高速铁路列车运行冲突管理总论

为提高铁路行车指挥水平、保障行车安全,研究了高速铁路列车运行冲突管理问题。以高速铁路运输系统特点分析为基础,在定义高速铁路列车运行冲突后,对列车运行冲突从4个不同角度进行分类。分析列车运行冲突的特点,阐述高速铁路列车运行冲突管理的内涵。列车运行冲突的形成机理研究、冲突分析、冲突消解和基于冲突管理的列车运行调整方法和运行图研究等问题构成中国高速铁路冲突管理的主要研究框架体系。高速铁路冲突管理理论体系的研究是高速铁路运输组织优化的关键问题之一,是高速铁路行车安全的重要保障。     

高速铁路弓网系统受流稳定性与Lyapunov指数

以高速铁路发展为背景,从高速、快捷、安全、舒适的乘车环境出发,分析了高速行驶的列车电力供应问题,提出安全稳定的受流条件是列车正常运行的前提。建立了高速铁路受电弓/接触网系统动力学模型,以Mathieu方程为基础,采用摄动法推导出弓网系统稳定边界,并求得了系统的周期解,采用实际接触网、受电弓以及列车运行速度等参数,得到一组弓网系统稳定受流曲线。为深入分析系统的稳定性,又对系统的Lyapunov特征指数进行计算,得出不同参数下的Lyapunov特征指数,从而提出了列车的最佳运行速度和最不利运行速度,为进一步研究高速铁路弓网系统的稳定安全受流及设计新一代受电弓提供了参考     

高速铁路列车运行冲突管理研究现状综述

在定义高速铁路列车运行冲突的基础上,分析列车运行冲突的产生机理,从4个不同角度对列车运行冲突进行分类。归纳并分析列车运行冲突管理的研究历程及国内外对列车运行冲突管理问题研究的现状。分析表明,国内外对列车运行管理的研究主要是依托列车运行图优化和调度指挥系统开发而进行的,对列车运行冲突管理的专门和系统研究尚缺,没有适合我国国情和路情的高速铁路列车运行冲突管理体系。指出冲突分析、冲突化解和基于冲突管理的列车运行调整方法及运行图优化技术等问题是我国高速铁路冲突管理的主要内涵,将时变性、冲突可蔓延性、分割管理和复杂性等归结为高速铁路冲突管理的特点。     

地震作用下列车过桥安全性分析

通过建立的地震荷载作用下车桥系统动力响应分析模型,对不同的高速列车在典型地震荷载作用下通过秦沈客运专线上多跨双线简支箱梁桥的全过程进行了仿真分析,对影响地震发生时高速铁路常用跨度简支梁桥动力响应行为和车辆运行安全的主要因素进行了分析和研究,其结果表明增大桥梁结构的阻尼比可有效改善桥梁本身的抗震性能,但对提高列车在地震时过桥的安全性意义不大;地震作用使车体的横向振动加速度以及脱轨系数、轮重减载率和横向轮轨力等各项安全评价指标均随列车速度的提高而增大,因此,在评价地震作用下高速铁路简支梁桥上列车的走行安全性时,必须考虑列车运行速度的影响;给出了确保地震发生时高速列车在桥上安全运行的临界速度限值。     

基于安全行车的高速铁路夕发朝至列车开行方案编制优化

针对京广高速铁路,研究基于安全行车的夕发朝至旅客列车开行方案优化问题。结合目前已有研究成果,对单线行车、转线2次、转线1次、等线运行四种开行模式适应性和安全性进行分析。分析列车运行径路,在安全行车、运行时间与停站要求的约束下,确定列车开行模式,以最佳旅行时间为目标函数,建立数学模型,得出优化的夕发朝至列车开行方案。根据开行方案和现有运营经验分析列车运行条件,提出高速线采用(8~10)min追踪间隔,既有线采用(10~12)min追踪间隔,速度系数为0.8,以最大化利用通过能力为目标,编制符合实际条件的列车开行方案。     

350 km/h高速铁路不同线路形式处环境振动测试分析

振动是高速铁路运营期的主要环境污染形式之一.为考察350km/h高速列车运行状态下不同线路形式处的环境振动水平,对京滓城际高速铁路某车站北京端附近路堤、桥梁、路桥过渡段的列车运行时环境振动进行测试分析.结果表明,在路堤、桥梁、路桥过渡段3种线路形式中,列车通过路堤区段所产生的环境振动最大,通过路桥过渡段所产生的环境振动最小.我国现行的高速铁路路堤和桥梁环境振动预测公式的 预测值偏高.     

