基于烦恼率模型的高速列车动态舒适性评价方法

针对传统的ISO动态舒适性评价标准只能定性地衡量振动舒适度,以及高速列车舒适度研究座椅人体分离等问题,把建筑学振动的烦恼率方法引入高速列车平顺性分析中并建立了“人-座椅-地板输入”的7自由度耦合仿真模型.在350km/h高速列车运行环境下,对模型应用烦恼率模型进行仿真,并和ISO评价法进行对比.结果表明基于烦恼率模型的高速列车平顺性分析能够比较好地弥补传统方法的缺陷,实现了评价结果的定量化.     

基于车-椅耦合的转向架垂向悬挂系统阻尼比协同优化

针对高速列车转向架垂向悬挂系统中存在的阻尼匹配问题,根据1/4车体-座椅垂向行驶振动模型,利用Matlab/Simulink建立了转向架垂向悬挂系统阻尼比协同优化设计仿真模型.以人体振动舒适性最佳为目标,建立了转向架一系和二系垂向悬挂系统阻尼比协同优化设计数学模型.以轨道高低不平顺作为输入激励,以一系及二系悬挂垂向行程和一系悬挂动静态力之比为约束条件,建立了基于转向架车体-座椅耦合的转向架垂向悬挂系统阻尼比协同优化设计方法.通过设计实例及仿真验证可知,优化后高速列车的乘坐舒适性显著提高,座椅垂向振动加权加速度均方根值降低了21.7%,表明所建立的优化设计方法是正确的.     

基于认知结构的高速列车对标停车控制算法

高速列车进站停车是列车自动驾驶系统(Automatic Train Operation,ATO)的一个重要功能,该功能需要在保证乘客舒适性的同时实现精确的对标停车.针对高速列车自动驾驶系统的精确进站停车问题,首先分析了人类高速列车司机在停车过程中的认知处理过程;结合认知结构理论对这一过程进行建模,构建了高速列车停车对标任务认知结构模型,基于该模型提出了一种基于认知结构的对标停车控制算法.最后对设计的算法进行了评估与分析.结果表明:该算法与人类高速列车司机具有相似的驾驶特征,与PID控制算法相比在调整次数、冲击率等性能指标上更加优异,对不同的初始条件也有良好的适应性.     

基于优化列车模型上的多模软切换的高速列车速度控制

针对高速列车速度控制的快速性、精度以及多模态切换控制的振荡等问题,提出一种基于T-S型模糊加权的多模软切换控制方法.在建立高速列车运动学模型的过程中,结合真实的列车参数进行了模型参数寻优设计;传统的单质点模型不考虑列车长度,在变坡点会出现较大的速度计算误差,因此结合真实的线路数据提出了附加阻力优化计算方法.再采用T-S型模糊推理对模糊控制、模糊PID控制及PI控制进行软切换控制设计.根据分析结果可知,附加阻力优化计算方法有效地提高了变坡点附近受力计算的精度,减小了速度控制的误差.针对优化后的列车模型所设计的多模软切换控制在兼顾多种控制方法优点的同时,克服了切换控制的振荡问题,提高了高速列车速度控制的精度和舒适度.     

我国硬座车厢座椅设计——人机工程学应用的探讨与展望

本文从人机工程学角度探讨了我国硬座车厢桌椅设计现状,结合法国TGV列车座椅实例对比分析,提出改进方法及设计参数。     

基于GPS的列车车辆里程表

针对传统统计列车里程方法效率低、数据不准确的弱点,提出了采用基于GPS的铁路列车车辆里程表设计方法.通过GPS系统采集、计算列车行驶里程,数据库系统调度、管理数据和计算机网络进行数据共享,实现对铁路列车车辆里程的高速、高效管理与维护.     

