基于物理模型与数据驱动协同的地铁变流器散热堵塞在线监测方法研究

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作者 杨诚 王兵 +2 位作者 贾昊 徐杰 陈善乐 《铁道勘察》 2026年第1期105-112,128,共9页

变流器作为地铁牵引供电系统的核心设备,其运行稳定性直接影响地铁的运营安全与效率,而冷却系统良好散热状态是保障变流器可靠运行的关键。地铁牵引变电所多位于站台层设备区,行车隧道内灰尘、金属碎屑等杂质易随通风气流进入的变流器... 变流器作为地铁牵引供电系统的核心设备,其运行稳定性直接影响地铁的运营安全与效率,而冷却系统良好散热状态是保障变流器可靠运行的关键。地铁牵引变电所多位于站台层设备区,行车隧道内灰尘、金属碎屑等杂质易随通风气流进入的变流器强迫风冷系统,长期积累会堵塞散热器滤网与翅片,导致散热性能显著下降,进而引发变流器功率器件温升过高,严重时会触发故障宕机,从而影响地铁线路正常供电调度。为此,提出一种仅使用地铁牵引变流器现有控制系统传输数据,即可在线监测其风冷系统堵塞程度的方法。结合地铁运行环境下灰尘堵塞特点,分析堵塞对散热器散热性能影响机制,建立考虑灰尘堵塞的变流器散热器热模型;最后基于神经网络的功率损耗计算方法,仅利用变流器直流侧电流与直流侧电压,即可精准计算功率模块的功率损耗;最后基于曲线拟合稳态热阻提取方法,通过热阻变化量化判断散热器的堵塞程度。研究结果表明,散热器堵塞程度在线监测方法计算的堵塞程度偏差<10%,响应时间≯3 min,可满足地铁供电系统设备状态在线监测与智能运维需求。 展开更多

关键词 地铁 牵引供电 在线监测 热模型 神经网络 变流器

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基于深度Q网络的地铁列车速度曲线优化方法研究

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作者 孔文龙 柏友运 +1 位作者 向国良 范子寅 《计算机测量与控制》 2026年第2期182-188,265,共8页

随着国内地铁运营规模的不断扩大,地铁列车电能消耗过大的问题亟待解决;通过对列控系统的速度曲线进行优化,减小列车运行时因克服阻力做功和制动过程造成的机械能损失,提高牵引能效;在算法层面上,充分利用AI算法和高性能计算设备在处理... 随着国内地铁运营规模的不断扩大,地铁列车电能消耗过大的问题亟待解决;通过对列控系统的速度曲线进行优化,减小列车运行时因克服阻力做功和制动过程造成的机械能损失,提高牵引能效;在算法层面上,充分利用AI算法和高性能计算设备在处理最优化问题方面的优势,提出基于深度Q网络算法的速度曲线优化方法:该方法应用强化学习架构,通过对智能体进行迭代优化,求解出具有节能特性的速度曲线;在Matlab平台上搭建了仿真环境,对传统算法和所提算法的节能效果进行了仿真对比,结果显示,所提算法相比传统算法实现了约5%~7%的节能。 展开更多

关键词 地铁列车 牵引能效 速度曲线 深度Q网络 强化学习架构

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变工况下基于信息融合的地铁牵引电机轴承故障智能诊断 被引量：12

3

作者 徐彦伟 蔡薇薇 +2 位作者 颉潭成 陈立海 刘明明 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期3247-3258,共12页

针对传统滚动轴承故障诊断方法过于依赖先验知识和专家经验,以及单一信号对某些故障识别率偏低的问题,提出一种变工况下基于信息融合的地铁牵引电机轴承故障诊断方法。首先搭建滚动轴承试验与多信息采集系统;其次对地铁牵引电机轴承进... 针对传统滚动轴承故障诊断方法过于依赖先验知识和专家经验,以及单一信号对某些故障识别率偏低的问题,提出一种变工况下基于信息融合的地铁牵引电机轴承故障诊断方法。首先搭建滚动轴承试验与多信息采集系统;其次对地铁牵引电机轴承进行缺陷预制并采集轴承试验过程中的声发射和振动信号;然后用小波包分解对原始信号进行处理并提取特征,再用卷积神经网络对归一化后的特征信息进行融合;最后建立二维卷积神经网络模型,对不同工况下的地铁牵引电机轴承故障进行智能诊断。试验结果表明:变工况下基于信息融合的地铁牵引电机轴承故障智能诊断方法,可在载荷和转速变化的情况下准确识别轴承的故障类型,当神经网络训练集与测试集涵盖工况相同时,准确度可达100%。 展开更多

