车辆垂向振动的分叉研究

车辆在理想设计状况下运行时,其响应是稳定的周期1-1解.实际上,车辆运行时的条件是极其复杂和多变的,在一定的参数条件下可能会引起系统非线性的、本质的变化.……     

乌鲁木齐1号线电动客车制动模式选择

该文在进行了一定量的数据分析的技术上,在乌鲁木齐1号线南高北低的线路条件下,结合地面吸能装置,研究了电动客车的制动模式选择问题。乌鲁木齐的线路条件时全程27 km的单向大坡道,落差为287 m,在车辆选型为6A编组铝合金车辆的基础上,计算了运行时所需要的制动能量吸收问题。在计算了踏面制动和轮盘制动的前提下,该文论证了两种制式均满足紧急制动工况下的运用需求,但在纯空气制动运行工况下两种制动制式均无法满足全天运营的需求,故全制动电阻是乌鲁木齐1号线线路条件下的车辆功能的必备配置。同时考虑地面吸能装置的可靠性和可用性对比车辆电制动的可靠性,证明加设车载全功率制动电阻也是保证列车安全运行的必要设备。最后论证了在80 km/h的低速车辆,踏面制动带来的轮轨力关系、减重节能等优势,最后得出了在条件允许情况下,尽量使用电阻制动与踏面制动的组合方式的结论。     

横风激扰下的跨座式单轨车辆运行平稳性分析

对横风激扰下的跨座式单轨车辆的运行平稳性进行分析.首先,分别采用瞬态中国帽风载模型和非定常随机风载模型模拟动态风场,建立跨座式单轨车辆动力学模型,并将两种风载模型作为外部激励分别施加到车辆上.其次,采取数值仿真方法,分析不同车速、风速、合成风向角的跨座式单轨车辆在横风作用时的动力响应.最后,对车辆运行平稳性进行评估,计算限值下的临界安全风速,得到横风激扰下跨座式单轨车辆运行的安全区域.结果表明:车速、风速和合成风向角对跨座式单轨车辆的运行平稳性有显著影响;当车速和风速过大时,车辆会发生失稳现象.     

侧向风作用下跨座式单轨车辆运行平稳性研究

 针对侧向风作用下跨座式城市单轨车辆的运行平稳性问题,利用多体动力学软件Adams 建立跨座式单轨车辆“车体-轮胎-轨道梁”耦合系统动力学模型,基于空气动力学原理,研究了侧向风风压中心随着车辆运动过程的变化情况,并对不同车速、风速、轨道梁线形下跨座式单轨车辆在侧向风作用时的运行平稳性进行仿真计算和对比分析,结果表明,车速和风速的变化对在侧向风条件下的跨座式单轨车辆横向加速度影响很大,会进一步影响车辆的运行平稳性,且当车速或风速过大时,车辆不满足平稳性指标,会发生失稳现象。     

定常横风作用下高速列车的安全性分析

基于空气动力学理论,建立高速列车空气动力学模型,计算不同运行速度下高速列车在明线运行和明线横风场景下的气动力荷载。同时采用多体系统动力学理论,建立车辆多体动力学仿真模型。将气动荷载导入车辆仿真模型,计算在无横风和有横风条件下,列车以不同速度行驶时的车辆动力学响应及其安全性指标。获得在无横风和有横风条件下高速列车运行安全性随速度的变化规律。研究结果表明,横风作用将对列车的安全运行构成极大的威胁。参照有关高速列车运行安全性评定标准,给出15 m/s横风风速下高速列车安全运行的速度限值。     

