時速600公里高速磁浮交通系統

《時速600公里高速磁浮交通系統》是2022年上海科學技術出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：時速600公里高速磁浮交通系統
• 作者：丁叄叄
• 類別：鐵路運輸類圖書
• 出版社：上海科學技術出版社
• 出版時間：2022年
• 開本：16 開
• 裝幀：精裝
• ISBN：9787547854457

內容簡介

高速磁浮是世界軌道交通領域一大“制高點”，是全球交通科技競爭的戰略要地。

《時速600公里高速磁浮交通系統》依託“十三五”國家重點研發計畫，系統梳理了“高速磁浮交通系統關鍵技術研究”課題的研究成果，全面介紹了具有自主智慧財產權、設計時速600公里高速磁浮交通系統的頂層設計方法和系統集成、車輛、牽引供電、運控通信、線路軌道等成套工程化技術，同時還對全新搭建的研發、製造、試驗平台情況做了說明，是一部集理論基礎、核心技術、集成設計方法於一體的學術專著。

本書總結的超大型複雜系統創新研究成果和心得，對從事高速磁浮研發、設計、運營維護的學者、專家、技術人員等具有非常大的參考和借鑑價值，對中國高速磁浮技術發展、設計、試驗、評估具有重要的指導意義。

圖書目錄

第1章高速磁浮交通系統概論1

1.1磁浮交通基本原理3

1.1.1常導電磁懸浮3

1.1.2超導電動懸浮4

1.1.3永磁電動懸浮5

1.1.4超導釘扎懸浮5

1.2高速磁浮交通的發展歷程6

1.2.1常導電磁磁浮技術6

1.2.2超導電動磁浮技術12

1.2.3超導釘扎磁浮技術17

1.2.4永磁電動磁浮技術18

1.2.5真空管道磁浮技術19

1.2.6中國磁浮交通發展19

1.3高速磁浮交通系統技術特點26

第2章時速600公里高速磁浮頂層設計31

2.1概述33

2.2技術定位33

2.3技術路線36

2.4限界分析38

2.5速度目標39

2.6運輸能力41

2.6.1小追蹤列車間隔時間41

2.6.2通過能力47

2.6.3列車編組48

2.6.4輸送能力50

2.7系統能耗50

2.7.1能耗路徑50

2.7.2牽引功率51

2.7.3牽引損耗52

2.7.4系統效率53

2.8安全可靠53

2.8.1RAMS要求53

2.8.2結構可靠性54

2.8.3制動安全55

2.8.4控制安全56

2.8.5災害安全57

2.9環保性能57

2.9.1土地占用57

2.9.2電磁輻射58

2.9.3噪聲輻射59

2.10綜合舒適性63

2.10.1車內噪聲63

2.10.2振動舒適度評定64

2.10.3客室環境67

2.11耐候性68

2.12總體技術指標70

第3章時速600公里高速磁浮系統集成73

3.1概述75

3.2高速磁浮交通系統構成76

3.2.1線路軌道系統76

3.2.2車輛系統78

3.2.3牽引供電系統79

3.2.4運控通信系統80

3.3運行機制82

3.4接口關係83

3.4.1車輛與線路83

3.4.2車輛與牽引供電86

3.4.3車輛與運控87

3.5關鍵問題92

3.5.1大系統耦合模型92

3.5.2氣動設計94

3.5.3車軌耦合102

3.5.4高速協同104

3.5.5高速牽引105

3.5.6噪聲控制106

3.5.7電磁兼容119

3.5.8PHM與智慧型運維121

3.5.9防雷接地121

3.5.10隧道運行122

3.5.11救援逃生123

第4章時速600公里高速磁浮車輛系統127

4.1概述129

4.2車輛系統關鍵技術129

4.3車輛總體131

4.3.1車輛構成簡介131

4.3.2氣動方案132

4.3.3平斷面設計133

4.3.4設備布置136

4.3.5人因工程137

4.3.6噪聲管理139

4.3.7電磁兼容146

4.4車體154

4.4.1車體簡介154

4.4.2車體技術分析155

4.4.3車體方案157

4.4.4夾層結構159

4.4.5設計驗證159

4.5懸浮導向系統與走行系統161

4.5.1系統簡介161

4.5.2技術分析163

4.5.3懸浮架188

4.5.4懸浮導向系統199

4.5.5設計驗證221

4.6制動系統223

4.6.1制動系統簡介223

4.6.2工作原理223

4.6.3技術分析224

4.6.4制動系統方案227

4.6.5設計驗證231

4.7測速定位系統232

4.7.1測速定位系統簡介232

4.7.2系統原理233

4.7.3技術分析235

4.7.4技術方案241

4.8車載供電系統243

4.8.1車載供電系統簡介243

4.8.2工作原理243

4.8.3技術分析244

4.8.4技術方案244

4.8.5設計驗證245

4.9車載控制及診斷網247

4.9.1系統簡介247

4.9.2技術分析248

4.9.3技術方案248

4.9.4系統驗證251

4.10空調系統253

4.10.1系統組成與布置253

4.10.2系統主要部件254

4.10.3系統控制與運行257

4.10.4設計驗證259

第5章時速600公里高速磁浮牽引供電系統261

5.1概述263

5.2系統架構263

5.2.1牽引供電架構263

5.2.2牽引控制架構266

5.3驅動原理268

5.3.1直線電機驅動268

