联调联试课件.docx
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联调联试课件
一、联调联试的定义及目的
联调联试采用实际运营列车或检测列车,对客运专线各个系统的状态、性能、功能和系统间匹配进行的综合测试、验证、调整、优化,是客运专线整体系统达到设计要求。
联调联试是客运专线工程建设的重要组成部分。
插入列车图片、检测车图片
联调联试主要是检验、调试线桥设备、动车组、通信信号、牵引供电、运营调度、客运服务等系统的性能或功能和系统间接口关系是否满足设计和运营要求。
重点是动车组与轨道、通信信号、牵引供电、运营调度、克服等系统间的匹配。
各系统图片:
工务系统图:
二、工务系统线桥设备联调联试的主要内容
根据高速铁路各个系统具体设计要求和接口关系的分析,确定各个专业的检测内容,检测、调试个系统的状态、功能和接口功能。
线桥设备间的联调联试主要是检验轮轨关系是否满足列车运行的稳定性(安全性)和平稳性要求。
具体要求在测试试验列车运行下,轨道的几何状态和路基及过渡段、桥涵、隧道、轨道、道岔等线桥设备的动力性能及动力学响应(包括脱轨系数、减载率、轮对横向力和竖横向振动加速度等);隧道空气动力学效应(列车交会、隧道气动效应等)和噪声振动及减振降噪措施效果等。
调试的重点是轨道和道岔状态。
轨道几何状态
轨道状态检测包括轨道几何状态和车辆动态响应加速度检测。
(1)轨道几何状态检测项目包括(左右)高低、(左右)轨向、轨距、水平(超高)、三角坑、轨距变化率等。
(2)车辆动态响应加速度检测项目包括车体横向加速度和车体垂向加速度等。
动车组动力学响应
(1)运行稳定性(安全性)
①脱轨系数
≤0.8
式中:
、
分别为爬轨侧车轮作用于钢轨上的横向力、垂直力。
②轮重减载率
式中:
为轮重减载量,
为平均静轮重。
③轮轴横向力
式中:
为轮对左轮横向力,
为轮对右轮横向力。
④横向稳定性(构架横向加速度)
采用转向架构架横向加速度评价转向架的横向稳定性。
(2)运行平稳性
测试车体振动加速度(垂直、横向加速度),计算运行平稳性指标,计算方法采用GB5599-85标准中规定的方法。
大纲要求的前提条件(工务):
呼和浩特铁路局会同建设单位组织完成静态验收工作,静态验收报告通过评审,问题整改完毕并确认静态验收合格,确认达到动车组上线条件。
2.1.3 测试方法
2.1.3.1 轨道几何状态
采用装备有陀螺仪、加速度计组成的惯性基准平台和激光测量装置、具备精确定位功能的轨道检查车和综合检测列车进行轨道几何状态和车辆动态响应加速度检测。
轨道检测系统传感器布置示意图及系统信号处理流程图如图2-1-3-1、图2-1-3-2。
图2-1-3-1轨道检测系统传感器布置示意图
图2-1-3-2轨道检测系统信号处理流程图
2.1.3.2 动车组动力学响应
在综合检测车上安装传感器和数据采集系统,以CRH2-010A综合检测车为例,具体测点信息见表2-1-3-1。
表2-1-3-1 综合检测车动力学响应测试测点信息
测试内容
测点位置
作用
轮轨力(垂直、横向)
8车1位轮对
稳定性指标计算
车体加速度(横向、垂向)
8车1位端
运行平稳性指标计算
构架横向加速度
8车1位转向架构架
横向稳定性计算
轴箱垂向加速度
8车1位轴的轴箱上
对线路激扰进行分析和判断
陀螺仪
7车2位端车体底板
对线况进行判断
综合检测车编组如图2-1-3-3所示,测点全部布置在7号和8号车上。
图2-1-3-3 测力轮对安装位置(图中黑色●表示测力轮对)
(1)轮轨间作用力
轮轨间作用力采用测力轮对方法测定,测力轮对安装在8车1轴,通过轮轨间作用力计算脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力等稳定性指标。
