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智慧轨道交通

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2026年02期

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研究·开发 | 动车组轻量化过渡车钩开发研制

研究·开发 | 动车组轻量化过渡车钩开发研制

摘要:文章介绍了一款动车组轻量化过渡车钩。该产品以现有动车组过渡车钩结构为基础,在满足动车组过渡车钩强度和功能要求前提下,通过结构优化、材料升级、工艺改进的方式,进一步对现有动车组过渡车钩优化设计,简化过渡车钩产品结构、减轻质量和降低制造成本。文章阐明了动车组轻量化过渡车钩的设计方法及开发过程,介绍了轻量化过渡车钩部分零部件特点及工作原理,并对产品进行了样机的试制。通过了试验验证,最终产品相比现有普通碳钢材料过渡车钩,质量降低30%以上;相比现有钛合金材料过渡车钩,制造成本显著降低。该设计解决了现有动车组过渡车钩质量过大和价格昂贵的问题,具有非常广泛的运用前景,可为后续过渡车钩进一步改进提供借鉴。
研究·开发 | 基于 SOC 的列车牵引 PHM 系统研究与设计

研究·开发 | 基于 SOC 的列车牵引 PHM 系统研究与设计

摘要:文章研究了列车牵引系统的故障诊断与健康管理(PHM)系统,旨在提高列车系统的安全性与可靠性。通过传感器采集列车各部件的性能数据,并运用算法模型进行状态监控和预测,以减少人工干预,提升诊断与预测的准确性。文章提出了一种改进的PHM系统架构,利用FPGA技术将部分算法部署在牵引控制单元内的PHM板卡中,有效解决了数据采集率低、数据量小和通信带宽受限等问题。该架构能够以更高的采样率采集原始数据,并优化算法的执行效率。同时,构建了PHM云平台,通过对车载系统上传的原始数据和计算结果进行分析,实现对列车系统当前及未来状态的全面评估。结果表明,该系统显著提升了列车牵引系统的智能化水平,为设备的预防性维护提供了支持,促进了轨道交通系统向“产品开发+服务”的转型升级。
研究·开发 | 一种用于空调能耗测试的模拟整车隔热设备

研究·开发 | 一种用于空调能耗测试的模拟整车隔热设备

摘要:为替代在轨道交通车辆上进行空调机组能耗测试,需要研究出模拟整车隔热性能的试验设备。考虑到模拟设备在空调机组能耗测试中,需要长期满足所有车型的能耗测试要求,文章首先分析了现行轨道空调客车的综合传热系数范围,据此确定了模拟设备隔热壁传热系数限值及其综合传热系数范围。以不锈钢和聚苯乙烯为主要材料,按整车总传热面积的2%比例研制了试验设备。理论计算表明,其隔热壁传热系数满足设计要求。为进一步验证模拟设备综合传热系数的设计效果,参考相关标准设计并进行了模拟设备隔热性能试验。试验结果表明:在车辆设计工况温度范围内,模拟设备的综合传热系数变化不大,平均值为1.02W/(m2·K),能够满足模拟设备综合传热系数的设计要求。研究结果为轨道交通车辆空调机组的能耗测试创造了条件。
研究·开发 | 铁路客车无障碍交互技术研究与终端研制

研究·开发 | 铁路客车无障碍交互技术研究与终端研制

摘要:在铁路客车出行中,视障、听障、肢体残疾乘客和老年乘客等行动障碍群体因存在身体障碍或身体机能衰退,面临诸多乘车不便,是铁路客运服务的重点关怀对象。为提升行动障碍者在乘车落座后的需求表达与信息获取效率,通过分析行动障碍者落座后的行为需求,秉承人文关怀的设计理念,结合智能语音交互、定向声传输、手势识别等无障碍交互提升技术的研究与应用,研制了一款安装于行动障碍者座椅附近的无障碍交互终端。该终端在常规交互终端的基础上,构建了铁路客车乘客终端多模态交互新模式,可满足视障、听障、肢体残疾乘客和老年乘客等行动障碍群体在乘车落座后的使用需求,有效提升了铁路客车无障碍出行的便捷性与舒适性。
研究·开发 | 复兴号动车组 AF 平台模块化、简统化、配置化技术研究

研究·开发 | 复兴号动车组 AF 平台模块化、简统化、配置化技术研究

摘要:复兴号动车组在满足中国高铁发展的同时,也呈现出车型多样化、市场需求多元化的现象,导致动车组新订单设计周期长、制造复杂的问题。基于动车组功能和性能分析,总结了复兴号动车组平台各车型特点,提出了模块化、简统化与配置化设计方案,构建了复兴号动车组平台简统化模块化库并形成配置化流程,可实现新车型快速实例化设计。研究表明,该技术可提升设计效率,降低全生命周期成本,为动车组的多样化需求发展提供技术支撑。
研究·开发 | 基于子模型的地铁车体型材概念拓扑优化

