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。     

高速铁路坐标系搭接与线路设计

研究目的:在部分高速铁路工程独立坐标系搭接区域,由于坐标系设计及线路设计不当产生了线路中线无法平顺衔接的问题。本文通过比较分析,提出了产生原因及解决方案,对高速铁路坐标系设计及线路设计具有一定的指导意义。研究结论:通过对坐标系搭接区域出现问题的分析,得出如下结论:在坐标系设计时,应控制相邻两个坐标系投影变形之差;在线路设计时,应正确选用坐标系换带后控制点;在坐标转换时,相同的控制点在不同坐标系下应使用坐标换带方法转换。     

高速铁路设计中线路与桥梁的配合

综合京沪高速铁路的设计，探讨了高速铁路线、桥配合协调及高速铁路桥梁布置特点。     

高速铁路跨区间无缝线路设计与施工

跨区间无缝线路最大程度地减少了钢轨接头,在线路全长范围内提高了线路的平顺性和整体刚度。文章结合我国高速铁路跨区间无缝线路的理论研究和工程运用,介绍了目前高速铁路广泛采用的轨道结构形式,总结了我国跨区间无缝线路的设计方法和新建铁路无缝线路一次性铺设施工工艺。     

高速铁路站场正线与到发线间线路优化研究

研究目的:高速铁路站场线路股道众多,既要保证部分列车能高速平稳通过,又要满足部分列车到发、折返等作业需求,受列车运行速度有所降低及车站总体布局的影响,到发线上曲线半径一般远小于正线曲线半径,正线与岔后到发线曲线间连接线路参数选取直接影响列车的安全平稳运行。在综合考虑高速铁路站场内列车在站场正线与到发线间运行工况的基础上,本文通过建立高速铁路站场内道岔区动力学分析模型,计算分析道岔与岔后到发线曲线间夹直线及缓和曲线长度对列车运行安全性及平稳性的影响,拟对高速铁路站场内正线与到发线间连接线路参数进行优化。研究结论:在既有相关研究的基础上,根据岔后曲线半径与超高及缓和曲线长度的匹配关系,赋予计算模型所需的线路参数,运用车线动力分析方法,对高速铁路站场正线与到发线间连接线路参数进行优化研究,结果表明:(1)从保证列车运行平稳性角度,建议高速铁路站场内正线与岔后到发线曲线间设置至少9 m长的夹直线,当高速铁路站场用地受限时,夹直线长度可适当减小甚至可以不设夹直线,对列车运行安全性影响不大;(2)当缓和曲线长度达到一定值后,增加缓和曲线长度对缓和列车在曲线上的振动意义不大;(3)在站场规模一定时,本研究结果可为合理选取正线与到发线间线路参数及统筹分配站场内不同区域的空间提供指导。     

铁路线路环境影响评估及高速铁路线路方案优化选择的研究

高速铁路线路优化方案的选择很大一部分是由与地势、城市、和环境特征有关的几何线形设计所决定的，对环境影响方面的评估必不可少。选择优化的线路方案是基于居住社区的隔离、环境、地理技术、几何设计等因素考虑的。本文简介了地理信息系统和图形叠置法，详细介绍了线路环境影响评估和优化线路方案选择的具体步骤。同进列举了国外应用GIS于选线相关方面的几个实例。结果证明了GIS作为辅助决策工具应用于线路方案优化选择的优越性，以及它在提供快速多目标评估可行性线路方案应用领域的潜在价值。     

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。     

高斯投影变形对高速铁路线路设计的影响

研究目的:我国高速铁路工程测量平面坐标系采用工程独立坐标系统,投影方式为高斯投影。通常把高速铁路平面坐标系划分为若干个投影分带,以满足投影长度的变形值不大于10 mm/km的要求。大家普遍认为高斯投影后角度不变,但在高速铁路线路设计中却发现高斯投影可引起相邻投影带间的角度变形。需要研究此问题对高速铁路线路设计的影响,并提出相应的解决办法和建议。研究结论:高斯投影在不同中央子午线的坐标投影带间会产生角度变形,对高速铁路线路设计产生不利影响,特别是高速铁路直线边较长,此影响不能忽视;可以通过优化工程独立坐标投影分带的位置、控制相邻投影带间中央子午线的跨度及角度变形值的大小等办法来减小对高速铁路线路设计的影响;应积极开展工程测量投影模型和计算方法研究,最终实现一个项目不换带或少换带的目的。     

