我国铁路物流企业发展路径,深化组织管理体系变革,包括优化组织架构,改进运营机制;大力提升市场化经营管理效能,包括推进标准化建设、加强集约化经营、强化市场营销服务和加强信息化建设;深入优化创新物流经营组织模式,重点是优化全程物流组织、加快多式联运发展和物流数字经济转型发展.
针对郑渝高铁航空港枢纽牵引变电所功率因数不达标,导致该所发生大额罚款的现状,通过对牵引变电所负荷情况进行统计,并开展电能质量测试及分析,基于无功平衡的理论计算,提出功率因数达标的治理方案,采用电抗器进行工程改造,实施后的运行结果表明,功率因数达到0.95,效果良好,可为解决大型枢纽牵引变电所功率因数低的问题提供参考.
有砟轨道在施工阶段存在大量的钢轨接头会加剧轮轨间冲击和振动,造成钢轨伤损,影响轨道平顺性,不利于工程车辆行车安全,合理的道床刚度能减缓钢轨接头处轮轨间的冲击作用,改善临时轨道结构的受力和变形.基于多体动力学理论,以21 t轴重平车为研究对象,建立车辆-钢轨接头耦合动力学模型,研究钢轨接头区轮轨动力响应,分析道床刚度对轮轨冲击的影响规律.结果表明:钢轨接头区的轮轨冲击较为显著,其轮轨垂向力比非接头区增大约1.4倍.随着道床刚度增加,轮轨垂向力呈非线性增加趋势,钢轨和轨枕的垂向加速度和垂向位移均呈减小趋势,道床刚度为170 kN/mm 时,轮重减载率最大值为0.63,接近我国规范的允许限值0.65;道床刚度小于45 kN/mm时,钢轨和轨枕的位移均超出了我国规范允许值(2.5 mm和2.0 mm).因此,施工阶段应对道砟进行合理的捣固,宜将道床刚度控制在45～170 kN/mm.
联锁系统是轨道交通系统中最基础的信号子系统,该系统对可靠性和安全性均有较高要求,为满足这些要求,需要对联锁系统的硬件和软件分别采取特殊的安全技术措施.从系统硬件结构、热备冗余功能和通信接口3个方面进行设计,并在设计过程中分别实施安全措施.在系统硬件结构设计中,采用组合式故障安全技术,从系统的内部独立性和外部独立性进行考虑;系统冗余功能设计中采用双机热备冗余功能,功能上重点考虑双机同步、双机切换、备系热备的逻辑进行设计;系统通信接口设计采用序列号、时间戳、CRC等技术保证通信数据的安全性.
针对检测列车运行过程中,因车辆轮载作用引起的轨道几何动静态测量差异问题,提出一种轨道动态位移地面监测方法.该方法利用高速相机采集钢轨上L型靶标的图像,实时解算为靶标中心点位姿,经空间坐标转换,将靶标中心点位姿转化为在线钢轨特征点的横、垂向位移,并通过轨道两侧钢轨形位变化的组合,计算得到轨道几何动静态差异.为验证监测方法的有效性,在试验室和现场开展了测试试验.试验结果显示,该方法测量靶标中心点横、垂向位移以及倾角的测量不确定度分别为0.07 mm、0.08 mm 以及0.02°,现场测试轨距、水平动静态差异分别为0.07、0.10 mm,具有良好的一致性.
针对铁路交通运输智能化、数字化、无人化的发展需求,基于逐步发展成熟的北斗卫星导航技术和有关政策要求,探索GIS+北斗的时空信息服务平台建设方案.以中国铁路北京局集团有限公司GIS+北斗时空信息服务平台建设为研究对象,围绕现有地理信息共享服务平台、北斗相关安全防护应用系统和工程建设相关的北斗基准站,重点阐述业务系统现状、存在问题和业务需求,提出GIS+北斗时空信息服务平台构建的建设原则、技术路线和总体架构,以及总体建设方案与主要分项设计模块.平台可为各业务应用提供统一、安全、精准的时空信息服务支撑,有效拉动时空信息资源的整合和共享,保障人员安全及运输生产安全,提升智慧化运营水平.
