高速客车近导向转向架横向动力性能的研究

本文提供了一个高速客车迫导转向架的方案，并对此建立了横向动力学模型，研究高速客车迫导向转向架的稳态曲线通过性能及横向稳定性。本文探讨了该转向架对高速线曲线半径的要求，对迫导向机构参数的合理选择选择作分析。     

车辆径向转向架发展及其动力学特性

解决转向架曲线通过性能和横向稳定性之间的矛盾一直是车辆动力学长期研究的课题，采用常规转向架无法同时满足二者的要求。径向转向架的出现有效地解决了这一矛盾，其既能保证转向架曲线通过性能的要求，又能改善其横向稳定性。简要介绍了国内外车辆径向转向架的发展及其应用概况，并阐述了迫导向、自导向径向转向架的导向机理及其基本结构，建立了迫导向转向架、自导向转向架和一系柔性定位转向架的统一横向动力学模型，通过计算机仿真对一系柔性转向架和径向转向架的曲线通过性能和直线稳定性进行了分析和比较。动力学模拟计算表明，应用径向转向架是降低曲线上轮轨磨耗和提高直线上稳定性的有效措施，适合运用在摆式列车及曲线较多的既有线提速客车上。     

米轨客车迫导向转向架动力学性能研究

建立了米轨迫导向转向架客车的动力学模型，提出了迫导向机构的等效处理方法，以研究迫导向转向架导向机构参数对客车动力学性能的影响，计算结果表明，增大迫导向机构刚度和增益有利于提高蛇行失稳临界速度和曲线通过能力；连杆间铰链的间隙则对迫导向机构的性能有明显不利的影响。     

摆式客车迫导向径向转向架导向机构参数研究

简要介绍了摆式客车迫导向径向转向架的基本结构,并分析了迫导向径向转向架的基本原理,根据摆式额车及迫导向径向转向架的特点,建立整车动力学仿真模型,利用编制的计算机仿真程序,对迫导向机构的关键参数进行了优化选择,为摆式客车迫导向径向转向架的工程化设计提供了理论计算依据。     

高速客车通过曲线时的动态响应及安全性研究

本文从国内外各型客车转向架中选取一组计算参数,在建立客车横向动力学模型的基础上,研究高速客车通过曲线时的动态响应及安全性,并对转向架各悬挂参数的合理选择进行分析,以及对适应于高速客运的线路提出了要求。     

径向转向架

本文指出了铁路车辆的横向稳定性与曲线通过性能是密切相关联的,用普通转向架要达到较高的运行速度,几乎不可避免要降低曲线通过性能,径向转向架减少了车辆稳定性与曲线通过性能间的矛盾,并着重分析了自导向及迫导向径向转向架的原理及性能。     

重载货车迫导向径向转向架的设计

针对国内货运快速重载化发展所产生的车辆系统动力学问题,基于自导向径向转向架和迫导向径向转向架的设计原理,参照Scheffel自导向径向转向架,在转K6型交叉支撑转向架的基础上,对自导向径向转向架和迫导向径向转向架进行结构设计,并将这三种低动力转向架的曲线通过性能进行对比分析.结果表明,所设计的迫导向径向转向架相比自导向径向转向架和转K6型交叉支撑转向架在轮对冲角、轮轨横向力、脱轨系数、整车磨耗功率方面具有性能优越性,并且具有良好的蛇行稳定性,说明对迫导向径向转向架的结构设计是合理的.     

杠杆式迫导向转向架曲线通过性能的初步分析

本文建立了一种杠杆式迫导向转向架曲线通过的计算模型。推导了稳态曲线通过性能的计算式。简要分析了迫导向转向架主要参数对曲线通过性能的影响。     

门架式转向架迫导向机构曲线通过动力学性能

为了预测安装了迫导向机构的100%ULF(tra low floor)低地板车辆的曲线通过性能,分析了门架式转向架的迫导向机构组成及其导向原理,推导了其导向参数的理论公式,建立了动力学模型,并通过计算机仿真详细分析了迫导向机构对车辆曲线通过性能的影响,对比分析了加装前后车辆的4个曲线通过性能指标.研究结果表明:加装迫导向机构后车辆的一、二位轮组轮轨横向力变化较小,脱轨系数也无明显变化,轮组冲角可以减少0.5左右,约减少60%,外轮磨耗指数减少量均超过了10 kN();在对加装迫导向机构后的车辆在不同曲线半径下的通过性能进行预测,当曲线半径大于100 m时,曲线通过性能较好,当曲线半径小于10 m时,转向架的各项曲线通过性能指标响应变得较为敏感,总体车辆在迫导向机构的作用下具有较好的小半径曲线通过性能.      