公路桥梁车辆行驶间距研究

利用一维随机更新计数场描述公路桥梁上行驶着的车辆,推导得到一般运行状态下车辆行驶间距服从指数分布的性质,并利用动态称重系统实测的大量自然行驶的车辆间距对其进行了验证,认为该性质可用于桥梁的交通量适应性评价.将实测车辆以时间间隔3 s为界划分为一般运行状态和密集运行状态,对比分析了其时间间隔和行驶间距的统计结果与我国规范修订时的调查统计结果的差异,认为以3 s为界的时间间隔不能完全划分车辆的运行状态,应以车辆的行驶间距进行划分.对比实测自然行驶车辆行驶间距的概率分布特征和一般运行状态下车辆行驶间距的理论概率分布特征发现:行驶间距小于44.35 m时车辆处于密集运行状态,通过多项式回归得到其概率分布;行驶间距大于44.35 m时为一般运行状态,其概率分布为指数分布.这些特征可用于建立公路桥梁多参数随机车辆荷载模型.     

山区高速公路紧急避险车道辅助车道设置

通过对8处紧急避险车道主线外侧车道车头时距的收集与分析,运用拟合分析和卡方检验,发现当外侧车道交通流小于500veh·h-1时,车头时距符合负指数分布.考虑主线外侧车道交通流量、失控车辆的速度与失控车辆汇入的临界间隙,应用微分法求导得到失控车辆汇入主线外侧车道的汇入概率模型.通过分析失控车辆汇入主线外侧车道的换车道驾驶行为,得到了不同路面状况下车辆汇入临界间隙.在保证失控车辆95%的汇入成功率条件下,计算不同路面状况、主线外侧交通流量与驶入速度下的辅助车道长度设置值.     

地铁线路超高对轮轨磨耗的影响

为了减轻地铁车辆在圆曲线区段运行所造成的轮轨磨耗,提高车辆运行的安全性与舒适性,基于车辆动力学理论,通过动力学软件SIMPACK建立轮轨关系模型,针对列车通过圆曲线时过超高、正常超高和欠超高三种工况进行研究.分析了三种工况下,轮轨横向力、轮轨垂向力、脱轨系数、磨耗功率、磨耗指数、轮重减载率和倾覆系数7个动力学参数在列车运行中的变化规律,并深入分析磨耗指数和磨耗功率与车辆实际通过时产生超高的变化规律,得出超高变化与磨耗指数成负相关,与磨耗功率成正相关,且列车通过圆曲线时应尽量降低速度,在条件不允许时,应采用尽量小的欠超高.     

考虑上游信号控制的公交停靠站车辆延误模型

针对公交停靠站运行效率缺少评价方法的问题,以时空轨迹图描述公交车辆在停靠站的到达、服务及驶离过程,在考虑上游交通信号配时影响的情况下,建立公交车辆延误与到达率、服务时间的数学关系模型,并通过实际调查数据验证模型的有效性.结果表明在不同条件下模型计算结果与实测值的相对误差为9.98%,能够准确反映公交停靠站的运行机理,对于评价公交停靠站的服务水平和分析相关影响因素提供了重要依据.     

苜蓿叶立交集散车道内车辆运行速度特征分析

为了确定高速公路苜蓿叶立交集散车道车辆运行速度特征和速度值,确保车辆在集散车道上运行协调可控,使车辆在行驶时能够安全运行。采用雷达测速仪对集散车道各出入车辆运行速度进行实地采集,选取互通立交集散车道特征点处自由流状态下车辆速度作为分析样本,建立主线车辆通过集散车道驶出高速和相交高速车辆通过集散车道驶入主线的速度运行曲线。结果表明:车辆通过集散车道进入出口匝道1,整个车辆运行过程中处于减速状态,从分流点到鼻端减速较慢;而从鼻端到第一个出口车辆减速较快。车辆通过集散车道进入出口匝道2,车辆先减速后匀速,到达交织区时再次减速,最后驶入匝道。车辆从入口匝道1进入集散车道,车辆以较为稳定的加速驶入主线。车辆从入口匝道2进入集散车道,先以较大的加速行驶,后缓慢加速驶入主线。可见,车辆通过集散车道出入高速公路运行速度呈现出规律性。通过对车辆运行速度分析,对集散车道车辆的交通安全防控和规范的完善有着重要价值。     

