摘要：同一列车重复通过同一隧道时所产生隧道压力波激扰具有形态相似、变尺度变幅值的特性.针对现有控制策略未考虑这一定形态特性的问题,提出一种基于高阶反馈遗忘迭代学习的控制方法.首先,建立高速列车车内外气压传递数学模型,并利用实测车内外压力数据进行修正与验证;其次,通过控制列车通风设备的阀门来减缓车内压力变化,提出阶反馈遗忘迭代学习控制算法,并设计变幅值和变尺度处理方法;最后,利用实测压力波生成一组定形态的随机压力波,并进行仿真分析.仿真结果表明:在重复定形态的隧道压力波激扰下,高阶反馈遗忘迭代学习控制算法能够使车内压力在第8个迭代周期后1 s变化率基本收敛到200 Pa/s以下,而且均方根误差也在第4个迭代周期后降低到15.0000%以下.

摘要：以时速350km货运动车组为对象,采用重叠网格的有限体积数值计算方法,研究单列带有装载门的高速货运动车组通过隧道时,装载门凹陷对车外压力波形成变化特性的影响。结果表明:装载门凹陷使车外最大正压值和最大压力峰峰值显著增大;各车厢顶部最大正压值增大50%～150%,各装载门处最大正压值增大100%～350%,各风挡处最大正压值增大50%～110%。本文结果可为高速货运动车组装载门设计提供参考。

摘要：根据地铁隧道结构,基于一维特征线理论,建立了含地铁区间隧道及竖井的隧道压力波计算模型。采用数值计算方法对地铁隧道压力波进行了研究,分析了列车运行速度、隧道横截面积、竖井横截面积及密封指数对车内压力变化的影响,根据压力变化的舒适度标准,给出了不同列车运行速度条件下高速地铁隧道设计参数的建议。

摘要：文章结合工程实际,通过数值模拟、模型试验、实车测试等多种手段,研究并提出适用于140~160km/h快速轨道交通工程的乘客舒适度标准、列车密封性指标、区间隧道净空面积、车站轨行区隧道净空面积、隧道洞口缓压措施、区间设备设施承压要求等隧道压力波控制的关键技术措施。此外,对快速轨道交通线路的区间隧道通风制式、轨行区排热系统优化、隧道风机配置、长大山岭隧道通风防灾等问题进行分析研究及实践探索。文章给出的相应技术建议措施可为类似工程提供参考。

摘要：高速列车过隧道时,会形成交变压力进而导致车厢内压力波动加剧,对旅客耳部舒适性产生严重影响。研究人员为了减缓车内压力波动,往往需要通过大量的实车试验获取车内压力变化规律,以确定列车过隧道时空调压力阀的开闭条件,但同时也导致了试验成本的急剧增加。因此,本研究旨在定量化建立各关键设计参数与车内压力波动幅值之间的联系,以节约相应的试验成本。首先,基于三维、非定常、可压缩的RANS方程与k-ε两方程湍流模型,采用数值计算方法揭示列车运行速度与隧道长度对车外压力波动的影响机制,并基于动模型试验验证了数值计算的可靠性。同时建立基于车体气密性指数的车内外压力理论转换计算方法,并基于实车试验验证了这一转换方法的准确性。最终,结合响应面法,提出以车内压力3 s变化率为响应值,以列车运行速度、隧道阻塞比和长度为设计变量的参数代理模型。基于这一模型,车辆技术人员通过输入列车速度、隧道阻塞比和长度等设计变量,即可得到车内压力变化幅值,为确定列车通过隧道时空调压力阀的开闭条件提供参考,从而节约试验成本。

摘要：数值模拟在隧道压力波研究中能灵活模拟不同的工况,并且在费用方面与现车试验、实验室模拟试验相比有不可替代的优越性,因此越来越受到研究人员和隧道设计单位的重视和关注。但国内数值模拟软件因缺乏现车试验数据的支持,故其可靠性一直备受争议。为验证我校自主开发的数值模拟软件,笔者对不同车型以不同车速通过遂渝高速铁路线上的荆竹岭和松林堡两个隧道时产生的隧道压力波进行数值模拟,并将模拟结果与遂渝高速铁路现车试验数据加以比较。结果表明:模拟结果的波形变化规律和趋势与现车试验结果基本一致,且隧道压力波最大值和最小值的误差小于5%,满足工程应用要求,成功验证了该数值模拟软件的可靠性和先进性,最后笔者对误差来源进行分析,为进一步改进和完善该数值模拟软件指出了方向。

摘要：高速列车通过隧道时所诱发的压力波不仅会使乘客耳感舒适性变差,而且会造成车辆零部件疲劳。基于计算流体力学软件中有限体积方法,本文使用重叠网格法模拟了复杂外形高速列车完全通过隧道时引起的隧道内的压力波动。描述了重叠网格法及使用该方法进行列车过隧道建模的过程。利用文献提供的数据,分别采用滑移网格法和重叠网格法建模计算,并进行对比。通过与京沪线高速列车实车试验数据的对比,结果表明:对于模拟高速列车隧道气动效应,重叠网格法不仅网格设计简单,对车体、隧道复杂外形适应性强,且计算结果具有较高的计算精度及可靠性,具有较高的工程价值,可为今后高速铁路隧道气动效应的相关研究提供参考。

摘要：进行高速列车过隧道期间隧道壁面压力及隧道口微压波测量,对研究分析高速列车过隧道气动性能具有重要意义。为了克服传统数据采集系统布线困难、自动化程度低的缺点,设计能够实现自动触发、数据无线传输及离线存储功能的新型数据采集系统,解决隧道恶劣网络环境下数据的无线传输及传统Zig Bee无线数据采集系统采样率过低的难题。基于ARM7处理器核LPC2214结合CC2530开发板,完成了该系统的硬件设计,并基于嵌入式系统内核μC/OS-II和Zstack协议栈完成了相应软件设计。该系统采用蓄电池供电,通过超声波传感器检测列车经过实现自动触发采集,Zig Bee无线网络传输控制命令和数据,数据汇聚至中心节点存储,待取回试验设备后通过USB传输至上位机,减少了试验所需的人力物力,非常方便。研究成果可为恶劣网络环境下采样速率要求较高的无线数据采集系统设计提供参考。

摘要：高速列车在隧道运行、隧道交会时车内、外会产生交替变化的气压差,对车体气密性及材料耐疲劳强度提出更高要求。基于Matlab和AMESim构建联合仿真平台,设计高速列车隧道压力波模拟系统。使用实测隧道压力波数据作为期望输出,研究车体气密疲劳性能。考虑到模拟系统非线性、大时滞及多扰动特点,采用一种带有时变遗忘因子的开环迭代PID控制算法。仿真结果表明,其系统更稳定、收敛速度更快。

摘要：高速列车在隧道中运行、交会时,车体表面将形成复杂的膨胀波和压缩波,引起车体变形,影响行车安全。车外压力波通过车体传入车内引起车内空气压力的波动,影响乘车舒适度。使用实测的隧道压力波为期望波形,采用AMESIM与Matlab构建联合仿真的模式来设计高速列车隧道压力波模拟控制系统。针对模拟系统大容量、大滞后及强非线性特点,采用迭代学习控制算法来实现隧道压力波的重建。仿真验证表明:迭代学习控制算法的控制误差比常规算法小,控制效果较理想。