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智慧轨道交通

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2025年03期

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研究.开发 | 米轨铁路主动径向转向架曲线通过性能及磨耗研究

研究.开发 | 米轨铁路主动径向转向架曲线通过性能及磨耗研究

摘要：米轨铁路在东南亚地区的贸易运输中扮演着重要角色，但是该地区大多为地形复杂的山区，曲线半径很小，造成车辆曲线通过性能差，通过速度低，且轮轨磨耗严重。鉴于此，文章基于PID控制和滑模控制2种控制策略，提出了一种米轨转向架的主动径向实现方法，并对比分析了常规转向架和主动径向转向架通过曲线时的动力学性能及磨耗状态差异。研究结果表明，在所研究的线路工况下，与常规转向架相比，主动径向转向架的轮对横移量最大值降低了 65.54% ，轮对冲角最大值降低了 47.75% ，脱轨系数最大值降低了61.11% ，轮轴横向力最大值降低了 79.37% ，轮重减载率最大值降低了 78.95% ，磨耗数最大值降低了69.74% ；在踏面磨耗方面，导向轮对内侧车轮磨耗最多降低了 43.90% ，外侧车轮磨耗最多降低了 35.19% 在轮缘磨耗方面，导向轮对外侧车轮磨耗最多降低了 79.92% 。主动径向转向架使轮轨磨耗位置发生变化，减缓了轮缘和钢轨侧面的磨损。在主动径向控制方面，滑模控制效果优于PID控制。上述研究结果可为提升米轨铁路车辆曲线通过性能、降低轮轨磨耗提供研究基础，也可以为研制更高速度的米轨转向架提供一定的技术支撑。
研究.开发 | 基于MVB与TRDP通信软件功能自动化测试平台设计

研究.开发 | 基于MVB与TRDP通信软件功能自动化测试平台设计

摘要：随着轨道交通技术的快速发展，列车上的关键通信与控制设备如CCU（中央控制单元）、HMI（人机接口）STC（系统控制器)等，其软件功能的运行离不开MVB(多功能车辆总线)和TRDP(列车实时数据协议)通信接口。目前基于MVB和TRDP接口设备的软件功能测试主要依赖手动测试，手动测试方法的准确性及所带来的工作强度不再能适应新技术及新设备的需求。因此，文章通过研究国内列车控制与监控系统车载设备的接口以及通信协议，给出了针对轨道交通MVB与TRDP通信与控制设备的自动化测试平台搭建与设计，可提升软件的测试效率和简化测试与执行流程,将MVB与TRDP协议格式统一化、支持常规与复杂的测试动作，采用成熟可靠的CS架构，提升测试平台的可靠性，可实现一个客户端控制多个服务端网关，为当下轨道交通MVB与TRDP等接口设备测试提供自动测试思路与方法。
研究.开发 | 制动热循环对铸钢制动盘组织和力学性能的影响

研究.开发 | 制动热循环对铸钢制动盘组织和力学性能的影响

摘要：制动盘是保障轨道车辆行车安全的重要基础制动部件，其在服役过程中长期承受交变温度作用，剧烈的制动热循环会影响材料的组织状态与力学性能。为研究制动热循环对铸钢制动盘材料的影响，在Gleeble热循环模拟试验机上开展模拟制动温升与冷却过程的热循环试验，对热循环试验后的材料组织转变、显微硬度、拉伸性能进行分析测试，并观察了试样的拉伸断口形貌。在力学性能测试中借助数字图像相关技术(DIC)分析局部热循环对材料拉伸应力-应变分布规律的影响。研究结果表明，在模拟制动热循环的作用下，组织性能会有明显差异，试样经苛刻制动工况的热循环模拟试验后，高温作用区的材料会发生马氏体转变，晶粒明显细化，硬度显著升高;试样再经较高能量制动工况的热循环模拟试验后，高温作用区的材料弥散分布着碳化物颗粒，组织更为细小均匀，高低温交界区组织为原始的回火索氏体与晶粒细化组织交错分布。借助DIC技术得到制动热循环后的材料在静态拉伸过程中的应变响应发生了显著改变，未经热循环作用的试样整体应变分布相对均匀，而经热循环作用的试样拉伸应变集中于高低温交界软化区域并呈双峰状分布，与断裂位置对应。与新造铸钢制动盘材料相比，剧烈的局部制动热循环会显著降低材料力学性能。研究结果对评估存在热斑的制动盘在服役过程中的安全可靠性具有重要的意义。
研究.开发 | 上海地铁17号线列车空气制动不缓解诊断模型研究

