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高速磁浮作为一种新的交通方式,可适用于中长距离、大运量快速的客运交通,且具备噪声低、转弯半径小、爬坡能力强等优点,应用前景十分广阔,受到国内外学者和市场的广泛关注。发展高速磁浮交通,能丰富我国轨道交通体系结构,实现我国轨道交通技术持续领跑。我国主要应用和发展的高速磁浮是基于被验证过的、最成熟的常导磁浮技术。常导高速磁浮交通系统的运行机理决定了列车运行控制系统对双限速防护的需求,辅助停车区是实现对列车进行双限速防护的基础、是保证列车安全连续运行所必要的技术手段。
目前,对辅助停车区的布置方法研究较少,相关研究大多是以辅助停车区位置已知为前提展开其它理论研究,或是直接借鉴上海高速磁浮商业示范线的辅助停车区间距参考值,或是以其它的方式估算辅助停车区位置。这些方式都很容易造成辅助停车区布置过剩或不足等问题,相应的会大大增加建设和维护成本或影响磁浮交通的安全与效率。针对目前高速磁浮辅助停车区的布置方法不能满足其未来发展要求的现状和不具备一般适用性的问题,主要展开以下研究:
一、分析高速磁浮列车运行控制系统对列车连续安全运行的基本需求及其安全速度防护的原理,明确影响辅助停车区布置的因素及其设置的基本原则和要求;
二、以磁浮列车双限速安全速度防护理论为基础,根据列车运行动力学求解方式寻求磁浮列车安全制动速度曲线、安全悬浮速度曲线及其分别对应的最大速度曲线、最小速度曲线算法,并以列车运行的理论模型建立满足要求的辅助停车区理论布置算法;
三、根据辅助停车区布置理论方法模型,结合列车实际运行中对安全和效率的需求,提出单目标运行速度曲线场景下符合工程化应用的基于防护速度曲线的辅助停车区布置方法;
四、根据磁浮交通与传统轮轨交通运营的经验,针对存在多目标运行速度曲线和存在列车单线双向运行的情景建立辅助停车区优化模型;
五、选取相对复杂的仿真磁浮线路,在一定工况下,采用相应辅助停车区布置方法进行计算,以计算结果说明辅助停车区布置方法的有效性,并对辅助停车区优化算法进行验证。
目前,对辅助停车区的布置方法研究较少,相关研究大多是以辅助停车区位置已知为前提展开其它理论研究,或是直接借鉴上海高速磁浮商业示范线的辅助停车区间距参考值,或是以其它的方式估算辅助停车区位置。这些方式都很容易造成辅助停车区布置过剩或不足等问题,相应的会大大增加建设和维护成本或影响磁浮交通的安全与效率。针对目前高速磁浮辅助停车区的布置方法不能满足其未来发展要求的现状和不具备一般适用性的问题,主要展开以下研究:
一、分析高速磁浮列车运行控制系统对列车连续安全运行的基本需求及其安全速度防护的原理,明确影响辅助停车区布置的因素及其设置的基本原则和要求;
二、以磁浮列车双限速安全速度防护理论为基础,根据列车运行动力学求解方式寻求磁浮列车安全制动速度曲线、安全悬浮速度曲线及其分别对应的最大速度曲线、最小速度曲线算法,并以列车运行的理论模型建立满足要求的辅助停车区理论布置算法;
三、根据辅助停车区布置理论方法模型,结合列车实际运行中对安全和效率的需求,提出单目标运行速度曲线场景下符合工程化应用的基于防护速度曲线的辅助停车区布置方法;
四、根据磁浮交通与传统轮轨交通运营的经验,针对存在多目标运行速度曲线和存在列车单线双向运行的情景建立辅助停车区优化模型;
五、选取相对复杂的仿真磁浮线路,在一定工况下,采用相应辅助停车区布置方法进行计算,以计算结果说明辅助停车区布置方法的有效性,并对辅助停车区优化算法进行验证。