铁路设计的列车纵向动力问题

本文对铁路纵断面设计进行纵向动力研究,试图探求适用于我国铁路的理论依据。全文分析列车纵向动力理论的基本特性及其存在问题,对列车在坡道坡率变换时纵向动力作理论分析比较,研究其在我国条件下的确定问题,进行运行图列车的纵向动力试验论证并简要讨论局部运营调查及竪曲线纵向动力效应,提出修正计算法及应用于实践的的设计论点及数据。     

列车纵向力与线路纵断面参数

根据线路－列车动力学的基本原理，利用列车纵向运动仿真系统ＬＱＤ，在大量的计算机仿真实验的基础上，总结出了铁路线路纵断面参数（包括线路坡度、坡段长度、坡度代数差、竖曲线半径）对列车纵向车钩力的影响规律，发现了临界坡度代数差在车钩力与纵断面参数关系中的核心地位，并从列车受力角度提出了纵断面参数的合理取值范围。     

基于动态规划的铁路线路纵断面化简算法

针对线路纵断面化简计算结果合理性有待验证的问题,提出基于动态规划(dynamic programming,DP)的铁路线路纵断面化简算法。该算法以优化列车区间追踪间隔为目标,考虑线路纵断面的化简的要求,结合列车区间追踪运行模型模拟列车运行情况,采用多阶段最优决策来求解线路纵断面化简问题。仿真结果表明,该算法能够很好地实现线路纵断面化简,符合《列车牵引计算规程》中线路纵断面化简相关规定,可以减少区间跟踪时间,适合实现铁路纵断面自动化简的实际应用。     

铁路线路计算机辅助设计系统研究

铁路线路平面纵断面交互设计CAD系统是铁路勘测设计一体化、智能化系统的重要组成部分。本系统以Visual C 和ObjectARX为开发工具，采用面向对象的程序设计方法进行开发研究，在铁路线路设计中具有良好的使用价值。     

基于AutoCAD平台的线路纵断面设计系统的开发

为提高铁路纵断面设计的效率,CAD软件的开发具有很大的应用价值。基于AutoCAD绘图平台,在ObjectARX环境下,运用VisualC++6.0编译工具,建立了图形实体函数和友好菜单界面,开发了线路纵断面设计系统(RLSDS),实现了铁路线路设计中纵断面图的参数化和自动化绘制。     

地铁线路纵断面区间单向坡设计探析

地铁线路纵断设计经常面临单向坡道问题,是采用单个坡段还是采用多坡段组合设计问题,一直都存在争议。针对单向坡度设计问题,本文根据工程实例,通过多方案比选研究,结合运营模拟检算,提出了单向坡度设计应与列车运营相结合的设计理念,进而分析出地铁线路纵断面单向坡度设计的一些原则,以供地铁线路纵断面设计借鉴和参考。     

既有铁路纵断面优化设计拟合方法研究

在线路平面已定的条件下,不同的变坡点位置和不同的设计高程决定了不同的纵断面设计方案。线路纵断面优化设计就是从众多的设计方案中确定一组最佳的变坡点位置和设计高程,并在满足《铁路线路设计规范》及其它技术经济要求的前提下,使线路纵断面设计最优化。     

轨道纵向刚度变化对快速列车轮轨受力的影响

由于轨道刚度是铁路轨道设计的重要参数,直接影响到列车的运行安全和平稳性,因此运用车辆－轨道垂向系统统一模型和新型预测－校正数值积分法,对铁路快速列车以不同速度通过因道床和轨下垫层刚度变化而引起的动力不平顺轨道段时车辆和轨道的响应进行了仿真计算,干涉分析了轨道纵向刚度变化对铁路快速列车轮轨受力的影响。     

考虑快慢车运营模式的地铁线路纵断面优化

针对地铁线路纵断面设计方案会同时影响建设期工程投资与运营期列车能耗问题,提出运营快慢车模式地铁线路的纵断面优化方法 .首先,在已知线路车站水平位置与平面设计方案的情况下,考虑地铁设计规范、施工条件与列车运行等约束,构建以建设投资与列车能耗总成本之和最小为目标的纵断面优化模型,求解线路各中间站高程与变坡点位置.其次,设计基于间接实数编码的遗传算法和变邻域搜索算法的混合策略进行求解.最后,以国内某运营快慢车的地铁线路进行分析.结果表明：本文模型优化方案相较于实际纵断面设计方案可同时降低线路建设成本和列车能耗成本,总成本节约达7.3%;当快慢车地铁线路的慢车开行数量较多时,采用高站位、陡坡的形式可大幅节约线路建设与列车能耗成本.     

刚构桥矩形空心-双薄壁组合桥墩纵向刚度研究

针对矩形空心-双薄壁组合桥墩纵向刚度的设计方法尚不完善的问题,提出一种基于列车-轨道-桥梁动力相互作用理论的矩形空心-双薄壁组合桥墩纵向刚度确定方法.首先,基于列车-轨道-桥梁动力相互作用理论建立考虑桥轨关系和轮轨关系的列车-轨道-桥梁动力相互作用模型,在此基础上完善钢轨多种附加应力的计算方法;然后,考虑桥墩刚度对扣件...     

