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文章编号:1008-7842(2005)01-0023-04摆式列车技术的发展冯 龙,朱衡君(北京交通大学机械与电子控制学院,北京100044)摘 要 简述了开发摆式列车的重要性和迫切性,介绍了摆式列车的原理、组成与分类,国外主要摆式列车的特点。
在此基础上,论述了我国摆式列车的研制、开发与运用中适用于我国铁道线路的列车类型和关键技术,并提出了相关建议。
关键词 摆式列车;倾摆系统;提速;关键技术中图分类号:U271 文献标志码:A 从1997年起,全国铁路已经实施了5次大提速。
取得了较好的经济效益和社会效益。
但是提速的范围只占我国铁路总长的20%左右,并且我国目前的平均行车速度和发达国家比起来仍然很低,所以铁路提速任重而道远。
开行摆式列车可以较大幅度地提高列车的行车速度,特别是曲线通过速度。
我国的铁路曲线长度占了铁路总长度的三分之一,而在不同的曲线半径上,摆式列车的通过速度比常规列车的通过速度提高30%左右。
开行摆式列车只需对既有线路做一些局部改造,如改造平交道口、信号系统、调整接触网等,所需的投资比修建高速铁路要低得多。
所以,从提高运行速度和经济角度出发,开行摆式列车是我国目前大部分地区既有线路提速的最佳选择。
1 摆式列车简介111 摆式列车的出现众所周知,列车在既有铁路线上速度不能提高的一个主要原因是线路曲线限速造成的。
这包括两个因素,一是由于随列车在曲线轨道上运行速度的不断提高,车轮与轨道的作用力越来越大,达到一定程度时,就可能造成列车脱轨,无法保证列车运行安全;二是列车通过曲线轨道时,速度越高离心力越大,乘客舒适度越差。
摆式列车技术正是成功地解决了这两个问题,而达到在既有铁路线上,不做大规模基础设施改造的情况下,大幅度提高列车运行速度,可做到提速见效快、投资省。
意大利、西班牙、瑞典、德国、日本等国家采用摆式列车对既有线路进行提速改造,大幅度的提高列车运行速度,已经取得了很好效果。
112 摆式列车原理众所周知,机车车辆在通过曲线时将受到离心力的作用。
简述摆式列车的倾斜方式及特点摆式列车是一种特殊的列车形式，它在行驶过程中可以通过倾斜车体来保持乘客的舒适度和安全性。
摆式列车的倾斜方式是通过车体的倾斜来平衡离心力，从而使乘客在列车行驶过程中感受到较小的侧向加速度，减少乘坐不适感。
摆式列车的倾斜方式有两种：动态倾斜和被动倾斜。
动态倾斜是指列车在行驶过程中根据车辆的实时信息和运行状态来调整车体的倾斜角度。
列车上配备了各种传感器和控制系统，可以实时监测列车的速度、加速度、倾斜角度等信息，并根据这些信息来计算出最佳的倾斜角度。
通过控制车体的倾斜，可以使列车在车辆行驶过弯道或变换轨道时保持平稳，减小侧向加速度，提高乘客的舒适度。
被动倾斜是指列车在设计阶段就确定了固定的倾斜角度，车体的倾斜不会随着列车行驶状态的变化而调整。
被动倾斜列车通常会在设计阶段根据列车行驶的曲线半径和速度来确定最佳的倾斜角度，以保证在行驶过程中乘客的舒适度和安全性。
被动倾斜列车相对于动态倾斜列车来说更加简单和稳定，但在行驶过程中不能根据实时的行驶状态进行调整，可能会导致在某些行驶情况下乘客感受到较大的侧向加速度。
摆式列车的倾斜方式具有以下特点：1. 提高乘客的舒适度：通过车体的倾斜，可以减小乘客在列车行驶过程中感受到的侧向加速度，减少晕车和不适感，提高乘客的舒适度。
2. 提高乘客的安全性：摆式列车的倾斜方式可以减小列车在行驶过程中的侧倾角度，减少列车的侧向摇晃，提高乘客的安全性。
3. 减少能耗：摆式列车的倾斜方式可以减小列车行驶过程中的侧向摩擦力，降低能耗，提高列车的能效性能。