公共汽车交通服务水平评价系统

研究信息条件下单线路公共汽车交通服务水平评价指标及方法,信息主要包含两部分内容,一是公布的公交车辆运行数据,二是公交出行乘客出行经验积累的数据.通过对公交营运公司提供的公交车辆AVL运行数据进行统计分析,获取公交车辆运行信息,将乘客划分为四个类别,以调查问卷及车内统计的方式采集各类乘客的出行信息.通过建立信息条件下乘客出行行为模型,并结合建模方法,在自主开发的仿真实验平台上,对上海市49路公交车服务过程进行仿真实验,以公交服务可靠性为评价指标,对公交服务水平进行评价.     

山区高速公路紧急避险车道驶入角研究

避险车道驶入角的大小对避险车道安全性有着重要影响,是影响避险车道功能发挥的关键性因素。通过分析失控车辆在转弯时的受力情况及运行特征,得出了失控车辆驶入避险车道时的横向倾覆条件和横向滑移条件,保证失控车辆的行驶稳定性;并在此基础之上,提出了避险车道驶入角的设置方法,给出了在不同渐变段长度下避险车道驶入角的最大限值。最后,通过工程实例进行了验证性分析,说明所给出的避险车道驶入角限值具有合理性。     

基于元胞自动机的右行方式交通的安全性与效率评估模型

针对车辆右行国家的路面安全状况,建立了右行交通方式下的交通安全与效率评估模型.模型基于驾驶者超车时的交通运行状况,提出危险驾驶的概念,并定义交通危险系数指标.在驾驶者超车时处于不同的驾驶状况下,给定一定的时速限制,运用元胞自动机模拟算法进行计算机模拟,并得出单位时间内通过某站点的车辆总数以及此时间内的危险系数.在改变道路的限制速度下,再次进行计算机模拟,分析危险系数与车辆限速之间以及交通运行效率与限速之间的关系.根据上述关系,并针对交通运行中的实际情况,给出合理化建议.     

山区公路长下坡路段货车鼓式制动器温升规律数值分析

结合龙岩典型长下坡事故黑点路段,建立鼓式制动器温升规律有限元热分析模型,对货车鼓式制动器在紧急和持续制动工况下的温升规律和具体路段下重复制动货车鼓式制动器的温升规律进行了深入分析,并进行了实车试验验证.研究结果表明:车辆载重、车辆运行速度、道路坡度、制动鼓比热容是影响制动鼓温升规律的主要因素;实车制动行为与驾驶员心理、车辆运行速度及道路线形条件有密切关系,只有结合具体路段车辆运行状况及制动方式才能相对准确地进行模拟分析实际制动鼓的温升规律;基于运行速度的长下坡路段制动鼓重复制动温升规律模拟是一种可参考使用的方法.     

直线电机轮轨交通车站站台建筑限界研究

直线电机轮轨交通车辆通常车厢底板高度低,车体尺寸小,与传统地铁车辆相比,具有车辆限界小的特点.目前地铁车站站台边缘与车体间空隙过大,导致乘客上下车时经常发生踏空受伤事件.本文针对广州地铁4号线直线电机轮轨交通系统,采用车线动力分析的方法,建立了直线电机轮轨车辆侧向动态偏移计算模型,在此基础上分析了不同线路状态、不同运行速度等条件下车辆各方向运动情况,计算了站台面高度处车体的横向最大侧移,并以该值作为车辆限界确定站台与车辆间空隙.研究表明:广州地铁4号线站台与车辆间隙还可以缩小20 mm.     

基于临界车速的平面交叉口通行模式设计

城市道路平面交叉口成为限制路网通行能力的瓶颈之一.针对大部分交叉口入口车速较慢,导致车辆相互作用强烈、延误时间增加、通行能力下降等问题,提出了基于临界车速的通行方法,建立了停车线位置及信号周期配时的优化模型,将车流提前放行,提高车辆在交叉口内的通行速度,以达到降低车辆运行延误、提高交叉口通行能力的目的,使交叉口内通行模式转变为路段通行模式,并通过VISSIM仿真,验证其有效性.结果表明:该交叉口通行模式在避免车辆排队溢出的条件下,车辆平均延误降低了31.92%,出口流量提升了4.54%.     