哈大高速铁路是世界上第一条高寒地区高速铁路,横跨我国黑龙江、吉林、辽宁三省,从冰城哈尔滨直通海滨城市大连,冬季自然环境恶劣,大风、冻雨、冰雪等自然灾害对铁路行车设备影响较大.通过对高寒地区冬季自然灾害进行分析,总结高速铁路运营中受冬季自然灾害影响的特点,分析高寒地区冬季自然灾害对高速铁路的影响,并针对性提出应对措施,可进一步提高高速铁路应对高寒地区冬季自然灾害的能力,保证高寒地区高速铁路安全运行.
健全铁路局集团公司科技创新体系是新时代国铁企业自身健康发展的要求,是铁路现代化科技创新体系的重要内容,更是全面推进我国铁路高质量发展的必然选择.调研分析铁路局集团公司科技创新的现状与问题,深入剖析问题原因,提出铁路局集团公司科技创新的总体定位与战略目标,从创新力量、项目支撑、科研方向、转化应用、人才团队、政策机制等方面,提出建立铁路局集团公司"六位一体"科技创新体系的对策建议,为推动铁路高水平科技自立自强提供支撑.
针对新乌鞘岭隧道岭脊段高地应力软岩变形问题,采用加强初支、铣挖法施工在软岩大变形方面取得了良好的效果.通过调整仰拱曲率、加大变形预留量、加强初期支护、超前预加固等设计支护措施,结合铣挖法开挖可有效减少对周边围岩的扰动,有效控制软岩塑性区的发展.研究表明:相比钻爆法,采用铣挖法开挖易于控制超欠挖,并大幅度降低对围岩的扰动.轮廓平均线性超挖由37 cm缩减至17 cm,超挖率由121％缩减至61％,喷射混凝土与岩面密贴性好,有利于提升围岩自承能力和初期支护的承载能力,可有效改善变形控制效果,提高软岩施工的进度及安全性,可作为高地应力软岩大变形控制的有效方法.
德国作为发达国家,历史上灾害多发,二战以后面临劳动力紧缺局面,联邦政府高度重视应急管理和灾难救助,该项工作为政府公共管理和社会服务重要职能之一.德国铁路应急救援体系和装备建设,有机融入德国社会应急救援体系,有效匹配各项社会资源,建立完善了统一、高效的铁路应急响应机制.通过深入分析德国社会应急救援体系和铁路应急救援管理融合发展的特点,结合国务院《关于印发"十四五"国家应急体系与规划的通知》(国发[2021]36号)精神,我国铁路行业应急救援建设可以借鉴相关经验,发挥后发优势,建议铁路部门修订完善相关应急救援法规条例,抓好源头治理,加强应急救援人才培养和装备研发,融合社会资源,提升应急救援实战能力,构建中国特色铁路应急救援体系.
目前主要采用检测车以动态检测方式对GSM-R网络场强、服务质量、电磁环境进行检测,检测车能确定具体故障或问题点,但尚无系统或方法能支撑各铁路局集团公司、具体线路的网络质量评估.随着GSM-R承载列控业务的线路越来越多,高话务密度和高频率复用两大瓶颈日益凸显,亟须量化评估方法用以指导现场开展网络优化.为评估全路GSM-R网络的运用质量、提升故障发现能力、指导现场进行GSM-R网络优化和维护维修,提出基于检测数据的GSM-R网络质量评估方法,构建了GSM-R网络评估模型.经实际测试数据验证,该模型能有效评估GSM-R网络运用质量,提升现场发现问题的能力.
在隧道超前地质预报中,TSP隧道预报系统广泛应用于探测隧道施工掌子面前方地质异常体,并取得较好的应用效果,其数据处理软件包能较好地完成数据采集、处理及结果评估.但是,TSP系统数据存储未采用SEG统一标准格式,也未公开数据格式,用户针对TSP数据处理开发的软件较少.针对这种情况,提出基于纵波资料的隧洞前方地质异常体的快速识别方法:采用小波变换对纵波信号进行时变高截滤波,消除时变的高频干扰;利用剪切波变换较好的时频聚集性和方向表征性来分离有效波,利用基于多道最大熵魏格纳-威尔分布改进方法获取TSP纵波资料高精度时频谱;对高精度时频谱提取各采样点的振幅对数衰减梯度,实现掌子面前方地质异常体的快速识别.识别方法在岩体较完整的花岗岩段开展预报应用,其结果显示存在频率异常峰值,与隧道开挖揭示花岗岩富水张性节理发育一致,说明识别方法简单有效,值得进一步推广.
