基于ARM的铁道车辆运行平稳性测试系统的设计

平稳性指标是衡量铁道车辆运行品质的主要技术参数。根据ARM处理器AT91RM9200的工作原理和性能特点,提出了一种基于ARM嵌入式技术的车辆运行平稳性系统设计方案。系统采用了嵌入Linux操作系统,分析了系统的软硬件功能结构。系统性能可靠,价格低廉,适用于一般振动信号的采集和分析。     

基于STM32的列车总线实时数据采集系统的设计

为解决目前车载系统的维护工作量大、繁琐、效率低的现状,设计一个基于STM32单片机的便携式列车总线实时数据采集系统。该系统用于对MVB、PROFIBUS总线的通信过程进行实时数据采集,通过上位机软件对采集的数据进行解析,大大提高车载系统的维护效率。实际应用表明该数据采集系统具有便携和调试方便的优点。     

基于流数据的列车在线状态监测方法研究与应用

为实时地监测列车在线状态,传统的阈值检测方法只能从数值表现上对设备或系统状态做出判断,而忽略了数据趋势性变化所反映出的列车健康状态变化信息。文章针对列车在线运行过程中产生的流数据提出了一种基于一致性表现的流数据分析方法,其在离群异常点提供报警的同时,能够从特征变化趋势中挖掘信息,同时开发了一套应用于列车多功能车辆总线MVB网络的智能维护设备来搭载和验证算法;基于列车实测数据和故障注入技术在实验室模拟了列车总线网络测试环境,以列车气制动系统为分析对象对所提方法和所开发的设备进行了测试。结果表明,其能够有效地对突发性异常进行报警,在健康状态早期、中期和后期的报警识别率分别为85.7%, 71.4%和57.1%,且能够较好地识别和监测设备性能的衰退。     

列车舒适度和平稳性测试仪的设计与实现

根据UIC513标准和GB5595-85标准，采用数字信号处理器（DSP）计算列车舒适度和平稳性，设计出便携式列车舒适度和平稳性测试仪。测试仪的基本工作原理是：DSP通过计算列车车体在一段时间内3个方向振动加速度的加权均平方根值的综合值，得到列车车体综合乘坐舒适度指标值；将测得的加速度按频率分组，统计每个频率段中不同加速度的平稳性指标值，然后对各频率段的平稳性指标值进行加权处理，得到列车的横向和垂向平稳性指标值。把测试仪采集到的列车上的原始振动加速度信号传输给计算机进行检验计算。将计算结果与测试仪检测结果进行对比分析可知：测试仪能准确测量列车的舒适度与平稳性。且测试仪还具有稳定性好、携带和使用方便的持点。     

信号电源在线监测系统中的可靠性设计

针对提高信号电源在线监测装置的可靠性,从装置供电的可靠性,数据精度的可靠性,数据存储的安全性及软件的安全设计几个方面,提出切实可行的解决方法.     

列车车轴裂纹的振动特性分析及在线监测方法

以危害性极大的车轴横裂纹为研究对象,分析裂纹车轴的振动特性,设计车轴裂纹在线监测系统。研究表明:当车轴存在裂纹时,其振动具有非线性特性,振动中出现各次谐波分量;1次和2次谐波的响应变化随裂纹扩展而增大,变化幅度随裂纹在车轴上的位置不同而不同,且2次谐波比1次谐波的响应变化大得多,3次及其以上的谐波对较浅裂纹来说可以忽略。结合机车车辆轮对振动监测的特殊性,提出综合运用转速跟踪采样、时域累加和平均、历经谱分析等方法对车轴裂纹进行振动监测分析,可有效抑制由支承轴承、车载设备或偶然性激励引起的背景噪声。经过在机车车辆轮对跑合试验台上的监测试验,监测结果与实际车轴裂纹相符,表明提出的在线监测方法能有效监测和识别列车车轴裂纹。     

高速列车车间悬挂对运行平稳性影响的研究

以列车为研究对象,采用面向对象的建模技术,建立了带车端悬挂系统的5辆车编组、3辆车编组以及单车的垂向及横向非线性动力学模型,对高速列车的运行平稳性进行研究。对单车和3辆车编组的列车模型的频域分析表明车辆间加入车端悬挂系统增加了车辆间的耦合,能有效地提高列车高速运行时的平稳性。运用5辆车编组的列车动力学模型,采用时域仿真的方法,对车端悬挂参数进行了研究。研究表明车端的横向及垂向刚度和阻尼分别对列车的垂向和横向运行平稳性影响较大,车端的纵向能同时起到抑制车辆点头和摇头振动的作用,但需要设置较大的数值。     

地铁信号设备在线监测系统设计与实现

通过多种类传感器技术实时获取信号设备运行基础数据,利用无线通信、网络等技术实现数据传输,搭建地铁信号设备在线监测系统。系统具有对道岔、转辙机、有源应答器、轨道电路以及信号设备、电源设备和系统的实时监测功能,有利于信号设备维护和管理人员远程实时监测运营信号设备的运行状态,便于设备运用、维护与诊断。     

基于ARM的双路差分同步采样电路设计与实现

随着科学技术的快速发展,FMCW雷达应用非常广泛,雷达系统对差频信号精确采集决定着测距的精度.为实现对宽带高频信号的精确采样,基于ARM单片机设计了一种双路差分同步采样电路系统.该系统不仅可以实现普通数据采样功能,还可以实现多通道、高精度、高采样率的差分同步采样功能.系统以ARM单片机为主控芯片,使用ARM内部ADC模...     