摆式列车迫导向径向转向架的设计

介绍了我国首列内燃摆式列车客车迫向径向转向架开发的理论依据,所要满足的技术目标,主要参数及转向架的总体结构形式,分析了迫导向径向转向架的结构和工艺特点。     

两种新型径向转向架动力性能的研究

本文研究新型低轨道动力作用自导向径向转向架和杠杆式迫导向径向转 向架对软道的动力作用和基本动力性能。还介绍已研制成功的米轨迫导 向转向架运行试验的基本情况。经过分析比较,得到这两种型式径向转 向架比较适合我国情况的结论。      

迫导向转向架低锥度失稳问题的研究

本文深入探讨了迫导向转向架所具有的低锥度失稳问题。以三轴、二轴迫导向转向架为对象建立数学模型,分析运动学失稳和动力学失稳两种模式。得到不同导向刚度下产生失稳的临界踏面锥度和不同锥度下的临界速度值。研究发现,通过参数的合理匹配,可使临界锥度降至常见最小锥度以下,从而可以避免低锥度失稳,为迫导向转向架的参数设计提出了一个新的准则。     

考虑路面车辙的自动驾驶卡车高速公路车道管理策略研究

自动驾驶卡车在横向控制原理、横向位置分布特征上与人工驾驶车辆存在较大差异，为评估自动驾驶卡车对路面耐久的影响并支撑其在人机混驾环境下的车道规划，开展考虑路面车辙的高速公路车道管理策略研究。基于高速公路自然驾驶数据，提取卡车车道内横向分布特征，并提出以正态分布为基础的自动驾驶卡车横向位置分布模式；根据车道类型提出3种高速公路车道管理策略，即专用车道策略、混合流车道策略、专用+混合流车道策略；在不同车道管理策略、横向位置分布参数下，从车辙发展均衡出发确定不同车道自动驾驶、人工驾驶卡车比例，并通过沥青路面三维有限元模型评估路面养护年限。结果表明：专用车道策略中专用车道宽度可变，但要求自动驾驶卡车比例固定，且沥青路面养护年限最低；混合流车道策略适用于所有自动驾驶卡车比例，且养护年限最高；专用+混合流车道策略适用于自动驾驶卡车比例高的高速公路。     

超高车辆撞击预应力箱型梁桥上部结构的动态响应

为揭示预应力箱型梁桥遭受超高车辆撞击下的损伤,将此类撞击的数字仿真与试验对比研究了箱型梁桥上部结构动态响应.运用LS-DYNA软件建立了精细化预应力箱型梁桥上部结构的三维分离式模型和车辆与桥梁上部结构的耦合模型,在汽车以80 km/h速度正面撞击桥梁时,研究桥梁、汽车的破坏损伤和桥梁整体位移,分析比较了车速分别为30、50、80 km/h时,桥梁上部结构遭受超高车辆撞击的动态响应.研究结果表明:质量较大的预应力箱型梁桥上部结构遭受超高车辆撞击时,桥梁整体损伤较小,应主要研究其局部破坏;撞击过程中车厢的形变会导致车-桥之间撞击形式由正面撞击向冲切撞击转变;车-桥碰撞力值和桥梁撞击区域位移值均与车速成正相关,当车速为80 km/h时的最大位移值为165 mm.      

