400km/h高速铁路平竖重合地段线路方案动力学评估

文章针对我国新建沪渝蓉高速铁路重庆至成都段线路设计需求,建立中国标准动车组车辆-线路动力学分析模型,对项目某平竖重合段线路方案采用动力学方法进行评估及分析,研究表明:(1)在平曲线与竖曲线重叠设置时,设计速度400 km/h高速铁路最小平面曲线半径在一般和困难条件下宜分别取9500 m和8000 m;(2)设计速度400 km/h、曲线半径为8200 m的平竖重合区段符合运行舒适性和行车安全控制标准;(3)各项动力学指标的频数统计可反映不同车速条件下轮轨作用的强弱程度;(4)基于动力学的PCT评价方法考虑了列车运行过程中车体跟随轨道面的不同步性,可较为客观地反映乘客的舒适性。

高速铁路平竖曲线重合地段线形设计参数动力学检算及取值研究

根据舒适度要求研究高速铁路平竖曲线重合地段曲线参数选取问题。基于SIMPACK分析平台建立高速铁路车线动力学模型,对平竖重合地段车辆运行舒适性情况进行计算分析,结果表明:行驶动力学所计算的欠超高和当量欠超高小于车线动力学方法确定的相应值,行驶动力学方法低估了列车运行实际舒适度;在平曲线半径较小时,欠超高量较大情况下,两种方法计算结果差别较为明显。同时,根据规范中舒适度规定,给出设置上凸和下凹竖曲线条件下最小平曲线半径值,研究可为规范标准制定提供参考。

高速铁路平竖重合段三维高阶连续曲线线形设计

针对平竖重合曲线段存在几何连续性衰减并引起列车运动状态突变的现象,以三维曲线的Frenet标架为基础,结合曲率、挠率建立三维车体运动状态模型,得到了曲率、挠率与车体加速度、急动度的关系,并通过该模型从三维角度分析了三维曲线的几何连续性等级对车体运动的影响;考虑几何连续性对曲率、挠率的要求,提出以曲线曲率、挠率变化最小为目标的线形选择方法,利用三维欧拉曲线创建平竖重合段高阶连续曲线。研究结果表明:传统平竖重合段曲线连接点处几何连续性存在衰减,仅为1阶几何连续,曲率、挠率对列车加速度和急动度起主导作用,几何连续性的衰减是竖向急动度突增的主要原因;二维设计曲线在起点处的竖向急动度为1.206～1.264m·s-3,超过乘客舒适性运动学阈值0.240m·s-3,难以实现二维线形的高阶几何连续;提出的曲线设计方法对连接点处的曲率和挠率都有明确定义,容易在连接点处实现高阶几何连续,且不存在几何连续性衰减,曲线的曲率、挠率变化最小,可有效降低线形参数变化给车体运动带来的不良影响;所建曲线的加速度与急动度在全程均连续且满足运动学阈值,实现了2阶几何连续,最大竖向急动度为0.149m·s-3,为阈值的62.0%,为二维设计的11.7%～12.3%,有效地改善了行车稳定性与乘客舒适性;所建曲线路径与二维设计相比变化小,在2%～3%坡度差时,水平、竖向坐标差分别为0.907～2.305、1.085～2.498m;所建曲线的设计参数同时也是车体运动状态的计算参数,从而可根据列车运行条件直接优化线路的设计。

悬挂式单轨线路平竖曲线重合条件研究

为探究悬挂式单轨线路平竖曲线重合段竖曲线半径的合理取值,通过分析悬挂式车辆动力学方程,发现须同时控制横向未平衡加速度、竖向离心加速度、横向未平衡加速度增量,平竖曲线方可重合。根据是否产生横向未平衡加速度将平竖曲线重合分为两种情形,结合控制参数与平竖曲线要素之间的数值关系提出了区分两种情形的曲线半径临界值计算式,并建立了各情形下平竖曲线重合段竖曲线最小半径的计算方法,计算出不同车速和平曲线半径组合下的竖曲线最小半径。为保障舒适性,平竖曲线重合段应采用较大的竖曲线半径。

受地形限制斜井提升平车场改建甩车场实例

斜井提升上部车场形式主要有甩车场和平车场。本文通过平车场改建甩车场实例,提出在受地形限制情况下,甩车场可通过改变斜面线路坡度以及将甩车道竖曲线与平曲线重合来减少车场占用空间,并详细阐述斜井上部甩车场的设计方法。