用基于事件的控制技术求解地铁列车运行时间优化问题

分析了地铁列车运行过程中的受力情况，建立了地铁列车的力学模型；将基于事件的控制技术应用到地铁列车的控制中，通过引入运动参考变量，求出在以站间最小运行时间为最终目标的列车控制中，列车速度、加速度等关于列车运行距离的函数表达式，从而可以根据列车走行距离来实时调整和规划地铁的运行规律，避免人为因素或不确定性因素导致的列车运行晚点，为研究地铁列车的规划提供了一种新的方法．仿真结果表明了该方法的有效性．     

考虑冲击限制和响应下列车参考速度仿真模型

为提升地铁列车参考速度仿真模型的可靠性,对列车运行速度计算的影响因素进行分析,在常规列车参考速度仿真模型基础上建立一种改进模型.常规参考速度仿真模型通常将列车响应加速度直接等效为给列车的指令加速度,在改进模型中综合考虑了该过程中地铁列车牵引/制动系统对指令加速度的冲击率约束处理和响应加速度的动态实现过程.应用该模型对哈尔滨地铁列车的参考速度进行了仿真分析,并将常规模型、改进模型的计算结果与实测数据进行对比.结果表明:与常规模型相比,通过改进模型获得的参考速度计算结果与实测数据具有更高的吻合度.列车参考速度是自动驾驶系统跟踪控制的基本参数,在常规模型基础上考虑指令加速度冲击限制和响应过程可提高计算精度.     

基于模糊控制的高速列车运行控制系统研究

列车运行控制系统是保证列车安全、高速和高效运行的重要设备,根据列车在铁路线路上运行的客观条件和实际情况,对列车运行速度进行监督、控制和调整。高速、舒适是世界铁路发展的主要目标和方向,开发高效的高速列车运行控制系统势在必行。本文首先分析高速列车运行的控制问题,建立了高速列车运行的动力学模型,以给定的牵引和制动特性曲线得到参考速度曲线,将模糊控制技术应用于列车的运行控制中,实现了高速列车运行速度的智能控制。在Simulink中进行仿真研究,仿真结果表明,采用模糊控制的控制系统能确保列车实际运行速度很好地跟踪给定速度,系统的鲁棒性良好。     

全压法测量动力车牵引电机冷却风机风量

实时检测列车运行过程中风机冷却风量随列车运行速度的变化规律，以考核风机性能是否满足列车运行要求，并为风机选型提供科学依据．受风机安装位置及风机前后管道形状、尺寸的限制，测试条件无法满足风机流量测量标准的要求，必须通过标定试验，在与实际使用管路基本一致的情况下，得到风机流量与所选测量方法测试量(如风机全压)之间的关系，为此，用全压法测量270km／h高速列车牵引电机冷却风机流量，通过地面标定试验得到了风机全压与风机流量的定量关系．研究结果表明，所提出的风机全压流量测量方法可用于实时检测列车运行过程中风机冷却风量．     

基于CBTC城市轨道交通模拟运行控制系统设计

参照基于通信的列车控制(CBTC)系统的基本原理,设计了CBTC制式下的模拟运行控制硬件系统和列车控制系统.根据系统连锁关系和运营时刻表,制定了列车、信号机、转辙机的控制逻辑,在VC++平台开发了控制中心软件系统.经调试,该系统能够模拟实现基于无线通信的列车运行控制、列车运行间隔自动防护和列车自动监控等基本功能.     

基于对称交替方向乘子法的单列车最优运行控制

作为高铁系统研究的重点问题之一,列车运行控制在降低列车运行能耗以及提升铁路运营效率等方面具有重要的意义。针对单列车在多个站点间的运行控制问题,提出一种基于对称交替方向乘子法的单列车最优运行控制方案。以旅客乘坐舒适度、列车运行能耗以及列车准点到站作为优化目标,将列车运行动力学方程、站点发车时间、列车运行速度和列车牵引力限制等作为约束条件,构建了列车最优运行控制模型。在对称交替方向乘子法的框架下,将原最优控制问题转化成为2个独立的子问题,并引入交替求解的机制,获得原问题的最优解。数值仿真表明对称交替方向乘子法相比交替方向乘子法能够在较少迭代步数内求解获得列车的最优控制序列,验证了算法的有效性。     

高速铁路大跨度连续刚构桥梁车桥动力响应分析

对高速铁路中的大跨度混凝土桥梁作了简要的介绍．将列车和桥梁作为一个联合动力体系，以一座跨径布置为８０ ＋ ２ ×１６０ ＋ ８０ｍ 的连续刚构混凝土桥梁为研究对象，对高速列车过桥时的空间振动响应进行了计算和分析，并对列车运行的走行性进行了评价     

基于地铁CBTC方式的QoS分析

随着通信技术的发展,列车运行控制模式由传统的基于轨道电路的列车运行控制演变成基于通信的列车运行控制(CBTC).针对目前CBTC系统大多采用成熟的基于IEEE 802.11协议的无线局域网技术作为其数字通信传输系统,着重研究了地铁CBTC方式中无线局域网(WLAN)应用的优势,并对WLAN技术提出了展望.     

