悬挂式单轨旅游观光线路主要技术标准研究

目前,国内尚无成熟的悬挂式单轨交通设计体系。为探索和完善悬挂式单轨旅游观光线路技术标准,以湖北恩施青云崖度假区旅游观光线设计为例,结合国内多条悬挂式单轨试验线的设计、制造、安装、运行经验及乘坐体验,对悬挂式单轨旅游观光线路主要技术标准进行分析研究。根据列车最高运行速度、未被平衡的离心加速度、车体最大允许倾角确定线路平面曲线最小半径;根据未被平衡横向加速度的时变率计算缓和曲线长度;根据最高运行速度计算竖曲线半径;为了降低轨道梁设计、制造和安装难度,认为平曲线、缓和曲线、平面夹直线及纵断面夹直线最小长度不宜小于一节轨道梁的长度;并给出了最大坡度、坡段最小长度等主要参数的选取原则。     

悬挂式单轨最小曲线半径及缓和曲线理论研究

由于目前国内尚未正式颁布悬挂式单轨相应的技术标准或设计规范,正在研究设计的线路大都参照德国H-bahn空中轨道列车的技术参数或GB 50458-2008《跨坐式单轨交通设计规范(附条文说明)》进行设计,没有合理地结合悬挂式单轨自身独特的轮轨系统及转向架系统等特点,因此不能充分发挥其优势,这已成为我国建设悬挂式单轨最大的困难。在分析悬挂式单轨转向架工作原理的基础上,结合其自身独特的轮轨系统特点,研究悬挂式单轨最小曲线半径及缓和曲线的计算方法与取值,旨在为确定悬挂式单轨线路的设计标准提供参考。     

悬挂式单轨交通最小曲线半径及曲线限速研究

研究目的:悬挂式单轨交通目前在我国公共交通领域尚未有运营线路,相关研究资料较少,为适应国内山地城市和旅游城市对悬挂式单轨交通的发展需求,对悬挂式单轨交通技术标准进行研究具有重要意义。本文针对悬挂式单轨交通的特点,对悬挂式单轨交通的最小曲线半径及曲线限速值进行研究,提出各种运行速度下线路最小曲线半径的建议值,以及曲线速度限制值的计算方法,以期为悬挂式单轨交通设计及规范编制提供参考。研究结论:(1)悬挂式单轨交通线路平面曲线半径宜适应列车运行速度要求,当最高运行速度为60 km/h时,悬挂式单轨交通线路最小曲线半径可取200 m;当最高运行速度为50 km/h时,最小曲线半径可取150 m;(2)当不具备设置满足速度要求的曲线半径时,可按V=4.52R~(1/2)计算曲线速度限制值,且不大于列车的最高运行速度;(3)本研究成果对悬挂式单轨交通线路设计标准确定及规范编制具有参考价值。     

单轴转向架跨坐式单轨主要线路技术条件

为探讨和解决目前跨坐式单轨在设计和建设中遇到的问题,首先对单轴转向架跨坐式单轨与传统双轴转后架跨坐式单轨的区别进行了分析,并给出了其适用范围。结合国内外跨坐式单轨线路技术条件的现状,对主要线路平面技术条件(如最小曲线半径、最小曲线长度及夹直线长度等)及主要线路纵断面技术条件(如最大坡度、竖曲线半径、最短坡段长度等)进行研究。提出单轴转向架跨坐式单轨的各项主要线路技术参数的具体取值和计算方法。可为后续跨坐式单轨项目建设乃至相关规范的制定提供参考。     