研究·开发 | 基于子模型的地铁车体型材概念拓扑优化

摘要:在保证车辆安全性的前提下,降低车体结构质量,对于轨道交通行业实现绿色和轻量化目标具有重要意义。文章构建了地铁车体有限元模型,依据 TB/T 3550.1—2019 标准对车体结构进行了静强度分析,校核了车体的静态特性,并确定了地板中部区域应力水平较低。推导了子模型技术原理,通过位移插值技术建立了车体型材子模型,并验证了子模型的有效性。基于变密度法形成了拓扑优化模型,以型材筋板为优化设计域,以位移、应力和体积为约束条件,提出了一种细分设计域的优化方法,并利用双曲正切函数的惩罚效果将拓扑优化变量逼近至 0/1 边界。研究结果表明,型材筋板的优化结果具有清晰的拓扑构型,车体结构在满足静强度指标要求的前提下,进一步实现了轻量化设计。基于子模型技术开展的型材筋板概念拓扑优化设计具备工程可行性。
研究·开发 | 城市轨道交通车载健康管理系统研究与应用

研究·开发 | 城市轨道交通车载健康管理系统研究与应用

摘要:文章基于物联网、大数据、云计算等先进技术,设计并开发了城市轨道交通车载健康管理系统,系统具备数据采集、传输、存储、处理及展示等功能,可实现对列车运行状态的全面监测。在数据采集环节,系统通过安装在列车上的各类传感器和监控设备,严格匹配TCMS总线数据刷新周期开展集成采集,实时获取车辆状态、环境参数、乘客相关信息等多维度运行数据。在数据预处理阶段,系统对采集数据实施清洗、去噪、格式转换等操作以保障数据基础质量;同时运用数据标识解析技术,对采集数据进行统一编码与标准化标识,实现数据的结构化处理,为后续稳定、完整传输奠定基础。数据传输环节则采用4G/5G无线专属通道,搭载链路中断自动重连与数据丢包重传机制,确保数据传输的完整性与安全性。在数据分析层面,系统运用数据挖掘、机器学习等算法,对预处理后的数据进行深入分析,建立故障预测、诊断及性能评估模型。城市轨道交通车载健康管理系统的深入研究和成功应用,不仅显著增强了轨道交通系统的安全性、可靠性和运营效率,还为降低维护成本和提升服务质量提供了有力支持。
研究·开发 | 跨座式单轨工程车走行驱动系统研究

研究·开发 | 跨座式单轨工程车走行驱动系统研究

摘要:针对跨座式单轨工程车的走行驱动系统存在液压泵或液压马达掉电以及行驶过程中驻车制动误触发的问题,提出了走行驱动系统的优化方案。基于静液压传动系统的特点,增加了液压泵或液压马达的掉电保护模块,从而避免了反拖力矩过大造成传动元件损坏。此外,在实际运营过程中,对工程车的使用存在“小负载为主,大负载为辅”的情况。若基于大负载工况进行传动元件选型配置,往往会造成功率浪费,常规工况下的低油压与低传动效率都将对系统的使用产生负面影响。为了解决该矛盾,提出了基于能量回收策略的液压混合动力技术,研究开发了一套以高压蓄能器为储能元件的新型混合动力系统,以满足陡坡牵引救援电客车的需求。同时,选型的发动机功率满足常规工况即可,以能量回收与释放的方式解决陡坡牵引的大负载工况。
研究·开发 | 基于 STM32 的轨道车辆防滑试验喷洒装置设计及试验验证

研究·开发 | 基于 STM32 的轨道车辆防滑试验喷洒装置设计及试验验证

摘要:随着城市轨道交通的快速发展,轨道车辆防滑性能试验作为保障车辆安全的核心试验,其重要性日益凸显。针对传统防滑试验中人工控制润滑液流量与压力导致的精度不足、无法满足标准要求、自动化水平低等问题,文章设计了一种基于STM32系统的智能化防滑试验喷洒装置。该装置依据GB/T 44853—2024和EN 15595:2018标准,具备润滑液流量与压力自动监测调节、车下监控及轨道自动清洗功能,通过模块化硬件与软件设计实现防滑试验的智能化控制。装车试验表明,该装置不仅可以满足标准要求的流量(0.12~0.19 L/s)、压力(0.1~0.2 bar)和黏着系数(3.1%~8.2%),而且还可以实时进行自动精准调控,且在40~100 km/h速度范围内可稳定模拟车辆启动空转、制动滑行等工况。该研究成果填补了防滑试验智能化控制的技术空白,为轨道交通车辆防滑性能评估提供了高精度、标准化的解决方案,对提升行业安全保障能力及推动防滑试验技术智能化发展具有重要意义。
研究·开发 | PMV 指标对地铁车厢热舒适性评价的适用性研究

