铁路运输高速化的仿真研究

从高速化的发展趋势出发，应用仿真研究方法，以沪宁高速区段为例，对高速列车的牵引、制动和阻力特性进行分析，计算比较了从180 km/h中速列车到500 km/h高速列车的不同旅行速度、运行时分、运能等有关高速列车运用效果的要素，并对不同速度等级高速列车的能耗进行了初步比较，分析了在现有科技水平下铁路干线高速化应选用的合理速度。     

京沪高速铁路区间通过能力计算参数及列车扣除系数的探讨

在参考国外高速铁路有关资料的基础上，结合我国铁路的实际情况，从技术可行性角度出发，提出了京沪高速铁路区间通过能力计算参数，并通过铺画实验运行图，得出了不同列车运行组织方案下通过能力及列车扣除系数的计算结果。     

沪宁线追踪间隔“8改7”对通过能力的影响

通过大量实例计算，研究沪宁线列车追踪部隔时间由8min改为7min后对客车扣除系数和区段通过能力的影响，分析了客货列车速度、追踪间隔、旅客列车对数等因素对通过能力的影响关系，得到了一系列结论。     

大理-瑞丽铁路通过能力适应性计算及加强

以大理-瑞丽山区铁路的通过能力适应性计算为研究重点,分别计算了大瑞铁路各区段的平行运行图和非平行运行图通过能力。提出了三列旅客列车在追踪系数分别为0、0.5、0.67、1时,大瑞铁路的通过能力加强方法。研究表明:组织列车追踪运行,可以大幅度缩减同方向列车间隔时间,从而可以显著提高区间通过能力。随着旅客列车追踪系数的增大,旅客列车的扣除系数呈减小趋势,铁路区间通过能力呈增大趋势。     

京沪高速铁路列车开行模式的研究

以京沪高速铁路为背景,结合该线的客流预测结果,提出全部中速列车输送、高速列车下线加换乘及高速列车下线加中速列车上高速线输送跨线客流的3种模式;定义了适应度的概念,用以表征列车开行方案适应旅客需求的程度;最后从动车组利用、旅客旅行时间节省和旅客需求适应程度等方面对3种模式进行了比较.     

高速铁路连续梁桥动力响应分析

介绍了铁路连续梁桥在高速列车作用下，冲击系数和列车运行舒适度的研究．计算表明，连续梁桥的冲击系数和列车舒适度，比简支梁桥有一定减小，提出了连续梁桥设计冲击系数．通过对不同跨度配合情况下连续梁桥的动力分析，研究了不等跨连续梁桥冲击系数的计算方法     

基于线路监测点风速的高速列车运行安全研究

为更真实地分析大风对列车运行安全的影响,建立列车空气动力学及其对应的系统动力学模型。基于目前高速铁路线路大风监测点风速研究路堤上高速列车的强横风运行安全性。首先针对不同高度的路堤,研究远场气象风速与高速铁路大风监测点风速之间的关系;然后,以大风监测点风速为参考风速,分析不同高度路堤上的高速列车气动载荷系数随侧偏角及路堤高度的变化规律;最后,将气动载荷作为外界载荷施加在系统动力学模型上,分析高速列车在不同高度路堤上的动力学指标变化情况,得到高速列车在不同路况条件下的运行安全域。研究结果表明:线路大风监测点风速近似与远方来流风速成正比,且比例系数随路堤高度增加而增大;当采用线路上大风监测点风速作为参考风速时,高速列车的气动载荷系数和运行安全指标均与路堤高度基本无关,避免了传统方法中采用远场风速作为参考风速而需计算大量不同路堤高度的情况。     

客运专线本线运输产品设计与列车开行方案研究

结合我国引进高速动车组情况,提出基于输送能力的列车产品设计与开行方案结合的分析方法,从客流需求角度,对客运专线本线运输产品进行设计,提出典型车的概念,确定了不同档次、不同编组列车的开行数量,以输送能力为主线,对本线列车开行方案进行分析与探讨,最后,以某客运专线为例,结合典型车和引进车模型,在确定各种档次本线列车开行比例后,从输送能力角度对本线高速动车组的全日运营方案进行分析,得到了推荐方案.     

