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智慧轨道交通

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2026年03期

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研究·开发 | RFID 技术在铝合金车体型材组装中的应用研究

研究·开发 | RFID 技术在铝合金车体型材组装中的应用研究

摘要:轨道交通车辆铝合金车体由不同规格的长大中空型材组装焊接而成,因焊缝质量要求高,且型材挤压后易存在尺寸偏差,传统组装需对实测数据进行人工匹配以满足尺寸公差要求,存在费时费力、工作量大等问题。为提高轨道交通车辆侧墙组装效率,文章根据无线射频识别(radio frequency identification, RFID)技术原理,研究设计了一套铝合金车体型材匹配系统。该系统通过智能移动读写系统采集处理数据,优化配置读写系统天线和抗金属标签天线,创新设计专用识别算法,成功解决了型材仓储定位识别、尺寸数据采集和数据快速匹配等难题,实现了型材组装的最优匹配,降低了工人劳动强度。详细阐述了该系统的设计架构、核心思路及实际应用效果,为轨道交通车辆智能制造的技术升级提供参考。
研究·开发 | 动车组无线温度监测技术研究

研究·开发 | 动车组无线温度监测技术研究

摘要: 动车组新车型在运行试验过程中, 需对动力电缆及其连接器的发热情况进行持续监测。目前一般采用测温试纸测试法, 由于该方法存在测温误差较大、排查不便、易受环境干扰等不足, 文章设计了一套基于微处理器和无线通信终端的无线温度监测系统。该系统基于虚拟仪器技术搭建了温度分析和显示部分; 采用 STM32F103RCT6 微处理器和 DS18B20 温度传感器组成了温度采集模块; 无线传输模块采用工业无线通信终端 DTD433ME, 以实现监测数据的无线传输。该系统检测准确度高, 支持实时监测; 工作人员无需进入测温部位排查监测结果, 通过计算机与无线终端连接即可远程查看温度数据; 监测结果可自动生成报表, 显示一段时间内被测部位的温度变化情况, 便于工作人员分析判断发热情况。系统采用模块化设计, 通过更换不同型号的无线通信终端可实现不同距离的信号传输。
研究·开发 | 数字孪生动车组模型构建方法及其应用方案研究

研究·开发 | 数字孪生动车组模型构建方法及其应用方案研究

摘要:数字孪生技术是智能制造的关键技术,然而其在轨道交通尤其是动车组运维领域的实际应用仍相对有限,为此,文章研究探索将数字孪生技术引入动车组智能运维,通过构建面向动车组的数字孪生系统,提升运维智能化水平、降低运维成本并提高运维效率。研究围绕数字孪生系统的核心架构展开,重点阐述了数据基座、数字化模型、数据中台和信息物理平台四大模块的协同工作机制,特别强调了数字化模型构建的重要性,包括信息模型、机理模型和领域模型的开发,并综合运用三维建模、机理建模和图神经网络构建知识图谱。文章还阐述了数字孪生技术在动车组牵引系统、制动系统、走行部系统、车门系统、空调系统和电路系统中的应用,并采用多模型融合方法实现了对动车组各系统健康状况的全面评估和实时监控。研究通过数字化建模、深度搜索算法和人工智能技术,成功开发了故障诊断功能,实现了故障智能诊断与应急处置的闭环管理。研究结果表明:该技术不仅提升了动车组的可靠性和安全性,还降低了实车训练的风险和成本,提高了工作人员的培训效率,为高速动车组智能运维提供了可行的技术路径与系统方案,有助于推动轨道交通行业的数字化转型,相关成果也可为后续研究提供参考和借鉴。
研究·开发 | 新能源机车智能照明系统技术研究

