高原动集动车组拖车火灾报警系统在研制过程中,为降低火灾误报率、提高系统的稳定性及可靠性,在既有CR200J(鼓形)动车组方案的基础上做了很多方案改进和技术创新.首先,使用了双光源火灾探测器替代之前的单光源火灾探测器,利用不同粒径悬浮颗粒对不同波长的红外光和蓝光光束产生漫射信号强度的差异,可从探测原理上对干扰物质及火灾烟雾颗粒粒径进行区分,降低火灾误报率;其次,探测器与控制器之间的信息交换,采用CAN总线令牌环的通信架构,代替之前的开关量工作方式,能够实时获取相关环境参数;最后,双光源火灾探测器具有一定的环境自适应特性,能够对缓慢变化的灰尘积累进行漂移补偿,减少误报.本文主要对双光源火灾探测器的原理及火灾报警系统的设计方案进行了分析说明.
Tram-Train有轨电车是一种混合运营的交通车辆,在欧洲广泛应用、保有量大,列车使用的全自动折叠车钩车端折叠锁定系统存在操作力大、车钩低头适应性差等痛点,影响列车的日常运营.本文研发了新型车端折叠锁定系统,对结构及功能进行了介绍.依据欧标及项目输入,基于有限元仿真软件 Hyper-Works,对振动、制动工况进行了强度仿真,仿真结果满足要求.对首列全自动折叠车钩进行了功能试验,折叠、锁定、解锁功能正常,操作力适中,对车钩低头具有良好的适应性,可批量应用于 Bombardier Flexity系列列车,同时对行业内其他系列车型的设计具有借鉴意义.
随着计算机控制技术的快速发展和列车智能化需求的不断提高,多功能车辆总线(MVB)已经成为轨道交通主流的列车通信协议.为了保障列车运行的安全可靠性,实现列车运行状态下的故障诊断与健康管理,需要对 MVB总线进行通信质量监测分析,加强对 MVB自身数据的物理层研究,本研究提出了一种基于C#语言的 MVB总线信号质量分析方案,实现 MVB总线物理波形的数据采集存储、波形还原和一致性质量分析,以满足轨道交通车载 MVB网络设计开发、现场调试、故障分析与健康管理等需求.依据 IEC 61375-3-2 标准中 MVB一致性测试对波形相关参数的规定,重点研究 MVB波形帧头和帧尾的相关参数测试与分析方法,开发了基于 Windows平台的图形化 MVB信号质量分析软件,并在实验室环境下,搭建测试平台,进行功能测试.测试表明软件运行良好,测试结果准确.
车窗与基材的安装方式主要有粘接式、螺栓紧固式、胶条夹装式等[1].胶条夹装式结构通过窗框与车体之间的胶条夹紧来实现夹紧及密封,其特点是结构简单、更换方便,但受胶条老化行为的影响,胶条的硬度、几何形状等会随时间发生变化[2],与基材之间的接触应力也随之发生变化,故在设计过程中难以准确预测胶条全寿命周期内(最大使用寿命 15 年)的密封性能.针对胶条夹装式车窗结构,将胶条接触应力作为密封性能的设计依据[3],首先通过试验及仿真得到实现密封的临界接触应力[4],再考虑胶条全寿命周期内导致接触应力变化的主要因素,进而计算得到在寿命周期内接触应力的衰减量,最终确保残余应力大于临界接触应力,形成了满足在全寿命周期内密封可靠性的胶条参数化设计方法.
随着"八纵八横"高速铁路网的全面建成,"交通强国""一带一路"等国家战略发展格局的深入,我国铁路运输密度逐年增加,铁路钢轨更换周期一般约为 5～6 年,即每年需更换 20%的钢轨,全路每年换轨工作量达上万公里[1],目前国内运轨车可通过的最小曲线半径相对较大,作业工况有一定的约束性,现存换轨运输车作业单一、自动化程度相对较低.为适应时代发展,本文从车组组成、技术参数、结构、电气系统、联动装置、锁轨道装置、计算、试验及运用多个方面介绍了一款采用电气化施工、配备安全监测、工具供电、作业照明等经济适用、可自由编组作业的自装卸钢轨运输车.
随着信息技术的发展,人工智能、大数据、云计算、物联网等先进技术与轨道交通装备不断深度融合,轨道交通车辆体现了智能化与信息化的业务需求.列车通信网络(TCN)在承载控制数据之外,需要产生、整合、传输、处理更多源、更大量、更多维的运行及运维数据,实现多业务数据的融合传输.在新的业务需求迅速扩展的情况下,需要保证多种类型数据的实时性、安全性、可靠性,提升网络资源的利用率.本文从应用的角度介绍了TCN总线各自的特点,分析了多网融合的传输需求、传输风险,设计了具备网络风险管控能力的以太网融合拓扑架构,并完成在不同网络负载下的列车通信质量进行时延、抖动等性能测试,验证拓扑架构的有效性.
