列车车体高度是影响车辆轻量化及气动效应的重要指标,随着列车速度的增加,列车高度对气动效应的影响变得更加明显,建立了车体高度分别3.95 m和4.05 m的三车编组高速列车气动效应分析模型,分析列车表面压力、隧道壁面压力波动、隧道出口微压波和气动阻力.计算结果表明,车体高度由4.05 mn减小至3.95 m时,车体表面测点的最大负压幅值最大减小5.21％,车体表面测点压力的峰值最大减小5.82％;隧道壁面测点压力峰值减小1.99％～10.42％左右,减小量最大值也出现在P13处,其余测点最大负压减小量均在5％以下;出口不同处微气压波幅值减小约2.03～3.63％;列车隧道内最大气动阻力减小2.17％.

目的:地铁车辆维保部门作为地铁系统重要的组成部分,目前其定员配置在国内尚无统一的计算方法,而合理地确定地铁项目定员配置对节省投资减少运营成本有着显著作用.为此,需开展地铁车辆维保部门定员计算方法的研究.方法:对国内城市轨道交通系统定员研究现状进行了梳理,归纳分析车辆维保部门的组织构架、功能及岗位设置;充分考虑人员工作效率、检修工作量、岗位班制、设备配置及使用频率等多种影响定员配置的因素;提出了车辆检修车间、设备车间和技术管理岗定员计算方法.结果及结论:应用该方法确定了不同岗位班制下车辆维保部门定员配置方案,分析了存在的问题,提出了解决措施.通过案例计算可知:若采用四班制的运用工班作业,将会导致人员不能充分利用,造成浪费,建议采用"均衡修"模式,优化定员数量;采用一班制的列检工班和二班制的双周检工班也能减少定员数量,初、近、远期分别能减少15位、49位、56位检修车间一线作业人员.

针对悬挂式单轨车辆易因侧风等外部气候因素导致车身摆动,从而影响车辆运行安全的问题,提出了一种基于综合运营调度系统的悬挂式单轨交通侧风联动方案.当列车运行线路的侧风超过阈值将影响列车运行安全时,控制中心通过线路侧风联动处置机制,根据各模块间的业务关联制定应急处置方案,实现决策联动,更及时、快速、高效地做出合理操作,为悬挂式单轨列车运行安全提供技术保障.

跨座式单轨交通系统具有诸多优点,但传统中大型跨座式交通系统建设成本较高,推广和应用受限.新型轻量化铰接式跨座式单轨系统建设运营成本低,具有广阔的推广应用空间.为分析列车故障工况动力学性能,分别建立列车在爆胎,垂向减振器、横向减振器失效情况下的列车动力学模型,验证不同工况下的动力学性能,并分析故障工况的列车合理限速.计算结果表明:爆胎工况下直线车辆运行速度不超过40 km/h,曲线半径大于200 m时列车运行速度建议小于40 km/h,曲线半径大于200 m时,列车运行速度不大于30 km/h.单一减振器失效,列车可按正常工况下速度运行.

由于悬挂式单轨结构特殊,对轨道梁健康状态的巡检需借助于智能巡检车,因此智能巡检车的运行状态和巡检数据的可靠、实时、稳定回传是实际工程实施中面临的难题.通过采用边缘计算和数据压缩技术降低数据传输带宽,对比自建、租用和共享3种车地无线通信方案,提出结合LTE-M和WLAN的车地无线通信方案.即在非运营时段,利用正线上的LTE-M车地无线通信综合承载网络,以及车辆基地内WLAN无线网络的设备和频谱资源,实现智能巡检车在全线范围内的车地无线通信功能.

着重探讨了基于美式信标的列车绝对定位技术在悬挂式单轨交通中应用的可行性;提出了车载查询器与车辆、地面信标与轨道梁的接口方案,确定了信标系统的安装位置.针对悬挂式单轨列车在运行时会出现车身摆动的情况,模拟现场搭建测试环境,对基于信标的定位系统进行了试验.试验结果表明,悬挂式单轨列车在最高速度70 km/h条件下,能够可靠读取信标数据.

