最新刊期
      2018 年 第 5 期

        变轨距技术

      • 邹纪操,傅茂海,李朝曦,黄运华
        2018(5): 1-4. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.001
        摘要：某新型高速变轨距动车组变轨机构中车轮、滑动套和车轴存在多层圆筒配合，为深入了解配合量对滑动套接触压力以及结构应力的影响，分别采用弹性力学和有限元分析的方法对其进行求解，并分析了不同配合量对接触压力和结构应力的影响。结果表明：除接触边缘区域，车轮- 滑动套接触压力与配合面过盈量成正线性关系；滑动套- 车轴间隙量对滑动套内孔面结构应力影响显著，其实际间隙值由于车轮- 滑动套过盈配合的压缩作用而小于设计值，所以设计间隙量时建议考虑车轮- 滑动套过盈配合的压缩作用。  
        关键词：变轨距技术;滑动套;多层圆筒;过盈量;间隙量   
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        发布时间：2021-12-13
      • 孔瑞晨,周殿买,黄志辉,戴晓超
        2018(5): 5-8. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.002
        摘要：变轨距转向架轮对与常规转向架轮对结构相比，需要增设一套用于轨距变化的解锁- 锁紧装置，其作用是实现车轮滑移前的解锁和运行中的锁紧固定，是直接影响能否顺利实现轮对内侧距变化和确保列车运行安全的关键部件。介绍了高速变轨距动车组转向架解锁- 锁紧装置的结构及作用原理，分析了该装置工作时的受力状态，同时对该装置进行了强度分析和寿命计算。分析和计算结果表明：解锁- 锁紧装置满足设计要求。  
        关键词：变轨距技术;解锁- 锁紧装置;转向架;轮对   
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        发布时间：2021-12-13
      • 崔红伟,黄志辉,周殿买,徐芳
        2018(5): 9-12. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.003
        摘要：变轨距转向架轮对轴箱是变轨距转向架的关键核心部件之一。简述了1 435/1 000 mm 变轨距转向架轮对轴箱的特点、设计要求、设计思路及结构，对轮对轴箱结构及轮对的变轨过程进行了重点说明，并对轴箱转臂梁进行了有限元计算。计算表明，轴箱转臂梁在各个载荷工况作用下安全系数均大于1，其静强度满足标准EN 13749 的要求。  
        关键词：变轨距技术;转向架;动力轮对;非动力轮对;轴箱   
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        综述与评论

      • 罗竹辉,李涛,贺才春,张亚新,周熙盛,李状
        2018(5): 13-19. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.004
        摘要：轨道车辆特别是高速列车随着车辆运行速度的不断提高，车内噪声会显著增大。相比于隔声吸声等噪声被动控制技术，噪声主动控制技术具有轻量化、低频降噪效果好的优点。介绍了噪声主动控制技术和轨道车辆噪声源特点，对噪声主动控制技术在轨道车辆噪声控制国内外研究现状进行了综述，简要分析了噪声主动控制中次级声源和误差传感器布放策略和FXLMS 控制算法。对噪声主动控制技术用于轨道车辆噪声控制的发展方向进行了初步讨论。  
        关键词：噪声主动控制;轨道车辆;次级声源;滤波-XLMS 算法   
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        发布时间：2021-12-13