印度尼西亚雅加达至万隆的高速铁路,即雅万高铁(WHOOSH),已经正式投入运营.该铁路将雅加达和万隆之间的旅行时间从 3.5 h 缩短到 40 min,为高铁沿线经济发展注入强大动力.华为携手中国通号(CRSC)、中国电信助力雅万高铁建设专用铁路网络,实现车辆实时通信、控制及调度功能,为雅万铁路的智能、安全、高效运营提供坚实可靠的技术保障.
针对车辆智能运维业务中信息化系统竖井化、数字资产价值难以发挥等问题,提出基于微服务技术来构建车辆智能运维系统.首先,通过对比分析单体架构与微服务架构的特点,明确微服务技术的优点.其次,基于车辆智能运维系统业务场景,进行了微服务架构设计,包括分层情况、微服务框架设计等.最后,进行了系统的实践应用.实践应用结果表明,基于微服务的车辆智能运维系统能够很好地支持多方协作开发,迭代开发速度快,能够有效解决原烟囱式架构的痛点,并且契合工业互联网平台、大数据分析以及人工智能等新技术的发展,能够给未来大数据分析、数据资产化等提供很好的基础支撑.
随着国内全自动无人驾驶车辆的大规模建设并投入运营,满足全自动无人驾驶最高等级 GoA4标准的车辆需具有检测前方轨道障碍物的功能,目前多采用被动式障碍物检测系统,通过机械触碰机理进行检测,但其属于碰撞后报警,无法提前预警减小碰撞危害.主动式障碍物检测系统是实现轨道车辆自动化运营的重要保障,结合实际项目,本文重点介绍了主动检测系统的架构和工作原理,阐述了主动检测报警与其它系统联动的方案,最后对主动障碍物检测系统的发展进行了总结和展望.
地铁车辆在隧道内运行时的新风量变化剧烈,以地铁车辆静止状态下的新风量评价运行地铁车辆是不合适的.本文选取了隧道内运行的地铁车辆的头车作为研究对象.在线路运行状态下,测试了被试车辆分别作为头车和尾车运行时的新风量,对测试结果进行了分析并提出了合理化建议.采用数值计算的方式,从温度和功率等角度研究了新风量变化对空调性能的影响,并结合计算结果提出了测试建议.为保证乘客的舒适度,应重视地铁车辆运行状态下的新风量测试.
针对当前铁路客车轴承裂纹人工评判缺陷劳效低下,耗时费眼,主观因素影响大的现状,在不改变现有探伤设备的前提下,以代替人眼为目标,融合机器视觉与磁粉检测技术优势,研制了一种轴承滚动体缺陷自动检测的高效评判系统.文中从需求分析、重要指标、硬件结构、软件界面、检测算法等方面展开了相机机械支撑结构、光源打光方案、人机交互界面、缺陷识别算法的设计,通过现场试验证实,该系统能够达到轴承缺陷快速、准确、高效识别的目标,能做够科学管理检测数据,基本确定了"机器初检+人工复核"的新型作业模式,该系统的研制对提高铁路车辆检修智能化水平、减轻作业强度、提高作业效率具有重要意义.
深部地铁车站致灾因子多、灾害风险大.针对现有地铁运维管理系统存在的数据来源少、数据分析处理能力弱、信息化程度和智能化程度不足等问题,首先梳理了深部地铁车站运维状态综合评价指标体系,建立了深部地铁车站智能化运维管理的流程,对深部地铁车站安全监测和智能预警综合管理平台的需求进行了分析,介绍了相应的功能实现方法,建立了深部地铁车站安全监测和智能预警综合管理平台,并选取典型车站和典型指标进行了验证,可为未来深部地铁车站运维的安全保障提供指导.
由云南京建轨道交通投资建设有限公司负责运营管理的昆明轨道交通 4 号线,于 2020 年 9 月23 日开通初期运营,为推动实现维修标准化、规范化和精细化的管理目标,打破维修管理中各系统之间的数据壁垒,云南京建着手对运维管理系统的一体化设计与精细化应用展开系统研究,从生产维修自动化、流程优化、制度创新 3 个层次,不断丰富应用场景,进行运营维护保障全流程系统管控,实现业务流程的全面转型升级.为生产方式变革注入新动力,推动转型发展和提质增效,进一步提升城市轨道交通数字化水平.
