[發明專利]一種鐵路線路線型動態分析與設計方法

有效

• 申請號: 202010742621.2
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111859580B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 凌亮;胡彥霖;王開云;翟婉明
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23
• 代理公司: 成都為知盾專利代理事務所(特殊普通合伙) 51267
• 代理人: 李漢強

1.一種鐵路線路線型動態分析與設計方法，其特征在于包括以下操作：

S1，根據鐵路軌道信息與擬投入運營的列車信息，搭建包含列車牽引與制動性能的車輛-軌道耦合動力學模型；

S2，輸入線路線型信息與列車運行初始條件，對列車車體的振動信息與輪軌相互作用進行仿真計算；

S3，根據S2中的仿真計算結果，計算列車的平穩性指標、列車運行安全性指標與軌道結構穩定性；

S4，根據S3中的指標計算結果，評價不同鐵路線路線型設計方案的合理性，合理則擇優選擇，不合理則執行步驟S5；

S5，根據S2中仿真過程中不合理指標出現時列車在線路上的位置，判斷線路線型設計的不合理部分，對該部分的線型參數進行調整優化重新輸入模型進行計算，然后執行步驟S2，判斷方法為依據生成的平縱斷面線型圖，對比平縱斷面線型圖與列車運行性能指標計算結果，判斷產生車線不匹配的主要原因，線路位置是指線路的公里標位置，所述線型參數是線路公里標與線路線型的結合，得知線路公里標以獲取此位置的線型；

S6，重復步驟S5，直到通過計算尋找符合線路設計與運營需要的線型參數限值。

2.根據權利要求1所述的一種鐵路線路線型動態分析與設計方法，其特征在于：搭建包含列車牽引與制動性能的車輛-軌道耦合動力學模型是將車輛系統與軌道系統視為相互作用的大系統，在進行線路線型參數分析時，綜合考慮了車輛結構振動與軌道結構振動。

3.根據權利要求1所述的一種鐵路線路線型動態分析與設計方法，其特征在于：在搭建列車牽引與制動性能的車輛-軌道耦合動力學模型時綜合考慮了列車牽引與制動能力、線路線型對列車運行的影響，在對線路線型設計方案進行評價時考慮了速度變化的影響。

4.根據權利要求1所述的一種鐵路線路線型動態分析與設計方法，其特征在于：S1中所述的軌道信息包括軌道不平順、鋼軌、扣件、軌道板、砂漿層、支承層和路基的模擬數據；列車信息包括擬投入運營列車的結構參數、編組信息、牽引制動信息。

5.根據權利要求1所述的一種鐵路線路線型動態分析與設計方法，其特征在于：S2中所述的線路線型信息包括圓曲線、緩和曲線、夾直線、豎曲線與坡道信息；列車運行初始條件包括列車運行初始狀態與初始速度；列車車體的振動信息包括車體縱、橫、垂三向振動加速度；輪軌相互作用包括輪軌作用力、車輪與軌道結構加速度與位移。

6.根據權利要求5所述的一種鐵路線路線型動態分析與設計方法，其特征在于：列車運行初始狀態指列車啟動時在線路上的位置，以及惰行、牽引或制動操作。

7.根據權利要求1所述的一種鐵路線路線型動態分析與設計方法，其特征在于：S3中所述列車運行平穩性指標包括車體垂向與橫向加速度、車體垂向平穩性指標與橫向平穩性指標；列車運行安全性指標包括脫軌系數、輪重減載率與傾覆系數；軌道結構穩定性包括軌道結構位移、加速度、橫向穩定性系數與軌道結構加速度。

8.根據權利要求1所述的一種鐵路線路線型動態分析與設計方法，其特征在于：S4中評價鐵路線型設計方案的評價參數包括圓曲線的曲線半徑、圓曲線長度與超高；緩和曲線與夾直線的長度；坡道的坡度與坡長；豎曲線的曲線半徑與曲線長度。