高速铁路线间距标准优化研究

研究目的:线间距是高速铁路平面主要技术标准之一,也是一个国家高速铁路综合技术实力和先进水平的象征,线间距与土建工程和列车制造工艺密切相关。通过与世界各国高速铁路线间距的对比分析,结合联调联试试验数据,我国高速铁路线间距标准具有进一步优化的空间。本文结合影响线间距的主要因素,合理优化线间距标准,以提高中国高速铁路技术标准的国际化水平和竞争能力。研究结论:(1)现行高速铁路线间距标准具备优化的空间,以充分体现技术标准的适宜性和经济性;(2)优化后高速铁路线间距:350 km/h采用4. 8 m,300 km/h采用4. 6 m,250 km/h采用4. 4 m;(3)车站内两正线线间距采用交叉渡线时不应小于5. 0 m,采用单渡线时不宜小于4. 6 m;(4)本文研究成果对高速铁路设计具有借鉴意义和指导作用。     

我国高速铁路隧道技术要点与有关建议

研究目的:通过科研与建设、运营实践,我国高速铁路隧道工程形成了设计、施工、质量检测与验收的成套技术,对我国高速铁路隧道工程的技术创新、研究成果和建设中的经验教训进行总结,可为我国后续高速铁路隧道标准修编及工程建设提供依据,并为最终形成完善的高速铁路建设技术体系提供帮助。研究结论:通过对我国高速铁路隧道技术的系统总结,提出了我国高速铁路隧道的技术要点,并对存在问题提出了处理建议:(1)总结了我国高速铁路隧道的设计技术要点,包括解决高速铁路隧道空气动力学问题的设计措施、高速铁路大断面隧道结构设计技术、新型隧道洞门设计技术、因地制宜的防排水结构型式和结构体系等;(2)总结了我国高速铁路隧道的施工技术要点,包括大断面隧道控制爆破技术、施工机械化配套技术、不良地质隧道施工技术、超前地质预报与监控量测技术、隧道风险管理技术等;(3)总结了我国高速铁路隧道的质量检测技术、静态验收和动态验收要求;(4)针对我国高速铁路隧道存在的衬砌质量缺陷、渗漏水问题、洞门边仰坡稳定问题进行了分析,并提出了处理意见;(5)该研究可为今后的高速铁路隧道设计和施工不断改进及完善提供参考。     

基于舒适度的高速铁路线路设计与优化

研究目的:为了进一步提升高速列车旅客乘坐舒适度,在加快改进高速列车性能的同时,更要注重高速铁路线路的设计与优化。为此,针对高速铁路线路参数与舒适度关系进行系统的分析和研究。研究结论:(1)建立了基于线路参数的舒适度评价模型,并确立了相应的评价区间;(2)根据《高速铁路设计规范(试行)》(TB 10621—2009)进行线路参数设计时,既要考虑线路的实际地形及工况,同时还要兼顾旅客舒适度的要求,选择合理的平、竖面曲线参数,才能设计出相对比较合理和旅客满意的线路;(3)通过对基于旅客舒适度的平面曲线半径设计与优化理论的分析和研究,得出了不同设计速度下的平面曲线半径最小推荐值;(4)该研究成果可为今后高速铁路线路设计与优化提供指导。     

季节性冻土地区高速铁路设计施工技术

研究目的:为了使我国高速铁路适应各种严寒环境的建设和运营,本文在介绍季节冻土分布及工程特性基础上,回顾了我国季节冻土区高速铁路的发展现状,总结归纳了季节冻土区高速铁路路基冻胀控制技术以及轨道结构工程、接触网和动车组融雪除冰等其他控制技术的研究成果,并对其未来发展进行了展望。研究结论:(1)应尽量避免季节性冻土对工程结构的影响,从高铁的平稳、安全、舒适、耐久性方面考虑,以桥代路是有效的措施;(2)对高铁全生命周期健康状态进行全面监控,结合高铁结构变形规律,开展相关研究,确保高铁安全、高速、健康运营;(3)大力研发非接触式无损监测技术,避免监测仪器对高铁主体结构的影响,使监测结果及时为设计优化与养护维修提供重要依据;(4)不断认识、探索、积累和完善季节性冻土区高速铁路建造技术,同时加强对冻害原因与对策措施的系统分析、冻害机制与维护技术研究,建立季节冻土区高铁养护维修技术标准,逐渐使我国高铁适应各种严寒环境的建设和运营;(5)本研究结果对我国季节性冻土地区高速铁路的设计和施工技术有一定的指导意义。     