(2)振动加速度
①车体振动加速度
在测力轮对对应转向架中心正上方车体地板面左侧1000mm处安装了2个加速度传感器(垂直、横向)。
②构架振动加速度
在测力轮对对应转向架的轴箱上方构架上安装横向加速度传感器,用以评判动车组横向稳定性。
③轴箱振动加速度
在测力轮对的轴箱两侧安装垂向加速度传感器。
(3)陀螺仪
在7车的地板上安装摇头方向的陀螺仪。
对上述测试系统完成静态和动态调试后,开始在线路上进行动车组动力学响应测试。
测试中动车组要求匀速运行,速度由低到高逐级提速。
对测试数据实时处理,每个速度级试验完毕后,对动车组各稳定性指标和平稳性指标进行分析,确定有足够的安全余量后,再进行下一个速度级的测试。
期间如果发现有影响动车组运行安全的区段,必须对该区段进行精调,经过相同速度级的复测并满足动车组运行安全的要求后,再进行下一个速度级的测试。
测试过程中如发现有动力学性能指标不良但不影响动车组运行安全的区段,可以继续进行测试,但对该区段的动力学响应应重点关注,并建议对该区段线路进行精调。
2.1.4 评判标准
2.1.4.1 轨道几何状态
集包线第二双线铁路轨道几何状态动态检测,采用《高速铁路工程动态验收技术规范》(TB10761-2013)和《客货共线铁路工程竣工验收动态检测指导意见》(铁建设〔2008〕133号)中的相关标准。
集包线第二双线铁路轨道几何状态联调联试过程中控制逐级提速,采用《铁路线路修理规则》(铁运〔2006〕146号)和《高速铁路有砟轨道线路维修规则(试行)》(铁运〔2013〕29号)中的轨道动态不平顺幅值管理Ⅳ、Ⅲ级标准。
根据《集包线第二双线速度表》要求,集包线第二双线铁路具体区段采用的检测标准如表2-1-4-1。
表2-1-4-1集包线第二双线铁路各区段轨道几何状态检测标准
序号
区段
里程范围
动态检测标准
控制逐级提速标准
1
台阁牧(不含)至包头段
K162+738~K308+800
《高速铁路动态验收》
160km/h<V≤250km/h区段
《客货共线指导意见》
V≤160km/h区段
《高速铁路有砟维修规则》
200km/h≤V≤250km/h
注:
《高速铁路工程动态验收技术规范》(TB10761-2013)简称《高速铁路动态验收》;
《客货共线铁路工程竣工验收动态检测指导意见》(铁建设〔2008〕133号)简称《客货共线指导意见》;
《高速铁路有砟轨道线路维修规则(试行)》(铁运〔2013〕29号)简称《高速铁路有砟维修规则》。
(1)动态检测标准
①高速铁路工程动态验收技术规范
高速铁路工程动态验收技术规范(TB10761-2013)规定轨道状态检测项目应同时采用局部幅值和区段质量进行评价。
局部幅值评价允许偏差管理值见表2-1-4-2。
局部幅值按每千米线路评价,检测结果不应出现验收II级偏差,且除轨距外每千米线路出现单项验收I级偏差长度不应大于5%。
表2-1-4-2 轨道状态幅值评价允许偏差验收管理值(TB10761-2013)
线路设计速度(km/h)
160<V≤250
级别
验收Ⅰ级
验收Ⅱ级
高低
(mm)
1.5~42m
4
5
1.5~70m
5
6
1.5~120m
/
/
轨向
(mm)
1.5~42m
4
5
1.5~70m
5
6
1.5~120m
/
/
轨距(mm)
+4
-2
+4
-3
轨距变化率(基长3m)(‰)
0.8
1.0
水平(mm)
4
5
三角坑(基长3m)(mm)
/
4
车体垂向加速度(m/s2)
/
1.0
车体横向加速度(m/s2)
/
0.6
区段质量评价参数为轨道不平顺质量指数(TQI),每200m为一个TQI计算单元,TQI允许偏差管理值见表2-1-4-3。
全线TQI出现验收I级偏差累计单元长度不应大于5%,同时每个单元TQI不应出现验收II级偏差。