旅客列车平稳操纵浅探

引起旅客列车产生冲动,主要有线路纵断面自然形成及司乘人员操纵不当或不精心等原因,使列车的纵向力大于列车连接的车钩缓冲器被完全压缩或伸张,产生刚性冲动传递引起列车冲动.在分析冲动原因的基础上提出了在起伏坡道及小坡道上小牵引力运行,改变工况时“等流牵引(动力制动)”的操纵方法,对进站时做到“一次停妥、按标停车”,以牵引计算为依据提供了制动距离的参考值.     

既有线改建纵断面测量及优化设计方法研究

本文简要介绍在既有改建设计过程中，利用全站仪进行既有线纵断面测量的一般步骤，同时介绍黄金分割与最小二乘法相结合的既有铁路纵断面优化设计方法。计算实例表明设计结果合理，可行。     

地铁线路纵断面优化系统设计与实现

针对线路纵断面设计复杂、耗时长的特点,提出一种地铁线路纵断面优化系统,在给定平面设计方案的前提下可自动高效设计高质量的线路纵断面。系统允许对线路平面方案与车辆数据进行编辑,通过构建列车运行仿真模型和线路纵断面自动优化模型,设计改进的遗传算法自动求解满足设计规范要求、工程约束的地铁线路纵断面方案,节约全生命周期的建设成本和列车能耗成本。同时,系统允许对自动求解得到的纵断面方案进行手动调整,并自动验算调整后的方案是否满足相关规范。广州地铁2号线案例表明,相较实际纵断面方案,系统优化方案在保持建设成本不变的同时节约列车运行能耗3.2%,有利于降低全生命周期成本。     

不同直径金属杆中纵向振动声速研究

通过理论分析和实验测量，研究了横向振动对两端自由的金属杆中纵波传播速度的影响，重点研究了直径对声速的影响．结果表明，横向振动使得振动系统中纵向振动的传播速度减小；同样长度的杆，截面增大时声速减小．这为变幅杆的设计提供了一定依据．     

中国恶劣风环境下铁路安全行车研究进展

介绍我国铁路恶劣风环境下正在开展的铁路安全行车方面的研究以及进一步开展的研究,主要包括:风环境下铁路安全行车综合研究方法,如数值计算、风洞试验、在线实车试验、理论分析等;大风环境下列车空气动力特性规律,如列车空气阻力特性、空气升力特性、空气横向动力特性、列车交会空气压力波、风-车-路-局域地貌环境耦合列车空气动力特性等;风环境下列车临界运行速度,如风特性、空气动力、机械动力作用下车辆倾覆稳定性、特殊风环境下的列车临界运行速度;恶劣风环境下铁路安全行车措施,如实施限速(即对风速-路况-车外型与载重不同组合下的列车安全运行速度限值)或停轮,设计合理的列车外形,设置挡风墙,建立铁路大风监测预警与行车指挥系统等.     

提高捣固车纵向水平作业精度的分析与探讨

随着列车的多次提速,铁路线路的质量要求也变得越来越高。在我们的一系列大型养路机械中,捣固车是我们维修保养铁路线路的重要设备,它可以对线路进行拨道、起道及捣固作业,从而保证轨道的方向、左右水平和前后高低（即纵向水平）。在这里我们要重点分析和探讨的是,如何更进一步地提高捣固车的纵向水平作业精度。本文主要从D08-32型捣固车本身的纵向水平测量系统的测量原理入手,通过对提高及消除其测量误差方法的分析并结合调试工艺及实际的作业方式探讨提高捣固车纵向水平作业精度的方法。     

铁路货车车钩的纵向载荷谱特性

车钩纵向载荷的研究对铁路重载货车车辆的设计可靠性和运用安全性具有重要的指导意义.本文选取4种重载货车车钩载荷谱作为分析对象,从单位km的大载荷发生频次以及车钩钩尾框疲劳寿命两方面对重载列车纵向载荷谱主要特征进行研究,分析了车钩纵向载荷谱在不同编组、轴重和载重条件下的可通用性.结果表明,通过等载重折算和等轴重折算,可以实现不同载重和轴重条件下获得的车钩纵向载荷谱的通用.     

铁道机车运行模拟

假设列车重量集中在列车重心上,将列车视为质点在铁道线路纵面上运行.根据纵断面上不同线路参数和机车牵引特性曲线,利用电子计算机模拟的方法来求算列车在线路上的运行时间.     

工程运输列车脱轨自动报警装置设计

针对铁路轨道工程施工中由于线路技术状态不良导致工程运输列车脱轨并造成巨大损失的问题,设计了一种列车脱轨自动报警装置并进行了装车试验。试验结果表明,装置可以实现列车脱轨后的快速报警和自锁功能,可有效避免列车脱轨后事故进一步扩大。     

考虑车内瞬变压力指标的城际铁路隧道净空面积研究

列车速度较高时,铁路隧道净空面积的确定不能仅考虑隧道建筑限界和机车车辆限界,还要考虑列车通过隧道时诱发的气动效应,其中车内瞬变压力指标是需要着重考虑的问题。我国城际铁路建设刚刚起步,没有针对城际铁路隧道净空面积的规范出台,各设计单位参照客运专线铁路的标准并结合我国实际情况考虑了车速120、160、200 km/h的城际铁路隧道净空面积,但此隧道净空面积在我国列车实际密封性能条件下是否能够满足舒适度标准仍需予以论证。结合我国列车实际密封性能和现行舒适度标准,通过大量数值计算,提出了考虑车内瞬变压力指标的我国城际铁路隧道需满足的净空面积值,可为我国城际铁路相关标准、规范的制订提供参考依据。