研究·开发 | 新能源机车智能照明系统技术研究

摘要:新能源机车司机室是整个机车运行的控制中枢,是保证机车行车安全的工作空间。为驾驶员提供良好、舒适的作业环境是十分必要的。司机室内照明环境对于保障机车司机视觉作业具有不容忽视的作用,照明系统的控制效果是确保司机室内驾驶员安全和提供舒适工作环境的关键因素之一。文章以新能源机车为研究对象,经过对新能源机车现有照明系统的结构和组成进行研究,采用多模态控制理念,以智能控制器为核心,采用语音交互系统和触摸屏的触控交互两种交互方式,引入光照度传感器和人体感应传感器两种智能传感器,并对现有司机室顶灯进行改造,运用智能算法实时调节司机室内光照强度,最终为驾驶员提供一个舒适、节能、高效、环保、安全的绿色照明环境,实现智能照明系统的照度自适应控制。
研究·开发 | 城市轨道交通列车控制子系统通信信号 Transformer 优化算法

研究·开发 | 城市轨道交通列车控制子系统通信信号 Transformer 优化算法

摘要:城市轨道交通列车控制子系统交互信号较为复杂,信号与信号之间难以平滑过渡,导致损失值不稳定,存在信号波动振幅和振动频率较高的问题。为解决这一问题,提出了城市轨道交通列车控制信号Transformer优化算法。基于子系统交互信号,对其进行了信号增强,提取信号振幅特征、频率特征和相位特征,进行了序列化处理,使其能够与Transformer的输入适配。在Transformer架构下,设定自注意力机制,应用前馈神经网络,对序列化特征进行非线性变换,将其输入到解码器中,生成信号优化结果。以子系统交互信号的准确性和稳定性为优化目标,分别设定损失函数、综合损失函数,衡量信号优化结果的损失值是否符合设定阈值,若不满足,则需应用反向传播算法,对Transformer参数进行调整,直到其输出最优的信号优化结果。试验结果表明,城市轨道交通列车控制子系统通信信号Transformer优化算法应用后,综合损失函数具有更快的收敛速度,信号波动振幅和振动频率均较低,信噪比均值为57.12 dB,实现了子系统交互信号有效优化。
研究·开发 | 一种基于两段式模型的列车车厢视频监控算法

研究·开发 | 一种基于两段式模型的列车车厢视频监控算法

摘要:轨道列车车厢环境复杂、人员流动性大,对列车健康运营具有重要影响。为优化此类问题,并考虑检测分析的准确性和对车载边缘计算设备的适配性,文章采用基于AI深度学习两段式模型架构的视频监控算法,对车厢内部拥挤情况、乘客是否存在异常行为、遗留物品情况进行有效智能分析。该架构采用目标检测与场景分析分离的阶段性分析模式;一阶段模型过滤出关键片段,二阶段模型开展行为分析。模型端通过联合注意力机制提升列车车厢内目标的识别能力,部署端通过模型量化、多线程应用、多目标跟踪,增强整体算法的鲁棒性与推理速度。整体算法可在保证实时性的同时对车厢内乘客行为进行有效分析,辅助列车工作人员保障列车健康运营。
研究·开发 | 330-15 型过渡车钩性能试验研究

研究·开发 | 330-15 型过渡车钩性能试验研究

摘要:针对机车在连挂、牵引及紧急制动工况下对电客车进行救援及回送的应用场景,文章采用纵向动力学等计算分析方法,对过渡车钩的适用能力进行校核,并结合性能试验对过渡车钩的性能进行测试。首先,通过纵向动力学仿真计算,验证了过渡车钩在2 km/h的运行速度连挂和在25 km/h的运行速度紧急制动这两种工况下均满足强度要求;其次,通过曲线连挂分析表明,在R250 m曲线线路上,过渡车钩连挂时的最大摆角为4.06°,具备顺利连挂的条件;最后,通过模型分析表明过渡车钩有较好的防跳性能。基于仿真计算结果,对预设工况下的过渡车钩性能展开了充分的试验测试,得出在曲线连挂、救援牵引以及紧急制动的工况下过渡车钩的工作情况,为过渡车钩性能参数的确定以及保障电客车救援回送的安全作业提供了依据,并根据计算分析及试验结果提出了过渡车钩应用的合理化建议。
研究·开发 | 160 kW 高频辅助电源的多路并联均流均压控制

