论文部分内容阅读
我国的高速列车自开通运行以来,利用各种先进的车载监控设备的使用和现代化的维护检修策略,保障着其运行的安全性。但是高速列车是为人服务的,我们在追求安全运行的同时,也不可遗忘的是乘坐的质量。高速列车的舒适度作为一个新兴的课题,是随着高速列车的发展而逐渐被大家所重视的。我们不仅关注出行的安全,也同时开始关注出行的舒适,特别是旅客乘坐高速列车时的舒适度。高速列车的综合舒适度的评价方法,不仅将为高速列车的系统设计提供指导,同时将成为高速列车的顶层设计指标之一。本文围绕高速列车的综合舒适度问题展开分析和研究,主要进行了三个方面的问题研究。首先进行了影响高速列车乘坐舒适度的六个因素的单独研究,提出了各个单因素的评价方法和评价标准。第二进行了综合舒适度六个因素的综合研究,提出了综合舒适度的综合评价标准和方法。第三进行了综合舒适度模拟试验系统的初步设计,为后续的试验验证提供基础。本文在综合舒适度的研究上,获得了以下结论:(1)分析了影响高速列车乘坐舒适度的因素类型,分析了其发展的过程,并将舒适度的因素分成三类,定义了三种类型的舒适度,定义了高速列车的综合舒适度,指明在本文中的综合舒适度是指涵盖振动、噪声、压力、温度、湿度、照度在内的六个因素的综合。这些定义和划分,是对高速列车的乘坐舒适度的一大创新型定义和划分。(2)针对影响高速列车乘坐舒适度的的振动因素,采用高速列车的实车测试数据进行分析与处理,获得了高速列车在明线工况、隧道工况和半明线半隧道工况下的振动的频域特性和时域特性。分析了不同工况下,不同速度等级对高速列车振动舒适度的影响,对UIC513的评价方法进行了改进,利用大量数据分析的特征,采用经验公式,首次提出线路工况特性下的振动舒适度的评价公式,并以实测数据证明该公式适用于高速列车的振动综合评价。(3)针对影响高速列车的噪声因素,采用对高速列车的实车测试数据进行分析与处理,获得了高速列车在明线工况、隧道工况和半明线半隧道工况下的噪声的声压级和作业等级,分析了不同工况下,不同速度等级对高速列车噪声舒适度的影响,提出了高速列车的噪声五级评价方法,针对不同工况,提出了噪声综合舒适度的评价公式,并以实测数据证明该公式适用于高速列车的噪声综合评价。(4)针对压力、温度、湿度、照度等舒适度因素,分析了速度对这几个因素的影响关系,分析了不同工况对这几个因素的影响关系,通过大量数据的对比分析可知,压力在明线工况时,受速度的影响很小,在隧道工况下,与速度成一定的比例关系;温度和照度,与高速列车的速度无关,与高速列车的运行工况无关;照度与高速列车的运行速度无关,与室外照度成正比,同时在隧道工况时,高速列车车内的照度,保持相对恒定。首次针对压力、温度、湿度、照度因素,提出了各个因素的五级综合评价方法,为综合舒适度的六大因素评价奠定了基础。(5)研究了高速列车综合舒适度问卷调查表的设计,通过在运行线路上进行的实际调研,采用统计的方法分析得到了问卷调查下的六个因素的权重关系。同时研究了高速列车振动和噪声的关系,将振动和噪声化为统一量纲进行比较。根据前面对各个因素的分析,综合考虑问卷调查表研究,建立了综合舒适度各因素权重影响统计表,首次确定了综合舒适度六个因素的权重比。提出了高速列车的综合舒适度的评价公式和计算方法,并以本文所进行的实际测试为例,进行了分析和计算。该方法在权重的确定上,考虑了各个因素的主观和客观影响,在计算中以测试数据为依据,保证了该评价方法了可操作性。在评价上,最终的评价值仍采用五级评分制进行评价,直观表现高速列车的综合舒适度水平。(6)针对高速列车综合舒适度模拟试验系统,完成了该系统的总体设计思路和总体设计参数,针对振动模拟子系统、压力和温湿度模拟子系统、噪声模拟子系统、照度模拟子系统、运动场景模拟子系统,提出了初步设计方案。该系统是目前国内外第一台以高速列车综合舒适度为研究对象的大型试验台,将作为综合舒适度体系研究的重要工具。