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。     

高速铁路曲线超高设计的研究

我国高速铁路普遍存在客货混运、高速与中低速共线的特点,铁路运输组织模式和列车运行速度是决定曲线超高设置的主要影响因素。结合沈丹客运专线,对车站两端曲线设计超高进行分析研究,根据实际的运营工况和V-S曲线确定合理的曲线超高值。首先通过计算得出停站列车和直通列车的均衡超高值,然后提出一个设计超高值,最后对其进行安全性和舒适性检算。为了得到合理的曲线超高值,需要对平面条件进行反复优化,尽可能采用较大的曲线半径,并分析进出站列车与高速列车的速度关系,以减小未被平衡的欠超高和过超高,这样既能保证旅客的舒适度,又可以保持两股钢轨受力比较均匀,有利于曲线的养护。     

时速400km高速铁路曲线超高研究

通过理论分析对时速400 km铁路线路最大曲线超高、欠超高以及最小曲线半径进行了研究,并建立列车通过高速铁路曲线地段动力学仿真计算模型,对不同工况下高速列车动力学各项安全性和平稳性指标进行计算分析。结果表明:时速400 km高速铁路最大曲线超高、欠超高、过超高、欠过超高之和、最大曲线超高与欠(过)超高之和等参数可以采用既有350 km/h高速铁路规范规定值;高速列车以400 km/h速度通过7 500,8 500,9 000 m半径曲线时,脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力等各项安全性指标均在限值以内;从平稳性方面考虑,高低速列车不共线运行时,对时速400 km高速铁路推荐最小曲线半径为9 000 m,一般条件下8 500 m,困难条件下7 500 m;高低速列车共线运行时,为了满足高低速匹配要求,推荐最小曲线半径为8 500 m。     

武汉至黄石城际铁路超高设置研究

针对武汉至黄石城际铁路线路具体设计情况,分析了超高作用机理和计算方法,按照铁道部文件《关于新建客运专线铁路曲线超高设定的指导意见》(铁集成[2009]86号),确定了武汉至黄石城际铁路超高设计原则,按照正确的计算方法,采用均衡速度匹配超高的思路,对武黄城际铁路的曲线超高进行了计算设置。计算结果表明,曲线超高设置合理,过超高、欠超高、超高顺坡率和超高时变率等限制条件均满足要求,保证了内外两股钢轨受力均匀和钢轨磨耗均等,提高了线路铺设无砟轨道高平顺性和安全性,满足了旅客的舒适性。     

沈丹客运专线曲线超高设计

结合沈丹客运专线,对车站两端曲线超高进行设计分析,根据实际的运营工况和列车运行速度—走行距离曲线(V-S曲线),通过理论公式计算得出曲线设计超高值,并对其进行安全性和舒适度检算。为了得到合理的曲线超高值,对超高值进行反复调整优化,尽可能减小未被平衡的欠超高和过超高,这既能保证旅客的舒适度,又可保持两股钢轨受力比较均匀,从而达到设计要求。     

《新建时速200~250 km客运专线铁路设计暂行规定》平面曲线半径标准研究

通过分析高速列车与不同低速列车匹配时不同曲线半径取值的欠过超高,根据评价标准,给出适宜的200~250 km客运专线铁路平面曲线半径取值范围及选用标准。     

高速铁路无砟轨道曲线超高调整技术

高速铁路无砟轨道曲线超高一般设置在无砟道床结构中,一旦施工完成超高将无法调整。如果列车提速,欠超高将增大,进而影响列车舒适度并降低安全性。因此,研究无砟轨道超高可调技术具有重要意义。本文提出以WJ-8型扣件为基础的调超高技术方案,实现无砟轨道曲线超高调整。经室内试验,调整后扣件结构满足相应标准要求。在大西客运专线进行了实车试验和长期监测,结果表明无砟轨道调超高扣件满足高速动车组运行的安全性和稳定性要求。该技术为高速铁路无砟轨道曲线地段列车提速提供了技术储备,并节约了改造工程的费用。     

客运专线列车不同运行速度匹配对平面最小曲线半径的影响分析

通过对影响客运专线最小曲线半径的各种参数的分析研究,计算各参数对最小曲线半径的定量影响,得出影响最小曲线半径的主要因素为最高列车行车速度(Vmax),其次是欠超高与过超高之和(hg+hq),而速差比系数(k)对最小曲线半径的影响最小.文章中给出的最小曲线半径与各计算参数关系图,能直观地反映出不同速度匹配与最小曲线半径的关系,可供从事客运专线设计人员参考.     