研究·开发 | 160 kW 高频辅助电源的多路并联均流均压控制

摘要:随着城市轨道交通客流量的日益增长,在国家新型城镇化与“双碳”目标的战略背景下,文章首先提出了一种多路并联高频辅助电源系统拓扑结构,随后对升压斩波与逆变模块进行了建模分析,并设计提出了适用于多路并联系统的均流均压双闭环控制策略,最后通过 Simulink 仿真试验对该策略进行了验证。仿真结果表明,多路并联高频辅助电源系统在双闭环控制策略下,使得 2 台并联设备最终达到良好的均流均压控制效果,且系统动态响应迅速,稳态误差较小,所有的稳态误差都能控制在 5% 以内,最低可达 0.058%。在 2 次负载突增过程中,系统调节时间分别为 0.033 s 和 0.046 s,2 台并联设备的升压斩波模块和整流模块输出电压分别能稳定在 960 V 和 650 V,由此验证了所提控制策略的可行性与有效性。
研究·开发 | 车载 TCMS 无线网关的发展与应用前景

研究·开发 | 车载 TCMS 无线网关的发展与应用前景

摘要:文章针对车载列车控制与管理系统(TCMS)中的无线网关的发展与应用前景进行了研究与探讨。通过对车载TCMS中无线网关的概述、关键问题分析、发展趋势及实际应用展望进行深入分析,提出了一系列创新性观点和建议。针对当前车载TCMS中无线网关存在的问题,提出了相应的解决方案,并对未来的发展趋势进行了展望。通过相关案例分析和数据支持,论证了车载TCMS中无线网关在实际应用中的巨大潜力和广阔前景,该研究对于推动车载TCMS中无线网关的发展、提升其在实际应用中的性能和稳定性具有重要的理论和实践意义。
研究·开发 | 城轨车辆 TCMS 数据无线传输系统设计研究及实现探讨

研究·开发 | 城轨车辆 TCMS 数据无线传输系统设计研究及实现探讨

摘要:当前,国内轨道交通行业正处于快速发展阶段,然而运维新模式的技术应用、设备配置与行业规模扩张速度不相匹配,致使轨道交通运维压力持续攀升。这一现状对于正线故障事件的处理能力和运营网络自救能力提出了更高的要求。与此同时,结合城市轨道交通车辆智能化发展的需求,迫切需要开展车辆TCMS数据无线传输系统的研究与设计。首先,文章对城市轨道交通车辆TCMS数据无线传输系统的典型工作场景和功能要求进行了分析。其次,重点分析了无线传输系统中TCMS数据采集、数据流向、传输方式以及传输安全防护的现状和问题。最后,提出了针对上述典型问题在实现层面的设计思路,为城市轨道交通车辆TCMS数据无线传输系统的落地应用提供了技术参考。
研究·开发 | 基于空调系统年度总能耗的车体 K 值研究

研究·开发 | 基于空调系统年度总能耗的车体 K 值研究

摘要: 车体 K 值是轨道交通车辆的重要参数指标, 可影响空调系统能耗。空调系统年度总能耗包括制冷能耗和采暖能耗, 是衡量车辆是否节能的重要指标。基于空调系统年度总能耗研究轨道交通车辆车体 K 值能避免单个工况的片面性, 以青岛地铁某 4 编组中间车为研究对象, 按照国际标准 ISO 19659-3:2022 中空调系统年度总能耗的算法, 结合由气象数据构建的各个运行点的权重, 计算和分析了车体 K 值不同时, 空调系统年度总能耗的变化。结果表明: 空调系统能源消耗大, 随着车体 K 值减小, 被试车空调系统年度总能耗降低; 被试车采用的是变频空调, 空调系统年度总能耗随车体 K 值变化呈现出明显的规律性; 车体 K 值降低 50% 时, 能减少 15% 的空调系统年度总能耗, 在寿命周期内能节约大量电能。因此, 设计车体 K 值时应综合考虑各方面参数。
研究·开发 | 轴端发电技术应用研究与探讨

