缓和曲线长度对车辆行驶轨迹的影响

为揭示自由流交通状态下,缓和曲线长度对车辆行驶轨迹的影响规律,在预瞄最优曲率模型的基础上,引入S-K(弧长-曲率)平面线形模型,提出了面向公路路线安全评价的驾驶员方向控制模型.仿真结果表明:车辆进入曲线段时,行驶轨迹存在朝曲线内侧偏移的运动趋势;出曲线段时,车辆行驶轨迹趋于朝曲线外侧偏移.缓和曲线长度对车辆行驶轨迹的影响显著,缓和曲线越长,车辆行驶轨迹侧向偏差越小,反之则越大.对于二级公路对称基本型平曲线设计,缓和曲线长度建议采用0.4~0.6倍圆曲线半径为宜.     

缓和曲线对交通安全的影响分析

对比分析文献表明,不合理的缓和曲线长度会影响驾驶行为和交通安全。调查分析了上三高速公路的39个弯道和2001年—2004年事故资料、沪杭高速公路浙江段的5个弯道和1999年—2004年事故资料、杭宁高速公路浙江段的6个弯道和2001年—2004年事故资料,其中缓和曲线交通事故并没有出现异常现象,表明其缓和曲线长度设计是合理的、可行的,没有对交通安全造成明显影响。在所调查的半径范围[400 m,3819.516 m],缓和曲线参数A与圆曲线半径R之比(A/R)随半径增大而呈现较好的负次幂递减规律,而且其变化范围基本上在1/3~1/2,这与传统认识及最近文献调查相一致。这一基本规律可为设计提供更明确的量化参考依据。     

缓和曲线桥梁的几何计算

结合施工实践推导出的缓和曲线段曲线梁边线长度和坐标的计算公式，可用于缓和曲线梁及其他结构的放样计算。     

曲曲连接新型缓和曲线线形动力特性分析

采用边界条件法,提出满足连接圆曲线与圆曲线的新型缓和曲线,建立三种不同的计算工况,利用MATLAB数值计算分析列车以高速通过不同曲曲连接方式对乘车舒适性的影响,采用通用的机械动力学/运动学仿真分析软件Universal Mechanism（简称UM）软件进行动力仿真,通过理论计算与仿真分析得出新型缓和曲线较三次抛物线少了两个连接点（缓直点和直缓点）,对舒适性有较好的改善,为高速铁路缓和曲线的选择提供借鉴。     

缓和曲线的原理及长度选取初探

阐述了决定缓和曲线的主要因素,指出了缓和曲线(参数、长度)的选取和实际应用。     

缓和曲线线型对双层轨道-车辆系统的影响分析

基于车辆-轨道耦合动力学理论,针对以往研究轨道结构模型被过于简化的问题,通过对轨道模型细化分层,建立了具有双层轨道结构的高速列车动力学模型,利用该模型对高速线路缓和曲线线型,即三次曲线、线性变化、正弦曲线、余弦曲线四种线型进行了动力学分析.研究结果表明:列车经过线性变化型缓和曲线时的动态响应波动最明显,正弦型次之,三次抛物型最小.因此建议优先采用三次抛物型缓和曲线.     

缓和曲线参数及长度选取的若干问题

阐述了决定缓和曲线的主要因素，指出了缓和曲线(参数、长度)的选取和实际应用。     

三次曲线在超高过渡设计中的应用

线性超高过渡设计采用直线顺坡,在超高过渡段的起、终点都有一个折角,使纵坡发生突变,影响行车的稳定性和舒适性,并导致路面受力发生显著变化．通过对线性超高过渡设计方法缺陷的分析,借鉴理想缓和曲线须满足的条件,提出了超高过渡设计的理想条件,并通过数学推导得出满足理想条件的三次曲线．分析了三次曲线超高过渡可能引起的过渡段附加纵坡过大和横向排水不畅的问题．研究结果表明：采用三次曲线超高过渡,在过渡段长度相同时,附加纵坡最大值为线性过渡的1．5倍,须对超高过渡段最小长度进行重新计算;在超高横坡不大于6％时,横向排水不畅的缓坡路段长度有所缩短,更有利于横向排水．最后,阐述了各种情况下三次曲线超高过渡的设计计算方法．     

平曲线超高与缓和曲线

本文对平曲线超高、缓和曲线长度的确定进行了简单的介绍,并对超高提出具体设计方法.     

横风下高速列车曲线通过的安全性

为研究高速列车在强横风作用下通过曲线桥梁的安全性问题,基于空气动力学和多体系统动力学理论,建立了高速列车空气动力学模型和车辆系统动力学模型.应用所建立的模型计算了不同风速、不同车速、不同线路条件下作用于车体上的气动载荷,并且以脱轨系数、轮重减载率、倾覆系数、轮轴横向力和轮轨垂向力为运行安全性指标,分析了高速列车通过曲线桥梁的运行安全性.研究表明:横风下高速列车通过曲线桥梁时,列车的安全性受气动力和曲线超高双重影响.在低风速、低车速时,曲线超高对于列车安全性的影响起主要作用;随着风速变大,气动力对于列车安全性的影响远大于曲线过超高对于列车安全性的影响.在各工况中,当风从曲线桥梁的内侧吹向外侧,并且高速列车运行在曲线桥梁的迎风侧时,高速列车的最大安全风速最小,因此,在校核横风下高速列车过曲线桥梁安全性时,可以直接选用该工况来校核列车的安全性.     

