考虑脉动风下弓网离线影响的高速铁路接触网可靠性分析*

为分析西北大风区高速铁路接触网可靠性,提出将脉动风引起的弓网离线因素融合到接触网系统可靠性分析中,采用谐波叠加法模拟脉动风风速时程,利用高斯分布统计脉动风分布概率,通过GO-FLOW法构建接触网系统可靠性模型,运用MATLAB对融合弓网离线故障率接触网系统可靠性进行仿真,并与已有研究成果进行对比。结果表明:脉动风对弓网受流产生一定影响,融合弓网离线因素后,接触网系统可靠度明显下降。研究结果可为接触网可靠性研究提供新的思路。     

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     

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。     

高速铁路低频噪声影响特性初探

目前我国高速铁路噪声影响评价与控制主要采用A声级指标进行评判,重点考虑了中高频噪声影响。针对高速铁路低频声能量占比高的特点,本文采用现场试验手段,探索了高速列车通过桥梁区段和桥梁声屏障区段的低频噪声影响特性,分析了高速铁路噪声频谱特征,研究了低频噪声随运行速度的变化规律,识别了低频噪声的空间传播特性。通过对比分析不同结构形式声屏障对低频噪声的控制效果,结合特征响度客观心理声学评价量评估了高速铁路低频噪声影响,并为后续研究提出了相关建议。     

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。     

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。     

基于耗散结构和熵的高速铁路事故演化机理研究

针对高速铁路事故致因复杂的特点及高速铁路运营安全评价研究现状,提出应用耗散结构和熵理论来研究高速铁路运营事故演化机理。首先,在分析高速铁路安全运营影响因素的基础上,提出基于信息熵的典型事故安全要素集构建方法。其次,基于耗散结构和熵理论,研究高速铁路运营事故的演化机理。给出高速铁路运营安全系统的熵流模型及其熵值计算方法。通过系统熵变,判别事故演化方向。最后,通过分析高速铁路脱轨事故的演化机理,实例验证该方法的合理性和可行性。研究表明,把熵作为一个参数,能够揭示高速铁路运营事故的演化趋势;流入负熵流和排出正熵流,能够保持系统稳定有序,有效防止事故发生。     

地铁接触网危险有害因素分级

正作为地铁"心脏"的接触网系统,承担着为列车提供动力的主要任务,其在整个地铁运营系统中的重要地位不言而喻。一旦供电系统发生故障引起供电不稳定或供电中断,会直接影响地铁运营安全,因此,接触网系统的安全运行是保障地铁正常、安全运营的基本条件。将其危险有害因素进行分级及管理,在保证安全的前提下可提高管理效率,为减少事故发生、降低事故损害后果奠定坚实基础。用于危险有害因素分级的方法主要有预先危险性分析法、故障类型     

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     

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。     

强风中高速列车安全性研究

选用某国产动车1∶1模型,对高速列车在不同的侧风速度和风向角作用下运行进行模拟计算,得到列车所受气动力变化情况,研究气动力随风向角的变化机理。模拟结果表明,该车型在不同强度和不同风向角侧风作用下,侧向力、升力和倾覆力矩均随着侧风作用的增强而显著增大,在强侧风作用下,头车所受侧向力及倾覆力矩最大,较易发生倾覆事故;而尾车所受侧向力及倾覆力矩最小,相对安全。随风速和风向角的增大,受电弓和转向架对倾覆力矩的贡献均增大,在模拟时不可忽略;在风向角大于5°小于90°的范围内,列车各个部位的气动力与风向角呈3次方关系递增。     

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。     

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。     

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     

双洞单线高铁隧道列车中部火灾人员最优疏散模式研究

分析了双洞单线隧道疏散设计概况,针对隧道疏散最不利的列车中部火灾场景,建立了人员疏散路径选择网络模型。基于合理的假设,确定了双洞单线隧道列车中部火灾的5种疏散路径,并运用图解法求解出了最优疏散时间与列车位置关系的数学方程式,确定了最优疏散路径选择模式。通过pathfinder数值模拟对比分析可知,最优疏散路径选择模式的理论模型与模拟结果高度吻合,可以准确计算出人员安全疏散所需时间,对改善隧道疏散设计,减少人员伤亡具有重要意义。