[发明专利]一种斜井施工通风既有隧道列车运行安全预警方法及系统

说明书

本发明公开了一种斜井施工通风既有隧道列车运行安全预警方法及系统，以解决现有技术中还没有在斜井施工下对既有隧道列车运行安全进行预警的问题。其中，预警方法包括步骤：拟定既有隧道内部风速测点位置；根据施工现场工况进行数值模拟计算，得到不同取风速度、不同列车车速下风速测点位置处的模拟测点风速；根据模拟测点风速得到列车所受横力；构建列车所受横力拟合方程；获取现场测试取风速度和现场测试列车车速并通过前两者对拟合方程进行修正；根据即时列车车速和即时取风风速得到列车即时所受横力；当所述列车即时所受横力满足设定阈值时，输出预警信号。本发明能够对既有隧道列车运行安全提供预警，为斜井施工作出指导，保证列车运行安全。

技术领域

本申请涉及列车运行安全领域，具体而言，涉及一种斜井施工通风既有隧道列车运行安全预警方法及系统。

背景技术

我国交通基础设施建设蓬勃发展，其中铁路的发展日新月异。中国铁路经过70多年的发展，营业里程已经突破了14万公里，建设中心也逐渐向海拔高、多山岭地区的西南、西北地区转移，且由于建设隧道里程较长，一般存在多个通风阶段和多工作面同时掘进的通风要求，通风方案也形形色色。最新的施工通风方案中，尝试利用既有运行隧道及斜井进行施工通风，此方案对既有隧道列车运行势必带来影响，甚至引发列车倾覆。

当前还没有一种适宜的技术方案，能够对此类通风情况下列车运行安全进行评价预警。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何在利用既有运行隧道及斜井进行施工通风时对列车的运行安全提供预警，目的在于提供一种斜井施工通风既有隧道列车运行安全预警方法及系统。

本发明通过下述技术方案实现：

一方面，本发明提供一种斜井施工通风既有隧道列车运行安全预警方法，该方法包括如下步骤：

拟定既有隧道内部风速测点位置；

根据施工现场工况进行数值模拟计算，得到斜井的不同取风速度、不同列车车速下风速测点位置处的模拟测点风速；

根据模拟测点风速得到不同取风速度、不同车速对应的列车所受横力；

构建所述列车所受横力关于所述取风速度、车速的列车所受横力拟合方程；

获取现场测试取风速度和现场测试列车车速并通过前两者对拟合方程进行修正；

获取现场即时列车车速和即时取风风速，基于修正后的拟合方程得到列车即时所受横力；

当所述列车即时所受横力满足设定阈值时，输出预警信号。

在一些可能的实施例中，根据施工现场工况进行数值模拟计算，得到不同取风速度、不同列车车速下风速测点位置处的模拟测点风速时包括以下内容：

基于三维计算流体力学软件计算流体力学软件构建三维模型；

基于现场工况于三维模型中标记风速测点位置；

采用非结构化网格对模型计算域进行网格划分；

以不同取风速度、不同车速作为约束条件，应用重叠网格技术模拟列车运动；

提取被标记的风速测点位置的模拟测点风速。

在一些可能的实施例中，根据模拟测点风速得到不同取风速度、不同车速对应的列车所受横力时采用以下公式：

F＝ρV²A/2

其中，F为列车所受横力；ρ为空气密度；V为测点风速；A为列车在横风方向的投影面积。