为避免地铁列车试车线作业冲出事故,保障试车线作业安全,研究了一种地铁列车试车线作业便携式安全预警系统.该系统采用基于超宽带(Ultra Wide Band,UWB)的双程双向无线测距技术测量列车距试车线终点的实时距离,结合当前速度,根据列车速度-距离防护曲线实现分级预警,及时提醒司机,并在必要时触发紧急制动,防止列车冲出试车线.系统还具备基于 5G 的作业监督和评价功能,可分析司机作业的规范程度并生成评价报告,实现对司机作业过程的智慧化管理.系统在深圳地铁某试车线进行了现场试验,测距精度高,效果良好.
近年来,工业互联网、云计算、大数据、物联网等技术的快速发展和应用,渐渐推动了轨道车辆装备的智能升级和转型,基于车联网在途监测系统的智能运维体系被引入到城市轨道交通车辆全寿命周期管理.文章依托车联网技术研究,介绍了城轨车辆的综合在途监测系统,主要包括车联网系统架构设计和地面专家系统平台建设应用,系统的使用能够实现对车辆的实时状态监测、在途告警、健康管理等功能,为车辆运维提供远程专家诊断支持,提高列车检修效率,保障列车运行可靠性.
为了实现对城轨列车的控制和监测,提出了基于 CODESYS平台的列车网络控制系统软件开发方法.首先介绍了CODESYS的平台特点和软件架构,在此基础上研发了TCMS软件开发平台;然后描述了基于该平台开发应用软件的流程;接着根据城轨列车的功能需求开发了中央控制单元的逻辑程序;最后以某线路地铁列车为应用对象,验证了自研平台及软件具有较强的扩展性和实用性,可以满足城轨列车控制和诊断需求.
目前,国内城市轨道车辆制动系统的结构种类繁多,为降低维护成本、提高互换性,各主机厂进行了模块化研究.本文介绍了中车系列化标准地铁车辆制动系统的组成,将制动系统设备模块划分为风源模块、风缸模块、空气供给模块、制动控制、空簧悬挂模块和制动系统管路模块.其中制动系统管路模块划分为中部管路模块、一位端管路模块、二位端管路模块和枕梁通用管路模块,并给出了模块化设计实施方案.制动系统模块化工艺设计可统一部件接口,减少工装数量,提高总装效率,利于车辆维护、部件互换,为以后城轨地铁的标准化、模块化设计提供了参考.
针对动车组故障信息涉及面广、数据量大、跟踪周期长等特点,本文通过分析现有动车组管理信息系统(EMIS)故障管理的现状和不足,从保证故障数据采集和存储质量、提高故障信息利用效率、完善故障闭环管理的角度入手,提出了优化故障模型、修订故障相关字典表、完善故障统计分析功能等优化方案和建议.
本文以铁路货车为研究对象,开展对铁路货车智能化体系及评价方法的研究,并建立了铁路货车智能化体系架构和评价体系.分析了铁路货车的特点,其智能化体系特性应具有目的性、层次性、动态性、协调性和适应性.从铁路货车全生命周期管理的角度展开研究,涵盖产品的设计、制造、运用及维保等过程,建立了铁路货车的功能框架、逻辑框架和物理框架.功能框架主要包含数字化研发、智能制造、智能车辆及智能运维等4个方面的功能;在功能框架的基础上,分析系统内部数据输入输出流及处理过程等,利用层次数据流图(DFD)方法,描述逻辑框架;通过对功能框架和逻辑框架定义的各功能及数据流的整合,形成若干个具有一定功能、满足货车智能化需求的物理子系统,建立了其物理框架,主要分为物理层、网络通信层、决策层和应用层等4个层级.在研究智能化体系基础上,从技术层面和经济层面,提出了铁路货车智能化的评价方法及指标体系,并按照评价体系中各指标的能力程度,对铁路货车智能化水平进行分级.
2020年4月以来,随着央行数字人民币试点工作开展以来,数字人民币在各行各业均开展了试点应用研究.其中轨道交通作为城市居民出行的重要场景,成为数字人民币应用试点的重要领域.2021年以来,成都、苏州、深圳、北京等各城市先后发布轨道交通乘车数字人民币支付功能,吸引了大量市民试用数字人民币支付功能,取得了较好的应用效果.伴随着数字人民币试点规模的扩大,预计未来在轨道交通场景将出现更多元化的应用.本文介绍了数字人民币在轨道交通中的主要支付场景,以及几种主要的应用方式,提出了轨道交通需要研究的系统所实现的主要内容,最后展望了数字人民币在未来轨道交通中应用的研究方向.