基于LSTM网络高速列车悬挂系统故障预测方法研究

高速列车悬挂系统安全性对于整车安全运行非常重要,对悬挂系统进行全生命周期状态监测以预测其故障成为不可忽略的研究内容.当高速列车悬挂系统发生机械故障时,产生振动加速度,信号呈现非线性、非平稳特征.文章提出一种基于LSTM网络的高速列车悬挂系统故障预测方法,通过SIMPACK建立某型号高速列车整车模型,获得重要部件在各健康...     

高速列车车下设备舱远程监测系统开发技术研究

文章以LabVIEW软件作为研究平台,完成了高速列车车下设备舱远程监测系统的研究和设计。系统数据采集使用LabVIEW FPGA数据采集模块,应力采集采用流程化配置,数据传输采用DMAFIFO方法,使得系统实现了车下设备舱关键受力部位数据的实时采集、实时显示、快速储存和离线回放等功能。     

基于经济效益的高速铁路列车开行方案评价及调整

高速铁路列车开行方案优劣直接影响高速铁路的市场经济效益,而列车开行方案评价是优化开行方案的基础.为优化运输组织、提高经济效益,从营运能力、盈利能力和服务能力3个方面构建高速铁路列车开行方案评价指标体系,引入后退法思想筛选指标,构建基于决策偏好的超效率DEA评价模型确定列车开行方案经济效益评分,利用投影原理构建基于投入要素限制的调整优化模型,优化调整DEA无效的列车开行方案.以京沪高速铁路为例,结果表明,该方法能较好地反映高速铁路列车开行方案资源利用和产出效率,能为高速铁路列车开行方案优化提供理论指导和决策依据.     

基于京沪高速铁路运行图的高速路网理论研究

我国拟建的京沪高速铁路运营初期采用高、中速列车混行的运营模式决定了高速铁路列车运行图不能脱离既有路网单独编制，论文从京沪高速铁路列车运行图编制角度，提出了两层网络表示法构建基于京沪高速铁路的高速网状线路理论，宏观层用来描述网状线路的结构和线路衔接关系。计算高，中速列车的运行径路；微观层以轨道电路，道岔等单元计算列车的接，发车进路以及平行，敌对进路，仿真结果证明该理论可以应用于京沪高速铁路运输组织相关问题的研究。     

高速铁路异物侵限监测范围对列控系统处理影响研究

异物侵限灾害的影响范围由防灾设计单位确定,并向信号设计单位提供具体资料。从防灾专业的角度,异物侵限监测范围越大越好,但从信号专业的角度,监测范围设置过大可能会导致设计的异物侵限灾害影响范围大于实际的影响范围,从而影响行车效率甚至危及行车安全。文章分析公跨铁立交桥异物侵限监测范围对列车运行控制系统（简称:列控系统）处理的影响,通过公式计算给出二者关系,并分别从防灾和信号角度提出了合理的建议。     

高速列车的控制、监控与诊断技术

概述了高速列车对可靠性、可用性、可维护性和安全性的要求,具体介绍了高速列车在动力控制、运行监控、故障监测与诊断及通信网络等方面的技术动态。     

基于高速列车振动荷载的桩-土-结构相互作用分析

通过总结高速列车振动荷载相关研究,给出高速列车振动荷载简化表达式。将端承桩看作连续分布水平弹簧-阻尼单元的动力Winkler地基梁模型,建立不考虑轴向力影响的动力平衡微分方程,利用Laplace变换求得动力荷载作用下的水平动力阻抗,通过群桩模型计算结果验证其频率相关性,随着荷载频率变化,水平动力阻抗出现大幅度振荡。建立86 m×142m×86 m 3跨高速铁路刚构桥有限元模型,分析高速列车通过时考虑与不考虑桩土相互作用的桥梁动力响应。对比计算结果,考虑桩-土相互作用的影响,结构将产生更大的位移响应,而上部结构节点力却相应减小;随着列车运行速度变化,桩土相互作用强度也同时发生改变;土层材料参数的变化也将影响桩-土相互作用强度,而且浅层土的影响大于深层土。     

面向节能的高速列车追踪控制方案研究

提出一种基于改进人工蜂群算法的高速列车节能优化方法.通过对高速列车进行受力分析,以牵引计算理论中的运动学方程为支撑,结合列车属性和线路条件建立以列车运行能耗最小的数学模型.决策变量为列车工况以及相对应的工况改变点.针对模型设计基于交叉操作的全局人工蜂群算法,并设计了简单遗传算法作为比较.在此基础上,以前车对后车的限速作...     

列车安全监控专家系统的研究

通过观察司机操纵列车运行的过程，对影响列车运行安全的因素进行分析，提出了列车安全监控专家系统的思路，介绍了列车运行安全监控实时专家系统的原理、设计和系统的工作流程。     

基于遗传算法对高速列车速度曲线的优化

为了保证列车运行安全、提高运输效率,满足旅客舒适性和列车节能等要求,必须对高速列车的运行速度进行优化.文章在完成列车自动运行系统中列车速度曲线多目标模型的基础上,选择和运用遗传算法完成了列车运行速度曲线的优化.根据工程实际的需要,尝试从编码方案、复制算子、交叉算子、变异算子和适应度函数的尺度变换等角度来改进遗传算法.最后在Visual C++6.0平台上完成了遗传算法的验证.