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。     

1520mm宽轨高速铁路平面曲线设计参数研究

研究旨在为我国高速铁路在1 520 mm宽轨地区的应用提供平面曲线参数的计算方法和设计选用的参考。运用我国高速铁路设计规范中的计算方法和判定条件,计算1 520 mm宽轨高速铁路平面曲线设计参数,分析不同平面曲线半径和设计超高对列车行驶安全和旅客舒适度的影响,得出不同的速度目标值对应的平面曲线参数结果,包括曲线半径合理取值范围、最小曲线半径取值和缓和曲线长度值。研究结论:(1)1 520 mm宽轨高速铁路最小曲线半径主要受到设计速度和速度匹配的影响,设计速度越高,速差越大,最小曲线半径值越大;(2)在同等条件下,1 520 mm宽轨的最小曲线半径取值大于标准轨的最小曲线半径取值;(3)缓和曲线长度值主要受设计超高和设计速度控制,与轨距基本无关。     

高速铁路线路参数与线路方案动力分析研究

线路线形条件对高速铁路行车安全性及乘坐舒适性的影响显著增强。我国在制定高速铁路规范时,总结吸收国内外建设及运营管理经验,提出了较高的线形标准。采用动力仿真分析方法对高速铁路参数进行探讨,对高速铁路线路关键参数进行分析,提出线路平、纵断面关键参数合理取值。针对京沈高铁试验段开展更高速度综合实验,对线路线形方案开展动力学分析及评估。提出线路圆曲线、反向曲线夹直线最小长度、竖曲线最小半径关键参数合理取值,可有效减少工程建设投入;通过对京沈高铁试验段开展更高速度综合实验,对线路线形方案开展动力学分析及评估,提出通过增加8 000 m曲线半径超高的方法,提高速度400 km/h列车舒适度。     

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。     

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。     

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。     

中外高速铁路线路主要技术标准对比分析

研究目的:为适应中国高铁新形势下发展需求,满足中国高铁"走出去"的需求,通过中外标准研究对比,利用国内外科研成果,对线路主要技术标准及参数进行分析,提出线路标准优化建议,提升标准技术经济性。研究结论:(1)随着我国列车制造水平的提高以及高性能列车的不断普及,现行高速铁路部分标准可以放宽;(2)我国高铁乘客体验舒适度高于国外高铁,结合理论研究及试验测试结果,与舒适度有关的欠、过超高,最小曲线半径,圆曲线、夹直线最小长度,超高时变率,缓和曲线长度,线间距等平面标准以及和列车性能有关的线间距、最大坡度的坡长等标准均可以结合境外项目具体情况合理选择;(3)本研究成果对境外高铁项目线路标准选择和设计规范修编具有指导和借鉴意义。     

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。     

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。     

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。     

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。     

高速铁路线路线形动力仿真及乘坐舒适度评价

建立了面向线路线形分析的车辆-线路动力相互作用模型,并开发了相应程序。其次,分析了适用于线路线形动力仿真的乘坐舒适度评价指标和方法。最后,对最小坡段长度和圆曲线半径对乘坐舒适度影响进行了分析,从动力学角度得到了高速铁路线形核心参数合理取值。研究成果可为高速铁路线形参数合理选取和线路方案动力评价及优化提供理论依据和分析手段。     

快慢车运营模式时速120km线路的轨道超高设置

在快慢车运营模式下,快车与慢车通过曲线速度差异较大。建议线路设计时,靠近越行站的曲线不宜距离车站过近。轨道设计中存在对限速的放大,需检算其对乘客舒适度的影响。列车通过速度大于71.4 km/h的曲线有必要降低超高顺坡率的允许值。     

跨坐式单轨运营线路曲线段提高车辆通过速度研究

根据跨坐式单轨的特点,结合日本跨坐式轨道交通的提速经验,通过比选,确定采取提高曲线通过速度的方案。对该方案的实现方式(包括提高欠超高的取值范围、调整曲线段的信号闭塞分区及对列车提速通过曲线处轨道梁受力的计算)进行了分析,同时给出了方案的实施评估和试验论证。     

市域(郊)铁路轨道曲线超高设置研究

针对市域(郊)铁路曲线超高相关规范标准不统一、各超高允许值之间优先考虑原则不明确的情况,对其合理设置进行研究。通过对比分析不同规范曲线超高的设置要求及实例分析,提出兼顾《铁路轨道设计规范》及《市域(郊)铁路设计规范》等行业标准的最大及最小设计超高值、一般及困难情况下的欠超高及过超高允许值、超高顺坡率允许值,以及不同超高设计允许值之间的优先考虑原则,为新建市域(郊)铁路的曲线超高设计提供指导,对行业相关标准规范的完善提供参考。     

高速铁路站场岔后曲线参数优化研究

研究目的:高速铁路站场设计标准与常规铁路站场有很大区别,站场岔后曲线应满足较高的列车通过速度,以满足站场接发列车能力.本文采用车线动力分析方法研究高速铁路站场岔后曲线插入段和缓和曲线长度对行车动力性能的影响规律,探讨站场岔后曲线参数合理取值,为高速铁路站场设计参数提供理论依据.研究结论:根据舒适度条件,给出了不同通过速度条件下岔后曲线半径与超高匹配关系,以及不同岔后曲线半径条件下缓和曲线长度取值;对岔后曲线插入段和缓和曲线长度优化研究表明:通过岔后曲线夹直线长度应尽量避免取夹直线上车辆第一周期峰值衰减距离与定距之和,对于1200 m曲线,其夹直线不宜选取30 m;岔后缓和曲线长度超过50 m时,对车辆舒适性的改善不再明显.     

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。     

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。     

高速铁路出站节能坡设计方法研究

节能坡设计是高速铁路节省牵引能耗和降低运营成本的有效途径之一。根据高速铁路特点,提出高速铁路出站节能坡的设计方法和计算算法。采用计算机仿真计算和数据分析方法,对最高运行目标速度、列车编组质量等主要影响因素进行计算和仿真分析,确定各因素对出站节能坡设计的影响程度和节能坡取值范围,为高速铁路出站节能坡的设计提供参考和依据。