基于舒适度的悬挂式单轨平面曲线参数研究

悬挂式单轨车辆在曲线运动中自主倾斜。舒适度是影响悬挂式单轨线路平面参数的主要因素,研究基于舒适度的平曲线参数合理取值具有重要意义。分析悬挂式单轨车辆力学特性,选取横向倾斜角、未被平衡横向加速度作为圆曲线段舒适度指标,选取横向加速度时变率、横向倾斜角速度、未被平衡横向加速度时变率作为缓和曲线段舒适度指标。构建舒适度指标与平曲线参数间的关系模型。基于不同舒适度要求、速度、最大倾斜角计算确定线路平面最小曲线半径、缓和曲线长度。当最大倾斜角6°、最大未被平衡横向加速度0.5 m/s~2、速度80 km/h时,平面曲线最小半径应不小于325 m。当半径较小时,缓和曲线长度主要取决于横向倾斜角速度、未被平衡横向加速度时变率。     

悬挂式单轨交通线路设计

在从事贵州黔东南、成都大邑、陕西韩城等地多个悬挂式单轨交通项目的设计基础及实践经验上，对悬挂式单轨交通线路技术标准进行分析。通过理论计算，明确线路标准的数据及参数。对不同地段线路平面、纵断面设计方法进行总结，提出在路中、路侧、沿河及地下敷设等线路的布置形式。同时，对应着重考虑的因素，线路设计中的特殊问题以及优化设计的建议进行论述，提出在平面与纵断面组合设计时的注意事项，供业内人士在类似项目设计中参考。     

悬挂式单轨交通线路技术标准研究

以最大倾斜角度为6.5°、最高行驶速度为50 km/h的悬挂式单轨车辆为例,对悬挂式单轨交通线路的技术标准进行了研究。首先分析了悬挂式单轨车辆区别于传统钢轮钢轨车辆的受力特性,在此基础上,以悬挂式单轨车辆最大倾斜角度、最高行驶速度、允许的未被平衡离心加速度为参数,提出了悬挂式单轨交通线路最小圆曲线半径的计算方法,计算了不同速度条件下的最小圆曲线半径;提出了基于列车倾斜时变率和未被平衡离心加速度时变率的缓和曲线长度分段计算理论和方法,计算了不同曲线半径、不同行驶速度下的最小缓和曲线长度;提出了悬挂式单轨交通线路的最大坡度、竖曲线半径和最小坡段长度等控制指标。     

悬挂式单轨道岔结构选型与系统设计

研究目的:悬挂式单轨作为一种中低运量交通制式,在中小城市轨道交通及景区观光线路中具有明显的优势。在总结国外悬挂式单轨交通应用的基础上,对悬挂式单轨道岔结构类型、结构特点进行对比分析,提出了我国悬挂式单轨道岔结构选型建议;结合悬挂式单轨交通特点,提出悬挂式单轨道岔结构系统设计建议。研究结论:(1)悬挂式单轨道岔可采用可动心辙叉道岔,道岔侧股采用单圆曲线线型;(2)悬挂式单轨道岔结构设计应系统考虑道岔线型、道岔梁结构设计、道岔转辙系统设计、道岔梁支座及供电轨等接口设计、运营维护设计等因素;(3)为了提高维修维护效率、减小维修维护工作量,降低后期运营风险,建议设置道岔运维监测系统;(4)该研究成果可为悬挂式单轨道岔系统设计提供参考。     

基于乘客舒适度的悬挂式单轨平面圆曲线参数研究

由于车辆结构的差别,悬挂式单轨平面圆曲线参数与传统轮轨相差较大。为研究合理的圆曲线参数取值,本文运用行驶动力学理论,从乘客舒适度角度,对最小平面曲线半径和最小圆曲线长度等参数进行了计算研究,提出了相应的取值建议。当车辆最大偏转角不大于6. 843°,最大未被平衡离心加速度不大于0. 8 m/s~2,车速为80km/h时,最小平面曲线半径应不小于250 m。由于悬挂式单轨车辆的悬挂结构和参数与传统轮轨车辆存在较大区别,其最小圆曲线长度应不小于2V,是传统轮轨铁路的4倍。后续可在此研究成果基础上,利用车线耦合动力学理论,对乘坐舒适性、车线动力响应、车辆性能与线路参数之间的匹配关系等进行进一步研究,并综合考虑建设成本、运营维修等因素,合理确定各项参数。     

