一次蛇行机理及改进措施研究

来源 :同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zfjbjxw
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来我国城市化历程加快,城镇面积迅速扩张,城市交通问题也越来越严重。地铁在解决城市交通拥堵问题方面作用显著,因其快速、高效、舒适的特点,而被越来越多的人们所接受。但是,地铁在实际运行中,会产生一种以车体为主振型、大幅度的、持续的、横向的低频周期性振动,这种周期性振动就是车体的一次蛇行运动。
  针对上述现象,本文从一次蛇行运动机理出发,研究车辆产生一次蛇行运动的条件和改进措施,从而提高轨道车辆系统的安全性和旅客的舒适性。主要研究工作成果具体体现在如下几个方面:
  (1)调查研究了国内外对于轨道交通车辆一次蛇行运动的研究历史以及现状,针对论文中涉及到的车体振动、模态识别等原理和内容进行了叙述,并且考虑到轨道车辆系统动力学的特点,对车辆数学建模的理论知识进行了系统的整理归纳。
  (2)根据给定的车辆系统参数,建立MATLAB线性化模型,并对模态进行准确地追踪。在模态追踪过程中,根据模态变化过程具有连续性的原理,采用贴近度的方法进行模态识别。在识别公式中,一方面考虑了模态中频率、阻尼比、振型矢量等的权重,另一方面在耦合严重的地方,针对可能出现的识别错误,结合实际计算中模态的特点,对模态进行二次判断,增加了模态识别的准确性,实现了任意车型的模态识别。
  (3)对于一次蛇行发生时存在的严重的模态耦合情况,根据模态识别的结果,结合机械系统中的同步振动理论,提出了耦合度的概念,利用耦合度解释了一次蛇行发生时的频率俘获和阻尼比突变现象。
  (4)利用控制变量法,研究了单参数下轮轨型面参数和悬挂参数对耦合度的影响,识别出了对耦合度影响较大的参数,为后续决策提供参考。并且,选取对耦合度影响较大的参数,进一步研究了双参数下的耦合度变化情况,进一步揭示了双参数对耦合度的影响情况。
  (5)通过遗传算法,实现了任一车辆参数下的最小耦合度的计算,最大限度的减小了车辆系统的一次蛇行运动。
  最后,简要的讨论了进一步研究的方向。
其他文献
在我国东部软土地区,高速铁路路基不均匀沉降时有发生,路基不均匀沉降不仅影响轨道结构的垂向平顺性,当路基发生不均匀沉降时,轨道结构的横向偏移也常伴随产生。高铁无砟轨道对线下基础变形十分敏感,为保证列车行车安全,必须对无砟轨道的不均匀沉降与偏移进行整治。注浆抬升纠偏法是CRTSII型板式无砟轨道常用的纠偏方法,由于CRTSII型板式无砟轨道为纵向连续结构,在纠偏作业时相邻轨道板之间存在相互作用,加上纠
学位
我国铁路的客运运价长期实行政府定价或政府指导价,运价管理权限集中,信息反馈迟缓,运价水平长期偏低,未能实现旅客运输市场化,造成铁路与公路、航空相比缺乏竞争力,虽然铁路旅客运输在一定范围、一定时段内实行了票价浮动,但是只是在部分冷门线路,淡季和高铁、动车高端席别实施的单一静态的票价折扣,并没有提供较好的用户体验,也没有对铁路部分列车能力虚靡带来明显的改善,更没有显著提高铁路的收益水平。相比之下,西方
学位
车辆跟驰行为是最根本的微观驾驶行为,对应的跟驰模型则是通行能力估算、车辆前向避撞和自动驾驶跟驰控制的理论基础,亦是微观交通仿真软件的核心模型。1950年代至今,研究人员建立了大量跟驰模型,然而,既有的跟驰模型大多是基于西方国家开展的驾驶行为实验建立的,不一定适于描述中国驾驶员的跟驰行为。随着中国机动化的快速发展,迫切需要利用实际驾驶行为数据对中国驾驶员的跟驰行为特征及其影响因素进行研究,并对既有典