关键词 地铁牵引电机轴承 卷积神经网络 信息融合 故障诊断

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基于灰色神经网络的地铁牵引用电预测模型 被引量：3

4

作者 张军 王凯 +6 位作者 刘佳喜 李根 赵岩 王鹏 耿伟 张浩 陈欢 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第7期16-20,26,共6页

[目的]为了提高列车运行效率,需对地铁牵引能耗进行监测,并建立相关能耗模型对地铁牵引能耗进行预测分析。[方法]介绍了灰色预测模型和BP(反向传播)神经网络的基本原理;以天津某典型地铁车站2021年6月的牵引日用电量数据为例,采用灰色... [目的]为了提高列车运行效率,需对地铁牵引能耗进行监测,并建立相关能耗模型对地铁牵引能耗进行预测分析。[方法]介绍了灰色预测模型和BP(反向传播)神经网络的基本原理;以天津某典型地铁车站2021年6月的牵引日用电量数据为例,采用灰色关联分析法筛选出与地铁牵引日用电量关联度大的影响因素,基于GM(1,1)灰色预测模型预测出短期牵引日用电量;将所筛选出的关联度大的影响因素、GM(1,1)灰色预测模型预测的短期牵引日用电量及相邻历史牵引日用电量数据,作为BP神经网络模型中的输入量进行训练,建立GM-BP灰色神经网络模型,并生成所需短期地铁牵引日用电量预测数据。[结果及结论]与传统GM(1,1)灰色预测模型和BP神经网络模型相比,通过GM-BP灰色神经网络模型预测的短期牵引日用电量预测误差有明显的改善,能够作为有效的地铁牵引能耗数据进行短期预测数据分析。 展开更多

关键词 地铁 牵引日用电预测量 灰色神经网络

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地铁牵引供电系统数学模型的建立与求解 被引量：9

5

作者 史凤丽 于松伟 《北京联合大学学报》 CAS 2003年第2期60-62,共3页

利用线性代数等知识 ,根据实际工程需要 ,建立了地铁牵引供电系统的动态数学模型。这为地铁牵引供电系统实现计算机仿真计算奠定了理论基础 ,并提出了提高仿真计算精度的办法。该模型将使牵引供电系统的建立更加安全、可靠、经济。

关键词 地铁牵引供电系统 数学模型 电流矩阵 矩阵方程 动态网络 计算机仿真计算

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120km/h地铁列车自主电气牵引系统 被引量：7

6

作者 李伟 陈文光 陈超录 《机车电传动》 北大核心 2014年第4期8-13,共6页

系统阐述了120 km/h地铁列车自主牵引电传动系统、辅助电源系统和网络控制系统的组成和特性,介绍了该系统的新技术研究和新设备研制情况。该系统已完成样机研制及相关型式试验,试验结果表明系统性能良好,满足设计要求。

关键词 120 km h地铁列车 牵引电传动系统 辅助电源系统 网络控制系统

原文传递

计及振荡过程的地铁牵引网保护方法

7

作者 李高翎 田行军 宋金川 《电气化铁道》 2016年第3期34-38,共5页

通过对地铁牵引网馈线保护因震荡电流造成频繁误动作的原因进行分析,结合牵引供电网的特点,提出了组合DDL算法和高阶统计量算法的保护方法,先筛选出负荷电流,再筛选出震荡电流,从而得出短路电流。实测数据验证,该保护方法不仅可快速且... 通过对地铁牵引网馈线保护因震荡电流造成频繁误动作的原因进行分析,结合牵引供电网的特点,提出了组合DDL算法和高阶统计量算法的保护方法,先筛选出负荷电流,再筛选出震荡电流,从而得出短路电流。实测数据验证,该保护方法不仅可快速且准确识别出牵引网故障,而且原理清晰、工程实现方便。 展开更多