        研究开发

      • 于昊田,黄琳琳,朱琳,闫 岩
        2018(5): 20-23. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.005
        摘要：详细介绍了对于4 500 V 等级IGBT 驱动器的研究，该驱动器是基于FPGA 的新型智能IGBT 驱动，分析并介绍了智能驱动器的有源短路保护、无源短路保护、di/dt 短路保护、欠压检测和保护、IGBT 驱动开通与关断控制的工作原理以及智能驱动的故障管理系统。通过和传统驱动器的比较，说明了智能驱动器在IGBT 保护及驱动控制策略上的优势。  
        关键词：4 500 V 等级;IGBT;智能驱动器;IGBT 短路保护   
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      • 张立伟,喻励志,张征方
        2018(5): 24-28. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.006
        摘要：高寒动车组运行环境恶劣，给动车组轮轨间的粘着利用控制带来了很大的挑战。提出了一种针对高寒动车组粘着力矩快速平稳恢复的方法，既保障了动车组在恶劣冰冻天气下的平稳运行以及乘坐舒适度，又能最大可能利用轮轨之间的粘着，保障了动车组的准点率。通过高寒动车组线路试验以及实际运行数据表明，在发挥动车组轮轨最大可用粘着的条件下，该恢复策略能很好地减少动车组发生二次空转滑行的概率。  
        关键词：粘着控制;力矩恢复;再粘着;高寒动车组   
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        发布时间：2021-12-13
      • 贺德强,张焕,孙一,苗剑
        2018(5): 29-33. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.007
        摘要：为预测轴承的剩余工作寿命，分析了列车牵引电机轴承预紧量对轴承结构和动力学特征的影响，针对单个轴承个体，从轴承的各个寿命阶段研究了轴承可能发生的失效原因以及对应的轴承预紧量特征。利用 ANSYS 动力学仿真分析得出轴承的固有频率会随着轴承预紧量的减小而降低。结合预紧量与轴承接触应力的关系，提出了基于预紧量变化的轴承寿命预测方法。监测轴承振动频率来判断轴承预紧量的变化，可以对牵引电机轴承个体进行寿命预测。  
        关键词：轴承;寿命预测;预紧量;牵引电机;模态分析;轴承振动频率   
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        发布时间：2021-12-13
      • 张 杰,张 倩,韦永全,田学静
        2018(5): 34-37. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.008
        摘要：依据动车组运行速度、牵引制动特性及运行区间线路特征构建运行能耗数学模型，输出包含最大级位牵引、最大级位制动、小级位牵引、惰行和小级位制动等运行工况的节能运行控制曲线；对运行区间进行离散分区，构成区间分区序列，分区间的运行速度转换点构成速度转换序列；根据最优速度转换序列，组合最大牵引、匀速、惰行及最大制动运行模式，得到最优节能运行控制策略；采用实际线路及列车参数对最短运行时间能耗、司机操作运行能耗和节能策略运行能耗进行仿真分析，输出速度- 能耗- 里程关系曲线。通过对仿真计算结果与实车测试数据进行分析对比，验证了动车组节能运行控制策略的有效性。  
        关键词：动车组;能耗模型;节能运行;控制曲线;区间分区序列;速度转换序列   
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        发布时间：2021-12-13
      • 田 庆,侯晓军,张彩霞,赵安定
        2018(5): 38-41. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.009
        摘要：在牵引电传动系统中，由于高电压、大电流的特点，同时受到开关损耗和散热等条件限制，逆变器的最高开关频率通常较低，只有几百赫兹。在这种情况下，永磁同步电机控制系统中的电流控制性能较差。为此，在复矢量法分析的基础上建立了包含延时影响的离散数学模型（脉冲传递函数），并采用最少拍系统设计方法确定电流调节器，针对数学模型在低速启动时不准确的问题，提出了补偿方案。通过仿真和现场试验结果证明，采用所提电流调节器在低速大电流启动和高速运行时，反馈电流都能很好跟随给定电流，电磁转矩也能完全跟随给定转矩；并且在加、减挡位时，电流和电压具有较好的稳态性能和动态性能。  
        关键词：牵引电传动系统;永磁同步电机;复矢量;电流调节器;最少拍系统   
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        发布时间：2021-12-13
      • 宋庆伟,张 晶,王 晗
        2018(5): 42-45. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.010
        摘要：通过建立构架关键悬挂件振动疲劳分析模型，采用模态叠加法，获得基于模态应力的构架关键悬挂件应力功率谱，并推导出结构应力的概率分布函数，并以IEC 61373标准谱和实测加速度谱为激励，利用线性疲劳损伤准则获得结构振动疲劳寿命。研究结果表明：关键悬挂件结构在IEC 61373三向加速度各激励5 h后，疲劳累积损伤值最大为1.58；在实测武广线加速度激励下，疲劳寿命为297万km；基于模态应力的分析方法能够有效地考虑激励频率与结构自身频率的振动关系，进而获得更准确的疲劳寿命。  
        关键词：模态应力;关键悬挂件;疲劳寿命;疲劳损伤   
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        发布时间：2021-12-13
      • 赵雷廷,赵 震,蒋 威,李醒华
        2018(5): 46-52. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.011
        摘要：牵引控制单元（TCU）性能优劣直接影响动车组牵引传动系统的稳定性、动态响应及调速范围。为实现TCU 优化设计、全面验证，针对牵引传动系统整车硬件在环（HIL）仿真进行研究。结合混合逻辑动态 MLD 模型算法及反射内存技术，根据主电路拓扑结构，选择合理离散化方法，建立牵引变压器、四象限整流器、牵引/ 辅助逆变器、异步电机以及整车动力学等模型。考虑对仿真步长的不同需求，将上述各模型分别运行于中央处理单元或现场可编程门阵列FPGA 之中。最后，通过 4 动4 拖动车组HIL 仿真结果与实际动车组试验结果的对比，验证所研究内容的正确性和有效性。。  