曲线超高计算的优化方法及应用

为进一步优化曲线超高计算方法,文章以现有计算方法为基础,指出速度取值是曲线超高计算的关键,提出了将"速度-距离"曲线模拟的速度和曲线允许通过速度相结合来进行曲线超高计算的方法。给出了曲线超高检算中实设超高、欠超高、过超高、超高顺坡率、欠超高顺坡率等主要指标的优化取值方案,以及超高顺坡率和欠超高顺坡率的简化计算方法。以此为基础,对石济客运专线和衢九铁路曲线超高进行了计算。通过实车检测可知,所提出的方案能够取得较好的旅客舒适度,从而验证了优化计算方法和标准的合理性。该方法和标准已在全国高速铁路广泛使用,为我国高速铁路动车组运行的高平稳性和高舒适度提供了保障。     

客运专线小半径曲线地段平面设计参数确定相关问题探讨

就铁道部颁发的三部设计规范中对过、欠超高设置的不同规定进行了论述,并针对超高设置对缓和曲线确定的影响进行了分析。着重分别对客运专线小半径曲线地段有砟轨道及无砟轨道超高设置及缓和曲线设计参数的确定进行了探讨。文中所拟定的不同曲线半径超高参数及缓和曲线长度,可供其它客运专线项目参考。     

高速铁路曲线地段允许欠超高取值研究

欠超高是影响曲线地段列车安全性和舒适性的关键参数,确定其合理值可为高速铁路超高设计或标准修订提供参考。基于大西高铁和赣龙铁路的曲线超高现场试验,对高速列车以不同速度通过曲线地段时列车和轨道的动力学行为进行统计分析,得到欠超高对列车平稳、安全运行的影响规律。通过与现有规范中的安全性和稳定性指标进行对比,提出了曲线地段欠超高合理取值范围建议。结果表明:欠超高对列车运行安全性和轨道正常受力影响较小,对旅客乘坐舒适性指标——车体横向加速度的影响较大;欠超高每增加10mm,横向加速度增加0.01g;当欠超高超过130mm,未被平衡的车体横向加速度会超过0.10g,严重影响乘坐舒适性。鉴于现场试验与实际运营的区别,考虑预留一定的安全冗余量,建议欠超高一般不应大于60mm、困难条件下不大于90mm、特殊困难条件下可用110mm、试验可用130mm。     

珠三角城际轨道交通曲线超高设置研究

针对珠三角城际轨道交通主要技术标准及线路特点,提出了适用于城际轨道交通的曲线超高设计技术条件。结合在建穗莞深、佛肇、莞惠三条城际轨道的运行速度和距离曲线,对三条线路无砟轨道曲线超高进行设计研究。计算结果表明：三条线路的欠超高、过超高、欠超高与过超高之和以及超高时变率等限制条件均满足要求,有利于内外两股钢轨均匀受力及钢轨磨耗均等,满足旅客舒适性要求。超高设置是合理的,可为其它城际轨道线的曲线超高设置提供借鉴。     

基于平面参数法的道岔线型设计研究

随着高速铁路的发展,新建客运专线最高运行速度已达到350 km/h,道岔平面线型是影响列车过岔速度的关键因素之一.针对不同的过岔速度选择合适的道岔线型,计算后得到设计参数,对指导道岔选型和设计是十分必要的.利用平面参数法推导各种平面线型的计算公式,提出道岔线型设计流程,并通过实际算例比较了各种线型的应用范围及优劣性.研究表明,列车低速过岔时宜采用小号码单圆或复圆曲线道岔,高速情况下则宜采用含有缓和曲线的道岔线型;缓和曲线的加入,可以在减小圆曲线半径的基础上提高列车的侧向过岔速度,并满足平稳性要求.     