高速铁路接触网防雷措施及建议

研究目的:目前我国高速铁路地理区域跨度大,而且无备用系统,因此雷击一旦形成永久性故障将造成供电区段的停运。根据规范只有强雷区接触网才架设独立的避雷线,但我国高速铁路接触网一般处于多雷区,接触网未设避雷线,易遭受雷击引起损坏。为保证我国高速铁路接触网运行的高可靠性,文章结合我国高速铁路供电方式,提出关于高速铁路接触网防雷措施的建议。通过理论计算和实际分析,对我国高速接触网防雷进行研究。研究结论:(1)鉴于我国已开通的高速铁路雷击事故较频繁,通过对接触网遭受雷击闪络次数的计算分析,高速铁路接触网采用AT供电方式时,保护线PW线采用柱顶方式安装,正馈线采用合成绝缘子;(2)高速铁路应做好避雷器和保护线的接地,保障避雷设施正常运行;(3)建议完善我国接触网系统的耐雷水平、跳闸率或故障率等具体的指标要求。     

高速与重载列车3个牵引计算参数的界定值

我国高速铁路与重载铁路发展迅速,尤其高速铁路与高速列车的数量与品质已居世界前列,所以界定高速列车与重载列车一些有歧见的牵引计算参数非常重要。依据分析与研讨结果,3个相关的牵引计算参数(回转质量系数、牵引力使用系数及保有加速度)的界定值已经得出并予以推荐:(1)我国高速列车(含空货物列车)的回转质量系数应取定为0.10,重载列车的回转质量系数仍维持0.06,相关的列车运行时间和距离的计算公式见表3;(2)对于高速与重载列车而言,牵引力使用系数完全没有必要;(3)高速列车与重载列车以及其他列车保有加速度可按表6选用,对于最高速度360 km/h及其以上的高速与超高速列车保有加速度(计入回转质量系数)可降至0.04 m/s2左右,而重载列车的保有加速度至少要选用0.01 m/s2。     

京沪高速铁路高架站轨道系统长期监测技术

研究目的:高铁行车密度大、天窗时间短,列车的高速运营对轨道系统的安全性和平稳性提出更高的要求。高架站轨道系统是高速铁路轨道系统安全服役中最敏感最典型的区域,为保障列车的安全平稳运行,需建立高速铁路高架站-无砟轨道-道岔长期监测系统,实现高架站轨道系统服役状态的实时在线监控,并对可能发生的破坏进行预测预警。研究结论:(1)高速铁路高架站长期监测系统包含数据测量、数据采集传输及数据管理分析三大子系统,实现了监测数据的自动采集、传输、分析、预警预测等功能;(2)系统采用光纤光栅技术监测轨道受力和小变形,采用视频感知技术监测轨道敏感部位大变形,系统测量精度高、安全防范性和长期稳定性好;(3)利用长期监测系统对尖轨尖端的纵向位移和轨道板温度梯度的实时监测,发现尖轨尖端的纵向位移变化趋势与轨温变化趋势相同,但滞后于轨温变化,轨道板表面和底面的温度则呈周期性昼夜交替变化;(4)该研究成果可为高速铁路轨道系统的病害整治和养护维修提供科学依据。     