研究·开发 | 轴端发电技术应用研究与探讨

摘要:为了适应铁路货运智能化的发展需求,满足现代化铁路运输对电空制动、车辆状态监测、车辆智能运维等设备和技术的供电需求,文章针对铁路货车车载自供电系统关键技术展开应用研究。基于轴端发电技术体积紧凑、适配性强等优势特征,文章分析了其发电原理与装置架构,提出了一种适用于我国铁路货车轴端发电装置的高可靠性解决方案。为了提升运输效率与安全保障能力,针对该轴端发电装置的可靠性问题,进行减振方案优化分析;研制发电装置的防脱落安全保障装置;通过轴温监测系统,分析发电线圈温度对轴端发电装置可靠性的影响。该发电装置目前已完成装车试验,系统运行可靠性验证指标达到行业标准,为我国铁路货运装备智能化升级提供了关键技术支撑。
运用·检修 | 北京地铁车辆架修及停车资源共享方案研究

运用·检修 | 北京地铁车辆架修及停车资源共享方案研究

摘要:城市轨道交通网络化运营条件下,实现线网基地的架修及停车资源共享对于优化资源配置、降低运营成本、提高网络运营效率具有重要意义。针对北京市地铁线路多、车辆基地多、车型多、建设时序不同、维修制式不一致、维修设备数量分配不均、使用效率不平衡等问题,在调研国内外城市轨道交通车辆基地资源共享现状研究的基础上,结合北京市既有车辆基地和停车场资源配置情况,提出了北京地铁线网车辆架修及停车资源共享分析及综合评价方法。基于列车“转运成本”和“扩建成本”的目标提出了北京地铁线网架修资源共享方案,基于“均衡分布”和“近停远修”的原则提出了北京地铁线网停车资源共享方案,研究成果可为后续共享车辆段和停车场建设提供辅助决策参考依据。
运用·检修 | 5T 设备检修信息化功能的实现探讨

运用·检修 | 5T 设备检修信息化功能的实现探讨

摘要:5T 设备作为铁路运输安全体系中不可或缺的一环,承担着及时发现车辆故障、预防事故发生的重任,其重要性不言而喻。这些精密的设备通过先进的检测技术,能够在车辆运行过程中捕捉到细微的异常,从而有效保障铁路运输的顺畅与安全。为了确保 5T 设备的持续高效运行,日常检修工作显得尤为重要。检修工作不仅要按照既定的检修规程严格执行,还需兼顾设备上线作业的需求。这意味着在安排检修计划时,必须充分考虑到铁路运输的实际运营情况,确保检修工作不会干扰到正常的行车秩序。在此背景下,“天窗修”制度应运而生。它要求所有涉及上线作业的设备检修,都必须在特定的“天窗点”内进行,即利用列车运行图中的空闲时段进行检修作业,以最大限度地减少对运输的影响。然而,如何在“天窗点”计划内科学合理地安排设备检修,成为了一个亟待解决的问题。这要求相关部门不仅要确保设备检修不超期,还要在保证检修质量的前提下,不断提高工作效率和自动化水平。同时,检修行为的规范化也是确保铁路行车安全的关键。为此,需要建立一套完善的检修管理体系,包括精确的检修计划制定、高效的检修作业执行、严格的质量监督以及持续的自动化水平提升等。这样才能保障 5T 设备始终保持良好的工作状态,为铁路运输安全提供坚实保障。
运用·检修 | 电子设备硬件测试存在的问题及对策

运用·检修 | 电子设备硬件测试存在的问题及对策

摘要:列车制动、牵引、网络等系统控制单元多为电子设备,目前电子设备复杂程度越来越高,为保障电子设备在列车运行中的可靠应用,需进一步强化硬件测试工作。但现有硬件测试在通用性、覆盖率、测试深度及实际效果等方面还存在诸多问题。针对上述问题,文章开展针对性研究:围绕电路板卡测试用例复用问题,重点开展测试用例通用性研究;针对测试用例覆盖率不足的问题,推进测试覆盖性研究;为解决测试执行时间紧张的问题,开展测试开展时机研究;面对测试深度不足的现状,实施黑盒与白盒测试研究;针对测试缺陷发现率低的问题,开展潜在缺陷专项研究。改进后的测试实践结果显示:测试用例通用性显著提高,编写时间大幅缩短;用例类型已覆盖功能、性能、可靠性及故障测试,覆盖率进一步提升;将测试工作前置至原理图、PCB图设计阶段,为测试执行预留了更充分的时间;被测对象从板卡细化到具体电路与元件,同步强化了测试深度与覆盖率;同时总结了缺陷发现的关键要点,有效提升了缺陷发现效率。
运用·检修 | 120 型空气控制阀试验台在运用过程中存在的问题及改进建议