客运专线跨线列车开行方案的经济效益评价方法研究

跨线列车的开行方案是客运专线开行方案设计中的重点内容。通过分析比较各种跨线列车在客运专线和既有线上运营所产生的经济效益来确定较优的方案,经郑武客运专线跨线列车开行方案计算实例表明,该方法在设计客运专线开行方案时具有一定的参考价值。     

高速运行时的曲线半径

在考虑到车流极限速度范围内外轨过超高和欠超高时，为了用图表方式提供速度与曲线半径关系，必需解决超高计算问题并反映出每条曲线线路上实际运行的速度情况。甚至在同一种车流情况下，平均配合速度取决于线路纵断面及其状态。若考虑到不同列车类型，那么这类关系曲线成倍增长，并要求速度状况设计自动化。在1997年第11期《线路及线路管理》杂志上曾刊登过C．LI别尔申的一篇文章《速度及线路平面》。文章指出，限制欠超高可用类似双曲线表示，该曲线在平均半径时与车流速度范围的上限相交，即必须降低客车的最大速度。再降低车流平均配…     

列车制动盘参数化设计与虚拟制动计算系统研究

列车制动盘设计性能的好坏,直接关系到列车的行车安全.传统经验设计和近似手工制动计算难以满足列车制动盘设计计算科学性、准确性、可靠型的要求.介绍了列车制动盘参数化设计和虚拟制动计算系统的实现方案,如何利用VB调用SolidWorks API实现列车制动盘三维模型的参数化设计,以及如何利用VB开发编程实现对设计出的列车制动盘进行虚拟编组列车的制动校核计算.     

快慢速列车共线运行的160 km/h级市域快线最小曲线半径研究

为探明快慢速共线运行160 km/h级市域快线中,曲线参数对行车舒适性、安全性的影响规律,为工程设计提供理论和技术支持,采用静态分析、舒适度试验和车-线动力学分析相结合的方法,研究与160 km/h级快线系统匹配的最小曲线半径标准.给出满足安全度和舒适性的最大超高建议值,用动力学分析法验证建议值的合理性;证明车体横向加速度是确定城轨线路欠、过超高最大值的控制因素,且过超高对旅客舒适度的影响与欠超高相当;建立车体横向加速度与欠超高的关系模型;基于所建立的关系模型,确定欠超高和过超高允许值;综合考虑最佳车-线动力学特性和工程技术条件,给出快慢速列车共线运行的160 km/h级市域快线最小曲线半径标准建议.研究可为规范标准的制定提供依据。     

秦沈客运专线高速试验段线路缓和曲线动力学仿真分析

利用北美铁道协会 (AAR)开发的大型商业通用轮轨动力学仿真计算软件NUCARS ,对秦沈客运专线高速试验段采用的三次抛物线型缓和曲线进行了列车线路动力学仿真分析 ,并与日本新干线采用的半波正弦缓和曲线进行了对比 ;同时也对中国与日本新干线不同超高设置方法对轮轨动力学性能的影响进行了对比仿真计算。研究结果表明 ,现在使用的缓和曲线线型以及中国式超高设置方法满足秦沈线试验段高速试验要求的安全性和舒适性。     

采用不等长缓和曲线优化站端小半径曲线的探讨

由于地铁车站位置受边界条件控制,特殊情况下车站有效站台端部仅能采用小半径曲线顺接,容易导致轮轨磨耗增加,列车运行速度受限。本文在考虑规范要求的超高顺坡率、欠超高、过超高、超高时变率等曲线参数的基础上,探讨了利用不等长缓和曲线精细化设计站端小半径曲线的思路和方法,以增大曲线半径,改善运营条件。通过分析青岛地铁6号线一期工程朝阳山CBD站站端小半径曲线方案,认为采用不等长缓和曲线设计的实质是因为超高顺坡率、欠超高超出规范要求而需要限速,而过超高、超高时变率一般满足规范要求。最后分析了该方法在线路设计中的适用性。     

速列车受电弓导流罩的设计及验证

介绍高速列车受电弓导流罩的结构形式和作用,研究受电弓导流罩受力工况,并进行仿真计算分析和试验验证。通过仿真计算确定设计方案,通过试验验证,证明受电弓导流罩满足高速列车的运用要求。