利用缓和曲线的曲率确定其方程式的通用方法

介绍了利用缓和曲线的曲率确定其方程式的一种通用方法。该方法确定缓和曲线方程式的步骤是:首先根据缓和曲线直缓点和缓圆点曲率的边界条件,列出缓和曲线曲率k的微分方程;其次求出缓和曲线曲率k微分方程的通解,并利用其边界条件确定通解中的待定常数,然后得到缓和曲线曲率k与圆曲线曲率1/R的关系式;再通过二次积分,并利用缓和曲线几何形位中的偏角需要满足的要求y′(0)=0和坐标需要满足的要求y(0)=0,得到缓和曲线的直角坐标系方程式。本文用满足不同几何形位要求的缓和曲线作为例子,详细说明了新方法的应用,得到了与参考文献中相同的缓和曲线方程,证明了该方法不仅正确,而且简单,是适合于推导缓和曲线方程式的通用方法。     

一种新型道路缓和曲线的线形分析与评价

缓和曲线作为一种空间过渡曲线,其设计的合理与否直接关系到车辆行驶的平稳性和旅客舒适性。介绍了利用缓和曲线边界条件确定其代数方程式的一种通用方法:根据边界条件列出曲率待定方程,并利用曲率边界条件确定出缓和曲线曲率方程,然后对曲率方程二次积分得到缓和曲线的方程。此方法适用于推导缓和曲线方程,可为公路缓和曲线线形设计提供参考。采用此方法设计出了一种连接直线与直线的新型缓和曲线,并建立5种不同工况,以横向加速度及其时变率为评价指标,对新型缓和曲线和回旋线进行了行驶动力学性能评价,通过比较分析得出这种新型缓和曲线在行驶动力学性能上明显优于回旋线,为高速公路缓和曲线的线形选择提供参考。     

合理确定线路提速改造工程的平面有关参数

讨论了提速线路改造工程中的线路平面参数问题：（1）最小曲线半径；（2）缓和曲线长度；（3）圆曲线和夹直线长度；（4）采用反向曲线变更线间距可不设缓和曲线的最小圆曲线半径；（5）复曲线可不设中间缓和曲线的两圆曲线最大曲率差；（6）超高；（7）线间距。     

轮轨型面实测数据的分段曲线拟合法

提出了一种实测轮轨截面曲线的拟合方法，该法为三阶导数连续的分段曲线拟合法，因此，不但可以得到光滑的拟合曲线还可以得到拟合曲线的一阶和二阶导数的光滑曲线。这样，提高了轮轨接触的几何分析及运动和动力学分析的精确性，所用的数值过程特别适用于ＭＡＴＬＡＢ语言的编程。     

基于三次样条曲线的铁路既有曲线整正方法

依据逆向工程中曲线重构理论的分析,三次样条曲线拟合铁路既有曲线平面线形时的拟合误差主要来自数学模型产生的拟合误差和既有曲线变形产生的拟合误差。既有曲线参数对拟合误差影响的分析结果表明:数学模型产生的既有曲线曲率、一阶导数和点位拟合误差随既有曲线半径的增大而减小,三者的最大值随着既有曲线缓和曲线长度的增大有先降后增的趋势,既有曲线的总转角对三者的影响较小,可忽略不计。既有曲线变形产生的既有曲线点位拟合误差近似等于既有曲线的变形量。在此基础上,提出1种能够得到既有曲线上任意一点拨距量的整正方法,并利用VC++6.0软件编制相关计算程序,且用实例验证了此方法的实用性。     

地图辅助定位方法在列车定位中的应用

地图辅助定位是使用道路地图矢量辅助其它手段进行车辆定位的一种方法。本文依据线路平纵断面特征对线路进行单调分段后,建立线路平面和纵断面数字地图数据库,然后以铁路线路平面特征辅助GPS进行列车连续定位,分别推导出直线、缓和曲线以及圆曲线区段的列车位置估算公式。在直线区段将GPS位置信息投影到实际线路上进行列车定位;在缓和曲线上,根据实测当前点曲率以及缓和曲线曲率和全长计算列车的位置;在圆曲线上,提出利用同向切线法实现列车连续定位的方法。文中还探讨了应用纵断面变坡点作为虚拟查询应答器实现单点定位的方法。最后给出列车连续定位的现场实验结果和利用变坡点实现单点定位的仿真结果,验证了方法的有效性。     

曲率变化率超限扣分原因分析及对策

简要介绍我国轨检车的发展历程,以上海铁路局轨检车2010年全年轨道动态检查资料为基础,提出了新型轨检车轨道动态检查结果中曲率变化率超限扣分及Ⅱ级超限数量所占比例均较高的课题。根据曲率变化率的检测原理及定义,分析曲率变化率超限产生的原因,指出曲率变化率超限产生地点的线型特征及曲率变化率同曲率、正矢、缓和曲线长度之间的相互关系,并以此为依据分别有针对性地提出减少曲率变化率超限的对策。     

铁路轨道强度及弹性点支承连续梁的Spline函数解法

本文从集中荷载作用下铁路轨道的钢轨及弹性点支承连续梁的挠曲曲线是三次Spline曲线出发，利用Spline函数和工程力学基本知识，建立了挠曲曲线位移及二阶导数列向量满足的联立矩阵方程，从而可以解得钢轨位移、弯矩及剪力，同时．自然地给出挠曲曲线的表达式。与有限单元方法比较，本文方法具有公式推导简捷，思路清晰，便于计算机计算，而且计算工作量较小等优点。     