研究.开发 | 上海地铁17号线列车空气制动不缓解诊断模型研究

摘要：文章通过在上海地铁17号线列车上增设制动系统内网数据采集模块，完成了列车制动系统CAN网络数据的采集工作。同时，结合上海地铁车联网系统，对制动数据进行远程采集、传输与分析。以地铁列车制动系统中常见的空气制动不缓解故障为研究对象，对制动系统中制动施加缓解响应时间以及 EP 阀内部电磁阀平均每公里动作次数进行了研究。通过设备运行原理的机理分析，从运行原理判断故障的发展脉络，包括理论模型分析、逻辑模型分析等，最终建立了制动不缓解诊断模型。同时通过对制动施加缓解响应时间和电磁阀动作次数的实际运营数据分析，验证了制动不缓解模型的有效性，实现了对于该类型潜在故障的提前预警，进而为降低制动不缓解故障的发生频率，提高列车制动系统核心部件可靠性提供了一种可行的解决方案。
研究.开发 | 地铁列车车门关门夹紧力控制研究分析

研究.开发 | 地铁列车车门关门夹紧力控制研究分析

摘要：针对宁波轨道交通5号线列车在运营过程中发生的列车车门关门夹紧力超出标准值问题开展调查。实际情况下，影响列车车门关门夹紧力的因素较多，包括车门机械尺寸、客室内的空调风压、车门机械传动部件及车门电机控制等。文章通过对电客车车门开关传动结构及控制原理进行分析，建立了电客车车门运动时车门防夹力的力学模型，分析了可能影响车门关门防夹力的若干因素，如车门关门阻力、门驱电机电枢电流、车门运动速度等。在分析车门电机传动控制策略及方法的基础上，采用逐一控制变量法对相应参数进行了现场试验研究。通过试验台及电客车现场充分试验，明确了影响车门关门夹紧力的主要因素为门体运动速度过大，后续通过优化车门控制软件的相应控制逻辑及相关参数，使车门关门夹紧力保持在合理设计范围内。目前宁波5号线列车车门已完成软件优化更新，跟踪至今，未再出现车门关门夹紧力超标现象。
研究.开发 | 玻碳混复合材料拉挤样板成型及力学性能

研究.开发 | 玻碳混复合材料拉挤样板成型及力学性能

摘要：文章研究了玻碳混复合材料拉挤板的制造可行性与拉挤成型样板的拉伸和弯曲性能，使用玻璃/碳纤维丝束以及纤维布作为拉挤材料，聚氨酯树脂作为拉挤树脂进行拉挤成型样板的制备，对制备完成的样板进行切割、拉伸和弯曲样条制备，完成了样条力学的性能试验，并进行了相应地分析。分析结果表明：纵向样条的平均拉伸强度和平均拉伸弹性模量较好，均值可达到 0.95GPa 和 74.9GPa ；纵向弯曲样条的平均弯曲强度为 0.991GPa ，是横向弯曲样条平均弯曲强度值的3.5倍，由此可看出纵向样条性能高于横向样条。根据对样板切割截面的表面缺陷进行观察，发现注射口位置和树脂流动性会影响制品的成型质量，进而决定了样条的力学性能。
运用.检修 | 北京地铁10号线列车国产化牵引系统改造设计

