检索结果-内蒙古大学图书馆

交通运输工程学报 2025年第1期25卷 107-120页

作者：张志超张一喆储高峰寸冬冬祖宏林吕凯凯中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081

结合试验与仿真计算,系统研究了动力集中动车组动力车尾部顶推运行方式下的安全适应性问题;开展了动力车尾部顶推方式的动力学性能试验,分析了直线、半径为300 m曲线等线路条件下动力车尾部顶推的安全适应性;采用多体动力学和子结构方... 详细信息

结合试验与仿真计算,系统研究了动力集中动车组动力车尾部顶推运行方式下的安全适应性问题;开展了动力车尾部顶推方式的动力学性能试验,分析了直线、半径为300 m曲线等线路条件下动力车尾部顶推的安全适应性;采用多体动力学和子结构方法建立了包含尾部动力车、相邻两节拖车以及密接式钩缓装置三维动力学模型的12编组系统动力学模型,并结合实测数据进行了充分的模型校验;开展了更为恶劣工况下动力车尾部顶推动车组运行安全性分析,研究了不同线路该动力车尾部顶推运行方式的安全适应性。研究结果表明:半径为300 m曲线工况下,仿真计算与试验结果基本一致,车钩顶推力对尾部动力车运行安全性影响较小,由于受轮轨纵向蠕滑的影响,在较大车钩顶推力下尾部动力车运行安全性指标反而出现减小的情况,而相邻拖车的运行安全性指标受顶推力的影响相对明显;尾部动力车顶推侧向通过12号和9号道岔工况,动力车与其相邻拖车的运行安全性指标均随着车钩顶推力的增大而增大,并且当动力车发挥100%顶推力侧向通过9号道岔时,其轮重减载率和轮轴横向力会出现超限情况,应尽量减小动力车尾部顶推侧向通过道岔的车钩顶推力。

关键词：车辆工程动力集中动车组试验与计算安全适应性轮轨作用力密接式车钩

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双向CLLC谐振变换器开关管开路故障特性分析

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太阳能学报 2025年第1期46卷 531-539页

作者：刘洋赵鲁马呈瑶殷振环马驰董侃动车组和机车牵引与控制国家重点实验室(中国铁道科学研究院集团有限公司) 北京100081 中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室(中国科学院电工研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049

为研究双向CLLC谐振变换器发生开关管开路故障特性,首先介绍双向谐振变换器CLLC的拓扑与基本原理,分析开关管开路故障后暂态特性6种模态及稳态特性4种故障模式的特点,并利用模态分析法进行建模。在此基础上对CLLC变换器故障后的电压增... 详细信息

为研究双向CLLC谐振变换器发生开关管开路故障特性,首先介绍双向谐振变换器CLLC的拓扑与基本原理,分析开关管开路故障后暂态特性6种模态及稳态特性4种故障模式的特点,并利用模态分析法进行建模。在此基础上对CLLC变换器故障后的电压增益、谐振电流应力与谐振电容电压应力进行研究,并与DBSRC变换器发生开关管开路故障时的故障特性进行对比分析。最后,通过仿真与实验验证了故障特性分析的准确性。

关键词：双向CLLC谐振变换器开关管开路故障谐振电流应力谐振电容电压应力

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列车通信网络时间触发调度模型的等价化简技术

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铁道学报 2025年第3期47卷 73-80页

作者：朱广超聂晓波李洋涛李宗辉聂晨浩马可中国铁道科学研究院集团有限公司动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081 北京交通大学电气工程学院北京100044 北京交通大学计算机与信息技术学院北京100044

时间敏感网络因其高确定性及低时延特性逐步成为列车通信网络的下一步发展方向。它通过时间触发调度精确地指定数据流在网络节点中的发送时间,从而保障数据流端到端的确定性实时传输。时间触发调度模型通常形式化为可满足性约束模型,由... 详细信息

