多线铁路车桥耦合振动仿真研究

为了评估高速铁路上多线铁路桥梁列车运行安全性与舒适性,以渝黔铁路白沙沱大桥为例,采用多体系统动力学软件SIMPACK建立了CRH3动车和拖车三维空间动力学模型,并通过SIMPACK的子结构技术将动车和拖车组装成列车动力学模型;采用有限元软件ANSYS建立了桥梁的动力分析模型,计算其自振特性.根据列车和桥梁子系统之间的变形协调条件和力平衡条件,在轮轨接触面的节点上进行位移和力的数据传递,基于SIMPACK与ANSYS相结合的联合仿真方法首次进行多线车桥耦合振动仿真,分析了桥梁动力学指标及列车安全性指标和舒适性指标,探索了多线车桥耦合振动的一般规律和对列车安全性与舒适性的影响程度.研究结果表明:(1)三线列车共同作用下,与单线单独行车时对应动车和拖车的车辆安全性指标(脱轨系数、轮重减载率及轮轨横向力)几乎完全一致;车辆舒适性指标(车体竖向加速度、车体横向加速度、竖向舒适度指标及横向舒适度指标)中除个别竖向加速度约10%外,其余指标都在1%以内,表明由于桥梁刚度较大,桥梁振动对列车动力学指标的影响很小,单线和多线对应动力学指标非常接近,可近似采用单线单独行车时车辆动力学指标推测多线同时行车的对应指标.(2)三线列车共同作用下桥梁主跨跨中竖向位移比单线叠加位移略大,相差1%以内,竖向位移影响系数在1.001~1.006之间;三线列车共同作用下桥梁主跨跨中横向位移与单线代数叠加位移相近,相差±10%以内,主跨跨中横向位移影响系数在1.000左右,可以近似采用单线叠加的竖向位移和横向位移推测三线列车共同作用下的竖向位移和横向位移.(3)三线列车共同作用下桥梁主跨跨中竖向加速度绝对值比单线代数叠加后的绝对值小,影响系数在0.636~0.771之间,可参照单线代数叠加的桥梁竖向加速度保守评定桥梁的竖向加速度;三线列车共同作用下的主跨跨中横向加速度绝对值比单线行车横向加速度绝对值中的最大值小,可参照单线横向加速度绝对值的最大值保守评定桥梁横向加速度.     

考虑轮轨黏着的高速列车多目标速度曲线优化

高速列车运行环境复杂多变，现有的给定运行速度目标曲线主要考虑列车运行的安全性和正点性，难以改善列车的其他运行性能。为了满足高速列车日益增加的行车需求，并改善列车的运行性能，针对安全、节能、正点及舒适多个目标，考虑轮轨间最优黏着，提出一种改进的多目标运行速度优化方法。首先，在满足区间限速以及列车动力学模型约束的前提下，建立安全、节能、正点、舒适4个评价指标，构成高速列车运行过程多目标优化模型；其次，在节能模型中考虑轮轨间黏着的影响，优化牵引/制动力使得其保持在最优黏着范围内，节约运行能耗；最后，采用基于参考点的非支配排序的优化算法（NSGA-Ⅲ）对多目标运行速度曲线进行优化。对真实线路的仿真验证表明，本文提出的考虑轮轨黏着的优化效果显著提高，尤其在节能方面；优化算法相较于GA和NSGA-Ⅱ，NSGA-Ⅲ算法在收敛效果和收敛速度上均为更优。     

川藏铁路运营模式比选研究

川藏铁路是一条客货共线的一级铁路,动车组列车、普通旅客列车和货物列车的速度等级差异很大,特别是在一些大站间距情况下,速度差异导致的越行、空费三角区等对能力的浪费十分严重.以通过能力满足远期客货运输需求为前提,分析客货共线运输组织模式的运输组织难度、行车组织安全性、发车间隔均衡性、设施设备合理运用性等因素,建议川藏铁路采...     