表2-1-4-3 轨道不平顺质量指数TQI允许偏差管理值(TB10761-2013)
线路设计速度(km/h)
波长(m)
TQI(mm)
验收Ⅰ级
验收Ⅱ级
160<V<200
1.5~42
8.0
9.0
200≤V≤250
1.5~42
7.0
8.0
②客货共线铁路工程竣工验收动态检测指导意见
客货共线铁路工程竣工验收动态检测指导意见(铁建设〔2008〕133号)规定轨道状态检测的轨道几何和车体加速度幅值每公里出现超过允许偏差管理值应为不合格。
局部幅值评价允许偏差管理值见表2-1-4-4。
表2-1-4-4 轨道状态幅值评价允许偏差验收管理值(铁建设〔2008〕133号)
线路设计速度(km/h)
V≤120
120h<V≤160
高低
(mm)
1.5~42m
8
6
1.5~70m
/
/
轨向
(mm)
1.5~42m
8
5
1.5~70m
/
/
轨距(mm)
+8
-6
+6
-4
水平(mm)
8
6
三角坑(基长2.5m)(mm)
8
5
车体垂向加速度(m/s2)
1.0
1.0
车体横向加速度(m/s2)
0.6
0.6
注:
1车体加速度、高低和轨向偏差为1.5~42m波长范围空间曲线计算零线到波峰的幅值;
2水平限值不包含曲线按规定设置的超高值及超高顺坡量;
3三角坑限值包含缓和曲线超高顺坡造成的扭曲量;
4车体垂向加速度幅值评价采用20Hz低通滤波处理,车体横向加速度幅值评价采用10Hz低通滤波处理;
5避免出现连续多波不平顺和轨向、水平逆向复合不平顺;
6线路在部分限速区段仍按该线路设计速度等级指标评价;
7表中/表示该项无要求。
(2)控制逐级提速标准
逐级提速过程中,如轨道状态检测到幅值管理标准中的Ⅳ级偏差,则应立即按规定速度降速至低一速度等级试验;如出现Ⅲ级偏差,则应停止更高速度提速试验。
控制逐级提速的幅值管理标准见表2-1-4-5。
表2-1-4-5 控制逐级提速轨道状态幅值评价允许偏差管理值
线路设计速度(km/h)
V≤120
120<V≤160
200≤V≤250
级别
Ⅲ级
Ⅳ级
Ⅲ级
Ⅳ级
Ⅲ级
Ⅳ级
高低
(mm)
1.5~42m
20
24
15
20
11
14
1.5~70m
/
/
/
/
15
/
1.5~120m
/
/
/
/
/
/
轨向
(mm)
1.5~42m
16
20
12
16
8
10
1.5~70m
/
/
/
/
12
/
1.5~120m
/
/
/
/
/
/
轨距(mm)
+20
-10
+24
-12
+15
-8
+20
-10
+8
-6
+12
-8
水平(mm)
18
22
14
18
10
13
三角坑(mm)
14
16
12
14
8
10
车体垂向加速度(m/s2)
2.0
2.5
2.0
2.5
2.0
2.5
车体横向加速度(m/s2)
1.5
2.0
1.5
2.0
1.5
2.0
2.1.4.2 动车组动力学响应
依据《高速铁路工程动态验收技术规范》(TB10761-2013)第4.2.2条款,评判标准如下:
(1)脱轨系数:
Q/P≤0.8;
当Q/P>0.8时,停止提速;
当0.5 (2)轮重减载率: ΔP/P≤0.8; 当ΔP/P>0.8时,对间断式测力轮对; 当连续出现两个峰值ΔP/P>0.8时,停止提速; 当单个峰值ΔP/P>0.8时,建议对线路进行精调。 (3)轮轴横向力: H≤10+P0/3,P0为静轴重(单位: kN); 当轮轴横向力H>10+P0/3时,停止提速。 (4)横向稳定性: 当构架横向加速度滤波0.5~10Hz、峰值有连续振动6次以上达到或超过8.0m/s2时,判定转向架失稳,即停止提速。 (5)平稳性指标: 平稳性指标W包括横向平稳性指标和垂向平稳性指标,其评判标准见表2-1-4-6。 平稳性指标应达到良好等级。 