浅谈公路平曲线半径的区域划分与有关的缓和曲线

对选择平曲线半径的区域划分与有关的缓和曲线最小长度 ,同时对缓和曲线与圆曲线线形组合的基本形式进行简单讨论     

平曲线超高设置的探讨

探讨了公路平曲线在设置超高时如何选取超高过渡方式及确定超高缓和段长度,以期保证超高过渡平稳,行驶舒适、安全.     

平曲线超高与缓和曲线

本文对平曲线超高,缓和曲线长度的确定进行了简单的介绍。并对超高提出具体设计方法。     

平曲线超高设置的探讨

探讨了公路平曲线在设置超高时如何选取超高过渡方式及确定超高缓和段长度，以期保证超高过渡平稳，行驶舒适、安全。     

重载轨道曲线几何参数对轮轨耦合动力特性的影响

基于车辆-轨道耦合动力学理论,根据中国最近研制的27 t轴重侧架交叉支撑转向架及C_80E型通用敞车的实际结构和重载铁路曲线轨道结构特点及其技术规范要求,建立了曲线轨道的重载铁路货车-轨道耦合动力学模型;基于新型快速数值积分方法、Hertz非线性弹性接触理论和Shen-Hedrick-Elkins非线性轮轨蠕滑理论,应用计算机仿真计算了不同工况下重载货车曲线通过时的轮轨耦合动力特性,分析了曲线半径、缓和曲线长度和外轨超高等曲线几何参数对重载货车轮轨动力作用的影响。分析结果表明:曲线半径在400~800 m范围内变化时对轮轨动力影响极为明显,而当曲线半径大于800 m后其影响逐渐弱化,重载铁路曲线半径一般不应小于800 m;增加缓和曲线长度能在一定程度上降低重载货车轮轨动力作用,但其作用效果存在长度拐点,拐点前效果明显,拐点后影响甚微,且曲线半径和运行速度都会影响拐点的具体位置,建议根据拐点位置来确定不同曲线半径线路的最小缓和曲线长度;过大的欠超高或过超高均会加剧重载货车曲线通过时的轮轨动力作用,但在欠超高为-20~0 mm时重载货车的综合轮轨动力响应相对较小,即保持货车以适当的欠超高(-20~0 mm)通过曲线有利于降低轮轨动力和磨耗,这与中国铁路工程运输实际设置的欠超高取值范围一致。      

缓和曲线线型对铁道车辆动力学性能的影响

分析了车辆在缓和曲线上的受力情况,利用动力学仿真软件SIMPACK对转向架为ZK6的25t载货车辆通过3次抛物线型、4-3-4型、5次型缓和曲线时的动力学性能进行了仿真计算,并与理论分析结果进行对比。对比结果表明:缓和曲线线型对车辆动力学性能的影响较大,特别是在连接点处;3次抛物线型缓和曲线连接点处的动力学性能相对4-3-4型与5次型较差,车体垂向加速度最大相差达到83%,其他指标相差也在10%左右;4-3-4型相对于5次型只是在缓和曲线上的分段点处的车体垂向加速度相差63%,而其他动力学性能指标相差均在2%以内;4-3-4型和5次型要体现其优势则需要增加其长度。     

公路超高设计的有关问题浅析

公路超高设计计算中较有难度的是超高缓和段长度的确定、公式中参数的确定以及超高缓和段长度小于缓和曲线长度时超高缓和段的设置问题等。本文就这些问题从行车受力、路容美观、路面排水及施工可行性等方面进行了分析和讨论,阐明了设计计算的步骤和方法。     

缓和曲线平移 加宽后的计算

根据缓和曲线(回旋曲线)的数学性质，运用高等数学微分、积分方法计算缓和曲线平移(平行线)及加宽后对应曲线的坐标、长度等曲线要素。     

考虑水流路径长度的S型曲线超高段纵坡研究

雨天公路S型曲线超高缓和路段易形成积水,影响行车安全.以力学为基础,运用有限差分,建立了超高渐变段的水流路径长度与纵坡的关系模型;考虑车辆发生滑水的危险状态,得到水流路径控制长度.以公路单路拱S型曲线为研究对象,对3组不同车道数和7种不同纵坡工况下的±2％超高渐变段的水流路径长度进行分析.结果表明:纵坡由0.5％增加到6％,水流路径长度平均增大2.83倍,纵坡越大,水流路径越长;当纵坡大于4％时,不同车道的水流路径都超过了限定值.以水流路径长度为控制指标,给出了不同车道数S型曲线平缓超高路段最大纵坡建议值.     

关于公路路线设计中设置缓和曲线的探讨

笔者根据自己的工作实践,强调在公路路线设计中设置缓和曲线的作用,分析缓和曲线的设置原理,围绕缓和曲线长度的设置理论及参数确定的方法进行探讨,并以工程实例说明在公路路线设计中如何以线形理论为基础、合理地确定缓和曲线参数,以使公路路线更适合车辆行驶的要求。