基于实测数据的高速公路运行速度与线形指标的相关性分析

运行速度是影响高速公路行车安全性与舒适性的重要指标,而运行速度与高速公路线形直接相关。通过实测天津市高速公路不同线形条件下的运行速度数据,系统分析运行速度与高速公路线形指标之间的相关规律,回归得出直线长度、圆曲线半径、弯坡组合等不同线形指标下的运行速度计算公式,有利于掌握高速公路的实际运行速度规律,提高高速公路的行车安全性与舒适性。     

复兴号京沪高铁开始运营,时速350公里

正全国铁路将于9月21日全面实施新的列车运行图,在部分线路增开客货列车。届时,复兴号动车组将在京沪高铁率先实现350公里时速运营,我国成为世界上高铁商业运营速度最高的国家。中国铁路总公司有关负责人介绍,复兴号是按照时速350公里运营研发制造的中国标准动车组,集成了大量现代高新技术,其安全性、经济性、舒适性以及节能环保等性     

基于ADAMS仿真分析的减速设施尺寸研究

通过采用多体动力学软件ADAMS/CAR,建立了减速带及减速丘的3D等效容积路面模型,利用仿真分析的手段,探究了减速带及减速丘的不同高度、宽度、轮廓形状在不同车速情况下对行车舒适性及行驶稳定性的影响规律,并通过量化驾驶平顺性和操纵稳定性作为评价指标,考虑行车舒适性及稳定性,提出了减速丘及减速带在不同车速条件下的尺寸推荐值,以保障行车安全。     

天兴洲长江大桥列车走行性分析

运用桥梁结构动力学与车辆动力学的研究方法,将车桥作为联合动力体系,建屯了武汉天兴洲长江大桥主桥的车桥耦合动力分析模型.基于合理的列车走行性评价指标,对货物列车和高速客车通过该桥时的走行安全性与舒适性进行了分析,探讨了大跨度公铁两用斜拉桥用于货物列车和高速客车混行的可行性.     

提速技改的若干技术经济问题探讨

在既有铁路客货混跑条件下提高列车行车速度，应遵循充分利用现有基础设施，减少废弃的原则，在一定的资金投入下获得较好的经济效益，因此，必须首先确定具有决策性的若干重大技术问题，其中包括重量，密度速度三者关系，重量密度重量速度以及客车对数，客车速度和货车对数，货车速度的最佳匹配，客货列车提速合理的速差值确定；线路上部建设，道叉，道口，机车车辆结构和通信信号的改造，设备配套和行车组织等。     

南广高速铁路郁江大桥车桥耦合振动仿真分析

为探讨列车高速通过大跨度双塔钢桁斜拉桥时的耦合振动效应,为同类桥梁的设计提供参考,以南宁—广州高速铁路郁江大桥(大跨度钢桁斜拉桥)为研究对象,建立了车桥系统耦合振动仿真模型.采用有限元软件ANSYS建立斜拉桥的动力分析模型,计算其自振特性;采用多体系统动力学软件SIMPACK建立德国ICE3列车的空间动力学模型;采用SIMPACK与ANSYS相结合的联合仿真方法,计算不同运行速度时车桥系统的空间耦合振动响应.结果表明:当列车分别以250,270,290和300 km/h的速度通过该桥时,其运行安全性指标均满足规范要求;动车和拖车的Sperling舒适性指标均小于2.5;该桥梁的最大竖向挠跨比为1/1 843,最大横向挠跨比为1/83 000,最大竖向和横向加速度分别为0.386和0.107 m/s2,冲击系数最大值为1.200,表明该桥梁具有足够的刚度,振动状态良好.     

桥头跳车现象的分析及路桥过渡段的设计与施工探讨

随着高速公路行车速度的提高,对道路的平顺性要求愈加严格。由于路堤与桥梁的工程性质迥异,在路桥交界处极易产生严重的轨道不平顺问题。由路桥结构的工后沉降差引起的路面变形是影响高速汽车安全与舒适运行的主要因素,应重点处理;由路桥间刚度差引起的基础刚度的变化对高速行车的影响不显著,不成为控制条件;车辆进出路桥过渡段的动力学特性指标变化不大,列车的驶向不起制约作用。     

鱼卡（红柳）至一里坪铁路线接轨方案研究

根据鱼卡（红柳）至一里坪铁路线的主要货流方向、线路走向及沿线地形地貌,并结合在建敦格铁路的车站分布情况,分别从工程地质条件、引入接轨站条件、对生态保护和环境的影响、工程投资等方面对各接轨方案进行了比选分析,最终确定红柳车站接轨方案为推荐方案.     

基于合作竞争模型的高速铁路与既有铁路关系分析

高速铁路运输与既有铁路运输的技术经济特征(运输方式划分的主要标准)存在着极大的差别,因而在铁路系统内部可以被看做是两种运输方式。然而我国对高速铁路的功能定位以及两者对运输设备共用和组织方式的相似性又决定了两者之间极为复杂的合作与竞争并存的关系。本文通过引入种群之间的复合型合作竞争模型,以定性和定量相结合的方式分析了高速铁路运输系统和既有铁路运输系统的相互作用机理,并结合模型定量分析的结果,对两者在不同发展阶段的分工与协调提出了意见和建议。     

高速铁路夕发朝至列车开行模式综合比选

根据目前采用的高速铁路综合维修天窗开设形式,提出等线、下线、下线-上 线共3 种夕发朝至列车开行模式.构建备选方案生成模型、对模型求解流程进行分析,并 提出开行模式比选指标及规则.以我国天津-长沙和北京-广州高速铁路夕发朝至列车 OD 进行实例分析.结果表明,基于我国铁路实际,中长距离列车OD 首选下线开行模式, 对于长距离列车OD,首选等线开行模式,但具体下线和等线地点需根据线路布置情况科 学选择.下线-上线开行模式的速度优势需要在一定条件下才能体现.     

