线下顶推施工对既有线运营动态安全影响的试验研究

赣龙铁路下穿京九铁路时采用地道桥框架结构 ,施工采用顶推法 ;并采用钢便梁和挖孔桩加固以保证京九铁路的行车安全。由于运营的需要 ,将铁路行车限速由铁道部规定的 4 5km/h提高到客车 6 0km/h、货车4 5km/h ,为检验行车安全性和货车限速提高到 6 0km/h的可能性 ,南昌铁路局组织了试验列车通过便梁的试验 ,主要对轨道和便梁的动态安全性进行了测试 ;并通过对试验结果的分析和评估 ,证明了提高限速后行车的安全性 ,突破了铁道部限速规定 4 5km/h以内的限制 ,对既有线铁路施工时提高行车速度有重要意义。测试期间发现的施工便梁架设过程中存在的问题 ,对类似项目施工有一定的借鉴作用。     

车桥耦合下D型施工便梁结构安全性研究

为保障施工安全和列车行车安全,以某市政隧道下穿13股道繁忙铁路工程为例,建立安全监测系统获取实测数据,再构建车桥耦合动力学模型。通过实测数据和模拟数据研究多种工况耦合下的便梁结构安全和列车行车安全情况。结果表明：车桥耦合模型具有一定的可靠性,轨道不平顺对结构安全性以及行车安全性影响较大,轮重减载率随车速的增加而增大;列车通过曲线段时腹板应力增大,便梁结构稳定性降低,轮重减载率增大;温度附加变形对结构安全性的影响程度较小,但温度应力不容忽视。在施工期间进行轨道平顺性测量,以适当车速通过D型施工便梁保证行车安全性,按要求布置斜杆及限位装置以保证结构稳定性。     

铁路提速列车技术安全监测系统评价方法研究

铁路安全保障系统是一个复杂系统 ,应具有线路维修、区域安全运行、日常和临时限速命令的控制、车站地面设备与机车上司机的信息传达、列车运行调车监督等功能。铁路提速列车的安全技术监督系统既要兼顾既有系统的技术、设备 ,又要按照列车提速的技术要求进行标准化、计量化、质量等方面信息和功能设计 ,因此 ,笔者给出一种根据实时动态跟踪数据对提速列车的设备进行评价和预警分析属性评价方法。通过快速数据采集处理系统获取列车安全的重要参数 ;构造每个参数等级标准属性函数 ,计算出多参数综合属性 ,给出运行系统安全状态属性识别的综合评价结果 ,并以机车安全属性为例进行说明。     

公轨双层共管合建隧道火灾疏散措施研究

对公轨双层共管隧道发生火灾时,机动车和轨道列车人员疏散方式进行分析,以济南黄河公轨双层共管合建隧道为例,分别对阻塞工况下公路层火灾和被迫停于隧道内的列车火灾疏散口间距设置的合理性进行安全评估,发现人员均能在可用安全疏散时间内安全疏散。提出了公轨双层共管合建隧道疏散措施及建议,可采用消防联动措施减少报警及人员响应时间;公路层隧道可通过监控抓拍减少事故次数和控制行车间距减轻阻塞状态;轨道层隧道应在列车停车前便向火源上游疏散,利用道床疏散减缓人员拥堵。     

跨越既有线门式墩方案对比分析

为满足高速铁路安全跨越既有线施工,选择最优的上跨方案,以某特大桥门式墩跨越既有线为研究对象,分别采用D便梁和贝雷梁2种方案施工,从2种方案对既有线的行车安全、既有线现场施工风险以及工期、费用等方面进行对比分析,得出一个最优的施工方案。结果表明:D便梁较贝雷梁方案在操作性等方面均有一定优势;在选择高速铁路上跨既有线施工时,D便梁施工方法更有利于现场实施,实现既有线的安全控制。     

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。     

钢轨接头轨缝值和行车速度对轮轨垂向振动的影响

为了分析轨缝值与行车速度对车辆通过钢轨接头时产生的振动与噪声的影响程度,利用有限元方法,建立了车辆—轨道垂向耦合动力计算模型;该模型的车辆采用整车模型,共10个自由度;轨道结构采用3层弹性点支承有限长欧拉梁模型,共402个自由度;系统的激励大小可由轨缝值和行车速度推导出来,并运用赫兹非线性接触理论计算轮轨之间的相互作用力。采用该模型,结合快速显式迭代积分法和MATLAB6.5强大的矩阵分析功能,对不同轨缝值和车辆行驶速度条件下钢轨接头的动力响应进行了计算,为减振降噪提供理论依据。     