高速铁路自动驾驶系统舒适度测量系统设计与实现

自动驾驶(ATO)技术对列车运行曲线的控制为多目标控制,按照控制优先级自高至低依次为:准点运行、舒适度、节能运行。列车运行的准点率以及节能性能评估已有相关的标准或明确的方法,但针对高速铁路自动驾驶系统舒适度检测的标准和方法还未形成。因此需要建立评判标准、开发专用的测量系统,以实现高速铁路自动驾驶曲线对旅客乘车体验的影响量化检测,从旅客舒适度的角度来判断该曲线的合理性,为评判和优化高速铁路ATO的驾驶策略提供依据。     

高速铁路线路平纵断面设计的动力学评估方法

高速铁路线路平纵断面参数对高速行车安全性与舒适性有较大的影响,从动力学角度对线路平纵断面参数设计合理性进行校核是必要的。为了对高速铁路线路平纵断面设计安全性与舒适性进行评估,本文基于机车车辆与线路最佳匹配设计原理,采用车辆-轨道耦合动力学仿真技术,提出了一套切实可行的评估方法。作为工程应用实例,结合京沪高速铁路工程实际,对京沪高速铁路线路平纵断面进行了全面的行车安全性与乘车舒适性分析评估。     

广深准高速铁路线路技术

概要介绍广深准高速铁路线路的各种技术标准，施工中遇到的技术问题及其对策，包括线路平面标准，轨道结构，路基，桥梁，环境保护和线路管理等。     

高速铁路标准简支箱梁设计优化

高速铁路标准简支箱梁已在我国高速铁路建设中得到应用推广,其经济性对高速铁路建设成本影响较大,有必要开展优化设计研究。在总结前期客运专线建设和运营经验基础上,结合大吨位锚具在实际工程中的应用成果,通过动静力计算,对既有跨度32 m标准简支箱梁进行优化设计,提出不同检算速度下的推荐梁高;对40 m简支箱梁进行系列化设计研究,分析大跨度梁体基频、梁端转角、残余变形等参数影响,提出合理的腹板厚度、梁高等关键截面参数。经设计优化后的高速铁路标准简支箱梁,降低了工程造价,节省了建设周期。     

复线线路的线型设计与整体优化

介绍了复线铁路线型几何设计的方法和平，纵面整体优化设计的方法，从理论上证明了铁路线路平、纵断面整体优化设计可以分为两步，纵断面优化和平面优化，这两步交替运行就可得到最优解。     

中国高速铁路线路工程技术创新与发展

近年来,中国高速铁路线路工程技术取得了不菲的成就。其发展历程大致可分为以秦沈客运专线为代表的技术积累阶段、以国产化为主的积极推进阶段、以全面自主化创新为标志的自主提升阶段和智能化阶段。本文概述了铁路列车荷载图式、CRTSⅢ板式无砟轨道及轨道部件研发、路基结构变形控制、大跨度桥梁和长大复杂地质隧道建设等主要技术成就,结合当前国内、国际形势提出了高速铁路线路工程智能化、绿色化、装配化和精细化的发展方向,并针对线形、轨道、路基、桥梁、隧道和车站枢纽等提出了下步的工作重点,可为国家科技部门和铁路部门的技术政策制定与科研课题立项提供参考和支撑。     