5.3.2同步電機調速原理269

5.3.3控制功能及特點270

5.3.4差異性分析271

5.4關鍵技術272

5.4.1牽引懸浮解耦272

5.4.2牽引能力273

5.4.3變流器控制274

5.4.4脈寬調製276

5.4.5控制架構276

5.5高速磁浮供電系統方案277

5.5.1系統功能277

5.5.2系統組成279

5.5.3系統布置283

5.5.4設計驗證284

5.6高速磁浮牽引系統方案285

5.6.1系統功能285

5.6.2系統組成287

5.6.3設備布置296

5.6.4系統接口298

5.6.5設計驗證303

第6章時速600公里高速磁浮運行控制及通信系統305

6.1概述307

6.2運行控制及通信系統關鍵技術分析307

6.3運行控制及通信系統架構307

6.3.1運行控制系統架構設計及組成308

6.3.2通信系統架構設計及組成313

6.4運行控制系統方案315

6.4.1功能實現316

6.4.2技術執行320

6.4.3全局全過程安全防護321

6.4.4安全平台及設計323

6.4.5測試驗證方法325

6.5車地無線通信系統方案326

6.5.1系統組成327

6.5.2技術執行328

6.5.3數據傳輸流程332

6.5.4系統驗證方法334

第7章時速600公里高速磁浮線路軌道系統337

7.1概述339

7.2結構特點340

7.2.1線路特點340

7.2.2軌道結構特點341

7.3關鍵技術問題342

7.3.1線型設計342

7.3.2線路不平順344

7.3.3剛度模態匹配345

7.3.4精度控制347

7.3.5變形控制349

7.3.6線路檢測350

7.4系統技術方案351

7.4.1系統集成352

7.4.2線型設計353

7.4.3軌道梁358

7.4.4軌道板362

7.4.5功能件及附屬檔案362

7.4.6下部結構365

7.4.7轉線設備365

7.4.8隧道研究370

7.4.9站場與維修372

7.4.10設計驗證375

第8章時速600公里高速磁浮運行與維護管理377

8.1概述379

8.2運行與維護管理體系379

8.2.1管理系統379

8.2.2管理機構381

8.3運行與駕駛模式382

8.3.1系統運行模式382

8.3.2列車運行模式384

8.3.3列車駕駛模式384

8.4運行管理方式384

8.4.1運行準備384

8.4.2正常運行386

8.4.3降級運行387

8.4.4維護運行388

8.4.5結束運行389

8.4.6故障處理390

8.4.7應急處理390

8.4.8救援390

8.5維護管理方式391

8.5.1維護管理要素391

8.5.2維護管理策略391

8.5.3維護管理流程393

8.6培訓平台394

第9章時速600公里高速磁浮PHM與智慧型運維系統395

9.1概述397

9.2PHM系統397

9.2.1車載PHM系統398

9.2.2線路軌道系統PHM399

9.2.3牽引供電系統PHM400

9.2.4運控通信系統PHM401

9.2.5環境災害報警系統 402

9.2.6遠程傳輸系統402

9.2.7地面PHM系統402

9.3智慧型運維系統402

9.3.1數字孿生技術403

9.3.2遠程協同可視化服務405

9.3.3一體化智慧型維護決策管理407

9.3.4配件一體化管理407

第10章時速600公里高速磁浮系統研發平台411

10.1概述413

10.2仿真平台413

10.2.1懸浮導向系統仿真平台413

10.2.2複雜電磁場仿真平台416

10.2.3流固耦合仿真平台417

10.2.4車軌耦合仿真平台418

10.2.5運控通信仿真平台419

10.2.6牽引系統仿真平台420

10.2.7線路系統仿真平台 422

10.3試驗平台425

10.3.1懸浮導向控制系統集成試驗台425

10.3.2車載電網系統試驗台428

10.3.3整車走行系統振動試驗台430

10.3.4運控通信系統試驗台432

10.3.5牽引供電系統半實物仿真試驗台433

10.3.6綜合模擬運行與電子仿真試驗台434

10.3.7調試線路試驗平台438

10.4試製平台442

第11章高速磁浮交通技術發展與展望445

11.1中國高速磁浮交通技術未來發展路徑447

11.2不同制式磁浮交通工具448

11.2.1超導磁浮448

11.2.2低真空管道高速磁浮449

11.3展望451

參考文獻453

作者簡介

丁叄叄，中國中車首席科學家、教授級高級工程師，中車青島四方機車車輛股份有限公司副總工程師，國家高速動車組總成工程技術研究中心主任兼高速列車系統集成國家工程實驗室主任。長期以來負責高速動車組、高速磁浮交通系統、城際動車組、城軌及客車車輛的設計研發工作，在軌道車輛系統集成技術、車體強度、列車碰撞被動安全、列車空氣動力學等方面取得了突出成績。主持承擔了“十二五”國家科技支撐計畫項目等10餘項重大科研項目，授權發明專利14項。獲茅以升鐵道工程師獎、中華全國鐵路總工會火車頭獎章、鐵道學會科學技術獎特等獎、山東省科技進步一等獎、中國中車首屆“美中車人”等。在中國高鐵發展史上，從“和諧號”到“復興號”，從碳纖維捷運到高速磁浮，他是高速動車組技術專家和技術帶頭人，更是前沿技術的領軍者。