城市轨道交通列车牵引计算与仿真

地铁列车运行状态分析、计算是确定地铁列车牵引电机功率及其牵引供电系统容量的需要。根据地铁列车的运行状态建立了列车牵引计算模型,在Matlab仿真平台上编写了地铁列车多种运行工况下的仿真程序,并通过算例验证了列车牵引计算模型的正确性。     

地铁列车牵引力失效可靠性的控制分析

本文结合作者多年来的工作经验对地铁列车在行进过程中可能出现的牵引力失效和制动系统失效的情况作出了详细的分析,在研究地铁对于牵引力失效的原理控制上面,分析了最糟糕的情况,经过不断地实践得出了出现故障的关键影响因素,保证地铁列车安全运行.     

地铁ATC系统ATS子系统的仿真分析

随着社会经济的不断发展,城市人口以及城市车辆与日俱增,城市拥堵情况日益严重,为了解决日益拥堵的城市交通,城市轨道交通得到了快速的发展。而随着地铁技术的不断更新和发展,使用的定位技术也变得越来越高端。现阶段的无线通信列车运行控制系统通过地铁双向信号的方式来完成对列车位置的精准定位,有效的缩短了两辆列车之间的距离,提高了地铁的运行效率,使得地铁运行控制系统逐步朝着ATC系统方向发展,而在ATC系统当中,ATS子系统的工作是监督和控制整条地铁线路的运行状况,是极其重要的组成部分。本文主要论述了在地铁的ATC系统当中,ATS子系统的仿真技术分析,力求提高在地铁ATC系统当中ATS子系统的应用效果,在未来实现对ATS技术的更新。     

列车运行控制系统人机界面设计

列车运行控制系统中,人机界面以PIXY显示屏为硬件核心,在Linux操作系统环境下,基于Qt4软件开发框架实现列车工作人员和车载设备的信息交互。人机界面的软件架构,主要包括界面显示模块、数据通信模块和故障诊断模块3个部分。各个模块相互分离,作为单独的程序来执行,大大降低了程序之间的耦合度,提高了程序的可靠性和灵活性。人机界面通过MVB总线数据通信,将列车运行过程中产生的重要数据进行采集、处理、分析,同时进行故障诊断,所有信息在司机台屏。     

地铁高架桥列车振动荷载对邻近构筑物受力变形的影响

为分析新建地铁高架桥运营期列车振动荷载对近接敏感构筑物的影响,基于长沙地铁1号线北延线高架桥上跨既有高速公路与干线铁路,针对两侧紧邻既有桥台桩基和框架桥,建立列车振动荷载下高架桥–地层–既有结构的动力耦合数值模型,分析地层与既有结构的不同深度动力响应随时间变化规律,以及列车运行速度、轴重、近接距离、地层加固模量、阻尼比分别对桥台桩基和框架桥的水平位移、速度和加速度的影响规律。结果表明：列车振动作用下,地表沉降值约为水平位移的40%,地层变形以水平位移为主。框架桥的变形、速度、加速度变化趋势与桩基类似,但其绝对值相对较小;不同深度的动力响应特征明显不同,桩顶和框架桥顶板受影响较大。既有构筑物的动力响应随速度的增加先减小后增大,且在低速区变化幅值较小,80 km/h为列车的最佳运行速度;动力响应随列车轴重的增大近似呈线性增大,轴重相对于速度对动力响应的影响明显。近接距离越小,框架桥的动力响应越大;新建桩基与框架桥水平距离小于桩径的4倍时,需采取加固措施;动力响应随加固区刚度增大而减小,地层模量达到300 MPa后,继续提高加固强度对降低响应的效果不明显。研究成果可为类似工程的建设与运营提供...     

地铁列车牵引力失效可靠性的控制分析

在地铁列车的运行中,功能性故障模式和危害分析法能够对系统中出现的故障模式和问题等进行有效的分析.在很多地铁设计中,牵引力和电子系统是紧密相连的,列车的牵引力会影响到列车的运行.通过一定的定性分析可知,系统的元器件可以为列车的牵引力和电子系统的制造与设计起到重要的指导作用,保证列车牵引力的可靠性.     