基于元胞自动机模型的应急车辆行程时间

针对应急车辆通行时交通流参数难以实时获取的问题,提出以仿真手段模拟交通运行,进而探讨随机交通条件下应急车辆行程时间的计算。在分析有应急车辆的混合交通流运行特性的基础上,增加车辆类型,引入应急车辆影响区域和普通车辆让行概率2个参数,修改车辆换道与速度更新规则,建立了双车道交通流元胞自动机模型。利用MATLAB进行数值模拟,生成不同交通密度条件下的应急车辆行程时间,并与现有计算公式进行对比分析。研究结果表明:应急车辆仅干扰其所处位置的车流运行,对双车道总体流量没有影响,在密度位于0.12~0.36范围内优先通行效果较好;在密度较小(≤0.08)或较大(≥0.24)时,应急车辆行程时间随着行驶距离的增加呈现近似正比例的增加,且密度越大,增长的斜率越大。研究发现现有针对应急车辆的距离-行程时间函数适用于低密度及高密度交通条件,而在0.12~0.20密度范围内失去效用。     

半挂汽车列车AFS/DYC集成控制策略设计及验证

以追踪牵引车横摆角速度和折腰角为目标,在3自由度单轨车辆模型基础上设计了主动前轮转向/直接横摆力矩控制(AFS/DYC)的集成控制策略.基于Truck Sim与Simulink搭建车辆闭环仿真模型,进行了双移线工况和鱼钩转向工况仿真试验.仿真结果表明:附着系数为0.85、车速为105 km·h~(-1)的双移线换道操作时,在施加了集成控制的闭环系统下,车辆能够较好地跟踪参考响应,避免开环系统下的摆振现象,路径跟踪得到提升;附着系数为0.30、车速为55 km·h~(-1)的鱼钩转向时,闭环系统在该工况下运行良好,车辆顺利进入鱼钩转向,避免了在开环系统下的侧滑与折叠;所设计的AFS/DYC控制策略有效,可以改善整车的横摆稳定性.     

基于观测器的车辆电子稳定控制系统执行器故障重构

为提高执行器故障时车辆在复杂工况下运行的稳定性，针对不确定车辆电子稳定控制系统设计基于观测器的故障重构策略.考虑系统中的不确定因素，建立双输入双输出四轮转向系统车辆数学模型.构造増广系统，利用李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式技术获得观测器增益矩阵.通过MATLAB/Simulink和Carsim联合仿真验证该方法的有效性.结果表明:在故障发生时，观测器的状态估计值与真实值之间存在一定偏差，但很快能够跟踪上车辆的实际运行状态，实现故障诊断的目的.与前轮转向系统相比，四轮转向系统能够显著增强高速运行时车辆的稳定性和安全性.     

两种悬挂式单轨车辆动力学性能对比分析

以2种悬挂式单轨车辆为研究对象,针对车辆结构及整车受力传递关系进行了研究分析,建立具有完整拓扑结构关系的仿真模型,采用多工况仿真计算的方法,得到2种车辆选型的动力学性能对比分析结果.结果表明,直线运行工况下,车速在60km/h以内时,2种悬挂式单轨车辆均符合舒适性、平稳性和安全性的运行标准,但随着车速的增加,日本悬挂式单轨车辆表现出较稳定的动力学性能特性;在曲线运行工况下,2种悬挂式单轨车辆均能保证轮胎最大受力值保持在最大负荷值以内,满足曲线安全运行标准,其中,德国悬挂式单轨车辆表现出较好的小半径通过性能,并且由于稳定轮的设置表现出更好的曲线通过平稳性.