高速铁路联调联试智能化数据分析框架研究

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联调联试作为高铁建设的重要组成部分,对于验证高铁是否达到设计标准,以及是否满足开通运营要求发挥着重要作用。从服务高铁高质量建设发展的角度,通过开展需求分析,提出高速铁路联调联试智能化数据分析框架,明确框架技术体系、数据体系及标准体系的具体构成,提出联调联试智能化数据分析目标,分析智能化数据分析关键技术与发展模式,拓展高速铁路联调联试智能化体系。
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联调联试是高铁信号系统开通运营前的最后测试验证环节,意义重大。通过分析联调联试技术现状与挑战,针对传统黑盒测试等方法的局限性,提出基于模型和形式化验证的测试技术、仿真平台测试技术、云测试与大数据融合分析的新思路,并提出新技术的应用解决方案。研究成果可为高铁信号测试技术的发展方向提供重要参考。
在福平铁路平潭海峡公铁两用大桥大跨度钢桁梁斜拉桥上开展动车组交会及制动、启停试验,获得最高交会速度200 km/h的“车-桥”动力响应数据,掌握桥上动车组80 km/h紧急制动原始试验资料。根据牵引仿真分析结果及现场调研资料,对试验进行科学规划和合理设计,编制可操纵的实施方案和试验计划。经实践检验,动车组实际交会位置可控制在目标交会位置±15 m内,制动停车位置可控制在目标停车位置的-15 m~+5 m内,与试验预设目标交会位置基本吻合。对试验组织、关键测试参数、实施要点等进行疏理,为今后同类试验提供
列控系统是实现高速铁路安全运行的关键设备,其联调联试具有场景测试复杂、受客观因素制约和影响较大等特点,如何科学、合理地组织列控系统联调联试工作是铁路行业一直探索的课题。以银西高铁列控系统联调联试为例,阐述银西高铁列控系统联调联试基本概况,分析银西高铁联调联试存在的主要难点及安全风险,通过优化试验组织、细化信号场景测试方案等方法,探索高速铁路列控系统联调联试的科学组织方法。
高速铁路牵引供电设备的机电特性、设计考量、技术要求、施工工艺等与普速铁路存在较大差异,联调联试期间更存在施工单位多、维修作业时间不固定等许多临时性变动,采取标准化停送电流程才能确保联调联试安全有序完成及现场作业人员安全。为加强新建高速铁路联调联试期间停送电安全,明晰管理责任,规范管理制度,在深入研判高铁联调联试供电设备施工作业安全风险的基础上,提出停送电标准化作业流程,确保联调联试期间供电安全。
为分析新建高速铁路钢轨预打磨对噪声的影响效果,对我国某高速铁路联调联试期间钢轨预打磨前后的短波不平顺度和噪声进行测试和对比。试验结果表明,该高速铁路钢轨预打磨有效改善了钢轨波长大于50 mm大部分波段的不平顺度,可降低噪声源强1.4 dB(A),但同时产生了80 mm的周期性打磨痕迹,导致动车组以300 km/h速度运行时中心频率1000 Hz处噪声增大。钢轨预打磨有助于降低新建高速铁路辐射噪声,既有打磨技术应从对噪声影响角度研究避免产生周期性打磨痕迹的优化技术。
高速铁路联调联试涉及多部门、多科室、多工种协同配合,技术难度大、工作任务紧,安全风险高。行车调度人员是联调联试及运行试验的重要参与者,通过分析当前联调联试行车调度管理工作重点、难点和安全风险情况,结合现场作业实际,总结和梳理联调联试行车调度管理工作实践与行车调度安全风险控制,对高速铁路、城际铁路、市域铁路的联调联试行车调度工作起到指引作用。
全封闭声屏障作为一种新型声屏障型式已在部分高铁线路上应用,以840 m长全封闭声屏障为研究对象,在其入口、1/8跨、1/4跨、3/8跨、整体跨中位置5个断面处布设风压传感器,测试列车以不同速度级通过及会车时声屏障表面列车风压特性。测试分析结果表明:单列动车组通过全封闭声屏障区段时,列车风压呈“正-负-负-正”交变特性,车尾通过产生的风压峰值小于车头风压峰值;动车组交会通过全封闭声屏障区段时,声屏障侧壁脉动风压值较单列动车组工况增加约30%;全封闭声屏障不同纵深位置处风压分布有一定差异,入口处正压峰值最
介绍我国铁路信号系统发展历程,分析不同等级铁路信号系统安全理念的演变和实现方法。分析结果表明,现有铁路信号系统的安全对策行之有效,系统“故障导向安全”有可靠保障,并对未来信号系统安全技术发展提出建议。
轮轨力是轨道结构乃至基础设施设计和研究过程中的重要参数,轮轨力衍生出的脱轨系数等安全性参数也是列车运营状态的重要评估指标,现有基于地面测试的轮轨力数据采集和分析主要以人工方式开展。基于轮轨力的标准测试方法,应用现代传感技术、虚拟仪器技术、嵌入式技术、网络技术和通信技术,提出基于云平台的高速铁路轮轨力智能监测系统技术方案,实现高速铁路轮轨力自动采集、自动处理、自动分析和分发,为高速铁路信息化水平提升提供技术支撑。
铁路牵引变电所通信网在电力系统中称为信息直采直送系统,主要向国家电网有限公司当地省调和当地地调双平面传送高压断路位置信号等信息,便于国家电网有限公司掌握用户端受电情况,及时处理故障、事故。未实施网络安全法前,牵引变电所的信息直采直送系统仅涉及通信传输系统和调度数据网接入系统,并未过多涉及网络安全相关领域的要求。2017年6月1日实施《中华人民共和国网络安全法》后,国家电网有限公司对高铁牵引变电所信息直采直送系统提出新增在线监测装置、防火墙、隔离网闸、安全评估、主机加固等新的网络安全防护设备及措施。通过在线