关键词 地铁牵引网 短路电流 振荡电流 高阶统计量

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城市轨道交通交流牵引供电系统及其关键技术 被引量：88

8

作者 李群湛 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期199-207,共9页

在地铁、轻轨等城市轨道交通中,为了避免现行直流牵引供电系统的迷流,同时发挥其无分相的优势,提出并研究了一种交流牵引供电系统.该系统由主变电所(MSS)和电缆牵引网(CTN)构成,主变电所由单相主牵引变压器(MTT)和负序补偿装置(NCD)组... 在地铁、轻轨等城市轨道交通中,为了避免现行直流牵引供电系统的迷流,同时发挥其无分相的优势,提出并研究了一种交流牵引供电系统.该系统由主变电所(MSS)和电缆牵引网(CTN)构成,主变电所由单相主牵引变压器(MTT)和负序补偿装置(NCD)组合而成,电缆牵引网由双芯电缆(DCC)、牵引变压器(TT)和接触网(OCS)、钢轨(R)等构成.讨论了该系统的3项关键技术:电缆牵引网的供电原理,等效电路和输电能力,电缆与接触网的匹配技术,接触网电压等级选择等;牵引网分段供电技术,牵引网供电状态辨识方法,分布式保护与集中式保护方案等;单条线路主变电所供电方案,2条及以上线路共用主变电所的供电方案.该系统技术性能优良,经济性好,可靠性高,为地铁、轻轨等城市轨道交通提供了新的、更好的选择. 展开更多

关键词 地铁 轻轨 城市轨道交通 交流牵引供电 电缆牵引网 分段供电 保护 迷流

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基于整流机组外特性的地铁车辆短路电流计算 被引量：5

9

作者 孙磊 吴命利 +3 位作者 孙继星 郝紫惠 潘磊 李天册 《机车电传动》 北大核心 2019年第5期105-110,128,共7页

结合实际运行的地铁线路、车辆电气参数,重点研究了整流机组电气特性,提出基于整流机组外特性的地铁车辆短路电流的计算方法,建立"变电所-牵引网-地铁车辆"模型并进行了仿真分析,得出地铁车辆短路暂态过程计算结果与仿真对比... 结合实际运行的地铁线路、车辆电气参数,重点研究了整流机组电气特性,提出基于整流机组外特性的地铁车辆短路电流的计算方法,建立"变电所-牵引网-地铁车辆"模型并进行了仿真分析,得出地铁车辆短路暂态过程计算结果与仿真对比,波形误差小于5%。对实际运行工况进行应用分析,结果表明,模型计算可校验"车-网"保护配置的可靠性。研究工作为选择直流快速断路器、确定系统保护配置以及评估系统供电能力提供理论依据及数据支持。 展开更多

关键词 地铁车辆 整流机组 外特性 短路电流 车-网-所模型 仿真分析

原文传递

地铁再生能量利用方案比较 被引量：9

10

作者 庞艳凤 袁月赛 《机车电传动》 北大核心 2014年第1期77-79,83,共4页

对几种地铁列车再生制动产生的电能处理方法进行了讨论与比较,根据比较结果,推荐最具优势的处理再生电能的方法,以改进现有地铁电能利用系统。

关键词 地铁 再生电能 能量利用储能设备 储能方式 地铁牵引电网

原文传递

考虑车网耦合的地铁供电系统潮流计算研究 被引量：4

11

作者 林轩 阎铁生 曹太强 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第1期53-62,共10页

针对既有地铁牵引供电系统离线潮流计算模型无法有效描述实际地铁线路上多车运行情况时的车网电耦合现象,文章建立地铁供电系统车网在线电耦合仿真模型,分析列车运行时车对牵引网的影响,以及实际系统中多车运行时网压波动对列车牵引性... 针对既有地铁牵引供电系统离线潮流计算模型无法有效描述实际地铁线路上多车运行情况时的车网电耦合现象,文章建立地铁供电系统车网在线电耦合仿真模型,分析列车运行时车对牵引网的影响,以及实际系统中多车运行时网压波动对列车牵引性能的影响,提出一种基于HLA的车网耦合仿真架构,并对某实际地铁线路进行车网电耦合仿真。仿真结果表明:与传统的离线潮流计算模型相比,所提出的车网电耦合仿真计算模型能更准确地反映实际牵引网的网压动态变化和潮流分布,以及网压波动对列车运行的影响,而且算法的收敛性好。 展开更多

关键词 地铁 牵引供电系统 车网耦合 潮流计算

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BP神经网络在地铁列车牵引能耗预测中的应用 被引量：5

12

作者 张学兵 胡文斌 +2 位作者 哈进兵 丁义帅 褚蓄 《铁路通信信号工程技术》 2020年第12期51-56,共6页

将灰色关联分析法应用于南京地铁列车,对影响其牵引能耗的因素重要度进行排序,并利用能耗测量数据建立基于BP神经网络学习与预测模型,通过对该模型精确度进行反复校验,从而实现南京地铁牵引能耗的准确预测。