高速铁路18~#道岔接触网布置方式对比研究

研究目的:目前高速铁路18#道岔布置方式较多。本文旨在满足高速铁路弓网配合需要的前提下,对国内高速接触网道岔布置技术进行对比研究,为高速铁路建设提供技术支持。研究结论:(1)交叉布置方式由于动车组从正线高速通过时会接触到站线接触线,接触网线岔为硬点,影响正线弓网受流质量;(2)简单无交叉布置方式正线接触网与侧线接触网无交叉,易于布置及安装,动车组由正线高速通过时,受电弓不接触侧线接触线,但动车组从侧线进入正线时,受电弓弓角部分挤入正线接触线,同时侧线和正线接触线在受电弓中心的不同侧;(3)带导向悬挂的无交叉布置方式导向接触网位于正线和侧线接触网之间,在道岔岔心附近区域导向接触网始终与受电弓接触,使得受电弓平稳地从侧线过渡到正线或从正线过渡到侧线,减小受电弓与接触网的冲击,导向接触线亦不会出现非正常的磨损,该布置方式对速度适应性好,弓网受流性能佳,接触线始终在滑板范围内接触,且无线岔的硬点。     

我国高速铁路速度目标值问题的研究

196 4年日本建成东海道干线时速 2 0 0 km/h的高速客运铁路 ,揭开了世界高速铁路发展的序幕。由于高速技术日趋成熟和它自身所具有的技术经济特征 ,适应了各国经济、社会发展的需要 ,世界各国竞相提高速度、修建高速客运铁路 ,至今已有 10个国家 (日本、法国、英国、美国、意大利、西班牙、荷兰、俄罗斯等 )建成时速 2 0 0 km/h以上的高速铁路。高速铁路的修建和发展标志着世界铁路已进入了向高速发展的新时代。本论文不涉及对高速铁路系统模式优劣的比选 ,仅就对已报国家审批的高中速共线方案的高速铁路中的有关问题进行研究和探讨。本文提出了我国发展高速铁路是当务之急 ,讨论了高速铁路目标值的确定 ,对于高中速共线运行方案下的有关部分参数选取 ,提出了优化方法 ,以期为高速铁路规划和建设作参考 ,为深化研究提供基础条件。     

高速铁路桥梁雷达非接触测试技术研究

研究目的:我国高速铁路已超过3万公里,桥梁里程占比较大,桥梁数量众多、桥型多样、结构复杂,未来将面临大规模的检测和养护任务。因高速铁路的封闭式运营,桥梁检测的安全性及时效性要求较高,亟待研究发展线外远程非接触的测试技术,为高速铁路安全运营提供技术保障。研究结论:(1)差分干涉微波雷达具有连续、动态、远距离非接触和全天候、全天时等优点,能对高速铁路桥梁的结构参数进行在线监测;(2)在保证铁路正常运营的条件下,在线路外对武汉天兴洲长江大桥拉索频率以及铁路层桥面动态挠度进行了监测,取得了较好的效果,具有推广借鉴意义;(3)雷达对多根拉索的中部动态形变同步进行有效测试,振动信号显著及频率分辨率高,不仅能够提取拉索本身各阶频谱,而且能够准确提取桥梁结构整体的模态频率;(4)雷达测试技术可广泛应用于高速铁路桥梁结构力学参数的在线诊断,对结构的健康状态进行评估。     

近代高速列车技术进展

论述了近代高速列车的发展趋势是运行速度不断提高，RAMS不断增长，降低LCC，动力装置配置采用动力分散式；介绍了近代高速列车采用的新技术、新结构，其中包括大功率交流传动系统、高速转向架、高速制动技术、高速车体技术、车内环境及排污技术、列车监控与诊断技术等；最后阐明了近代高速列车维修现状及发展趋势。     

无速度传感器控制技术及其在大功率牵引传动中的应用研究

首先介绍在大功率电力牵引交流传动中,速度传感器在实际应用中存在故障率高的问题,总结了采用无速度传感器控制带来的诸多优点,接着分析了目前国外无速度传感器技术研究及其在轨道牵引传动中应用的现状,总结了异步电机转速在线估计的常用方法,分析了各种方法的优缺点和应用前景.针对无速度传感器技术在轨道牵引传动中应用的主要难点--电动机带速度重投、零频附近稳定运行等进行分析,介绍了目前国外解决这几个难点的技术方案,总结了进一步提高转速估计精度的方法,预测了无速度传感器技术在轨道牵引传动中应用的前景.     