空调列车车厢内CO2浓度的模糊控制

以列车车厢内CO2浓度为控制对象，实现对新风量的控制．在车内CO2浓度控制系统中，应用模糊控制理论，将车内CO2浓度与设定浓度之间的误差以及误差变化率作为控制系统的输入量，新风阀门开度的变化作为输出量，并建立各输入、输出量的模糊集、论域、隶属函数以及模糊控制规则；确定列车硬座车厢内CO2浓度与时间、新风量之间的函数关系式，并应用所建立的模糊控制系统对列车硬座车厢内的CO2浓度进行模糊控制仿真实验，研究新风量与车厢内CO2浓度之间的变化关系．研究结果表明：运用模糊控制理论可对车内CO2浓度实现稳定、可靠的控制，为改善车厢内空气品质提供了一种新方法．     

重载列车QKX100与MT-2缓冲器动态特性

为了了解不同缓冲器装置对重载列车运行安全性与舒适性的影响,研究了重载列车车钩缓冲器装置的动态特性.依据大秦线重载列车运行数据和列车实际运行环境,建立列车运行过程动态纵向动力学模型与钩缓装置模型,并根据模型对大秦线上运行列车装备的QKX100与MT-2缓冲器进行动态特性研究.将列车纵向动力学模型与钩缓装置模型的建模仿真结果与国内外多家机构的重载列车仿真实验结果进行比对,结果较为接近,表明所建列车运行模型的准确性.并对大秦线上装备2种缓冲器的重载列车进行紧急制动、循环制动与牵引运行仿真验证,结果显示装备了QKX100缓冲器的列车在多个工况运行时的最大车钩力与最大加速度都较小,远低于规定的安全限制值,表明该车钩对列车运行的安全性与舒适性提升较大.     

城市轨道交通信号紧急制动实例分析

随着社会的快速发展，地铁规模也在逐渐的扩大，地铁在人们的生活中也起着越来越重要的作用，基本上已经成为了城市内人们出行的主要工具之一。因此，地铁就面临着很高的安全性，需要保证乘客的生命财产安全。在某些特殊情况下，地铁会出现紧急制动的情况，作为南京地铁的工作人员，本文将举例说明列车出现紧急制动后的处理方法，并提出预防措施。     

高铁运行经过地下站台的气动风场研究

为了研究高速列车运行经过地下车站时的气动效应,为地下高铁站设计提供参考,以某地下高铁站为背景,采用数值模拟的计算方法,建立了站前隧道-地下车站-列车的数值模型。运用滑移网格的计算方法,对列车运行经过地下车站的情况进行模拟。列车运行时速选定200、250、300和350 km/h,站台上布置25个测点进行监测,研究列车运行时速和站台位置两种因素对站台上气动风场的影响。结果表示:(1)站台上的气动效应随列车运行时速越高变化越大;(2)列车经过地下站台后还会产生不可忽视的尾波;(3)站台上气动风场波动值最高的位置是站台入口处。     

地铁高架桥列车振动荷载对邻近构筑物受力变形的影响分析

为分析新建地铁高架桥运营期列车振动荷载对近接敏感构筑物的影响,结合长沙地铁1号线北延线高架桥上跨既有高速公路与干线铁路,两侧紧邻既有桥台桩基和框架桥,建立列车振动荷载下高架桥-地层-既有结构的动力耦合数值模型,分析了地层与既有结构的不同深度动力响应随时间变化规律,以及列车运行速度、轴重、近接距离、地层加固模量、阻尼比分别对桥台桩基和框架桥的水平位移、速度和加速度的影响规律。结果表明：列车振动作用下地表沉降值约为水平位移的40%,地层变形以水平位移为主;框架桥的变形、速度、加速度变化趋势与桥台桩基类似,但其绝对值相对较小,而桩基和框架桥不同深度的动力响应特征明显不同,桩顶和框架桥顶板受影响较大;既有构筑物的动力响应随速度的增加先减小后增大,且在低速区变化幅值较小,80km/h为列车的最佳运行速度;既有结构的动力响应随列车轴重的增大近似呈线性增大的关系,轴重相对于速度对动力响应的影响明显;近接距离越小,框架桥的动力响应越大,高架桥新建桩基与框架桥水平距离小于桩径的4倍时,需采取加固措施;动力响应随加固区刚度增大而减小,地层模量达到300MPa后,继续提高加固强度对降低响应的效果不明显。研究成果可为类似工程的建设与运营提供有益借鉴。     

地铁列车引起的振动对城市敏感建筑结构的影响

以某相对地铁线路水平距离较近的市级文物保护敏感建筑为研究对象,设线路时速70km／h,分析地铁列车运行时产生的振动对该建筑结构的动力影响。针对整体道床和橡胶减振垫浮置板道床,建立车辆-轨道耦合模型,采用Newmark方法计算列车载荷;建立轨道-土层耦合模型,利用有限元方法分析地铁列车引起的振动在地表面的传播特性,并计算地铁列车振动对敏感建筑结构及周围环境的影响。研究结果表明:采用整体道床时,敏感点的垂向Z振级和敏感建筑结构的水平速度都大于标准值;采用橡胶减振垫浮置板道床时,敏感点的垂向Z振级和敏感建筑结构的水平速度都低于标准值;同时说明橡胶减振垫浮置板道床具有很好的减振效果。