国际化背景下我国高速列车造型设计分析

在国家的大力支持下,我国高速列车项目建设取得了一定的成果,当前依然处于不断进步的状态。基于国际化背景下,为了彰显国家的科技实力,高速列车的造型设计十分关键,应该融入技术、文化内涵以及美学等诸多方面的元素,才能发挥出最佳的效果。该文通过阐述高速列车造型设计和国际化设计的关联性,说明了国际化背景下我国高速列车造型的设计方法。此研究以分析国际化背景下我国高速列车造型设计的方法为目的,从而有效地提升我国高速列车造型设计的水平。     

基于静态舒适性分析的客车座椅造型设计

为提升客车座椅的舒适性和审美体验,从座椅静态舒适性的相关理论研究出发,可以通过对坐垫、靠背、扶手等的舒适性及人机尺寸分析,明确适合于客车座椅的相关人机尺寸数据.文章结合客车座椅造型设计实例,提出了基于静态舒适性分析的客车座椅造型设计方法,为企业产品设计开发提供一定的参考和借鉴.     

高速列车车内噪声预测及分析

以高速列车为研究对象,利用有限元法建立其车身结构和车室空腔模型,并建立车室声固耦合模型,计算出考虑声固耦合时车身模态与相应的结构模态,经分析得出:车室声腔对车身的作用不能忽略。为了了解高速列车的车内噪声情况,在高速列车上进行了现场噪声测试,得出车体振动主要引发车内中低频段噪声。另外,在考虑车身内饰和座椅吸声性能情况下,对车内噪声进行仿真和计算,获得了车内噪声的声场分布情况,从而可以指导高速列车车体结构的低噪声设计,节约产品研发时间及成本。     

基于欧洲列车时刻表的高速列车行车组织方案

通过对欧洲列车时刻表等相关数据的统计和分析,总结欧洲主要类型高速列车基于路网节点系统的行车组织特点及规律,包括列车开行方案中的列车起迄点选择、停站方案设计、列车之间的接续和换乘、直达与中转换乘方案结合方式、时刻表结构和高速列车下线运行方式等,并结合我国实际路情提出建议方案,欧洲的一些先进的设计理念对我国未来快速客运网中高速列车的行车组织方案的研究具有借鉴意义.     

基于自适应观测器的列车牵引系统执行器故障诊断

针对高速列车牵引系统执行器故障,提出了一种基于自适应观测器的故障诊断方法。针对高速列车纵向运动模型参数不易获得的特点,建立了参数未知的列车动态数学模型。考虑到高速列车牵引系统具有多个执行器,其故障发生时间及位置未知,针对不同故障位置,设计了基于自适应技术的故障诊断观测器,观测器相关参数由自适应律更新,通过观测器与列车系统匹配实现故障诊断,基于李雅普诺夫稳定性定理,证明了匹配观测器的收敛性和不匹配观测器无法收敛,从而诊断出故障位置及时刻。最后通过一个高速列车仿真例子验证了所提故障诊断方法的有效性。     

基于广义遗传算法的设计师认知思维模型

认知思维的研究对构建高效的智能设计系统具有重要意义.通过对设计师的设计策略和创新思维分析,探讨其"宽度优先—深度优先"的外在引导思维和"发散思维—收敛思维"的内在支配思维构成的设计认知思维模式.构建以思维链和思维链束所组成的思维网络为设计信息推理机制、以广义交互遗传算法为理论基础的产品形态意象设计模型,为建立产品形态意象造型智能设计系统和设计师思维品质评判打下理论基础.     

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.     

高速列车透射噪声与结构噪声的分离

高速列车噪声是影响车内旅客舒适度和铁路沿线居民生活质量的重要因素,如何有效的降低噪声是高速列车设计者们所关心的问题之一.研究表明,高速列车的车内噪声由透射噪声与结构噪声组成,如何有效的从车内噪声中分离出这两种噪声成分将为列车的减振降噪设计提供一定的指导作用.本文以高速列车实车噪声数据为研究对象,首先运用多种数字信号处理的方法对高速列车噪声数据进行了分析,总结了高速列车噪声的主要特点;然后通过对列车静止时和运行时的噪声透射情形分别进行建模和分析,指出可以利用车体的频响特性作为反映车体隔声性能的声学参数,并提出了一种计算频响特性的简便算法;最后,利用该算法从实车噪声数据中计算出了车体的频响特性,并在此基础上实现了透射噪声与结构噪声的分离.     