悬挂式单轨交通系统轨道梁架空建设,内部空间极为狭窄,不便于人工检测维修,国内外尚无低成本、快捷、高效的轨道梁综合维修体系.为解决上述问题,分析悬挂式单轨轨道梁综合维修对象、维修内容及关键设备.研究建立了"维修制度-快速综合检测、自动化检查、综合工班人工维修"的综合维修体系,提出采用轨道梁内部和外部智能巡检维修车的悬挂式单轨轨道梁自动化综合维修技术方案,实现对轨道梁、桥墩、道岔、供电、通信、信号设备设施自动化和人工辅助相结合的智能巡检、维修作业.研究结果表明:通过多专业人员及设备整合,本研究提出的悬挂式单轨综合维修体系相对于地铁提高效率约30％、降低定员约70％.并以大邑空铁试验线项目为例进行工程应用,效益显著.

跨座式单轨交通系统具有噪声低、爬坡能力强、景观效果好、占用地面资源少等特点,在国内外得到广泛应用.对加拿大庞巴迪、中国中车长客、比亚迪、中车浦镇庞巴迪、中车特装、马来西亚斯古米等跨座式单轨交通车辆关键技术进行分析,研究不同技术体系车辆特点、功能定位等,总结不同技术体系差异,以期为跨座式单轨车辆工程应用提供指导.

为研究使用弹性车轮的车辆踏面以及运行弹性车轮的钢轨磨耗情况,基于Archard磨耗模型建立了轮轨磨耗预测模型,对不同轨道不平顺条件、不同曲线半径条件下的车轮踏面以及钢轨磨耗情况进行了分析.对比分析弹性车轮和刚性车轮,结果表明:在线路较差的情况下,弹性车轮具有更好的降磨效果;弹性车轮在曲线半径较小的线路上对磨耗的降低效果较小,随着曲线半径的增大,弹性车轮的降磨效果明显;运行弹性车轮时比运行刚性车轮时钢轨的最大累积磨耗量减小了33％;弹性车轮对曲线钢轨磨耗有一定的降低作用.

悬挂式单轨是一种小运量的轨道交通系统,整体工程投资仍较高.为减少并有效控制车辆基地规模及工程投资,开展本次研究.通过文献梳理,归纳悬挂式单轨系统车辆基地设计差异较大的专业研究进展,对站场专业设计差异进行分析.结合西南某市空轨项目及悬挂式单轨制式特点,确定车辆基地功能定位.在满足基本功能要求下,结合悬挂式单轨制式特点,提出"台阶式场坪设计""1线多列位""利用正线试车""合理设计充电站""设置综合检修列位""运用列车兼顾调机功能"等具体方法来控制投资.运用这些方法设计西南某市空轨项目车辆基地,总规模得到了有效控制,车辆基地工程投资可降低至少6330万元.

基于悬挂式单轨系统疏散救援困难的问题,文章分析了车站和区间疏散救援方案,及区间垂向、横向和纵向疏散救援过程,并采用仿真软件Pathfinder建立疏散分析模型,研究不同疏散救援方案的影响因素,得出有利于悬挂式单轨列车疏散救援的工程技术参数.

为分析压剪复合型弹性车轮轮毂与轮芯之间橡胶元件对轮轨接触关系的影响,基于Abaqus仿真软件建立弹性车轮轮轨接触应力分析有限元模型,建立分别采用弹性车轮和刚性车轮的车辆动力学模型,分析直线和曲线上橡胶元件变形及对轮轨接触位置分布的影响.结果表明:弹性车轮轮轨接触面积较刚性车轮轮轨接触面积增加16.87％,最大接触压力降低了3.54％,轮轨最大Mises等效应力降低4.50％.直线工况下弹性车轮橡胶元件变形对轮轨接触位置分布几乎没有影响.曲线工况下橡胶元件的轴向刚度和偏转刚度对轮轨接触关系影响较大.为了避免异常轮轨磨耗,建议轴向刚度取值20～40 MN/m,偏转刚度取值在1.5 MN·m/rad以上.

针对悬挂式单轨交通存在乘客疏散和救援难度大,设备设施检测和维修不便、运营与维修成本亟待降低等问题,探讨与之相适应的运营与维修管理模式.在此基础上,研究开发悬挂式单轨交通运营监控与维修保障平台,实现综合监测、运营监控、维修保障功能,有利于减员增效和及时消除安全隐患,为悬挂式单轨交通线路安全、可靠、经济地运营提供信息化技术保障,提高运营服务水平.介绍该平台的主要功能、架构设计、硬件设备构成、数据接口及关键技术.该平台已通过具备中国合格评定国家认可委员会(CNAS)资质的第三方测试机构的测评测试.