GIS在铁路勘测设计一体化中的应用

在分析我国铁路勘测设计一体化发展现状的基础上,探讨了将地理信息系统技术应用于铁路勘测设计一体化的可行性与必要性;研究了基于GIS的铁路勘测设计一体化系统的设计目标、功能结构与处理流程以及系统的体系结构;作为开发实例,简要介绍了基于GIS的铁路线路设计系统的实现方法。     

基于铁路局层面的高速铁路联调联试集成管理和关键技术

联调联试是我国高速铁路工程建设中一个全新课题,结合上海铁路局高速铁路联调联试的创新实践,对于我国高速铁路基于路局层面联调联试的组织机构、工作方法、工作制度、安全保障、存在的问题以及关键技术进行了探讨,具有一定的理论价值和实践意义。     

青藏铁路低温冻土区片石路基的温度特征

在青藏铁路五道梁低温冻土区进行了片石护道路基新结构和土护道路基结构的实体工程试验,以确定路基修筑对温度场的影响．对测试断面冻融循环的地温监测资料的分析表明,2004年片石路基左右路肩孔冻土上限处,年平均地温分别低于土护道路基相应位置0．12℃和0．14℃．2005年片石路基左右路肩孔分别低于土护道路基相应位置O．65℃和0．03℃,冻土上限以下地温均呈逐年下降趋势．片石护道和土护道路基冻土上限均存在不对称性,但随着时间发展,片石护道路基最大融化深度位置基本接近或超过天然地面,且冷生过程还在继续．该区域的片石护道路基新结构能够有效发挥降低地温、主动保护多年冻土的作用．     

中国铁路客运枢纽发展回顾与展望

随着中国新一代高铁枢纽的陆续建成,简单的站前广场换乘模式逐渐让位于全天候、无障碍、人车分行的换乘空间接驳模式。新型枢纽的空间特征、核心价值与局限性亟待总结。基于国内外铁路客运枢纽发展历史与背景的研究,将铁路客运枢纽按照空间特征分为三种类型:传统铁路客运站、铁路交通综合体和客站城市综合体。从客流需求变化、城市发展背景、运营管理差异三方面详细分析国内外铁路客运枢纽空间模式选择的影响因素。结合中国高铁建设机制的变迁,提出未来中国铁路客运枢纽的发展方向:大城市高铁枢纽应强化与城市空间的衔接,加强与城市商业功能的有机结合,由铁路交通综合体向客站城市综合体转型;中小城市高铁枢纽应采取更加灵活、集约、经济的形式,谋求特色产业与枢纽交通功能的结合。     

西北铁路建设经营的政府补贴问题研究

本文运用实证调查、对比分析方法,揭示了西北铁路建设运营成本的区域性差异。研究认为西北铁路是我国铁路网中公益性最强的板块,是政府发挥作用弥补市场失灵的领域。本文对青藏铁路公司、乌鲁木齐铁路局、兰州铁路局（以下简称“西三局”）的现场调研数据加以整理分析,在阐述政府与市场关系基础上,提出了建立西北铁路建设经营补贴机制的相关建议。     

客运专线制梁场整体规划与设计

制梁场是铁路客运专线建设中的大型临时工程,其规划设计标准化和规范化工作十分重要。结合课题科研成果和规划设计经验,对制梁场整体规划中的选址原则、制梁速度选定、关键参数确定、搬移梁方式与大型工装设备以及存梁方式选定等技术予以论述,力求制梁场达到技术先进、经济合理、安全适用的整体规划目标,有助于提升制梁场建设水平。     

客运专线箱梁预制场地规划与设计

结合已完客运专线制梁场(甬台温河头制梁场、京石滹沱河制梁场、沪杭嘉兴制梁场)的场建设计,具体阐述了客运专线预应力混凝土简支箱梁预制场场址的选择及场地布置、设备需求、基础设计、水电设施、人员配备等,并根据现场使用情况提出改进意见,可为类似工程提供有益的借鉴。