4. 提高运行速度：通过车体的倾斜，可以减小列车在行驶过弯道时的侧向加速度，提高列车的运行速度，缩短行驶时间。
5. 适应不同轨道曲线：摆式列车的倾斜方式可以根据不同的轨道曲线来调整倾斜角度，适应不同的行驶情况，提高列车的行驶稳定性。
摆式列车的倾斜方式是通过调整车体的倾斜来平衡离心力，提高乘客的舒适度和安全性。
它具有提高乘客舒适度、提高乘客安全性、减少能耗、提高运行速度和适应不同轨道曲线等特点。
摆式列车倾摆控制信号预测及动力学仿真
罗仁;曾京
【期刊名称】《中国铁道科学》
【年(卷),期】2008(029)004
【摘要】为研究摆式列车倾摆控制信号预测方法,建立"动车+拖车+拖车"3辆车编组的摆式列车机电耦合系统动力学模型.建模中考虑了列车系统中存在的轮轨蠕滑力非线性、钩缓作用力非线性和悬挂力非线性.摆式列车通过安装于头车前转向架的陀螺仪在线检测曲线,对测出的横向加速度信号进行滤波和实时生成倾摆控制信号.为了补偿加速度信号的滤波延时,对倾摆控制信号的预测分别采用线性插值法和线性BP神经网络预测,并仿真研究摆式列车曲线通过性能.数值仿真结果表明:线性插值法预测和神经网络预测均能有效补偿加速度信号的滤波延时,使头车及时倾摆,大幅度降低未平衡横向加速度;在输入信号波动较大和预测时间较长时,神经网络预测效果更好;倾摆控制信号的预测方法对车辆动力性能影响不大.
【总页数】6页(P83-88)
【作者】罗仁;曾京
【作者单位】西南交通大学牵引动力国家重点实验室,四川成都,610031;西南交通大学牵引动力国家重点实验室,四川成都,610031
【正文语种】中文
【中图分类】U270.11
【相关文献】
1.不确定条件下摆式列车倾摆系统主动容错控制 [J], 李欣;董海鹰;任恩恩
2.摆式列车倾摆控制信号测量与传感器的选型 [J], 金雁;林建辉
3.摆式列车倾摆系统及倾摆作动器的现状与展望 [J], 周平
4.摆式列车倾摆控制维护系统设计 [J], 赵科
5.神经网络预测控制在摆式列车倾摆系统中的应用 [J], 戴小文;张济民
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摆式列车关键技术的研究的开题报告
一、选题背景
摆式列车是一种新型的高速列车，拥有许多优良特性，如更高的行驶速度、更快的加速和刹车、更平稳的行驶以及更小的能耗。
摆式列车的核心技术是车体的倾斜控制，通过在列车行驶过程中控制车体的倾斜角度，可以最大限度地降低离心力，提高
列车的稳定性和安全性，同时还能降低车辆侧向加速度和横向力，提高乘客舒适度。
因此，摆式列车技术的研究已成为国内外学者和专家关注的焦点之一。
二、选题意义
目前，摆式列车技术在中国地铁建设中被广泛应用，成为城市轨道交通的重要组成部分。
然而，该技术仍面临许多挑战，如提高运营安全性、降低能源消耗、增强控
制系统的可靠性和实现高效的维护等。
因此，开展摆式列车关键技术研究，有助于进
一步提升我国城市轨道交通的安全性、顺畅性和舒适度，促进城市化进程和经济发展。
三、研究内容
本研究旨在探讨摆式列车关键技术，具体包括以下几个方面：
1.摆式列车运动模型的建立与优化
2.车体倾斜控制策略设计和优化
3.摆式列车控制系统的设计与实现
4.摆式列车能量管理系统的设计与优化
5.摆式列车的故障诊断与维护技术研究
四、研究方法
本研究采用实验研究、仿真研究及理论分析的方法。
通过建立数学模型、开发仿真软件以及进行实验验证等手段，探索摆式列车关键技术，提高其性能和可靠性。
五、预期成果
本研究的预期成果为创新性地解决摆式列车关键技术研究中的核心问题，提出可行的解决方案和技术路线，并通过多种手段验证其可行性和有效性。
同时，该研究也
将为我国城市轨道交通的可持续发展和经济繁荣做出积极贡献。
