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高海拔下内燃机车车顶热流输运特性研究

铁道科学与工程学报 2024年

作者：于德壮刘慧颖周丹项盼高广军辽宁轻工职业学院中车大连机车车辆有限公司中南大学交通运输工程学院

内燃机车车顶排放的高温浮射流对列车外流场分布和下游设备的散热性能产生影响，研究高温浮射流对车体周围气动特性的影响有助于评估下游设备的散热环境状况。采用三维、非定常、可压缩雷诺时均Navier-Stokes方法的Realizable k-ε两方... 详细信息

内燃机车车顶排放的高温浮射流对列车外流场分布和下游设备的散热性能产生影响，研究高温浮射流对车体周围气动特性的影响有助于评估下游设备的散热环境状况。采用三维、非定常、可压缩雷诺时均Navier-Stokes方法的Realizable k-ε两方程湍流模型，对5节编组高速列车进行数值仿真模拟计算，并与实车试验结果进行对比验证。此外，还分析了不同海拔高度、列车运行速度下的高温浮射流扩散效应。结果表明：随着海拔高度升高，大气密度减小，柴油机排放的高温气体所受的惯性力加强，气流向上运动趋势增加，列车表面最高温度降低。在运行环境的海拔高度由3000 m上升至5000 m时，内燃机车车顶最高温度由117℃下降到86℃。而列车运行速度加快致使柴油机释放的高温气流更贴近列车表面，导致车顶表面最高温度上升。当列车以80 km/h运行在3000 m海拔高度时，列车车顶最高温度为81℃，列车运行速度提高到160 km/h时，最高温度为143℃。该研究阐明了高海拔、低气压、低密度的环境中，内燃动力车驱动列车以不同运行速度在明线运行时，柴油机出风口产生的高温气流对列车外流场气动特性的影响机制。

关键词：内燃机车高海拔低气压高温浮射流数值仿真

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动车组转向架焊接构架疲劳强度设计标准研究

铁道机车车辆 2024年第4期44卷 9-19页

作者：陈璨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

对比分析了EN 13749、JIS E 4207、TB/T 3548和TB/T 3549.1标准对动车组转向架构架强度设计载荷的规定。分析了ERRI B 12/RP 17报告、JIS E 4207标准和DVS 1612标准提出的结构疲劳强度分析方法。在不同框架下分析了CR400BF动车组动力转... 详细信息

对比分析了EN 13749、JIS E 4207、TB/T 3548和TB/T 3549.1标准对动车组转向架构架强度设计载荷的规定。分析了ERRI B 12/RP 17报告、JIS E 4207标准和DVS 1612标准提出的结构疲劳强度分析方法。在不同框架下分析了CR400BF动车组动力转向架的疲劳强度。分析结果表明:在EN/ERRI和JIS框架下进行分析,所获得的结构疲劳强度薄弱区域一致。所考察区域的应力均值由垂向载荷决定,在不同框架下获得的节点应力均值差异较小。JIS方法基于动载荷作用下的绝对值最大主应力计算循环应力幅,获得的循环应力幅显著大于基于ERRI方法获得的结果。在JIS框架下进行分析,节点材料利用率数值较大,分析结果偏于保守。

关键词：动车组转向架构架疲劳强度标准

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铁路带状CORS的VRS内插模型研究

测绘通报 2024年第S1期 91-95页

作者：孙博文匡团结梁永张云龙朱星盛杨怀志刘洪润肖翔中国铁路设计集团有限公司天津300308 天津市轨道交通导航定位及时空大数据技术重点实验室天津300308 京沪高速铁路股份有限公司北京100038

针对铁路带状CORS系统存在的网外收敛速度慢、定位精度低的问题,本文对3种VRS的大气延迟内插模型,即最小二乘配置模型、距离相关内插模型和线性内插模型进行了误差仿真分析。真结果显示,在带状网型中,LSC模型的抗差性能最佳,其次为DIM模... 详细信息

针对铁路带状CORS系统存在的网外收敛速度慢、定位精度低的问题,本文对3种VRS的大气延迟内插模型,即最小二乘配置模型、距离相关内插模型和线性内插模型进行了误差仿真分析。真结果显示,在带状网型中,LSC模型的抗差性能最佳,其次为DIM模型,LIM模型则表现最差。然后基于某高速铁路CORS网络的GNSS观测数据,3种模型进行了实证测试,结果与仿真相吻合。具体为,LSC/DIM/LIM模型的定位精度在水平方向约为3.0、5.3、14.1 cm,高程为3.5、6.8、43.1 cm。LSC模型最适用于带状网络VRS定位。此外,本研究可为铁路CORS系统的精化提供参考。

关键词：带状CORS 铁路工程 VRS 内插模型定位精度

CRH2A/380A平台动车组三级修检修范围及标准深化研究

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铁道机车车辆 2024年第1期44卷 131-135页

作者：吴国栋张庆华钱小磊中国国家铁路集团有限公司北京100844 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