        关键词：牵引控制单元;硬件在环;混合逻辑动态模型;中央处理单元;现场可编程门阵列   
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        发布时间：2021-12-13
      • 任涛龙,贾晶岚,赵 力,张向阳
        2018(5): 53-55. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.012
        摘要：为解决在役钢轨探伤车既有线曲线对中不良的问题，改善工作环境，优化车辆动力学性能，提出了一种新型钢轨探伤车方案。该方案采取双动力集中下悬挂布置、流线型车体、网络分布式控制、远程故障诊断等技术。该车通过试验验证，满足高铁及普速线路钢轨伤损检测需求。  
        关键词：双动力;下悬挂;钢轨探伤车;网络分布式控制;远程故障诊断   
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        发布时间：2021-12-13
      • 戴计生,王成杰,李 益,陈俊波,李 程
        2018(5): 56-60. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.013
        摘要：分析了当前嵌入式控制软件所面临的主要安全威胁：克隆、反向工程、篡改，从安全认证芯片、程序加解密与完整性验证、安全处理器3 个方面，提出了针对嵌入式控制软件的保密设计策略及其安全性分析，设计了一种基于安全认证芯片、对称和非对称加密算法、安全密钥存储器的嵌入式控制软件保密应用解决方案，可实现对软件的机密性、完整性和抗否认性保护，为嵌入式控制软件保密性设计提供参考。  
        关键词：加密;安全认证;嵌入式控制软件;保密设计   
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        发布时间：2021-12-13
      • 张江涛,刘 泽
        2018(5): 61-64. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.014
        摘要：介绍基于脉冲速度传感器和加速度计的测速测距系统。分析了列车空转打滑过程，根据加速度和速度的变化，将空转打滑划分为加速度空转打滑和速度空转打滑；对2 种空转打滑的检测算法以及相应的补偿算法进行了详细阐述；运用SCADE 进行仿真。结果表明，该算法对空转打滑造成的测量误差有很好的补偿作用。  
        关键词：脉冲速度传感器;加速度计;SCADE;测速测距;空转打滑;补偿算法   
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        发布时间：2021-12-13
      • 陈平松,刘 彬,肖晓芳,陈 涛,卓海军
        2018(5): 65-68. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.015
        摘要：介绍了HGCZ-2000 型快速换轨车自动作业控制系统的特点和组成，详细阐述了自动作业控制系统的工作原理、算法分析与实现。通过现场装车试验，表明HGCZ-2000 型换轨车明显提高了换轨效率、自动化程度、安全性能，且有效降低了工作人员劳动强度，各项性能指标满足设计要求和现有铁路线路维护的需要。  
        关键词：快速换轨车;自动作业;控制系统;CAN 总线   
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        发布时间：2021-12-13
      • 郑 现,申 萍,邱 霁,夏顺盈
        2018(5): 69-73. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.016
        摘要：传统列车监控系统中，采用多个独立摄像头对车厢内不同部位进行监控。这种监控画面存在视野狭窄、视角不一的问题，当出现突发事件时，需要在多个监控画面间来回切换，寻找和判断事故原因。为此提出一种基于拼接技术的车厢全景监控方案，采用的视频拼接核心算法中结合了PCA-SURF 和改进BBF 算法，并利用索引表法对多路视频帧序列进行实时拼接。试验结果表明，该算法相较于传统SURF 算法可将单帧拼接时间降低90%，正确匹配率平均达到92.2%，在实时性和准确性方面取得了良好的效果。  
        关键词：视频拼接技术;图像配准;图像融合;视频监控   
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        发布时间：2021-12-13
      • 周浩尚,张立斌,高照玲
        2018(5): 74-77. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.04.101
        摘要：针对目前列车通信网中，一般以WTB、MVB 作为主要通信方式的现状，以某动力集中型电动车组的研发设计作为依托，研究基于MVB 和以太网的主控制单元列车总线控制方式，在机车应用中增加控制单元双总线冗余切换功能，增强了列车网络通信可靠性。运用考核表明，采用该方案的通信网络运行状态良好，具备较高的可靠性和实时性，完全满足列车数据传输的要求。  
        关键词：动力集中动车组;MVB;TRDP;CCU;双网冗余   
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      • 罗建涛
        2018(5): 78-82. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.018
        摘要：逆变过流是神华十二轴电力机车牵引系统的主要故障之一，已分析确定的故障原因有十几种，而在不同工况下不同故障原因导致故障特征量变化可达上百种，故障分析及处理有一定难度。根据专家经验提取故障诊断特征变量，应用数据挖掘方法及根据特征统计分析定位故障，可提高故障诊断准确性及鲁棒性。  
        关键词：逆变过流;故障诊断;专家经验;数据挖掘;特征统计分析   
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        发布时间：2021-12-13