研究·开发 | PMV 指标对地铁车厢热舒适性评价的适用性研究

摘要:为了研究 PMV 指标对地铁车厢热舒适性评价的适用性,分析了 PMV 热舒适指标的适用条件、地铁车厢热环境及地铁乘客的特点。在热工试验室对国内某地铁进行了车门常闭和循环开关门工况对比试验,研究车门频繁开关对地铁车厢内的空气温度及相对湿度的影响,依据相关标准 EN 14750-1:2006、GB/T 7928—2003、GB 37488—2019、CJ/T 354—2010 总结了目前国内地铁车厢内空气温度、相对湿度等参数的控制范围,分析了地铁乘客乘车时的身体活动水平及服装热阻特点。研究结果表明:对比车门常闭工况,地铁车辆循环开关门会造成车厢内平均空气温度及平均相对湿度变化曲线振荡更加明显、波动周期略微增大;国内地铁车厢热环境参数满足 PMV 指标适用的中等热环境范围;基于乘客与热环境已达热平衡的假设,可利用 PMV 指标对地铁车厢热舒适性进行评价,研究结果为地铁车厢热舒适性的优化提供参考。
研究·开发 | 无线 ECP 制动技术在我国重载列车的应用

研究·开发 | 无线 ECP 制动技术在我国重载列车的应用

摘要:我国铁路运输正在向高速、重载、高密度方向发展,增加列车编组长度和载重是提升货运能力的有效手段之一。然而,大长度重载列车的开行也使列车的操控难度加大和纵向力加剧。相较于传统的空气制动系统,电控空气(ECP)制动技术能够有效降低列车纵向力、减小列车的操控难度。目前广泛采用的缆接式ECP系统难以适应我国灵活多变的列车编组要求,随着无线传输设备的成熟,无线ECP制动技术得以广泛应用。文章基于单元列车和组合列车的无线自组网架构,结合无线ECP制动技术、线路特征感应技术和预约控制技术等,研究和探讨了如何降低列车纵向力和操控难度。目前,无线ECP制动技术已在我国万t级 C₈₀ 列车上完成了装车运用试验,并验证了其系统网络的稳定性和可靠性。
运用·检修 | 瑞典 Västtrafik 动车组外门水密性和防拖功能问题分析

运用·检修 | 瑞典 Västtrafik 动车组外门水密性和防拖功能问题分析

摘要:随着国内动车组不断出口海外,其质量水平直接影响动车组在海外市场的拓展。外门作为动车组运行安全的关键部件,其运行的稳定性会直接影响动车组的运行,因此有必要对外门的一些主要故障进行分析和解决。文章分析了瑞典 V?sttrafik 动车组外门在试验时出现的故障问题,重点探讨了外门水密性问题及新增的防拖功能问题。通过分析故障现象与工作原理,论证了在动车组总装阶段控制外门安装相关尺寸的重要性与合理性,并指出在试验阶段增加相应试验项点的必要性。最后,通过精确控制安装尺寸以及增加相应的尺寸卡控,有效地保障了外门安装过程中各关键尺寸的匹配精度;通过增加相应试验项点的方式,能够在试验阶段提前发现问题并解决问题,有效地降低了动车组在实际运营中发生相关故障的风险。
运用·检修 | 煤炭漏斗车隔板加强板故障分析及结构改进

运用·检修 | 煤炭漏斗车隔板加强板故障分析及结构改进

摘要:为了分析煤炭漏斗车隔板加强板在实际运用中产生变形和裂纹的原因,对在实际线路上正常运行的近万吨重载列车开展了全工况的动应力线路响应测试。实测数据的分析结果表明:在装载和卸载工况下,隔板加强板的上部、中部和下部所承受的最大应力均超过了其材料屈服极限。对隔板加强板进行的全工况疲劳寿命计算显示,在受载最严重的位置,车辆等效运行约201万km即达到疲劳寿命极限。同时,基于隔板加强板的实测载荷数据及受载特性,采用反推冲击力法建立了装卸载工况下的隔板加强板受载模型,仿真计算结果与实际运用中隔板加强板的受载情况基本相符。针对隔板加强板破坏的原因,提出了在隔板加强板内侧加焊2个角钢的结构改进方案,以实现补强效果。对改进后的隔板加强板结构进行强度和疲劳寿命分析表明,改进后的结构在强度和疲劳寿命方面均满足装卸载工况的使用要求。
运营·管理 | 铁路货车全生命周期运维的动态 SBOM 构建与应用研究

