基于数字孪生的站车空气动力学仿真平台研究与应用
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完成单位:北京经纬信息技术有限公司、中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-1-130
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
成果主要完成人
王志飞、李 帅、周 超、郭浩波、韩佩瑶、曹青元、李 勇、杨 楠、张胜阳、王振欣
项目概况
随着我国轨道交通的高速发展以及人民群众对安全高效出行的需求愈发迫切,如何在保障安全的条件下提升线路运输能力已成为当下行业研究的热点,列车在地下空间高速行驶时产生的复杂空气动力学问题,对客运线路运输能力提升、地面设备运行安全都造成了严重影响。
本项目通过对轨道交通站车空气动力学计算模型的研究,基于多维异构数据的高效采集和管理,创建能够描述列车高速过站全流程的站车空气动力学数字李生模型;并通过多系统无缝集成和轻量化储存技术搭建联合仿真平台,不仅实现复杂学科的联合分析,亦可通过虚拟环境搭建和真实测试数据的对比和选代优化,实现轨道交通站车空气动力学的“虚实融合”,将气动效应分析、列车动态包络线计算和有限元分析、线路测试等站车空气动力学相关业务流程彻底打通可指导新产品的开发、推进现有产品的改进,并且为产品全生命周期管控提供数据支撑,促进轨道交通行业安全、快速的发展。本项目基于数字孪生对高精度站-车空气动力学的模型进行了构建、将多专业的仿真资源进行了一体化的融合与管理、对仿真流程和数据进行了标准化处理;对轨道交通线路设计、指导新系统和产品的开发、帮助对引进系统和产品的消化吸收、对现有产品的改进等方面都具备十分重要的作用,也为系统的设计、研制、批产等全生命周期的仿真验证提供重要支撑。项目取得多项专利和软件著作权,发表相关论文5篇。项目成果成功应用于高速铁路、市域铁路、城际铁路、高速磁浮和低真空管道磁浮等多种轨道交通站车空气动力学的模拟仿真、数据分析和现场实测,为我国“交通强国”战略的落地提供强有力的技术支撑。