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。     

基于倾斜时变率的悬挂式单轨缓和曲线长度研究

悬挂式单轨在我国有很大的发展潜力,目前尚未形成统一的技术标准、规范,对线路缓和曲线长度的计算方法和公式进行研究。结合我国悬挂式单轨实验车型相关资料,分析车体摆动原理,通过借鉴类似轨道交通的成熟的计算理论,推导缓和曲线的计算公式,同时分析公式中的列车倾斜时变率的影响因素及合理值,最后进行检算和与国内外类似系统的公式进行对比。确定不同条件下线路缓和曲线计算公式,编制缓和曲线长度表,研究结论已经应用于黄果树悬挂式单轨工程。     

悬挂式单轨空、重车线路动力学响应分析

基于多体动力学软件Universal Mechanism建立60自由度的悬挂式单轨车辆系统动力学模型,主要基于乘客舒适度评价指标,探讨空、重车以80 km/h速度通过平竖曲线时动力学响应的异同。结果表明,结构的特殊性使得悬挂式单轨驶过缓圆点和缓直点后车体横向摆动幅度明显,车体横向偏角时变率、未被平衡离心加速度及其时变率结果均会产生一个较大的跃变现象,且重车工况下变化量更大。由于重车惯性更大的缘故,导致振动衰减过程中车体横向低频晃动更剧烈,同一平面线路工况下,重车比空车要多3个振动衰减周期;竖曲线条件下空、重车的振动衰减周期基本一致,但重车的最大垂向加速度更大。因此,鉴于空、重车在平竖曲线处动力特性差异的事实,有必要综合考虑两者用以后期悬挂式单轨列车线路参数的确定。     

陕西韩城悬挂式单轨一期工程总体设计

总体设计是轨道交通勘察设计中的引领性工作,对项目的系统标准、工程方案、建设投资等有较大影响。陕西韩城悬挂式单轨一期工程是我国首条开展设计工作的商业运营线,在探索悬挂式单轨系统技术、工程方案以及建设模式等方面,对于国内新型轨道交通的发展具有重要的意义,是我国悬挂式单轨发展史上的里程碑。文章在设计实践经验的基础上,从总体设计的角度,对项目的技术特点和难点、功能定位、客流预测、行车组织、线路方案、景观打造、土建工程、机电系统等进行全面的分析、研究与总结,以期对国内后续悬挂式单轨项目的建设具有参考价值。     

新型轻量化跨座式单轨交通系统工程设计研究

针对中大型跨座式单轨系统建设成本高等问题,研究提出了一种新型轻量化跨座式单轨交通系统,为验证该系统工程应用造价指标,以国内某地轻型跨座式单轨项目为例,开展工程设计,进行投资估算,并与同等建设规模的悬挂式单轨系统进行对比,主要结论如下：线路全长11.302 km,共设置4座车站,列车2辆编组载客数约124人,车辆基地总平面采用尽端式顺向布置,供电方式采用10 kV分散供电,中压供电网络采用双环网接线方案,通信采用中心远程监控和操作,信号系统采用不考虑点式ATP降级功能的CBTC移动闭塞制式。该线路投资总额为16.39亿元,技术经济指标为1.44亿元/正线公里,与悬挂式单轨线路同规模、同口径对比,投资总额减少约5.14亿元,技术经济指标减少约0.47亿元/正线公里。     

悬挂式单轨车辆走行轮失效对曲线通过及运行平稳性影响的仿真分析

悬挂式单轨车辆走行轮在车辆运行中起到承载和传力的重要作用,其走行轮失效对悬挂式单轨车辆运行性能有重大影响。通过多刚体动力学理论建立悬挂式单轨车轨耦合动力学模型,仿真分析了不同工况下走行轮失效对单轨车辆曲线通过及运行平稳性的影响。仿真结果表明:空载状态下走行轮失效的悬挂式单轨车辆在曲线半径100 m的线路上限速为35 km/h,而满载状态下走行轮失效的车辆一直处于不安全状态,需要尽快行驶到就近站点疏散乘客;同侧走行轮失效对单轨车辆的影响趋势基本一致;在相同行车速度下,走行轮失效时竖向平稳性指标出现了部分数值超过3.0的情况,说明走行轮失效时车辆的运行平稳性会变差。仿真研究结果可为走行轮失效的悬挂式单轨车辆运行提供参考。     