运用.检修 | 北京地铁10号线列车国产化牵引系统改造设计

摘要：为解决北京地铁10号线进口牵引系统检修成本高、周期长的问题，提出了针对既有进口牵引系统的国产化改造设计方案。在兼容原有设备机械接口与电气接口的基础上，国产化牵引系统的过压保护能力、电制动效率得到了较大提高，实现了对既有牵引系统的优化改进和性能提升。辅助电源整体扩容的同时，将原车不控整流装置替换为充电机，直接从DC750V高压侧取电，提高了辅助电源系统的可靠性。增加应急启动电源，提高了列车在蓄电池亏电时的自救能力。考虑线路运营的实际需要，提出了牵引系统故障预测和健康管理系统(prognosticsand health management,PHM)设计方案。通过搭建的地面型式试验台，完成了牵引系统关键设备地面联调试验。试验结果表明，国产化牵引系统各方面性能参数满足现有车辆要求，全列实现减重、节能的绿色目标。
运用.检修 | 深圳地铁3号线列车蓄电池牵引改造原理及应用

运用.检修 | 深圳地铁3号线列车蓄电池牵引改造原理及应用

摘要：深圳地铁3号线列车原为滑触线供电模式引车出入库，列车在库内为滑触线供电，在正线为三轨供电。由于列车在库内和正线的供电模式不同，导致列车在出入库过程中需轨旁操作人员进行滑触线插头的插拔及操作，并需要对列车模式开关箱内刀开关进行供电模式转换，以满足列车正线三轨供电及库内滑触线供电转换的要求。此种人工手动操作列车供电模式开关箱的出入库方式，不仅耗时较多，而且还给操作人员带来高压触电的风险。为减少地铁列车出人库风险及缩短列车出入库时间，研究地铁列车在无外部接触轨(接触网)供电情况下，采用列车蓄电池升压供电实现自身动力出入库，同时升级列车牵引系统，防止列车在蓄电池牵引情况下，受流器带电给轨旁作业人员带来触电的风险。
运用.检修 | 基于城市轨道交通TCMS数据无线传输系统优化与实践

运用.检修 | 基于城市轨道交通TCMS数据无线传输系统优化与实践

摘要：随着现代互联网计算机技术、大数据平台的快速发展，智能化应用渗透到各个领域，文章以无线通信和互联网十为基础，以车载无线通信平台、地面监控数据分析处理平台为核心，设计了具有高频大数据实时上传、通道高安全性传输、故障实时智能诊断分析等技术特点的城市轨道交通TCMS数据无线传输系统。以北京地铁15号线为应用场景，实现了全国城市线网监控、城轨车辆关键部件状态在线监视、数据管理、故障诊断分析、健康状态评估和关键子部件寿命预测模型应用与管理，汇集了车辆数据及地面智能综合检测平台数据，实现了车辆关键部件状态可视化、评估智能化，满足厂内数据中心平台建设的要求，为全寿命周期管理提供了决策建议，最终达到了适用不同用户检修维护的需求。经验证表明，该系统不仅提升了车辆运行的数字化水平，提高了列车风险预知能力，保障了车辆运行安全，而且提高了检修效率，大大降低了检修成本。
运用.检修 | 提升CR300BF/CR400BF平台动车组主控手柄常用制动指令传输可靠性的建议

运用.检修 | 提升CR300BF/CR400BF平台动车组主控手柄常用制动指令传输可靠性的建议

摘要：动车组正常运行时，司机通过操纵主控手柄施加常用制动进行调速和停车。文章系统介绍了CR300BF/CR400BF平台动车组常用制动控制原理、常用制动指令的传输流程、常用制动指令故障诊断逻辑及原因说明，并结合近期两起典型故障，提出了提升主控手柄常用制动指令传输可靠性的建议，为后续CR300BF/CR400BF平台动车组常用制动指令传输的优化设计提供参考。
运用.检修 | 地铁制动软管运动干涉问题分析与研究

