城市轨道交通线路曲线最大超高值设置浅析

针对我国地铁曲线轨道超高值的规定,综合分析曲线超高对地铁行车、线路、轨道、限界、车辆、信号以及运营组织的影响,同时又比较了日本曲线超高值设计经验,对我国现行《地铁设计规范》(GB50157—2003)有关曲线轨道最大超高值进行了必要补充说明,提出地铁曲线轨道最大超高值设置的分析见解。     

地铁站端平面曲线布置与设计速度关系研究

地铁设计规范中对缓和曲线进入有效站台长度未做详细规定,仅根据车辆与站台门间隙控制计算得出曲线进站处的最小曲线半径,但未考虑曲线超高限速的影响。基于规范中规定的车站站台有效长度范围内曲线超高不应大于15 mm,推导出缓和曲线进站长度与曲线超高限速对应关系的公式,并结合行车牵引计算,应用推导的公式进行方案比选研究。在线路平面设计过程中,缓和曲线进入有效站台首先应满足车辆与站台门间隙的要求,其次应结合缓和曲线进站长度与曲线超高限速对应关系的公式以及行车牵引计算结果,合理配置半径及缓和曲线,尽量降低或避免曲线超高限速的影响。     

时速140km地铁线路主要技术标准探讨

国内设计时速超过100 km的地铁线路暂无相关规范标准。通过分析对比国内主要铁路及地铁设计规范在线路技术标准方面的差异,借鉴国内建成线的经验参数,以速度目标值140 km/h的地铁线路为例,选取合理的最大超高值、允许欠超高值、超高时变率、欠超高时变率及超高顺坡率,计算出不同曲线半径对应的缓和曲线长度值,并参考地铁设计规范计算出站端及区间竖曲线半径值。最后总结得出时速140 km地铁系统线路主要技术标准。     

城市轨道交通线路曲线组合优化方法研究

在城市轨道交通线路设计过程中,受沿线建构筑物等因素的控制,时常会导致曲线限速。在限制条件下,可以通过优化线路平面曲线半径和缓和曲线组合以实现最高的列车运行速度。首先全面分析牵引计算中影响列车行驶速度的因素;然后基于曲线半径和缓和曲线的计算原理,通过绘制"超高-速度曲线",分析特定曲线半径和缓和曲线长度组合下取得速度峰值的条件,并求解出对应的轨道超高值。研究表明,在限制条件下,该方法可实现优化线路曲线组合,提高列车运行速度。     

线路条件对高速列车横向动态偏移量的影响

为研究不同线路条件对车辆横向动态偏移量的影响,从而为高速铁路限界的拟定提供理论依据,利用SIMPACK软件建立车辆一线路耦合模型,研究轨道不平顺、曲线超高对车辆最大横向动态偏移量的影响。结果表明：轨道不平顺会增大车辆的横向动态偏移量,在直线线路上车辆横向动态偏移量随列车速度的增大而增大;当列车速度为350km／h时,动态偏移量增大到22．7mm;在曲线半径为300m的线路上,轨道不平顺使动态偏移量分剐增大了10．1mm;对于相同的小半径曲线线路,列车通过速度越大,车辆横向动态偏移量越小,但会加剧欠超高。列车通过速度过低,车辆存在倾覆的危险;建议确定车辆动态限界时应考虑轨道不平顺、曲线线路超高以及列车通过速度的影响。     

铁路曲线上轮轨磨耗影响参数的仿真研究

运用SIMPACK虚拟样机技术,从线路设计及养护维修的角度出发,对铁路曲线上车辆速度、轨底坡、曲线超高及钢轨涂油对轮轨磨耗的影响进行仿真计算和分析。分析结果表明:为降低轮轨磨耗及保证行车安全,车辆速度以比线路条件决定的最高行车速度略低为宜;曲线超高过低或过高均会增大轮轨磨耗,由于小半径曲线上设置的超高一般偏大,故而适当降低小半径曲线的超高对于降低轮轨磨耗是有利的;轨底坡的适当增大可使得轮轨磨耗有一定降低,但效果不明显,且轨底坡过大会加剧轮轨磨耗;对钢轨进行适当的涂油可有效降低轮轨磨耗,但应进行严格控制,涂油太多对于降低轮轨磨耗反而不利。     

城市轨道交通轨道曲线超高计算及其程序实现

城市轨道交通存在着线路条件复杂、车辆变速较快、运营模式多样等特点,导致轨道曲线超高设计面临着诸多不同的复杂工况。在总结超高计算原则及超高要素限值的基础上,探讨单一速度模式、多种速度模式、缓和曲线进入有效站台等不同工况下超高计算方法并实现计算程序化,结论为:根据不同工况合理选择超高要素限值,单一速度模式宜采用平均速度法,多种速度模式宜采用优化的接近高速法,缓和曲线进入有效站台应以站台端部超高不大于15 mm作为限制条件,采用计算机语言实现超高计算程序化可有效提高设计效率。     

跨坐式单轨车辆曲线通过性能仿真分析

讨论了跨坐式单轨交通线路超高率、最小曲线半径以及曲线限速等对车辆曲线通过性能的影响。运用多体动力学理论及动力学仿真软件,建立了跨坐式单轨车辆及线路的仿真模型,对跨坐式单轨车辆以不同速度通过最小曲线半径线路进行了动力学性能仿真,分析了车辆在最小曲线半径下的通过性能。     

基于超高时变率的单轨线路缓和曲线长度设计

受地形的约束,重庆跨坐式单轨线路的"小半径、大超高、短曲线"特点对行车平稳性和舒适性产生着重要影响.通过对线路缓和曲线的超高时变率进行分析,探讨了速度控制对行车平稳性及乘客舒适性的影响,同时对单轨线路缓和曲线长度设置进行了计算,建议缓和曲线最小长度控制在20 m.     