高速铁路连续梁通用参考图修编设计与优化

为能够更好地满足国内下一步高速铁路建设需要,对时速350 km高速铁路预应力混凝土连续梁通用参考图进行进一步修编意义重大。通过充分借鉴我国已建和在建高速铁路的建设经验,对施工情况和运营要求进行充分的调研后进行修编设计与优化。增编了(32+48+32) m连续梁;对桥面宽度及布置形式进一步调整;桥面无砟轨道结构适应类型增加了CRTSⅢ型板式无砟轨道;取消跨中横隔板及支点局部加宽;优化滴水槽位置;根据最新锚具技术条件调整纵向预应力筋布置;取消横向、竖向预应力筋;对梁体、0号块、边跨现浇段、锯齿块的钢筋布置进行优化;增补了临时固结、合龙段刚性连接设计图;中支点一侧底板设置进人孔,并预留了顶梁构造和空间。设计中对连续梁的适应类型、结构构造、预应力筋布置、普通钢筋布置、施工工艺进行了全方位优化设计。新技术、新工艺得到应用,结构更加合理,更便于施工和满足现场施工及运营需求,更利于保证工程质量。修编优化后的通用参考图将在高速铁路建设中发挥更加积极、重要的作用。     

基于定序优化的高速铁路网络列车运行图优化

考虑车站各衔接方向的列车作业时间间隔约束关系,以列车旅行时间最少为目标,建立高速铁路网络列车运行图的优化模型。通过扩展网络松弛运行图的有向图表示形式,建立网络松弛运行图的定序优化线性规划模型。在构建冲突及其化解方案选择策略的基础上,通过组合平移列车作业、交换列车作业顺序、变更列车停站以等冲突化解策略,设计基于定序优化的高速铁路网络列车运行图铺划方法。算例分析验证相关模型与算法的有效性。     

高速铁路ATO系统控车舒适度技术研究

研究目的:随着高速铁路在我国的广泛应用,在保证安全的前提下,如何进一步提高运输效率,实现智慧铁路,是铁路部门不断追求的目标。近年来,铁路部门开始将自动驾驶技术引入到高铁列车控制系统中,构成高速铁路ATO系统,在该系统中,由ATP保证行车安全,由ATO实现自动驾驶,实现安全和效率的有机结合。如何提高旅客乘车舒适度,是高铁自动驾驶系统的主要性能指标和研究热点之一。本文研究和给出了不同场景下提高ATO控车舒适度的方法。研究结论:(1)给出了提高启动、巡航、停车三个不同控速阶段控车舒适度的方法;(2)给出了提高过分相区舒适度的方法;(3)给出了提高舒适度的一般方法;(4)给出了舒适度的评价方法;(5)本研究成果可用于提高高速铁路ATO系统的控车舒适度。     

基于遗传算法与GIS的轨道交通线路优化

轨道交通线路的定线和车站选址是一项颇具挑战性的任务，因为选择方案很多，而要求和约束数量庞大，每个比选方案的评价也需要大量评价指标。此外计算评价指标需要许多各种各样的地理信息，比如需要居住区的空间数据来估算车站的可达性、到达车站所需时间，从而决定其对需求的影响；又比如说，需要既有街道网络、地形条件、地质情况的详细信息，用于计算建设成本，以及用地和土地价值的详细信息，用于估算用地费用。在本文中，我们采用遗传算法和地理信息系统对轨道交通线路进行优化。模型中考虑了两种类型费用：(1)运行商费用，包括轨道相关的建设费，车站建设费、用地费、土石方费和运营费：(2)用户费用，包括到达车站费用、途中时间费用和等待费用。该模型已用于马里兰州安妮阿伦德尔县既有轻轨线路上两个车站之间一段轻轨线路的重新优化，该线连接了格伦伯尼和巴尔迪摩华盛顿国际机场。给出的原型模型，依据设计标准的优化线路，并可使用更复杂和综合性的评价函数扩展它。文章还讨论了在更加复杂的模型中需要考虑的附加因素和费用。     

高速铁路的规划与设计

简述了国内外高速铁路的主要特点及发展动向,并根据高速铁路网的规划,提出了做好总体设计应遵循的设计原则,总结了已取得的主要成果。这些都展示出中国己进入世界高速铁路大国行列。在这个进程中,高速铁路的规划与设计发挥了引领和龙头作用。