        城市轨道车辆

      • 袁成标,肖守讷,杨宝柱
        2018(5): 83-88. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.019
        摘要：为研究某型低地板列车的吸能防爬装置的吸能防爬特性，提高车体结构的正面耐碰撞性，运用非线性瞬态动力学软件LS-DYNA 对其进行数值仿真，得到膨胀式吸能构件的吸能特性；然后在该吸能装置上增设导向杆，并研究了壁厚、诱导孔等几何参数对该吸能管碰撞特性的影响；最后结合该型低地板列车做碰撞仿真分析。结果表明，增设导向杆和诱导孔后的吸能防爬装置具有良好的吸能与防爬能力；壁厚能显著影响吸能管的碰撞界面力和吸收的能量，壁厚越大，碰撞界面力和吸收的能量越大。证明该吸能防爬装置符合设计要求，为吸能防爬装置在低地板列车上的合理应用提供理论指导。  
        关键词：低地板列车;吸能防爬装置;吸能特性;LS-DYNA   
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        发布时间：2021-12-13
      • 李稳,韩俊臣,王文华,李诺
        2018(5): 89-93. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.020
        摘要：为保证一种带悬浮车体的100% 低地板有轨电车轮重及轴重的合理分配，通过对车体与转向架的受力分析，针对该车型研究一种轴重及轮重的理论计算方法，并以现有车型为例，使用SIMPACK 仿真分析软件建立轴重及轮重仿真分析模型，将理论计算结果与仿真分析结果比对，验证理论计算方法的正确性。  
        关键词：轮重;轴重;悬浮车体;有轨电车;受力分析   
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      • 祁国俊,葛党朝
        2018(5): 94-96. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.021
        摘要：为解决部分地铁车辆在长期运营后出现轮对异常磨耗的问题，对地铁车辆电空制动配合不良、信号控制指令错误导致的轮对异常磨耗进行情况调查和原因分析，提出了修改软件控制逻辑来减少地铁车辆65 km/h 制动时空气制动的补充以及对空气制动系统的控制和自动驾驶模式下控车软件进行优化的改进措施。实际运用表明：改进措施效果明显，很好地解决了地铁车辆轮对异常磨耗的问题。  
        关键词：地铁车辆;电空制动配合;轮对异常磨耗;西安地铁1 号线   
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        发布时间：2021-12-13
      • 刘玉文,黄平,牟晓莎,李言义
        2018(5): 97-101. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.022
        摘要：浮动车体有轨电车采用模块化铰接车体结构，车体各模块之间采用铰接装置连接，因而其限界计算不能直接引用使用刚性车体的地铁车辆的计算方法。根据5 模块悬浮车体有轨电车的结构特点和运动自由度，参考CJJ 96—2003 标准，探讨了5 模块浮动车体有轨电车的车辆动态包络线的计算方法。根据车体各模块之间以及车体与转向架之间的运动关系，分析了车体各模块的横向偏斜系数、垂向偏斜系数和柔性系数的取值方法，并增加了车体相对转向架转动而产生的横移量。提出的限界计算方法可扩展到3 模块和7 模块的浮动车体有轨电车以及单车体型有轨电车。  
        关键词：有轨电车;动态包络线;5 模块浮动车体;CJJ 96—2003 标准   
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        发布时间：2021-12-13

