受飞机控制系统启发的新颖铁路点交换技术

　　英国伯明翰大学的研究人员正在研究Repoint，一种新的尖端铁路开关(点)技术，以改进已经使用了200多年的传统设计。

　　传统的铁路开关通过水平滑动一对锥形轨道来引导列车从一条轨道转向另一条轨道，而这种被称为Repoint的新设计使用了一种提升和移动机制，其中包括一个被动锁，用于在点就位时锁定。这与存根开关类型的布局相结合，在许多情况下都具有优势。重要的是，这个开关是“容错的”，即使控制点运动的三个致动器中的两个发生故障，它也能继续工作。

　　该团队(现位于伯明翰大学、利兹大学、拉夫堡大学和网络铁路大学)在《铁路工程科学》上发表的研究报告描述了该团队对数字孪生体(动态仿真模型)的开发，该模型已被用来证明该设计满足并超过了速度和性能的要求。

　　该研究采用了一种新颖的模拟轨道系统行为的方法来研究开关的性能，该方法将轨道弯曲与基于物理模型的执行器和控制系统相结合。仿真场景包括驱动致动器的6个电机中的4个出现电源故障的场景，结果表明，单个致动器能够将点提升并移动到所需位置。

　　Repoint是由Roger Dixon教授开发的，他在拉夫堡大学领导一个团队直到2018年，现在是伯明翰铁路研究与教育中心(BRCCE)的控制系统工程教授。

　　当时拉夫堡大学控制系统研究小组的负责人罗杰响应工程与物理研究委员会(EPSRC)和英国铁路安全与标准委员会(RSSB)的联合呼吁，研究提高现有线路容量的方法，由此开始了新的铁路开关之旅。

　　很明显，增加容量的一个重要限制因素是铁路轨道转换，因此提出了一个重新设想转换的项目，并随后获得了资助(在同行评审中排名第一)。

　　迪克森教授评论道:“虽然开关只占铁路轨道里程的不到5%，但它们造成了英国18%的延误时间和17.5%的延误成本。”

　　该团队与操作人员、维护人员和设计人员合作，了解现有开关技术的局限性和问题。

　　最重要的发现之一是传统交换机及其检测系统中嵌入的“单点故障”，因此新交换机结合了容错设计。

　　受飞机控制系统的启发，该团队设计了一种开关，即使在三个组件中的两个出现故障时也能保持运行。

　　迪克森教授说:“虽然铁路网络继续运载更多的乘客和货物，但建造新轨道总是困难和昂贵的，提高可靠性和利用现有路线的容量通常是首选。”

　　重新启动处于技术准备等级(TRL) 4-5。它已经成功地在测试轨道上进行了测试，证明了它与传统开关轨道安排的兼容性和功能性。研究人员现在正在寻找合作伙伴和资金来设计和全面测试完整的再点系统，包括执行器、p-way和信号接口。

　　更多信息:Saikat Dutta等人，考虑开关叶片，执行器和控制系统的铁路轨道开关动态建模框架，铁路工程科学(2024)。DOI: 10.1007/s40534-023- 00342 -2由伯明翰大学提供引文:新颖的铁路点交换技术，灵感来自飞机控制系统(2024年，1月10日)检索于2024年1月11日https://techxplore.com/news/2024-01-railway-technology-aircraft.html此文档受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。