表2-1-4-6 运行平稳性指标评判标准 优 良好 合格 W≤2.5 2.5<W≤2.75 2.75<W≤3.0 二、确认达到动车组上线条件 依据《关于印发<新建客运专线使用综合检测列车试验运行技术条件>的通知》(运技综合〔2009〕96号)共同确认动车组上线条件。 轨道状态已进行精调,轨道静态几何尺寸符合轨道铺设精度要求;利用轨道检查车进行最高时速160km/h检测时,按时速200~250km/h线路轨道动态管理标准评判不得存在Ⅲ级及以上偏差。 1.集包线呼包间轨检车检查不存在Ⅲ级偏差,符合条件。 200~250km/h线路轨道动态质量容许偏差管理值 项目 经常保养 舒适度 临时补修 限速(160km/h) 偏差等级 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 轨距(mm) +4 -3 +6 -4 +8 -6 +12 -8 水平(mm) 5 8 10 13 扭曲(基长3m)(mm) 4 6 8 10 高低(mm) 波长1.5~42m 5 8 11 14 轨向(mm) 5 7 8 10 高低(mm) 波长1.5~70m 6 10 15 / 轨向(mm) 6 8 12 / 车体垂向加速度(m/s2) 1.0 1.5 2.0 2.5 车体横向加速度(m/s2) 0.6 0.9 1.5 2.0 轨距变化率(基长3m)(‰) 1.0 1.2 / / 《关于印发<新建客运专线使用综合检测列车试验运行技术条件>的通知》(运技综合〔2009〕96号)2.2.1条: 有砟轨道道砟应符合相关技术标准并在铺设前进行清洗,道床应满足其状态参数指标要求,铺设Ⅲ型混凝土枕地段道床顶面应与轨枕中部顶面平齐,岔枕等其他轨枕地段的道床顶面应低于承轨面3cm,轨枕、岔枕顶面上严禁有道砟等可动物。 高速修规3.3.2条: 集包线呼包间道床断面尺寸: 200-250(不含),砟肩宽度不小于0.5m,厚度350mm,边坡1: 1.75,砟肩堆高150mm,轨枕中部道床与轨枕顶面平齐,轨底处轨枕承轨面以下30-40mm,道岔区岔枕顶面以下30-40mm。 2.需要对道床断面进行全面检查! 控制逐级提速标准: 逐级提速过程中,如轨道状态检测到幅值管理标准中的Ⅳ级偏差,则应立即按规定速度降速至低一速度等级试验;如出现Ⅲ级偏差,则应停止更高速度提速试验。 控制逐级提速的幅值管理标准见表。 控制逐级提速轨道状态幅值评价允许偏差管理值 线路设计速度(km/h) V≤120 120<V≤160 200≤V≤250 级别 Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅲ级 Ⅳ级 高低 (mm) 1.5~42m 20 24 15 20 11 14 1.5~70m / / / / 15 / 1.5~120m / / / / / / 轨向 (mm) 1.5~42m 16 20 12 16 8 10 1.5~70m / / / / 12 / 1.5~120m / / / / / / 轨距(mm) +20 -10 +24 -12 +15 -8 +20 -10 +8 -6 +12 -8 水平(mm) 18 22 14 18 10 13 三角坑(mm) 14 16 12 14 8 10 车体垂向加速度(m/s2) 2.0 2.5 2.0 2.5 2.0 2.5 车体横向加速度(m/s2) 1.5 2.0 1.5 2.0 1.5 2.0 三、高速铁路动态检测有关要求 1.动态验收和动态检测 动态验收是在静态验收合格并经铁路总公司确认后,对工程质量和系统集成安全运行状态进行全面检查和验收。 其工作重点是进行动态检测。 动态检测是采用检测车或实际运用列车,检查工程在规定速度范围内的工作状态、确定其功能和性能是否达到设计要求和相关技术标准的规定。 