悬挂式单轨交通水平曲线地段设备限界加宽研究

悬挂式单轨交通主要适用于道路狭窄或者建筑密度大的特殊地区,通常这些地区设置曲线段较多。曲线段的设备限界直接影响工程可行性、工程投资以及行车安全等问题。悬挂式单轨交通系统与传统轨道交通系统差异较大,目前国内外暂无可直接利用的限界相关规范和标准,为此,以德国H-BAHN型悬挂式单轨车辆为例,通过对车辆结构的分析研究,进而分析水平曲线地段的设备限界加宽因素和计算公式,并采用研究的相关公式计算得出曲线段内侧和外侧的加宽量。     

悬挂式单轨交通系统关键技术及适应性分析

悬挂式单轨交通系统起源于一个多世纪前的德国伍珀塔尔,历经百余年的发展,其技术不断更新并在最初浪琴型的基础上衍生出更为先进的SAFEGE型悬挂式单轨系统,可应用于学校、机场、中小型城市等多种环境。悬挂式单轨在我国被划为中低运量城市轨道交通系统的一种,目前国内尚无已运营线路,对其关键技术和适应性的认识仍较为欠缺。通过对德国、日本主要运营线路的特征和技术参数进行介绍对比,总结出悬挂式单轨交通系统在走行方式、车辆、轨道、信号、车站、救援等方面的关键技术,继而通过对其优缺点的分析得出其适用范围,最后指出悬挂式单轨交通系统在我国城市轨道交通领域具有一定的市场前景。     

悬挂式单轨道岔结构设计研究

作为城市轨道交通新制式的代表,悬挂式单轨具有广阔的应用前景.道岔系统是悬挂式单轨的关键部件之一,为指导悬挂式单轨道岔结构设计,针对悬挂式单轨工程特点,在对比3种悬挂式单轨道岔结构设计原理和工程适用性能的基础上,以具体的工程建设项目为背景,从道岔结构类型、设计参数、结构方案、接口设计几个方面进行系统研究.结果表明,倒T形...     

悬挂式单轨交通线路最小曲线半径的选择

悬挂式单轨交通具有转弯半径小、爬坡能力强等优点,是解决中小城市道路拥堵、旅游风景区交通的上佳方案。根据黄果树项目选购的车辆参数和转向架结构特点,分析了列车通过曲线时的摆动原理,确定了车体的摆动角度,计算了未被平衡横向加速度,进而计算得到不同列车运行速度对应的线路曲线半径。通过对悬挂式单轨交通与道路的适配性分析发现,二者线型配合性好。     

跨座式单轨交通线路设计

研究目的:通过学习理解国外单轨交通相关技术标准,并应用于重庆跨座式单轨交通设计的过程,对有关单轨交通的线路设计标准和具体做法加以总结,以供同类项目参考。研究方法:从国外单轨交通的发展,特别是日本单轨交通的引进在公共交通中的运用,以及我国引进日本技术,在重庆市修建跨座式单轨过程中,从规划、设计、建设等方面对线路设计标准、特点及单轨线路设计的特殊问题,对线路设计进行总结。研究结论:本文参照了日本跨座式单轨交通有关技术总结及跨座式单轨交通相关论文,通过重庆市跨座式单轨交通的设计实践,提出了线路设计标准,不同路段线路设计应着重考虑的因素,线路设计中特殊问题的处理方法,以及基础资料、设备早选型、专业早配合对线路设计的重要性。