从铁路机车车辆专业技术管理的角度,对CRH2A/380A平台动车组修程修制改革情况进行了全面总结,深入分析了该平台动车组当前三级修在检修范围、检修标准、检修修时等方面亟待深化研究的主要问题,采用系统思维、精准思维、辩证思维的工作方... 详细信息

从铁路机车车辆专业技术管理的角度,对CRH2A/380A平台动车组修程修制改革情况进行了全面总结,深入分析了该平台动车组当前三级修在检修范围、检修标准、检修修时等方面亟待深化研究的主要问题,采用系统思维、精准思维、辩证思维的工作方法,遵循以可靠性为中心的维修理论,按照最少维修资源消耗的原则,将检修内容、技术标准和生产组织作为一个有机整体进行统筹优化,通过开展产品原设计性能、功能原理、长期运维数据、检修工艺流程、工艺方法、生产组织等不同维度的分析,提出了针对性的优化解决方案,积累了我国铁路机车车辆运维标准体系深度优化的实践经验。

关键词：动车组以可靠性为中心的维修优化

珠三角城际铁路CTCS2+ATO列控系统功能优化研究

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铁道标准设计 2024年第8期68卷 180-186,208页

作者：阮厚文李珍萍易海旺惠子南周博渊王一阁中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所北京100081 北京华铁信息技术有限公司北京100081

近年来,随着粤港澳大湾区的快速发展,区域内城市间客流快速增长,城际铁路对运输效率的要求也越来越高。移动闭塞和自动折返技术是信号系统提升铁路运输效率的重要发展方向,可有效缩短列车区间追踪间隔和折返站折返间隔,从而提高线路的... 详细信息

近年来,随着粤港澳大湾区的快速发展,区域内城市间客流快速增长,城际铁路对运输效率的要求也越来越高。移动闭塞和自动折返技术是信号系统提升铁路运输效率的重要发展方向,可有效缩短列车区间追踪间隔和折返站折返间隔,从而提高线路的运输能力和效率。目前,移动闭塞技术和自动折返尚未在城际铁路得到运用。根据移动闭塞和自动折返的技术现状,对既有珠三角城际铁路CTCS2+ATO列控系统功能优化的可行性进行深入分析,提出了珠三角城际铁路CTCS2+ATO列控系统实现移动闭塞和自动折返的列控系统总体架构。最后,重点介绍了CCS闭塞方式切换、行车许可计算、自动折返功能优化和折返流程等方面的工作原理。结果表明,在既有珠三角城际铁路CTCS2+ATO列控系统改动较小的情况下实现移动闭塞和自动折返是可行的,对提升珠三角城际铁路线路运输效率具有重要意义。

关键词：城际铁路 CTCS2+ATO 移动闭塞自动折返功能优化

城际/市域铁路CTCS2+ATO系统自动折返技术研究

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铁道标准设计 2024年第5期68卷 170-177页

作者：李珍萍臧永立易海旺周博渊王一阁惠子南中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所北京100081 北京华铁信息技术有限公司北京100081

为解决城际/市域铁路运用CTCS2+ATO系统因折返时间过长难以满足公交化运营需求问题,主要对CTCS2+ATO系统实现自动折返功能进行研究。首先,对CTCS2+ATO系统实现自动折返功能的系统结构进行深入分析,明确系统各设备优化的功能;进而,对自... 详细信息

为解决城际/市域铁路运用CTCS2+ATO系统因折返时间过长难以满足公交化运营需求问题,主要对CTCS2+ATO系统实现自动折返功能进行研究。首先,对CTCS2+ATO系统实现自动折返功能的系统结构进行深入分析,明确系统各设备优化的功能;进而,对自动折返各场景下设备工作流程及信息交互进行详细设计,在选定车辆参数和线路参数条件下对自动折返各阶段耗时进行理论分析,计算得到站后自动折返理论总耗时152 s,满足公交化运营需求;最后,通过城际/市域铁路CTCS2+ATO系统实验室测试平台对自动折返功能进行测试验证,测试结果表明,本文所述自动折返方案有效,站后折返总耗时仅158 s,与理论计算耗时相近,且相对人工折返可大幅缩短折返时间,提高折返效率,对城际/市域铁路CTCS2+ATO系统满足公交化运营需求具有重要意义。

关键词：城际/市域铁路 CTCS2+ATO系统自动折返折返时间技术研究

矿山法海底隧道水压力分布规律及限排设计研究

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现代隧道技术 2024年第1期61卷 84-95页

作者：靖一峰汪波梅洁熊文威孟庆余西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031 西南交通大学城市轨道交通学院成都611756 中国铁路设计集团有限公司天津300308

高水压及上覆淤泥层等复杂地质条件是影响海底隧道渗流特征与防排水设计的关键因素。为系统研究海底隧道周围水压分布规律及涌水量特征,基于水力学理论,推导考虑上覆淤泥层的海底隧道渗流场解析解,并建立相应的数值模型,通过与理论结果... 详细信息