运用·检修 | 120 型空气控制阀试验台在运用过程中存在的问题及改进建议

摘要:针对 120 主阀在既有 120 型空气控制阀试验台上试验过程中出现的问题,文章从故障现象、原因以及造成的影响等方面进行了介绍和分析。围绕该试验台不能直观反映 120 主阀稳定性、制动位列车管压力变化以及连续试验与单项试验的试验过程和结果有差异等不足,文章从试验方法和试验台改造等方面展开了研究和验证,提出了通过控制列车管减压速率引起制动作用来作为检测稳定性的试验办法和判定标准(列车管减压速率小于 2.5 kPa/s),并进一步建议增加制动位列车管检测试验项点和优化单项试验程序等措施。实施上述改进措施后,使得 120 型试验台的测试方法更为科学有效,能够更准确地识别 120 主阀存在的问题,避免零部件的错装与漏装,从而有助于从源头上消除 120 主阀产品的质量隐患,正确指导操作人员进行故障判定和产品返修,为铁路货车的行车安全提供可靠保障。
运营·管理 | 基于构型的铁路货车产品全生命周期数据追溯管理研究

运营·管理 | 基于构型的铁路货车产品全生命周期数据追溯管理研究

摘要:在铁路货车市场、制造与运维复杂性不断增加的背景下,随着智能制造与大数据技术的深度融合,实现产品数据的高效精准贯通至关重要。文章聚焦铁路货车产品数据跨业务阶段管理难题,通过借鉴航空航天、军工及国外轨道交通领域经验,深入探讨了基于构型的铁路货车产品全生命周期数据追溯管理。结合实践,从构型理论概述、产品构型管理、管理数据要素、构型数据应用等方面展开了系统分析,指出当前面临数据整合难度大、标准化程度低等挑战。研究表明,基于构型的全生命周期数据追溯管理方法,可有效提升铁路货车产品数据管理的效率与质量,推动铁路货车制造业向数字化、网络化、智能化转型升级。
运营·管理 | 地铁设备运行质量评估模式探析

运营·管理 | 地铁设备运行质量评估模式探析

摘要:文章结合地铁设施设备的实际运行情况和特点,根据各专业设施设备发生故障时可能对运营产生的影响程度及运行故障率情况,从2个维度对地铁各专业设施设备故障进行分级,并对2个维度分级进行详细列明及赋予对应的权重分数,同时利用举例的方式根据重要性原则对单专业内部各系统设施设备赋予对应的权重分数,作为模型建立的基础。再者,通过利用统计学原理及实际设施设备运行故障产生规律,分别选用相应的扣减分数学函数,用举例的方式简明扼要地进行函数计算说明,完整地建立设施设备运行质量评估模型,达到了用直观的数字分数反映设施设备运行情况的目的,从而使设备管理者清晰了解各设备系统的运行情况,采取针对性的应对措施,为下一阶段设备维保提供有力依据。
运营·管理 | 城阳区低运量轨道交通线网规划方案研究

运营·管理 | 城阳区低运量轨道交通线网规划方案研究

摘要:为匹配近期青岛市城阳区在上位规划、行政区划、产业布局、重大交通枢纽落成等的变化,通过分析既有有轨电车线网在适应性及匹配性不足等问题,提出了城阳区轨道交通低运量线网方案的发展战略和发展目标。采用交通需求法、线网覆盖法及回归分析法3种方法对城阳区低运量轨道交通线网规模进行匡算,运用熵权法计算得到各匡算方法的熵权重,最终得到适合于城阳区的低运量线网规模参考值。围绕线网方案的战略目标,结合城阳区的地理特征及发展组团分布特征,将城阳区分为东、西2个片区分别进行线网骨架的构建及具体线路的匹配,规划形成了“层次清晰,全区覆盖,突破阻隔,助力发展”的符合城阳区需求的低运量轨道交通线网,并从线网规模、密度、组团覆盖等方面进行了总结评价。

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