时间敏感网络因其高确定性及低时延特性逐步成为列车通信网络的下一步发展方向。它通过时间触发调度精确地指定数据流在网络节点中的发送时间,从而保障数据流端到端的确定性实时传输。时间触发调度模型通常形式化为可满足性约束模型,由于调度模型数据流数量庞大,且参数不同,造成当前约束规模冗余而庞大,严重影响调度性能。针对该问题,挖掘时间触发传输机制的特点,提出时间触发调度模型的两个化简条件,并证明该化简是等价化简,即化简前后可行解空间不变;给出计算化简模型的算法,并基于可满足性求解器Z3实现了时间触发的增量调度工具;基于列车通信网络拓扑及流配置,对提出的时间触发调度模型等价化简技术进行性能评估。试验结果表明:相比于传统的时间触发调度模型,本文提出的等价化简技术缩小约束规模7.9%,缩小变量规模21%,提升调度性能26.1%。

关键词：列车通信网络确定性实时传输时间触发调度模型等价化简

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列车网络数据远程接收平台的设计与实现

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铁道机车车辆 2025年第1期45卷 35-41页

作者：吴頔张磊赵红卫中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 北京纵横机电科技有限公司北京100094 动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081

随着轨道交通技术的快速发展,车载设备的数量和感知采集点的数据量呈指数型增长。尽管这为监测列车运行状况提供了便利,但产生的大量数据给服务器端造成不可忽视的数据接收压力。为此,研究如何满足大量车载终端接入的同时快速处理车载... 详细信息

随着轨道交通技术的快速发展,车载设备的数量和感知采集点的数据量呈指数型增长。尽管这为监测列车运行状况提供了便利,但产生的大量数据给服务器端造成不可忽视的数据接收压力。为此,研究如何满足大量车载终端接入的同时快速处理车载终端上传的数据是至关重要的。结合列车网络远程数据的特点,采用Netty和Kafka等相关技术,构建了一套车地传输远程接收平台技术体系架构。试验结果表明车地传输远程接收平台满足数据高效处理并提升了稳定性和可靠性。

关键词：列车网络数据车地远程无线传输远程接收平台分布式架构消息队列

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基于时间敏感网络的列车网络一致性测试应用研究

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铁道机车车辆 2025年第1期45卷 69-76页

作者：马可穆瑞琦张顺广北京纵横机电科技有限公司北京100094 中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081

文中对可应用于列车车载网络的一种时间敏感网络一致性测试技术进行了研究,覆盖时间同步和流量调度功能。对通用的时间敏感网络一致性测试技术进行了调查,概括了测试包括的功能项点。对列车车载网络特性进行了分析,指出单环网网络拓扑... 详细信息

文中对可应用于列车车载网络的一种时间敏感网络一致性测试技术进行了研究,覆盖时间同步和流量调度功能。对通用的时间敏感网络一致性测试技术进行了调查,概括了测试包括的功能项点。对列车车载网络特性进行了分析,指出单环网网络拓扑适合搭载时间敏感网络和具体的应用方式。对一致性测试规范进行了总结,包括设备级和组网级的测试。按照测试规范研究搭建了相应的测试环境,选用了支持高精度测试的网络测试仪表,分别进行了设备级和组网级的测试验证,结果表明,提出的一致性测试规范具备完备性和可操作性。

关键词：时间敏感网络列车车载网络一致性测试组网测试

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一种适用于动车组高频辅变的电容自均压直流变换器

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铁道学报 2024年第8期46卷 48-55页

作者：张捷频马颖涛刘伟志中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081 北京纵横机电科技有限公司北京100094

高频辅助变流器具有高功率密度、高变换效率的优势,是节省车底空间、优化乘车环境、降低能量消耗的重要手段。提出一种适用于动车组高频辅变的电容自均压直流变换器,其拓扑能够实现输入侧直流电压的降压和均分,降低开关管电压应力并减... 详细信息

高频辅助变流器具有高功率密度、高变换效率的优势,是节省车底空间、优化乘车环境、降低能量消耗的重要手段。提出一种适用于动车组高频辅变的电容自均压直流变换器,其拓扑能够实现输入侧直流电压的降压和均分,降低开关管电压应力并减少后级隔离DC/DC变换器的数量;同时,电容自均压拓扑中的开关器件均能实现零电流开关,降低了变流器的开关损耗;此外,电容自均压变换器具有输入电压自平衡特性,无需采用额外的电压平衡控制策略以维持输入侧串联电容的电压均衡。相比于现有的高频辅助变流器方案,本文提出的拓扑能够有效减少开关器件和变压器数量,降低器件损耗和控制复杂性,为车载辅助变流器体积、质量和效率的进一步优化提供了空间。分析该拓扑的工作原理、控制方法以及自均压特性,并提出相应的电路参数优化设计方法。最后,搭建功率等级6 kW的实验样机,通过开展均压特性、动态切换性能以及软开关特性实验,验证了所提出拓扑的可行性。