学位
随着我国航空运输业的不断发展,机场的规模和数量都在快速增长,我国已经进入了新一轮民用机场建设高速发展阶段,例如成都新机场、厦门新机场、青岛新机场都已经进入了工程阶段。水泥混凝土刚性道面结构作为目前机场道面的主要形式,其一种常见病害类型就是冲刷破坏所引起的板底脱空。脱空现象在我国机场道面普遍存在,并且脱空的检测和处置难度大,一直是机场道面维护工程中的难点。铺设沥青基功能联接层是目前解决机场刚性道面冲
学位
随着我国社会经济的发展和新型城镇化进程的加快,城市交通问题日益严重,城市轨道交通逐渐成为“治病良药”。现代有轨电车以其舒适、环保、节能、美观等优点被越来越多的城市所青睐。有轨电车线路通过能力是有轨电车工程前期规划阶段的关键性要素,结合交叉口设置的有轨电车车站是有轨电车线路通过能力的瓶颈点。不同交叉口信号控制策略下的不同的车站设置形式会对线路的通过能力造成不同程度的影响,而实际规划设计过程中很少考虑
学位
研究综合出行成本变化对出行行为的影响有助于分析出行者出行行为,进而为相关交通政策提供政策评估,同时也能为共享交通未来良性发展导向提供理论依据。本文选择城市综合体作为分析场景,主要考虑城市综合体出行目的更为丰富能够采集多种交通方式出行成本数据、与综合体相关的交通措施引起综合出行成本变化使出行者感知更明显。论文相关研究结论更具有实践意义。  本文以综合出行成本微观层面的经济成本和时间成本为研究对象,对
信号控制交叉口是城市路网的瓶颈点,也是交通拥堵的常发点。排队长度是评价城市道路交叉口交通运行状态的重要指标之一,准确的排队长度估计和预测对于交叉口信号控制优化和交通拥堵改善具有重要的理论意义和实际价值。目前,我国绝大部分城市地面道路的交通流信息采集主要依赖于交叉口的电子警察(以下简称电警)和路段低频(采样频率一般为60秒/次及以上)的线圈、地磁、微波雷达等定点检测设备。这样的数据条件使得现有基于高
随着城市轨道交通的快速发展,地铁已经成为大众出行的骨干交通方式,地铁车站面临的客流压力与日俱增。当某一时段客流集中到达、超过车站正常客运设备或客运组织所能承担的客流负荷时,车站存在安全风险且乘客出行体验严重降低,这时常态下的客流组织方式需要发生改变。地铁运营方通过编制大客流组织预案以应对各类事件导致的大客流状态,预案乃是现场指挥的依据。为了提升大客流组织预案的有效性,本文提出一种地铁车站大客流组织
学位
近年来,我国城轨交通行业发展迅速,城轨交通运营里程不断增加,人们出行更加方便快捷。与此同时,城轨交通系统能源消耗问题也越来越得到人们的重视。与其他公共交通方式相比,城轨交通人均能耗较低,但其作业任务繁重,运营时间长,能源消耗总量很大。因此,研究和掌握城轨交通系统能耗情况,实现城轨车辆系统的能耗综合评估与分析具有十分重要的意义,也为列车节能研究提供一定的技术支撑。  本文主要以地铁形式的城轨车辆系统
学位
城市公共交通作为一种大运量、低能耗、高效率的客运方式,在城市综合交通系统中占有非常重要的地位,优先发展城市公共交通被世界上许多国家认为是解决城市交通拥堵问题和环境问题的优良举措,公交优先已经成为我国城市建设和发展的基本政策。轨道交通系统和常规公交系统作为城市公共交通的重要组成部分,二者之间的协调发展和互为补充尤为重要,目前我国各大城市正在逐步建成以大容量的轨道交通为骨干,常规公交为主体,多种客运方