高速铁路安全保障信息系统的研究

高速铁路作为我国铁路运输的一种新形式,安全对其来说更显重要。解决高速铁路安全问题,首先,要不断提高基础设施本身的安全性,更重要的是运用安全保障信息技术,通过建立安全保障信息系统提高安全管理水平,降低事故的发生率。笔者在分析高速铁路新特点的基础上,应用安全系统工程的原理,从人、机、环3方面构建了高速铁路安全保障信息系统,并分析了各个子系统的功能及构成情况;结合目前人工智能领域的智能体技术,提出基于多智能体的高速铁路安全保障信息系统的设计,该系统由监控智能体、判断智能体、诊断智能体、处理智能体、评价智能体和管理智能体组成。     

不同运行规则下区间列车运行安全性及效率研究

列车区间运行安全是列车运行安全中极为重要的部分,而列车在区间运行的安全性及效率与运行规则密切相关。将闭塞分区及与其配套的通过色灯信号机结合在一起,建立区间模型,给出列车在区间运行的安全性要求,定义列车在区间连续追踪运行的安全度,介绍列车在区间运行的全部3种运行规则及相应的区间阻塞状态。在此基础上,定量计算3种规则的安全度。基于安全性和效率,对列车运行规则进行深入研究,结果表明,3种规则效率相当,规则1安全性最优。     

跨高速铁路桥梁基础防护桩设计与施工

武咸城际铁路在咸宁市上跨武广高速铁路,安全风险极大。论述了跨高速铁路桥梁基础承台防护桩的设计和施工,分析了防护桩设计的影响因素,确定了计算桩长。此外,从单桩承载力、桩基内力及基地应力三方面计算进行了安全性验证,确保了桥梁承台施工安全,对类似工程的基础安全防护有较好的借鉴作用。     

小半径曲线地段车轮多边形对地铁安全性影响

车轮多边形是列车车轮常见病害之一,威胁列车运行安全。为提高地铁列车在小半径曲线地段的安全运行水平,研究小半径曲线地段车轮多边形对列车安全性的影响。首先,基于多体动力学仿真方法,建立车-轨多体动力学模型;然后,采用脱轨系数和轮重减载率作为评判指标,分析不同波深和阶数作用下列车运行的安全性,并提出各阶车轮多边形对应的波深安全线。结果表明:随着波深的增加,地铁列车安全性指标线性增加;随着阶数的增加,列车安全性指标先增大后减少;当车轮多边形阶数位于6时,车轮安全指标达到最大。     

高速铁路安全系统的研究

随着列车速度的大幅度提高 ,必然会引起一系列的空气动力学问题 ,它将影响到列车的运行安全 ,站台旅客及车站工作人员的人身安全。高速列车由于速度快 ,安全问题显得尤为重要 ,高速铁路行车安全的特殊性 ,决定了高速铁路安全保障体系的特殊性。笔者对高速铁路安全系统进行了研究 ,重点讨论高速铁路运行下的人员退避距离标准、安全监测问题及保障体系 ,并提出一些建议     

高速铁路轨道的安全管理

高速铁路的轨道结构要求具有高平顺性。为使轨道结构的平顺性持久、稳定 ,需要在设计、施工、管理各个环节进行严格控制。国外高速铁路的运营经验表明 ,轨道的安全管理在实现高速行车时 ,起着巨大的技术保障作用。笔者在分析高速铁路轨道结构的平顺性特征基础上 ,讨论了轨道不平顺管理、列车振动加速度管理、钢轨踏面及伤损管理、无缝线路管理等方面的问题 ,并提出了改进新思路 ,即应建立异常情况下的处理机制。     