运用.检修 | 地铁制动软管运动干涉问题分析与研究

摘要：地铁车辆上活动端的气路及油路两端的连接通常依靠软管来实现，制动软管在安装后中间胶管部分处于自由运动状态，且软管周围设备较多，使用过程中容易与周边设备互相干涉，长时间会导致软管磨损。一旦软管表面纤维纺织层被磨坏，将会导致漏气，影响行车安全[1]。在对软管进行三维设计及现场安装时，软管均处于静止状态，无法预测将要发生的变形及弯曲情况[2]，这使得软管长度无法根据实际情况确认，只能依靠经验，故在装车前能模拟出当前方案软管的运动状态，对软管的使用寿命和行车安全都有很大帮助，是当下最需要解决的问题。文章从软管长度的设计入手，在定长后由三维软件模拟极限位置并结合软管运动模拟工装，模拟展现软管的实际运动情况，进而可对周边设备提出位置限制，避免了软管在使用过程中出现干涉，突破了经验设计。
运用.检修 | 关于城轨交通弓网异常磨耗处置措施的研究

运用.检修 | 关于城轨交通弓网异常磨耗处置措施的研究

摘要：弓网是影响城市轨道列车安全运行的关键设备，弓网异常磨耗会使得维修成本和检修工作量大幅度增加，严重时将直接影响轨道交通的运营，因此弓网异常磨耗的治理研究具有重要意义。郑州地铁郑许线在试运行期间发生了弓网异常磨耗，通过分析造成弓网异常磨耗的原因,组织车辆专业和接触网专业分别对各自专业的相关设备进行了排查分析，主要对受电弓参数与设计参数的一致性、碳滑板偏磨的原因、接触网参数(导高、拉出值)实测值与设计值的偏差等进行了排查，并联合其他相关专业对地铁行车的环境进行了排查分析，通过大量的数据对比分析和设备排查，确定了郑许线弓网异常磨耗的原因，制定了精细打磨碳滑板、“恢复"弓网摩擦副的措施，极大地降低了磨耗治理的成本。因异常磨耗的发生常伴随有弓网运行指标的异常，通过对运行参数的监控，完成了对弓网异常磨耗的监测和预防，从“人、物、环、管"4个方面制定了预防措施，防止了弓网异常磨耗的发生。
运用.检修 | 负责维护实体法规体系在地铁车辆维护的运用研究

运用.检修 | 负责维护实体法规体系在地铁车辆维护的运用研究

摘要：地铁车辆在日常运营过程中面临多种潜在风险，其中车辆系统功能失效或结构故障可能引发不同程度的后果，轻则造成设备损坏及经济损失，重则危及乘员生命安全。保障地铁车辆安全运行的一个重要因素是车辆的维护工作，当前欧洲铁路局(ERA)建立了在欧盟互联互通铁路上运行轨道车辆维护的负责维护实体(ECM)的认证机制，其目的是建立并增强轨道车辆的维护体系，通过实施科学的管理与维护措施，能够将轨道车辆运行风险有效降低至可接受范围。文章基于ECM法规体系的深度解析，系统阐述其体系构成、认证机制及实施路径，重点结合地铁车辆维保场景进行案例分析。通过典型案例论证该体系在对维护组织进行结构化、降低运维成本、满足客户需求和安全水平等方面的益处，最后提出了提升维保工作有效性的建议。
运营.管理 | 复兴号动车组数据分析工作方法研究

运营.管理 | 复兴号动车组数据分析工作方法研究

摘要：复兴号动车组及其衍生的智能动车组作为“中国智能高速铁路2.0"体系中的核心智能装备，其智能性与可靠性极大地依赖行车系统及相关设备的数据传输，因此加强复兴号动车组数据分析工作具有十分重要的意义。文章以远程数据为动车组故障处置提供先遣性导向，以车载数据为动车组故障处置提供决定性靶标，以双源耦合数据驱动动车组性能演化趋势分析，真实可靠地评估动车组综合状态，推动动车组故障处置由“发生再处理"的传统模式向“精准预防修"的新型模式的转变。
运营.管理 | 沉浸式多场景乘客服务交互技术研究