四显示自动闭塞区段区间通过能力的计算

在对四显示双线自动闭塞区段区间通过能力计算问题深入研究的基础上,提出了四显示行车时的追踪列车间隔时间计算公式和快速旅客列车扣除系数的计算方法。算例分析结果表明,该计算公式与方法是有效与实用的。     

高速列车等效通过时间预测

建立了300～380 km·h~(-1)运行高速列车等效通过时间预测模型,并编制了计算程序.基于高速列车车外噪声试验和声源分析,在理想偶极子声源声传递关系基础上考虑指向性修正、多声源模型和时间延迟效应,结合京沪铁路噪声测试数据优化预测模型,预测结果与实测值在不同速度和不同距离下都有很好的一致性.高速列车等效通过时间系数随速度的增大逐渐增加,在近点与远点位置呈现不同的变化规律,以往认为等效通过时间在近点位置等于l/v的结论在高速下已不成立.     

高速铁路双线简支梁桥空间振动响应分析

研究高速铁路双线简支梁桥的空间振动响应．建立了考虑双线简支梁在车辆蛇行和单线行车时的偏心荷载作用下车桥系统空间耦联作用的振动力学分析模型,以２０ｍ和４８ｍ简支梁桥为例,在计算机上模拟列车过桥的全过程,通过分析动力响应,得出了一些有工程意义的结论．     

线路与编组站能力限制下的车流组织模型与模拟退火方法

研究了在线路能力、编组站能力（改编能力、通过能力及可利用的调车线数量）与装卸车能力受限条件下的车流组织方案优化问题．其目标是最小化集结费用、改编费用、换算车公里费用，以及组织始发直达而产生的换算车小时消耗，并满足车站和线路的有关能力限制．为此，建立了该问题的两类数学优化模型：大规模的非线性混合整数规划形式和非线性０—１规划形式．基于此类问题的难度，采用了模拟退火算法处理所建模型，其有效性通过对两类不同网络的例子计算得到了证实     

动车洁具喷嘴制造工艺分析与优化研究

通过对动车洁具喷嘴体加工工艺方法的研究,分析加工喷嘴过程中的工艺难题,研究产品大批量生产的解决方案,通过优化工艺路线,设计专用夹具,合理选择刀片,选用最佳切削用量等实践,证明该工艺方法可行,并能提高生产效率和产品合格率。     

简支梁桥竖向线形变化对双线对开轻轨列车运行性能的影响

以轻轨列车-轨道-桥梁(LTTB)系统建模理论为基础,针对某双线对开轻轨列车通过多跨简支梁桥动力性能分析的工程问题,建立考虑线形变化的有限元模型,并充分考虑各子系统非线性特性、轮轨接触和轨道不平顺等因素;采用轮重减载率、车体振动最大加速度和Sperling指数评价轻轨列车的运行性能,研究了轻轨列车的过桥运行性能以及梁体线形变化对列车运行性能的影响.结果表明:所建有限元模型具有可视化建模、高效稳定求解等特点;随着车速增加,轻轨列车的运行安全性降低、运行平稳性变差;在同一车速条件下,梁体线形变化对轻轨列车运行安全性、平稳性的影响程度不同;针对案例,当梁桥线形变化时,轻轨列车运行性能由轮重减载率控制,在不大于设计速度80km/h运行(如桥墩沉降不大于30mm或梁体下挠/上拱不大于20mm)的条件下,轻轨列车满足运行安全性的要求.     

