基于总体加权起落道量最小的铁路竖曲线优化方法研究

为保证在有限的天窗时间内及时完成轨道纵断面线形的整正,在铁路竖曲线前后夹直线拟合的基础上,以竖曲线最小坡段长度、最大坡度、相邻坡段最大坡度差、最小竖曲线半径为限制条件,轨道实测点总体加权起落道量最小为目标函数,建立了铁路竖曲线优化模型。该优化模型无需对竖圆曲线进行拟合,避免了竖圆曲线在弧径比较小时出现拟合病态的问题。为验证该优化模型的正确性,对某段含有2个变坡点的轨道纵断面实测数据进行实例计算。计算结果表明,该优化模型能够一次性完成连续多段竖曲线的优化,相较于使用线路纵断面设计线形,使用优化重构后的纵断面线形指导纵断面线形的整正,轨道的平均调整量由23.52 mm下降到10.71 mm,落道量占比由93.64%下降到18.22%,这证明本文提出的铁路竖曲线优化方法是可行的。