针对目前地铁车辆基地内调车作业存在效率低、灵活性差、管理粗放等问题,提出了一种基于DMR无线通信技术的地铁车辆基地数字化调车系统,实现车辆基地内调车作业的数字化管控,并在成都地铁5号线得到应用,大幅提高了调车作业的准确率和效率.

结合各城市地铁车辆基地的生产管理现状,基于B/S(浏览器/服务器)和C/S(客户端/服务器)相结合的系统架构,设计了一套可应用于提高地铁车辆基地生产管理信息化、自动化水平的综合自动化管理系统.重点介绍了车辆基地综合自动化管理系统的系统架构、网络结构设计,以及系统的收车、发车、调车、检车、司机派班、站场监控与现车等各子平台的功能设计.该系统的设计方案已在成都地铁5号线得到具体应用.

我国城轨车辆基地普遍采用基于计算机联锁系统的列车运行进路控制模式,依靠人工手动排列进路实现收车、发车和调车作业,存在错办、漏办、误办,易发生安全事故,效率低下等问题.本文研发的进路自动控制系统,可实现车辆基地信号和机电设备、检维修任务、段内行车的综合监控,以及进路自动办理和列车跟踪,具备完善的进路搜索策略和冲突检查机制,有效地提高了车辆基地整体的信息化和自动化水平.

车号自动识别系统(AEI)是以电磁感应原理、射频识别(RFID)技术为基础,用于自动识别列车车号、列车运行方向的重要基础设备.基于成都地铁5号线工程项目实际情况,为满足车辆基地综合自动化系统(MDIAS)信息化、自动化运行需求,分析和确定AEI设备的合理安装位置.研究结果可为类似车辆基地AEI设备的安装及使用提供技术参考.

With the development of heavy-load locomotives, the wheel wear increases remarkable due to the excessive dynamic force in wheel and rail. For locomotives, the wheel-axle traction is relative large and has significant effect on the rail wheel creepages, which have a direct influence on wheel rail wear. To research the influence on wheel rail wear by traction, a model has been built to calculate the wear of an electric locomotive when running at a constant speed and starting condition, which considers the transmission system based on Archard wear model. The wheel wear is calculated according to a certain actual line, and compared with the measured data, in order to research the abnormal wear on wheel flange during the condition of normal operation by the calculation model of tread wear of the locomotive. The results show that when the locomotive runs at a constant speed of 260 thousand km, the traction increase by 80 kN on the basis of 40 kN and 120 kN, the account of wear increase by 0.74 mm and 1.74 mm respectively; and with the comparison to the measured data, the calculated results are in good agreement with the experimental results, the accuracy of the model has been proved; reducing the lateral displacement of the intermediate wheelset and the side lubrication of rail can greatly reduce tread wear, when the lateral displacement of the intermediate wheelset is changed from 15 mm to 10 mm, its cumulative wear reduce by 15.4%; and the maximum cumulative wear of first, second, and third wheelsets are decreased by 13.40%, 21.32% and 6.46% after side lubrication of rail respectively.

针对空轨轨道梁的表面缺陷,采用图像分析的方法进行检测.对于电荷耦合器件(CCD)摄像机采集到的钢板表面图像信息,先通过基于均值和方差的粗检方法,获取正常样本,即利用一定大小的滑动窗口计算表面图像的均值和方差,分析确定阈值后将样本分成疑似缺陷样本和正常样本.接着在粗检的基础上,采用基于积分图的Bayes细检方法提高准确度,即用压缩感知算法得到缺陷的特征样本,进一步将粗检过程中错分到缺陷样本中的正常样本剔除.试验结果表明,该方法对钢板表面缺陷的检出率达到98％以上,准确率达到95％以上.

悬挂式轨道交通系统巡检车主动安全系统运用安全激光扫描仪和速度控制模块,能够测得距巡检车1.5m以内的障碍物,并发出警报提醒驾驶员减速.该系统在1.2m以内测到障碍物即向PLC(可编程逻辑控制器)发出危险信号,并自动控制电机制动.仿真结果表明,巡检车正常行驶过程中,遇到突发状况时,经过大约0.34 s,滑行0.8m即可停稳.在中车青岛四方机车车辆有限公司悬挂式单轨试验线上进行现场测试时,该系统顺利通过了安全测试,验证了该主动安全系统的准确性和可靠性.巡检车主动安全系统能够有效避免事故发生,符合巡检车安全运营要求.