铁路提速区段中间站行车安全评价的研究

分析了影响铁路提速区段中间站行车安全的主要因素;基于系统工程的理论原则,从人员安全保障、设备安全保障、环境安全保障、基础安全管理保障4个方面着手,确立了铁路提速区段中间站行车安全评价指标体系;运用模糊层次分析法,建立了评价模型;提出了铁路提速区段中间站行车安全保障模糊层次评价的一般方法;对我国铁路主干线某一提速区段中间站进行实例分析,其结果显示,基础安全管理占有十分重要的位置;最后,笔者建议,在我国铁路实现“客运高速、货运重载”的发展方向下,应当加强提速区段中间站的安全管理,认真进行行车安全评价,实现行车事故的预测与预防     

EN50129及其在铁路安全相关系统中的应用研究

针对列车不断提速给我国铁路安全管理带来的新的问题和挑战,以欧洲电工标准化委员会(CENELEC)专门制定的铁路安全相关标准EN50129为指导,介绍并研究标准制定的背景、目的、适用范围、体系结构以及在铁路安全相关系统中的应用。从国际安全标准的角度出发,分析和探讨铁路安全相关系统研究和开发问题以及安全文件体系和安全评估体系,并根据我国铁路安全管理的现状,提出进一步完善和改进现有管理办法需要考虑的主要问题。其目的是要在铁路安全管理和应用中吸收或借鉴国际先进的技术和方法,建立适合我国铁路发展的安全标准和安全评估体系,推进铁路安全管理走向规范化、系统化,切实保障铁路运行安全。     

高速铁路高填复合路堤边坡安全问题探讨

路基是高速铁路安全系统的关键和薄弱环节 ,建在软土上的高填路堤边坡是否稳定 ,更是直接关系到路基乃至整个高速铁路系统的安全 ,采用桩—网复合地基形式修建高路堤是一个好办法 ,这种路堤形式尚不多见。笔者结合其特点 ,从理论上提出了一种新的边坡安全实用计算方法 ;讨论了影响边坡安全的主要因素 ;验证了这一计算方法的合理性     

铁路线路设置曲线限速对列车运行能耗影响分析

基于列车运行功能转化方程,对铁路选线设计中设置小半径曲线引起限速时的列车运行能耗特点及列车减速距离对列车能耗的影响进行分析,得出限速对列车运行能耗影响的量化结果,以及减速、加速距离是影响限速条件下列车运行能耗的主要参数等结论,以期为铁路线路选线提供能耗影响参考,或应用于铁路建设项目线路方案选择的节能评价。     

高速列车ATP控车模式的形式化模型与安全性分析

通过评述当前高速列车的发展现状和趋势,结合我国与欧洲在高速列车应用与相关技术研发方面的差距;对ATP控车模式进行分析,并提出采用时段演算针对实时、连续系统的形式化描述工具;根据时段演算的基本符号、公理、定理和推导规则,建立基于时段演算的ATP控车模式形式化模型;通过对模型的推演,对ATP控车模式进行初步安全性分析,发现ATP控车模式下对安全运行发挥主要作用的几个关键环节,特别是确保列车安全行驶,ATP控车与人工控制在转换时应满足的若干时间约束。研究的成果,为设计安全、可靠的ATP系统提供新的理论和分析手段。     

青藏铁路列车运行控制系统的安全性分析

分析了青藏铁路中多种不利因素对轨道电路参数的影响 ;提出了在青藏铁路不宜采用现行基于轨道电路的列车运行控制系统 ,而应选择基于通信的列车运行控制系统的理由 ;给出了系统的基本结构及提高系统可靠性的措施 ;与此同时 ,就人们关心的无线传输列车控制数据的可靠性和安全性难题 ,通过建立马尔可夫模型的方法进行了分析