        试验检测

      • 杨俊,刘寅虎,鲁进军
        2018(5): 102-107. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.023
        摘要：为提高动车组防滑系统的设计与验证效率，运用硬件在环仿真技术，提出一种基于测试环境仿真建模模拟的防滑系统半实物仿真测试方法。在介绍防滑系统工作原理的基础上，建立了气路控制单元、车辆动力学及轮轨粘着等防滑测试环境仿真模型，完成了防滑系统硬件在环仿真测试平台的搭建，开展了动车组防滑系统仿真测试，并将结果与线路测试结果对比分析，证明了防滑系统硬件在环仿真测试平台的测试有效性，该平台的有效性评价指标均满足行业标准要求。  
        关键词：防滑系统;硬件在环仿真;车辆动力学;轮轨粘着   
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        发布时间：2021-12-13
      • 高峰,桂晟偲,余志涛,陈志漫,张宏伟
        2018(5): 108-111. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.024
        摘要：由于传统人工测试方法强度高、效率低，通过机器视觉方法对列车乘客信息显示器进行测试，采用LabView Vision 基于USB 3.0 相机设计实现了机器视觉检测系统，对该型显示器实现亮点、暗点、字符自动识别和自动检测。试验验证表明，该检测系统提高了测试一致性，保证了测试覆盖率，并能够精确进行故障诊断。  
        关键词：机器视觉;LabView Vision;图像处理;NI 视觉;NI 视觉生成器   
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        发布时间：2021-12-13
      • 冯浩楠,姜庆阳,滕 达,范 楷,王俊高
        2018(5): 112-117. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.025
        摘要：计算机联锁系统在铁路系统中起着重要作用，目前其故障后维修的管理模式无法适应铁路快速发展的要求。以CBTC 系统中应用的计算机联锁系统为例，提出基于部件故障数学模型和整体系统故障树分析构建的预测模型，得到系统失效概率趋势。系统失效趋势图表明计算机系统运行状态分为3 个阶段，各阶段的维修策略与故障事件关键重要度概率大小特点相关。该方法为系统故障状态预测、维修决策提供了理论依据。  
        关键词：故障树;故障预测;计算机联锁系统;维修决策;关键重要度   
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        发布时间：2021-12-13

        运用维保

      • 池毓敢
        2018(5): 118-124. DOI: 10.13890/j.issn.1000-128x.2018.05.026
        摘要：简述了PHM 技术的发展现状，结合动车组的功能结构及运维特点，提出了适用于动车组列车的 PHM 技术体系和系统架构方案，阐述了基于PHM 技术而开发构建的动车组PHM 系统的功能及技术方案，并以车轮多边形故障预警预测和牵引电机通风装置视情维修为例，简述了部分功能模块的阶段性应用成果。  
        关键词：动车组;故障预测;健康管理;运维决策;PHM 系统   
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        发布时间：2021-12-13
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