关键词：高频辅助变流器电容自均压变换器零电流开关控制策略参数设计

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重载机车安全性与钩缓装置承载稳定性研究进展

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交通运输工程学报 2024年第5期24卷 195-216页

作者：张志超储高峰王开云吕凯凯祖宏林韩乐中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081 西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室四川成都610031

针对重载机车与钩缓装置服役安全性问题,在系统梳理相关线路试验和理论仿真基础上,阐明了钩缓装置受压稳定性、重载机车侧向过岔安全性与车钩分离的产生原因、作用机理和影响因素,提出了机车安全性与钩缓稳定性的提升技术,并展望了未来... 详细信息

针对重载机车与钩缓装置服役安全性问题,在系统梳理相关线路试验和理论仿真基础上,阐明了钩缓装置受压稳定性、重载机车侧向过岔安全性与车钩分离的产生原因、作用机理和影响因素,提出了机车安全性与钩缓稳定性的提升技术,并展望了未来的研究重点和发展方向。研究结果表明:在列车纵向冲击载荷作用下,重载机车主要安全性问题包括直线与大半径曲线上的压钩稳定性、电制侧向通过道岔安全性和组合编组中部机车车钩分离;对于压钩稳定性问题,扁销钩缓装置在一般水平压钩力作用下依靠钩尾圆弧面摩擦作用能够保持车钩对中稳定,当遭遇极端压钩力时容易发生横向偏转失稳,可通过优化机车二系横向刚度、横向止挡间隙和刚度等方式提升系统整体受压稳定能力,圆销钩缓装置依靠具有机械止挡特性的钩尾钩肩结构,能够抵御大压钩力作用,需与机车悬挂参数合理匹配,提高机车二系横向刚度,可使车钩在更大压钩力下保持稳定状态,但当车钩必然会偏转至钩肩发挥作用时,过大二系横向刚度又会使轮轨横向约束作用增强;对于机车电制通过12号道岔侧线与小半径曲线问题,圆销车钩具有更好的随曲线方向变化的跟随性,通过控制电制力、优化操纵等方式能够有效提升机车侧向过岔安全性;组合编组中部机车车钩分离的作用机理为中部机车所受车钩力出现“过零”状态,牵引或电制力垂向分力释放引起车钩钩头向上弹跳,紧随其后的大拉钩力将连挂车钩呈倾斜状态拉开,除了优化列车操纵、控制车钩高度差等缓解性的措施,根本解决方法是增设防脱装置。该研究工作能为中国重载铁路运输安全性提升、3万吨乃至更高吨位重载组合列车的成功开行提供技术支撑,未来应进一步在系统仿真模型修正、结构参数多目标优化、精细化列车操纵优化、机车安全监测与评估方法等方面开展研究。

关键词：车辆工程重载机车钩缓装置承载稳定性重载适应性技术提升

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机车车辆和列车检测系统兼容性标准制定历史及若干问题分析

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铁道标准设计 2020年第3期64卷 170-177,182页

作者：陈波中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所动车组和机车牵引与控制国家重点实验室

机车车辆和列车检测系统的兼容性涉及行车安全,欧洲TSI中对其有明确的要求和配套标准,近年来中国国内也制定了类似标准,但以修改采用IEC或EN相关标准为主,总体上系统性研究较为缺乏。通过文献研究法,搜集整理了国内外机车车辆和列车检... 详细信息