基于意象认知的客车造型设计方法

为了快速响应客户对产品造型风格的需求,提出了以风格意象认知需求驱动造型设计特征推理的方法.结合自然语言处理的方法和主成分分析法提取客车造型风格关键语义特征,并采用里克特7点量表对风格描述数据进行离散化表达.通过眼动追踪测试实验提取了客车造型关键几何特征.在构建产品造型关键几何特征线原型方阵的基础上,建立了客车造型意象认知-设计特征之间的映射机制和推理方法.客车改型设计实例分析结果表明,这种基于意象认知的设计方法能够满足客户对产品造型风格的感性需求,较以往主观经验性设计模式具有更强的针对性和指导性.     

高速列车外流场气动噪声的特性研究

针对高速列车外流场气动噪声完成了在线实验测试研究,对列车模型进行了简化并确定了合理性;进行了列车模型湍流流场模拟,完成了列车远场气动噪声的预测研究.研究表明,合理缩短列车不会改变车身表面声功率分布规律;高速列车气动噪声属于宽频带噪声;在频率范围(0～ 5000Hz)内气动噪声仿真与实验结果吻合较好,说明仿真方法准确度高;列车转向架处湍流最为剧烈,其次为车头鼻锥处;车身表面的气流最为平缓,进一步说明缩短列车模型的合理性.所提出的仿真方法能够为高速列车的结构优化设计提供依据,并能验证高速列车气动噪声控制方法的有效性.     

高速列车动态系统鲁棒故障诊断滤波器设计

针对高速列车动态系统研究了鲁棒故障诊断滤波器的设计问题。首先,通过引入多质点力学模型刻画了高速列车动态特性,并将线性化过程中产生的高阶项以及由轨道曲线阻力、坡度以及隧道阻力造成的非线性不确定阻力建模为具有特定方向性特征的外界干扰。其次,将高速列车常发的牵引系统故障、传感器组故障以及车体结构故障归结为两类故障模型,通过建立两类故障的等价关系,在故障诊断滤波器设计过程中将本文考虑的三种故障统一化为类执行器故障进行处理。最后,针对高速列车动态系统多质点模型,基于几何方法通过系统左特征向量配置设计鲁棒故障诊断滤波器,并进行了数值仿真,仿真结果验证了本故障诊断滤波器设计方法的有效性。     

CRH高速列车品牌形象构成要素调查研究

为了从品牌建设与设计管理的角度研究CRH高速列车的工业设计现状,提出了相应的优化设计策略,采用访谈与问卷调查的方法对CRH高速列车品牌形象的构成要素进行了实证研究;调查数据处理中采用探索性因子分析的方法共抽取了视觉形象、乘坐体验、价值认同、企业形象、配套服务及广告宣传等6个CRH品牌形象构成要素,结合CRH高速列车的设计现状对每个要素的内涵、目前设计中的不足进行了详细分析,并指出了CRH高速列车品牌形象优化设计的方向,强调品牌识别性、特色性与一致性的要求。     

现代数字化表现技术在室内设计中的应用

在数字化技术突飞猛进的今天,人们的物质需求和审美价值正在经历着巨大的变化.就室内设计而言,数字化表现技术不仅给设计师的设计观念、设计思维提出了新的要求,也为设计的创意表达方式方法提出了挑战.首先介绍了数字化艺术的概念,论述了数字化表现技术的特征与优势,基于此,对数字化表现技术的六大构成要素进行了探讨,最后,以Photoshop软件为例,展示了现代数字化表现技术在室内设计中的应用.     

面向高速列车过隧道气动效应的自调节数值模拟方法

为研究高速列车过隧道时的气动效应问题，本文建立了基于结构网格和Cartesian网格的融合网格生成策略，提出了基于全叉树数据结构的融合网格生成方法，开发了一种具有移动边界条件的自调节Euler方程数值求解器.采用流动方向上单位压力变化的反馈绝对值作为网格自调节的控制参数，实现了动边界条件下流场网格的自动加密与稀疏.基于上述求解器对高速列车通过隧道场景进行了数值分析，获得了隧道壁面关键部位测点的压力变化数据，还进行了相同条件下的高速列车动模型试验.试验对比结果表明，求解器计算与模拟试验结果基本吻合.本文发展的网格生成策略以及动边界条件下的Euler求解器具有较高的数值精度，是面向高速列车动边界问题数值求解的一个较好选择.