高水压及上覆淤泥层等复杂地质条件是影响海底隧道渗流特征与防排水设计的关键因素。为系统研究海底隧道周围水压分布规律及涌水量特征,基于水力学理论,推导考虑上覆淤泥层的海底隧道渗流场解析解,并建立相应的数值模型,通过与理论结果的对比分析,验证数值模型的适用性和准确性。通过数值模拟,获得海域段隧道最优限量排水方案与合理泄压值,进一步探究淤泥层厚度和覆盖率等因素对隧道涌水量及衬砌背后水压力分布特征的影响规律,揭示上覆淤泥层对海底隧道渗流特征的作用机理。结果表明:(1)随着泄压值的增大,隧道排水量呈线性递减趋势,衬砌背后水压力呈线性增大;在相同泄压值条件下,随着环向排水盲管间距的增大,隧道排水量逐渐减小,衬砌背后水压力逐渐增大。(2)在淤泥厚度为12 m时海域矿山法段隧道最优限量排放方案为半包防水型式,排水方式选取“间隔6 m环向排水盲管+纵向排水盲管”,泄压值为400 kPa。(3)淤泥层厚度和覆盖率的增加可以减小排水量并在一定程度上降低衬砌背后水压力;在弱风化花岗岩与淤泥覆盖层交界处,衬砌背后水压力出现一定程度的突变,应重点考虑通过确定的淤泥层覆盖率或局部淤泥层厚度来合理优化排水系统的排水参数。

关键词：海底隧道淤泥覆盖层排水量水压力分布限量排放

基于多层次客流需求的高铁列车谱系结构优化设计

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铁道科学与工程学报 2024年第7期21卷 2581-2591页

作者：王汝心聂磊付慧伶佟璐北京交通大学智慧高铁系统前沿科学中心北京100044 北京交通大学交通运输学院北京100044

高速铁路的高质量服务特性激发了大量不同类型旅客的多样化出行需求。当前铁路旅客列车开行数量日益增多,但提供的客运产品分类较少,列车谱系化特征不明显,难以适应旅客的多样性需求。设计具有显性差异特征的铁路客运产品,满足不同类型... 详细信息

高速铁路的高质量服务特性激发了大量不同类型旅客的多样化出行需求。当前铁路旅客列车开行数量日益增多,但提供的客运产品分类较少,列车谱系化特征不明显,难以适应旅客的多样性需求。设计具有显性差异特征的铁路客运产品,满足不同类型旅客在经济、快捷、方便、舒适等方面的异质性出行需求,实现铁路客流分类与产品分类的高效匹配,对新时代铁路旅客运输发展具有重要意义。结合当前我国高速铁路网列车开行结构现状,并考虑路网中各线路具有不同的资源、能力、客流特征,基于铁路客运产品谱系化思想和发展趋势,从列车停站模式、旅速、运距、频率几个维度将既有列车种类进一步拓展划分为11类谱系,分析多层次旅客对谱系列车的选择,运用整数规划并结合客流分配技术,构建决策各线路区段上从11类谱系中选择列车开行种类、范围和数量的列车谱系结构优化模型,达到客流类型与列车谱系结构之间的有效匹配。以我国部分高铁路网为例开展案例研究,研究结果表明:优化后的列车开行结构明显改善,各高铁线路上列车谱系结构差异化分布特征明显;不同层次客流旅速、列车谱系和客流层次对应、列车客座率、“车-流”运距比等指标均表现出较好的“车-流”匹配效果。在高铁列车大规模成网运营条件下,研究结果可为设计具有谱系特征的列车产品提供方法和技术指导。

关键词：高速铁路客流需求谱系结构整数规划模型 “车-流”匹配

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大断面黄土隧道施工变形控制技术研究

建筑技术开发 2024年第6期51卷 115-118页

作者：房小龙中铁二十局集团第二工程有限公司西安072100

常规的黄土隧道施工变形控制技术主要使用单点临时仰拱法控制隧道开挖步距,易受隧道断面含水量变化影响使得隧道拱顶变形沉降过高,故设计一种新的大断面黄土隧道施工变形控制技术。首先开挖大断面黄土隧道施工导坑,再支护大断面黄土隧... 详细信息

常规的黄土隧道施工变形控制技术主要使用单点临时仰拱法控制隧道开挖步距,易受隧道断面含水量变化影响使得隧道拱顶变形沉降过高,故设计一种新的大断面黄土隧道施工变形控制技术。首先开挖大断面黄土隧道施工导坑,再支护大断面黄土隧道施工钢拱架,最后注浆加固隧道围岩,从而实现大断面黄土隧道施工变形控制。实例分析结果表明:使用设计的大断面黄土隧道施工变形控制技术展开施工后,各个隧道监测点的拱顶变形沉降较低,能够满足大断面黄土隧道施工变形控制要求。

关键词：大断面黄土地质隧道施工变形控制