山区公路紧急避险车道驶入角研究

通过实地调查和查阅相关资料的方法确定了我国山区长大下坡公路交通事故的主要车型和紧急避险车道的设计车速。以保证制动失效车辆行驶时的横向稳定性为前提,以主线为右转曲线的公路为主要研究对象,通过制动失效车辆由主线驶入紧急避险车道的行车轨迹几何特征对紧急避险车道驶入角和主线平曲线半径之间的关系进行了研究,得出了适合我国山区紧急避险车道驶入角的合理取值范围。为我国山区公路紧急避险车道驶入角的选取提供了必要的理论参考。     

基于元胞自动机的高速公路货车结伴行为研究

为了研究高速公路货车结伴行为,本文建立了一种适应于结伴货车车队的双 车道元胞自动机模型.分析了高速公路货车结伴特性及其对道路交通流的整体影响.研究 表明,结伴车辆在时空上是一个紧密联系的整体,流量较大时,车头时距分布曲线呈双峰 分布形式.同一流量时,不同长度车队间的平均速度差异较小,车队能保持较理想的速度 平稳行驶.结伴车队的存在激增了普通车辆的换道频率,改变了交通流状态,使基本图出 现明显的中断现象,当车队长度较长时,限制了同步流的产生.所提出模型刻画了高速公 路上货车主动结伴出行行为,为特殊情况下的交通流特性研究提供了参考和借鉴.     

高海拔地区货车运行车速影响因素研究

为了研究高海拔地区货车运行车速变化规律,采集了西藏地区 20辆货车的 GPS数据,通过 Civil3D的处理恢复了道路的线形,分别以纵坡、平曲线、海拔和休息时间为关键变量,构建了货车运行速度的上坡与下坡面板数据模型并进行速度的影响因素分析.研究结果表明,平曲线与纵坡显著影响货车上坡速度,平曲线、纵坡、时间和海拔显著影响货车下坡速度;线形因素对上下坡的影响程度有差异性,但速度高危区的位置是相似的;少于 2 h的短时间休息对于驾驶人的速度控制没有显著性的影响,但是会显著影响驾驶人上坡时的速度离散性.通过本研究可以解析高海拔地区重载货车的速度变化规律,同时有利于提高该地区的驾驶人行驶安全性.     

高海拔地区货车运行车速影响因素研究

为了研究高海拔地区货车运行车速变化规律,采集了西藏地区 20辆货车的 GPS数据,通过 Civil3D的处理恢复了道路的线形,分别以纵坡、平曲线、海拔和休息时间为关键变量,构建了货车运行速度的上坡与下坡面板数据模型并进行速度的影响因素分析.研究结果表明,平曲线与纵坡显著影响货车上坡速度,平曲线、纵坡、时间和海拔显著影响货车下坡速度;线形因素对上下坡的影响程度有差异性,但速度高危区的位置是相似的;少于 2 h的短时间休息对于驾驶人的速度控制没有显著性的影响,但是会显著影响驾驶人上坡时的速度离散性.通过本研究可以解析高海拔地区重载货车的速度变化规律,同时有利于提高该地区的驾驶人行驶安全性.     

货车移动遮断影响下的小客车驾驶行为识别

为识别山区双车道公路货车移动遮断影响下的小客车驾驶行为，通过无人机拍摄和图像 处理提取车辆轨迹数据，根据车头时距、小客车横向位置曲线斜率的阈值标准，标定小客车的跟 驰、换道和超车这3种驾驶行为类别；采用Kruskal Wallis检验和主成分分析法对小客车驾驶行为 特征参数进行筛选和降维，获取识别模型输入变量；运用网格搜索算法确定核函数最优参数组 合，建立基于支持向量机(SVM)的货车移动遮断下小客车驾驶行为识别模型。以云南省典型山区 双车道公路为例，多维度分析货车移动遮断下的小客车驾驶行为特性，并对识别模型进行训练和 测试。结果表明：货车移动遮断下小客车的行车速度比自由流条件下低约20~30 km·h-1；小客车 在山区双车道跟驰货车行驶时的平均车头时距为2.53 s，小于相关规范中规定的最小安全车头时 距，跟驰行车风险较大；基于SVM的货车移动遮断下小客车驾驶行为识别模型的识别准确率达 98.41%，具有良好的识别能力和应用前景。