2.动态检测的内容动态检测内容分为常规检测和专项检测。 常规检测内容是每条高速铁路的动态检测必须进行的检测项目,主要包括轨道状态、供变电系统、接触网系统、通信系统、信号系统、客运服务系统、综合接地、电磁兼容性等。 专项检测是为准确评价铁路工程中某些特殊工点、特殊结构、新结构等特定工程设施以及运营条件变化时的功能、性能,根据需要进行的检测项目。 主要包括轨道结构、路基、桥梁、隧道、噪声振动、防灾安全监控系统等。 3.动态检测的流程 铁科院会同铁路局、客专公司共同编制“动态检测大纲”,经部组织专家审查后,批准实施。 动态检测中,列车速度由低到高,逐级提速,检测最高速度为设计速度的110%;信号系统检测范围包括所有进路。 动态检测完成后,由铁科院编制“动态检测报告”,报告内容包含检测目的、内容和方法,检测结果与分析,评价结论和建议等。 4.动态检测的工作步骤 针对具体线路情况、运营模式等,分阶段、分区段实施。 准备阶段: 轨道、接触网状态和通信、信号功能检测、调整。 动车组实验: 动车组与线下基础、牵引供电、接触网、通信等系统的调试、检测。 全线拉通: 全线按线路允许速度,ATP控车进行拉通实验。 试运行: 全线试运行。 运行试验主要通过列车运行图参数测试、故障模拟、应急救援演练和按图行车试验,检验各系统在正常与非正常条件下运输组织的适应性,验证行车组织方式能否满足运营要求;检验设备故障和自然灾害条件下的应急处理能力;为完善科学合理的运输组织方案提供技术依据。 故障模拟 (1)故障模拟流程设置标准 ①相关技术管理规章。 ②其他有关规章制度、操作规程和作业标准等。 ③运营单位制定的故障处理流程。 (2)评估打分标准 表9 评估打分标准 评估内容 要素 分值 要素定义 及时性(30分) 非常及时 30 对故障、事件立即做出判断,处置非常迅速,不存在延迟: 较实施方案规定的反应时间延迟0分钟 比较及时 20 对故障、事件及时做出判断,处置较为迅速,几乎不存在延迟: 较实施方案规定的反应时间延迟0(不含)~1分钟 稍有延迟 10 对故障、事件能够做出判断,处置稍有延迟: 较实施方案规定反应时间延迟1(不含)~3分钟 延迟较多 5 对故障、事件的应急反应比较迟缓,处置延迟较多: 较实施方案规定反应时间延迟3(不含)~5分钟 非常不及时 0 对故障、事件的应急反应非常迟缓,造成处置上的延误甚至失败: 较实施方案规定反应时间延迟5分钟以上 规范性(30分) 非常规范 30 对故障、事件处置严格符合规范 比较规范 20 对故障、事件处置比较符合规范,在处置流程上稍作了灵活处理 稍有偏差 10 对故障、事件处置基本符合规范,在处置流程上存在一定的偏差 偏差较多 5 对故障、事件处置不太符合规范,在处置流程上偏离规范较多 非常不规范 0 对故障、事件的处置非常不规范,造成处置上的失误甚至失败 协作性(40分) 非常好 40 分工协作非常明确,故障、事件处置非常顺畅 比较好 30 分工协作比较明确,故障、事件处置比较顺畅 一般 20 能够在故障、事件处置中进行分工,配合上有一定的障碍 较差 10 基本能够在故障、事件处置中进行分工,配合上有较多障碍 非常差 0 没有在故障、事件处置中进行分工,造成处置上的失误甚至失败 得分平均值 代表的该场景模拟演练效果等级如下: 表10 演练效果等级 得分档 分值范围 分值说明 改进建议 4 存在非常多的隐患和问题 彻底整改 3 存在比较多的隐患和问题 部分整改 2 存在一定问题 针对特定流程整改 应急救援演练 思考题: 1.高速铁路联调联试内容有哪些? 2.联调联试动态检测有哪些内容? 3.简述联调联试动态检测的工作流程? 4.联调联试动态检测分那几个阶段?
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