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     

高速铁路隧道空气动力效应对人员安全的影响研究

为保障高速铁路的安全运行,以我国高速铁路普遍采用的100 m2双线隧道为研究对象,根据三维不可压缩Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型建立隧道、空气和列车数值模型,该模型可以模拟单车正常运行以及存在列车事故2种情形。当列车以120,200,250,300和350 km/h的速度在隧道内运行时,疏散通道上人员所受空气动力的变化规律和分布特征,并进一步分析空气动力对人员安全的影响。研究结果表明,空气动力随着时间和空间的变化而变化,人员应避免在危险时段活动,单车正常运行和存在列车事故2种情形下空气动力均有可能威胁人员安全,因此需要采取有效措施避免事故发生。     

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。     

高速铁路客运安全调研分析

为创新我国高速铁路客运安全监管模式,运用铁路运输安全管理、安全服务链管理理论和统计方法,从现行铁路安全法规与标准、监管部门工作重点及铁路客运服务企业现状等多维度加以分析,设计高速铁路车站与列车客运安全调研指标,并分线路进行现场调研;在全覆盖调查分析的基础上,收集汇总相关资料,找出我国高速铁路客运安全管理的主要问题。研究结果表明:全国高速铁路客运安全整体水平良好,达标率超过90%,但是部分高速铁路车站存在疏散通道、安全出口被堵塞、封闭,甚至被商业开发占用等问题,应当引起高度重视。     

列车运行安全性、平稳性的控制因素及评估准则

既有线的提速及高速铁路的修建 ,标志着我国铁路迈上了一个新的台阶 ,同时 ,列车运行的安全性和稳定性问题也愈显突出。高速、安全和舒适是高速铁路运输得以实现的三大要素 ,本文从动力学角度 ,通过不同的参数 ,分析了目前国内外列车运行安全性和平稳性的标准 ,探讨了列车脱轨、倾覆的不安全因素和旅客乘坐舒适性的各项指标 ,并提出了评估准则     

高速铁路列车晚点时间实时预测的神经网络模型

准确地预测高速列车晚点时间对提高高速铁路实时调度指挥水平及运输服务质量有重要意义。以武汉-广州高速铁路(HSR)列车运行实绩数据为基础,建立基于循环神经网络(RNN)的列车晚点预测模型。该模型中,按照列车实际运行顺序输入RNN以利用其反馈机制学习到相邻列车间相互作用关系。基于平均绝对误差(MAE)以及平均绝对百分误差(MAPE)评估模型的预测能力。结果表明:提出的深度学习模型预测精度明显高于人工神经网络、支持向量回归及马尔科夫等已有列车晚点时间预测模型。     

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。     

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。     

青藏铁路运输组织的特殊性及安全保障体系初探

分析了青藏铁路的特殊性及其对运输安全的不利影响 ,这种特殊性对青藏线建设和运营提出了特殊的要求。以运营安全性和可靠性为核心 ,设计和建设安全保障体系 ,是青藏铁路建设和安全运营中的关键。笔者从设备、人员、环境和管理 4个层面 ,按照系统工程理论和方法 ,提出青藏铁路安全保障体系的架构及其功能 ,强调必须采用先进技术和规划型行车组织管理模式 ,以保证青藏铁路的安全。     

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。     

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。     

便梁施工时铁路轨道安全性试验研究

为了保证列车在铁路便梁施工时安全运行,需要对铁路轨道的安全性进行研究。首先要对列车进行3个阶段的测试,即限速阶段、试验车测试阶段、监测阶段,测试每个阶段中钢轨的内、外轨垂直力和横向力;然后计算出脱轨系数和轮重减载率,测试轨头位移,计算出轨距弹性挤开量。根据试验结果,对行车安全进行评估,同时全过程监控行车安全,为以后铁路便梁施工时提高列车限速、保证列车行车安全提供重要技术参数,具有重要意义。     

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     

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