关键词 地铁牵引能耗 影响因素 灰色关联分析 BP神经网络 预测模型

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下一代地铁列车关键技术方案设计 被引量：2

13

作者 崔霆锐 李熙 +1 位作者 张勇慧 张骄 《城市轨道交通研究》 北大核心 2019年第12期57-60,共4页

为解决我国地铁列车相关技术及装备日益发展的需要,设计了以智能化、节能环保、高可用性、高适应性及高安全性为特征的下一代地铁车辆关键技术研究方案,提出了智能化信息服务技术、新能源技术、新一代工业以太网技术、新型牵引制动技术... 为解决我国地铁列车相关技术及装备日益发展的需要,设计了以智能化、节能环保、高可用性、高适应性及高安全性为特征的下一代地铁车辆关键技术研究方案,提出了智能化信息服务技术、新能源技术、新一代工业以太网技术、新型牵引制动技术及减振技术等列车关键技术。通过相关研究以推动我国城市轨道交通相关产业的升级优化,提高轨道交通装备制造业在国际上的竞争力。 展开更多

关键词 地铁列车 牵引传动技术 辅助供电技术 网络控制技术 减振降噪技术 智能维保技术

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地铁列车再生制动对牵引网电压影响的研究 被引量：4

14

作者 王志伟 尹艳松 +2 位作者 周立成 胥如迅 王花 《现代城市轨道交通》 2018年第9期8-12,共5页

过去地铁列车制动主要采用车载电阻制动,这种传统的制动方式会造成能量浪费,并且制动时还会产生大量的热,导致隧道内环境温度升高。近几年地铁列车普遍开始采用再生制动,但再生制动产生的电能不能被完全吸收利用时,多余电能会引起直流... 过去地铁列车制动主要采用车载电阻制动,这种传统的制动方式会造成能量浪费,并且制动时还会产生大量的热,导致隧道内环境温度升高。近几年地铁列车普遍开始采用再生制动,但再生制动产生的电能不能被完全吸收利用时,多余电能会引起直流牵引网电压迅速升高,使得用电不安全。为了使再生制动产生的多余能量能被吸收,并且牵引网电压稳定,引入了逆变回馈系统,通过仿真软件MATLAB/SIMULINK验证当地铁列车再生制动装置投入使用时牵引网电压的变化以及牵引电机运行状态。 展开更多

关键词 地铁列车 再生制动 牵引网电压 仿真

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基于网络耦合特性的地铁网络韧性评估方法

15

作者 路庆昌 王润东 +1 位作者 徐鹏程 王世鑫 《清华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期1945-1956,共12页

鉴于现有地铁系统韧性研究中对地铁牵引电网特性考虑不足的问题,该文提出了一种基于网络耦合特性的地铁网络韧性评估方法。通过捕捉地铁牵引电网与地铁网络之间的多对一和一对多耦合特性,该方法定量分析了地铁牵引电网失效对地铁网络运... 鉴于现有地铁系统韧性研究中对地铁牵引电网特性考虑不足的问题,该文提出了一种基于网络耦合特性的地铁网络韧性评估方法。通过捕捉地铁牵引电网与地铁网络之间的多对一和一对多耦合特性,该方法定量分析了地铁牵引电网失效对地铁网络运营性能的动态影响。采用考虑客流加权和出行时间阻抗的网络效率作为韧性评估的基础,并运用Monte Carlo方法模拟地铁牵引电网的恢复过程,定量化评估地铁系统在牵引电网部分及完全失效故障情境下的韧性能力。以西安市地铁网络为例,进行了牵引电网不同失效场景的仿真模拟。研究结果表明,考虑牵引电网的多对一冗余特性,地铁网络韧性提升幅度约为6.8%~14.4%;然而,未考虑牵引电网的一对多特性会过高评估地铁网络的韧性,因为未能充分考虑失效带来的连锁效应。高客流区域受影响后网络效率损失最高可达50.2%,网络韧性损失达到36.1%。通过对比不同失效场景下的韧性曲线演化特征,发现当失效设施较为集中且恢复目标明确时,韧性曲线的上升速率显著加快,提升近2倍。 展开更多

关键词 地铁牵引电网 地铁网络 韧性评估 耦合特性 网络效率

原文传递