机车车辆和列车检测系统的兼容性涉及行车安全,欧洲TSI中对其有明确的要求和配套标准,近年来中国国内也制定了类似标准,但以修改采用IEC或EN相关标准为主,总体上系统性研究较为缺乏。通过文献研究法,搜集整理了国内外机车车辆和列车检测系统兼容性标准和相关欧洲研究项目等资料,对标准的演进和完善过程进行了梳理和总结,并选取当前标准制定和运用中的若干问题进行分析。历经20年,欧洲包括EN 50238系列和EN 50617系列的兼容性标准体系已经基本建成,TSI中关于欧洲频率管理(FrM)的开口项也已初步关闭。IEC仅针对EN 50238第1部分制定了IEC 62427标准,而中国现行相关国家标准并不完善。建议立足中国铁路特点开展相关理论研究和系统测试,确定符合我国实际的干扰电流限值,完善相关标准体系。

关键词：机车车辆列车检测系统轨道电路兼容性标准欧洲电工委员会国际电工委员会

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基于轮轨黏着大滑移机理的防滑黏着利用控制策略研究

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铁道学报 2024年第5期46卷 30-37页

作者：张波周军蔡田常崇义齐政亮动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 北京纵横机电科技有限公司北京100094 高速铁路与城轨交通系统技术国家工程研究中心轮轨关系实验室北京100081

随着列车运行速度的提高,轮轨界面湿滑条件下存在制动黏着利用需求与黏着系数下降的矛盾,因此急需突破制动防滑及黏着利用关键技术瓶颈。在深入分析高速制动黏着-滑移特性规律以及黏着再上升影响因素的基础上,提出一种基于分层滑动速度... 详细信息

随着列车运行速度的提高,轮轨界面湿滑条件下存在制动黏着利用需求与黏着系数下降的矛盾,因此急需突破制动防滑及黏着利用关键技术瓶颈。在深入分析高速制动黏着-滑移特性规律以及黏着再上升影响因素的基础上,提出一种基于分层滑动速度判据的黏着大滑移机理的防滑黏着利用控制策略。该策略通过维持一定的滑动速度获得滑动能量进而改善轮轨黏着系数,并根据测量的轮轨接触点切向力和防滑阀下游的制动缸压力实时计算滑行过程的轮轨可用黏着系数判断轮轨黏着改善程度。在此基础上,进行基于1∶1高速轮轨关系试验台的不同黏着条件下的高速防滑模拟试验,结果表明:该控制策略可自适应地追踪不同轮轨黏着条件下(水、防冻液)的可用黏着,提高了防滑控制系统对铁路复杂运用环境和轮轨黏着特性的适应性。

关键词：黏着利用大滑移分层滑动速度滑动能量可用黏着系数

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从系统工程角度解析EN 15380标准的应用价值

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铁道机车车辆 2020年第6期40卷 93-103页

作者：陈波中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 动车组和机车牵引与控制国家重点实验室北京100081

以动车组为代表的铁路机车车辆是一种复杂产品,近年来欧洲铁路工业在动车组设计研制中普遍采用了系统工程方法,通过从不同角度对系统的分解降低复杂性,形成了EN 15380系列标准,我国在动车组管理信息系统(EMIS)的建设中也有所借鉴,但对... 详细信息

以动车组为代表的铁路机车车辆是一种复杂产品,近年来欧洲铁路工业在动车组设计研制中普遍采用了系统工程方法,通过从不同角度对系统的分解降低复杂性,形成了EN 15380系列标准,我国在动车组管理信息系统(EMIS)的建设中也有所借鉴,但对该系列标准的应用价值还未有深入理解。通过文献研究法,对EN 15380、IEC/ISO 81346和ISO/IEC/IEEE 15288等标准的基本内容和演进历程进行了梳理,并分析了标准的相关性和配合关系。在基于模型的系统工程(MBSE)流程中,通过需求分析、功能分析、逻辑分析和物理分析等逐步形成系统FBS、LBS和PBS,分别对应于EN 15380系列标准中定义的列车FBS、SBS和PBS。以EuroSpec、EUTREQ和CON⁃NECTA等项目为例介绍了EN 15380标准在欧洲的应用情况,作为工业4.0的重要使能技术,MBSE已被欧洲铁路工业广泛接受和应用,建议我国未来新型动车组研制中予以采用。

关键词：系统工程基于模型的系统工程标准产品分解结构功能分解结构系统分解结构

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