高速铁路供电维修方案探讨

高速铁路供电应用了大量新技术和新设备,提升了供电系统的可靠性和安全性,同时也对供电设施维修管理提出了新的要求。结合多条已开通高速铁路供电维修的设计经验及高速铁路设计规范的编写心得,对我国高速铁路供电维修的机构设置、总平面布置、工器具及仪器仪表配置、安全检测监测技术应用等主要技术标准提出了建议。     

多传感器定位在高速铁路的应用

提出了列车运行控制系统对定位技术的要求，引入了多传感器融合定位技术概念，并分析了现有的各种传感器与测速装置的特点。通过对多传感器融合技术的分析，说明多传感器融合定位技术能满足高速铁路列控系统的严格要求。为了使多传感器融合定位技术能够真正在高速铁路中得到应用，提出了深入研究的方向。     

高速列车减振降噪技术研究

阐述了控制高速列车振动、噪声的必要性,提出了控制铁路列车振动噪声的基本对策,论述了高速列车声学优化设计的技术。     

高速电气化铁路铜合金接触线制造技术新进展

牵引供电系统中直接影响列车安全及运行速度的因素之一就是接触线,因此研究高速铁路接触线制造技术成为高铁建设的一个重要课题。我国在传统铜合金接触线制造技术的基础上,开发出先进的高强度接触线制造技术,可满足时速350km及以上高速铁路要求。     

我国高速铁路轮轨系统尚应深入研究的几个技术问题

高速铁路轮轨系统技术是确保列车高速行驶安全的关键。轮轨系统技术条件的影响因素 ;最高行车速度、运输组织、机车车辆和线路结构等重大问题应深入研究。本文结合日、德等国高速铁路情况 ,提出设计运营工作中存在的问题 ,可供立题研究。     

高速列车气动噪声的研究与控制

阐述了气动噪声研究的数值仿真方法和测试技术,分析了高速列车各主要部位气动噪声的形成机理,从而可以采取准确措施,进行高速列车气动噪声的有效控制.     

阐析高速铁路接触网施工工艺与作业指导书

我国电气化铁路建设从普速发展到高速,就接触网系统来说,设计和施工技术经历了3个阶段的质量提升,上了3个台阶,为施工技术达到国际一流水平奠定了基础。这都是由符合工程特点的施工工法、工艺及作业指导书作保障实现的。但在此前几年的高速铁路接触网施工中了解到,各施工单位编写的或执行的施工工艺及作业指导书,其工程分类和应包括的项目及内容不但不统一,而且有较大的差别,以致造成施工质量和精度不能保持在一个较高的水平上。为此结合高速铁路接触网设计对其施工工艺及作业指导书进行进一步阐析。     

先简支后连续技术在高速铁路PC桥中应用初探

高速铁路桥由于高速行车平顺性的需要 ,对桥梁的刚度、上拱度等提出很高的要求。高速铁路桥梁中大量采用的是预应力混凝土简支梁 ,为满足技术要求 ,梁高较大 ;连续梁桥的受力和变形性能优于简支梁桥 ,但由于连续梁施工的复杂性 ,影响其在 40m以下跨度铁路桥中的使用 ;采用先简支架设、后体系转换为连续梁的先简支后连续结构和工艺 ,综合了简支梁和连续梁的优点。以高速铁路桥作为应用背景 ,通过对比分析 ,对预应力混凝土先简支后连续梁的施工、构造、受力、刚度和后期徐变上拱度等进行初步的探讨 ,论证其在高速铁路桥梁中应用的优越性。