运营.管理 | 沉浸式多场景乘客服务交互技术研究

摘要：文章对地铁列车新一代基于人工智能化、数字化以及多场景的乘客信息系统技术进行了研究，设计了边缘云架构的新一代乘客信息系统，并详细介绍了该系统的边缘云架构组成及基于边缘云架构的多场景的乘客服务应用技术，从智慧屏显示、视频分析应用、环路助听以及环境感知方面对技术方案进行了详细的论述。地铁列车新一代乘客信息系统从单一的处理器升级为云处理器，极大地提高了系统的运算能力和可靠性，有利于系统新功能的拓展，也为智慧大屏显示以及智能化的视频分析提供了硬件保障，同时有助于列车乘客信息系统提供高品质的乘客服务，增加了人性化设计，通过应用助听技术、环境感知技术提升了乘客的出行体验。
运营.管理 | 地铁站监控系统的重要性研究

运营.管理 | 地铁站监控系统的重要性研究

摘要：随着城市化进程的加速，地铁作为城市轨道交通的重要组成部分，越来越受到人们的关注，轨道交通综合监控系统也得到了广泛应用，而地铁站监控系统在保障乘客安全、优化运营管理以及应对突发事件等方面具有不可或缺的作用。文章研究了地铁站监控系统的重要性，通过分析监控系统在提高运营安全、提高运营效率以及辅助应急响应等方面的作用，凸显了监控系统在地铁站运营中的优势地位；同时分析了监控系统面临的问题及未来的发展方向，讨论如何提高监控系统的效能。监控系统的广泛应用对地铁安全运营以及提升地铁站运行效率都具有重要意义。
运营.管理 | 基于嵌人式设备的铁路股道信息表示系统

运营.管理 | 基于嵌人式设备的铁路股道信息表示系统

摘要：针对目前各铁路货运场存在的场站线路规划复杂、道岔管理设备众多、股道开通信息显示不及时等问题，提出了一种基于嵌人式设备的股道开通线路表示系统。该系统通过ST系列微处理器芯片、信息显示模块、远程通信模块等，搭建了一套从室内到室外的全方位股道表示系统。通过该系统可实现使用者实时对货运场站股道、道岔等信息的修改，并对各道岔状态进行监视，在保障轨道工作安全的同时，使场站内外调度员、列车司机及时了解当前场站股道状态信息变化，极大地提升了场站运营的效率与安全性。
运营.管理 | 高可靠全方位智能螺纹紧固装配管控系统

运营.管理 | 高可靠全方位智能螺纹紧固装配管控系统

摘要：如今中国制造业正蓬勃发展，虽然智能化和信息化技术在许多领域的深入应用使得生产效率和产品质量显著提升，但很大一部分制造业仍采用手动拧紧的方式，且尽管部分企业制定了装配拧紧系统，但这些系统大多只能简单地采集和记录相关的拧紧数据，难以满足现代化生产对全流程质量管控的高标准要求，且不符合“人、机、料、法、环"全方位管控整个流程的质量管理。为此，考虑到现阶段某些薄弱制造业的整个实际情况，设计了一套全方位、高可靠的智能螺纹紧固装配管控系统，在有限的条件下真正以“人、机、料、法、环”五大生产要素为核心出发点，全面覆盖生产过程中可能影响拧紧质量的关键环节，解决了如何判定人员工作状态是否良好、工具是否被均衡的使用、检测拧紧工具的状态、生产运作是否良好以及屏蔽现场嘈杂环境对拧紧数据回传的影响等一系列问题，在有限的资源和条件下实现了高效、可靠的质量控制。
运营.管理 | 智能监测移动脱轨器保管箱的技术研究

运营.管理 | 智能监测移动脱轨器保管箱的技术研究

摘要：通过介绍智能监测移动脱轨器保管箱的功能，保管箱可使移动脱轨器取出、使用、放置的整个过程形成一个完整的闭环，并应用监测传输技术对移动脱轨器实现全程动态智能监测。移动脱轨器保管箱主要由箱体、通信控制装置、脱轨器检测单元等组成，对其每一部分尤其是通信控制装置进行详细介绍，通信控制装置是保管箱的整体控制单元。研制移动脱轨器保管箱装置可解决货场线上车辆装卸作业完成后，移动脱轨器未及时归箱影响正常的取送车作业的问题，并减轻现场人员作业负担。

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