城市轨道交通信号系统对曲线段速度要求的计算

研究了城市轨道交通信号系统关于曲线路段最高运行速度的计算方法和流程.利用轨道专业和车辆专业等提供的标高、运营速度、车重等信息,以信号的安全制动模型为基础,在运营情况下,计算触发紧急制动后能达到的最高紧急制动触发速度,以及最高速度下的横向加速度和横向冲击率(Jerk).如果计算出的这两项结果满足国家标准,则符合要求;如果计算结果不满足国家标准,通常采用的解决方法是让轨道专业或信号专业对相应数据进行调整.给出了详细的计算公式,并对一条实际的城市轨道交通运营线路的曲线段进行了计算.     

郑焦城际铁路开行普速列车曲线超高研究

研究高低速列车共线运行线路曲线超高设置对速度、舒适度的影响。以郑焦城际铁路开行普速客车曲线超高研究为例,分析超高参数设置原则,对不同速度组合方案下曲线超高进行计算,并相应检算舒适度,阐明合理设置曲线超高对减少曲线限速,提高舒适度,降低钢轨磨耗,节省运营成本的作用。     

土耳其250km/h客货共线铁路缓和曲线长度的确定

研究目的:土耳其东西铁路干线拟按180～250 km/h速度目标值、客货共线混跑铁路标准建设,而目前国内尚无时速200 km以上的客运共线铁路标准,本文重点研究时速250 km客货共线铁路不同曲线半径条件下平面缓和曲线长度的合理取值。研究结论:(1)250 km/h客货共线铁路的缓和曲线长度要综合考虑未被平衡的横向加速度时变率和超高时变率;(2)在曲线半径一定时,速度越高,则超高越大;高速列车行车速度一定时,设计超高值是决定缓和曲线长度的主要因素;(3)250 km/h客货共线铁路要同时兼顾高、低速列车的安全性和舒适度,设计超高值较时速250 km的客运专线小,缓和曲线长度较短。     

无砟轨道路基地段曲线超高设置方式的研究

利用有限元方法,分别建立空间耦合精细化静力模型及车辆-轨道-路基动力协同仿真模型,对路基曲线地段无砟轨道采用不同超高设置方式后的力学特性进行对比研究,为无砟轨道超高设置方式的合理应用提供依据。分析结果表明:(1)采用支承层设置超高可减小结构变形及支承层本身受力,但轨道板纵、横向应力会明显增大;(2)采用支承层设置超高时,超高量变化对无砟轨道受力变形影响较明显,结构纵、横向应力随超高量的增加而增大;(3)支承层设置超高具有较好的减振效果,无砟轨道结构动态变形较小。     

铁路客运专线轨道超高设置的适应性研究

为适应不同地区居民出行的差异经济承受能力,研究在客运专线出现的高速和普速列车共线运营的新运输组织模式下,无砟轨道超高设置的适应性问题。针对不同速度的高速和普速列车混跑模式,通过对欠、过超高容许值的分析、限值检算,超高与轮轨的关系,曲线半径与超高的关系,以及超高顺坡率的调整和计算,结论为:曲线的轨道超高设置按照250km/h速度的均衡超高来确定可满足大部分列车通过需求,并且缓和曲线全段设置超高顺坡。     

新建时速120km地铁线路曲线超高和缓和曲线长度的研究

针对我国地铁、国铁曲线超高值和缓和曲线长度的规定,综合分析运行速度120 km/h条件下,轨道最大超高值提高到150 mm的合理性和必要性,同时也对相应的线路缓和曲线长度进行分析计算,给出计算值和建议值。对我国现行《地铁设计规范》(GB50157—2013)关于设计速度120 km/h条件下线路的超高和缓和曲线长度取值进行必要的补充说明。     

基于动力学分析的160km/h级市域快线最小缓和曲线长度研究

缓和曲线长度是线路主要技术标准之一,是影响列车安全平稳运行的重要因素。为探明160 km/h级市域快线中,缓和曲线参数对行车安全平稳性的影响规律,在车-线动力学的基础上,采用SIMPACK软件建立理想轨道模型及CRH6车辆模型。通过动力学分析方法,证明横向舒适度是确定城轨线路超高时变率、欠超高时变率的控制因素;建立车-线动力学性能与缓和曲线参数间的关系模型;基于所建立的关系模型,确定超高时变率和欠超高时变率允许值,从而给出满足安全性和舒适度标准的最小缓和曲线长度建议值。     

小半径曲线侵入有效站台曲线 超高设计研究

在城市轨道交通车辆扩编、站台加长的既有线改造项目中,为克服小半径曲线侵入有效站台较多带来的 车辆限速问题,借鉴公路曲线超高的设计思路,提出将曲线超高过渡段设置在缓和曲线局部区段,全超高断面设 置在缓圆点或圆缓点处,通过缓和曲线分段顺坡的设计思路,并以北京地铁 13 号线扩能提升改造工程知春路站 车站加长为案例,进行缓和曲线分段顺坡的应用实践。研究结果表明,方案最大限度匹配进出站速度,节省了运 营时间。