客运专线缓和曲线运营性能浅析

从运动学和旅客舒适度的角度建立了缓和曲线运营性能的评价指标，分析了缓和曲线线型条件与运营性能的关系，比较了几种典型的高次缓和曲线运营性能，对我国客运专线无碴轨道缓和曲线选型提出了相应的观点及建议。     

竖曲线与平面缓和曲线重叠设置研究

城际铁路引入中心城区和地下车站时,在困难条件下无砟轨道地段允许竖曲线（变坡点）与缓和曲线重叠设置。本文对比分析了竖曲线与缓和曲线的不同位置关系对行车平稳性的影响,并总结了相应的适应性措施,对于优化竖曲线与缓和曲线重叠设置提供了一种技术解决方案。研究结果表明：（1）竖曲线与缓和曲线总体上不应重叠设置。当确需重叠设置时,应对平竖曲线匹配条件予以严格限制;（2）变坡点处设凸形或凹型竖曲线,在不同位置与平面曲线搭配形成的空间线形几何形态各不相同,对车轮与钢轨的密贴性能、列车横竖向激扰震动的影响存在差异,进而影响行车平稳性;（3）竖曲线、缓和曲线间位置关系的合理搭配,有利于改善线路条件。     

准高速、高速铁路缓和曲线线型选择研究

采用车辆动态曲线通过理论，研究了车辆曲线通过安全和舒适度与缓和曲线线型之间的关系，为准高速、高速铁路缓和曲线线型选择提供了理论依据。     

京沪高速铁路调节器尖轨刨切曲线线型研究

根据高速铁路调节器的结构特点和使用要求,提出尖轨轨头非工作边刨切曲线的选择原则。建议尖轨轨头非工作边的刨切曲线采用缓和曲线和圆曲线的组合线型,在尖轨理论尖端至圆曲线之间,为一曲率渐变的缓和曲线,在尖轨尖端附近矢度变化较慢,而在距尖轨一定范围时,矢度变化较快。推导出组合曲线的计算公式。该组合曲线尖轨理论尖端位置的曲线半径为1000 m,尖轨实际尖端位置的曲线半径为538.2497 m,圆曲线区段的曲线半径为365.9 m,尖轨实际刨切长度为6.8 m。采用所选线型时,若尖轨向前或向后纵向移动20 mm,尖轨实际尖端位置轨距减小或增加0.06 mm,尖轨刨切起点位置轨距减小或增加0.78 mm。选用的线型具有各点曲率连续变化、尖轨尖端附近曲线变化较缓、轨头宽度大于50 mm以后位置的轨头宽度增大较快等特点,能满足高速铁路调节器的使用要求。     

高速铁路平面曲线的设计

本文通过对高缓和曲线线形及线间距加宽的分析，提出了高速铁路平面曲线设计方法，即右线缓和曲线长度及曲线半径的取值。     

缓和曲线半点正矢的计算与养护

推导了缓和曲线半点正矢的计算公式，编制了相应的电算程序，论证了加强缓和曲线半点正矢养护的重要性。     

既有线提速时无缓和曲线最小曲线半径的探讨

既有线提速时无缓和曲线的最小曲线半径标准，没有现行的规范或标准可利用，本文对国内、国外无缓和曲线的最小曲线半径计算方法进行了分析、归纳，并提出了自己的观点。     

论高速铁路缓和曲线线型的设计：兼评三次式缓和曲线改善型

通过对直线型缓和曲线起、终点主要力素及力素变化的理论分析，结合近２００个三次抛物线型缓和曲线线形几何状态的量测数据，归纳出设计高速铁路缓和曲线线型应遵循的４条主要原则。据此，提出的七次四项代数式缓和曲线，是一较优的适应高速行车的线型。     

京沪线(管内)提速曲线改造缓和曲线长度的合理选择

提速曲线改造选择的缓和曲线长度，既要保证良好的旅客舒适度同时还要考虑既有线曲线改造封锁线路施工对行车干扰和影响的因素，本文着重探讨了如何合理选择缓和曲线长度问题。     

高速铁路缓和曲线线型及其运营性能比较分析

介绍了国内外缓和曲线的主要类型,分析了缓和曲线线型基本条件与运营性能的关系,阐明了运营性能在高速铁路缓和曲线选型中的重要性,比较了几种典型的曲线型外轨超高顺坡缓和曲线的运营性能,对我国高速铁路缓和曲线合理选型提出了建议。     

高速铁路缓和曲线线型探讨

通过对改善三次抛物线型缓和曲线的几何性质、力学特征的理论研究和分析，并与具有代表性的缓和曲线型进行比较，可以认为我国高速铁路线路采用改善三次抛物线型缓和曲线是可行的。     

基于工程技术条件要求的高速磁浮线路设计参数研究

对高速常导磁浮系统轨道梁结构型式及功能区各功能面的精度要求进行了分析,同时考虑到我国机加工能力和经济状况,对曲线地段定子面、导向面和滑行面分别采取了直线拟合和曲线拟合方法进行设计,研究工程技术条件对高速磁浮线路设计参数选取的影响,确定不同长度功能件和不同定子排列方式下平、竖圆曲线半径的合理取值范围,用不同曲率的导向面拟合平面圆曲线的允许半径范围和优势半径范围,以及满足扭转率要求的缓和曲线最小长度值。研究结果表明:分别采用6,3,2 m长的功能件和直线及半径为1550和790m的导向面,能够拟合的最小平面圆曲线半径分别为700,650和600 m,能够拟合的最小竖圆曲线半径分别为8250,4150和2750 m;缓和曲线最小长度可以达到40 m。