火车驶近报警器

为了保证铁路养路工安全作业 ,独联体制成一种火车驶近报警器。养路工人作业时 ,只需将报警器的探头放在路轨侧面 ,便可以放心施工。当有列车驶到 1ｋｍ之内时 ,仪器便自动报警 ,通知人们避让。白天它发出音响信号 ,夜晚则用灯光报警。火车驶近报警器     

新管幕法下穿铁路既有线施工地表沉降监测

为避免新管幕法下穿铁路既有线施工所导致的轨面不平、列车晃车等铁路运营事故,以太原市迎泽大街下穿火车站通道工程为施工背景,考虑火车站内强电磁干扰环境对传统电磁、电容式传感器的影响,选用合适的光纤光栅传感器对地表沉降进行监测,设计了监测方案并搭建了监测系统,获得了施工引起的地表沉降数据,并用数值模拟方法研究了土体沉降,获得了地表横向距离沉降规律,对比论证了该监测技术的正确性和有效性。监测和计算结果表明,新管幕法施工引起的地表沉降呈漏斗状,中间大两头小,监测断面的最大沉降值为21.2 mm,在施工安全范围内。     

高速磁浮铁路轨道梁振动分析及控制研究

磁浮车辆系统动力学的研究 ,直接影响到磁浮列车安全行车、运行平稳性、线路设计及系统造价。以德国Transrapid高速磁浮铁路系统为基础 ,笔者采用动力有限元和耦合振动理论 ,建立了高速磁浮车辆 -轨道梁动力学模型 ,通过仿真计算后 ,得到了系统动力响应特征 ,为磁浮车辆平稳运行及高架线路优化设计 ,提供了理论依据。在此基础上 ,为保证运行安全 ,又对轨道梁设计提出了建议并给出了降低振动的措施。     

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     

城市轨道交通运行评价指标体系

随着我国城市轨道交通的大规模建设,迫切需要开展基础理论及关键技术的研究并制定相应的建设、设计标准。必然要从运行评价指标体系入手,在保证车辆的运行安全性、平稳性和旅客的舒适性前提下,制定合理的线路设计参数,选择合理的车辆类型和轨道结构类型,从而降低工程造价,加快建设速度。笔者综述了城市轨道交通的运行评价体系,并给出了其参考取值,为城市轨道交通的建设提供了技术支持。     

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     

重载列车运输安全问题分析

重载运输自问世以来,因其具有显著的经济效益而在世界许多国家得到重视并迅速发展,重载运输已被国际公认为铁路货运发展的方向。伴随着列车牵引重量的不断增加,列车开行方式也随之变化,由最初的5 0 0 0吨级提高到1万吨、2万吨级列车。由于列车编组增加,轴重和牵引重量提高,重载列车运输安全问题也逐渐突显出来,车辆断钩、制动失灵、线路桥梁轨道结构破坏失效等问题不断发生,成为制约重载列车运输发展的关键。笔者认为,解决重载运输中存在的安全问题,要重点做到以下几点:解决多台联挂机车同步制动操纵问题,避免发生断钩和列车放;加强轨道结构养护维修,提高轨道框架强度和刚度;加强安全检测监控体系建设,保证列车运行的安全性和可靠性     

运行旅客列车隧道火灾模拟实验研究

笔者以相似理论为依据 ,以旅客列车卧铺车厢 1∶5的模型为研究对象 ,利用燃烧风洞提供的流场模拟列车在隧道中运行的速度场 ,在车厢模型中加入等比例的火灾载荷 ,进行了旅客列车隧道火灾模拟实验。研究了不同列车运行速度、不同列车火灾载荷、不同火源位置以及旅客卧铺车厢的不同状况下旅客列车火灾特征及火灾中烟气蔓延规律 ,提出了满足火灾救援和旅客疏散的要求 ,为隧道方案设计提供了可信的技术依据     

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。     

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