一种实用高速铁路ATP算法的设计与实现

自动列车防护 ( ATP)是现代化高速铁路所采用的主流控制策略 ,它不仅仅是列车的控制算法 ,还包括列车和列控中心之间的通信协议。论文介绍了一种实用的高速铁路ATP算法 ,包括地面列控中心和车载系统两部分的优化设计与实现步骤。具体给出了列控中心计算安全制动距离 ,确定目标点 ,并将信息传递给列车的实现步骤 ,以及车载系统根据列控中心发来的信息计算出列车速度控制曲线并实施对列车速度控制的过程。文中还给出了列控中心确定目标点的仿真过程。证明了算法的正确性和可行性     

高速试验列车动车光纤总线网的研究

报告了一种用于高速试验列车动车内连接主控节点与各受控设备的光纤总线网．该总线网作为高速列车通信网的重要组成部分,以光纤作为媒质,结构简单,并具有高可靠性和高实时性．对其网络结构、关键技术及硬件结构和软件设计进行了详细的讨论,并给出了电磁兼容性试验结果     

高速列车经过地下时车站站台人员舒适度研究

通过数值计算方法评估了列车通过地下车站时列车风波动对站台人员舒适度的影响,并采用滑移网格技术建立了地下高铁车站的隧道-车站-列车模型。在不相邻的站台上布置25个测点来监测列车运行经过车站时站台上的风速波动,研究风速波动规律及其对站台人员舒适度影响。研究结果表明：1)站台风速波动与运行时速关系较大,且时速越高风速波动越复杂;2)站台出入口处风速波动情况更加复杂,列车经过入口后还会引起不可忽视的风速波动;3)列车运行时速在低于350 km/h,站台列车风风级基本在2-3级范围,人员相对舒适;4)列车运行时速达到350 km/h时,站台风速已超过5 m/s,需要划定人员舒适度范围。关于高速列车经过地下车站对人员舒适度的影响方面研究不多,此研究将为站台候车人员舒适度标准设定提供参考。     

高速列车行驶速度对隧道壁面气动压力影响的数值模拟

壁面气动压力长期循环作用是高速铁路隧道衬砌掉块的重要诱因，为研究高速列车行驶速度对壁面气动压力基本特征的影响规律，采用三维数值仿真模拟对隧道典型位置(入口段、洞身段以及出口段)壁面气动压力进行研究。结果表明:列车车头经过使得监测横断面气动压力差异性增强，表现出显著的三维特征。隧道入口段气动压力三维特征主要受压缩空气所占体积大小以及与隧道入口之间距离的影响，气动压力三维特征随着进入隧道入口距离的增加而减弱，并逐渐向一维特征转变。列车车头驶入隧道入口后，车尾驶出隧道出口前，洞身段不同测点位置的气动压力正峰值主要受车头进入隧道入口诱发压缩波的影响，纵轴中断面测点气动压力负峰值与峰峰值大于洞口段。车尾驶出隧道出口后，出口段测点气动压力负峰值大于入口段，正峰值小于入口段。隧道出口段气动压力三维特征与入口段相似，但列车行驶速度以及测点与隧道出口之间距离对气动压力三维特征的影响机制更为复杂。     

客运专线隧道空气动力学实车测试技术的研究与应用

研究客运专线列车高速通过隧道时诱发的空气动力效应的实车测试技术。针对实车测试工作要求,提出采用PC-DAQ结构作为测试系统基本结构,以传感器、数据采集卡和PC机构成系统硬件平台,用虚拟仪器技术设计系统软件,设计和实现遂渝线隧道空气动力学实车测试系统。通过分析实车测试工况下车体表面压力波的数值计算结果,估计被测空气压力波的频率范围,确定测试系统合理采样频率可设置为300~500 Hz。在遂渝线200 km/h提速综合试验中的应用结果表明,该测试系统能够满足客运专线隧道空气动力学实车测试的需要,检测方法灵活、快速,测试结果准确、可靠;时速200 km动车组经过松林堡隧道时,产生的空气压力波具有的最高频率低于100 Hz。