运营·管理 | 铁路货车全生命周期运维的动态 SBOM 构建与应用研究

摘要:MRO(maintenance, repair and overhaul)服务是铁路货车产品全生命周期管理的重要业务之一。为提升 MRO 主体企业服务保障质量,结合铁路货车时变性和动态性强的特点,文章提出一种面向动态 MRO 服务过程的服务物料清单(SBOM)。文章通过梳理铁路货车制造企业的服务保障数据结构和业务范围,定义了初始 SBOM 和动态 SBOM 两种结构来满足不同服务阶段的管理需求,通过研究不同 SBOM 的数据组成、构建及应用,实现了企业对 MRO 活动中各节点数据的闭环管理,推进了铁路货车智能运维技术的发展。
运营·管理 | 关于动车组闸片一级修动态检修可行性研究

运营·管理 | 关于动车组闸片一级修动态检修可行性研究

摘要:动车组闸片维护成本一直是动车组运维成本的主要支出,其更换作业量大直接影响现场生产组织。因此,进一步挖掘闸片剩余价值、优化闸片更换作业生产组织、计划性进行闸片状态修具有重大意义。文章从闸片数据检测精度、闸片更换作业量、检修作业计划、闸片更换作业能力等方面进行闸片动态检修可行性分析。在保证较高的闸片厚度检测及偏磨预测精度基础上,研究动车组闸片动态检修方案,可自动解析每日作业计划,识别检修修程,并可在一级修车组存在闸片超限时自动安排作业计划,根据作业能力均衡每日更换量。运用信息化手段替代当前二级修人工测量、纸质建档、跟踪卡控作业流程,通过系统统筹均衡排产,实施精准的计划性状态修。同时,对存在的风险进行预判并制定保障措施。
运营·管理 | 轨道交通 AI 大模型智能客服系统设计应用

运营·管理 | 轨道交通 AI 大模型智能客服系统设计应用

摘要:随着地铁智慧车站建设进程的加快和运营单位对提高管理效率的迫切要求下,乘客服务的智能化升级已成为当务之急。AI大模型技术的蓬勃发展,推动了其在客服领域的广泛应用。实践证明,面向业务垂直领域研发了专用模型并投入应用,显著提升了业务运行效率。文章借鉴其他行业先进的智慧客服解决方案,综合运用自然语言处理(NLP)、AI大模型、语音识别(ASR/SST)、知识库管理等前沿技术,采用“大模型+检索增强生成RAG”的方式构建了Agent智能体,设计了一套适用于轨道交通的AI智能客服平台应用方案。该方案经在地铁车站内试点应用,能够智能理解乘客的问询意图,并快速给出准确、生动、拟人化的回答,显著提升了客服服务的智能化水平,有效提高了乘客服务体验。经测算,在地铁车站推广AI智能客服所需要的saas服务费用约为290元/站/台/月,相比人工客服具有显著的经济可行性,有助于实现降本增效的目标。
运营·管理 | 基于 AnyLogic 的迁曹线运输组织优化策略仿真分析

运营·管理 | 基于 AnyLogic 的迁曹线运输组织优化策略仿真分析

摘要:迁曹线作为大秦重载运煤通道的核心区段,其运输组织效率直接影响“西煤东运”通道的整体效能。针对当前港口货运格局调整背景下线路通过能力紧张、列车运行图适配性不足、关键站点作业拥堵等问题,构建基于 AnyLogic 的运输组织仿真系统,通过精细化建模车站作业流程、车流组织规律及设备运用状态,设置轨道利用率、区间旅行速度等 6 项核心指标开展仿真试验。结果表明:菱角山站到发线能力缺口达 37.5%,滦县口折角列车延误率超 40%,是制约运输效率的主要瓶颈。基于仿真结果提出的“大站作业协同、车流径路优化、设备能力挖潜”三项策略,可使区间通过能力提升 18%,列车停站时间占比降低 22%,为迁曹线运输组织智能化优化提供量化支撑。
运营·管理 | 城市桥梁桩基托换工程安全分析

运营·管理 | 城市桥梁桩基托换工程安全分析

摘要:某城市高架桥桩基侵入在建地铁隧道,需要完成桩基托换处置。该项目面临着施工地质条件复杂、地面交通压力大、作业空间有限等技术难题,施工过程有较大安全风险。为减少对城市生活秩序的影响,在保证原有桥梁结构安全的基础上保障地铁隧道施工安全,文章对该项目的桩基托换工程施工方案进行了安全性分析与评价。安全性分析评价主要包括2个方面,一是通过数值模拟分析,得出桩基托换工程施工过程中地面和隧道位移、托换桩与托换梁变形等控制指标,以判断施工过程中的结构安全性;二是通过风险评估方法,对照相关技术规范要求与施工经验,以分析施工方案中相关安全措施的可行性与不足,对施工方案提出调整和优化建议,以指导现场施工。经过分析讨论,方案在结构设计上合理,在施工过程中需要进一步细化、改进相关安全措施。

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