城轨磁悬浮交通线路平面技术条件研究
|
摘要
中低速磁悬浮列车以安全舒适、低噪声、爬坡能力强、工程造价低等特点非常适合作为城市轨道交通运输工具,大力发展城轨磁悬浮交通对解决我国大城市交通问题有重要意义。目前,城轨磁悬浮交通建设还没有规范,为大力发展城市轨道磁浮交通,建设部制定了编制《城轨磁浮交通设计规范》的计划。本文研究了确定城轨磁悬浮交通线路平面技术条件的方法,给出了线路设计参数的建议值,并用车线动力学对参数进行了检算。本文的研究可以为线路规范的编写提供科学依据。
本文采用比较分析的研究方法,通过分析中低速磁悬浮列车和中低速轮轨列车的不同之处,并借鉴中低速轮轨列车线路标准的确定方法,研究总结了城轨磁悬浮交通线路平面技术条件的确定方法。其中平面最小曲线半径是由轨道梁横坡和允许未被平衡离心加速度决定的。城轨磁浮交通线路应该选用三次抛物线型缓和曲线。缓和曲线长度是由侧向加速度时变率和横坡角扭转率决定的。最小夹直线、夹圆曲线是由列车在一个振动周期通过的线路长度决定的。并分析研究了上述这些限制条件的限制值,计算出了线路平面技术条件设计参数。
本文还研究了中低速磁悬浮列车的车线动力学,分析磁悬浮列车通过线路平面曲线时所受到的各种力,根据西南交通大学的磁浮车辆动力学模型,推导出了列车通过曲线的动力学方程。并用c++语言编写了求解程序,仿真计算了列车在曲线上行驶的各项舒适度值。因为确定城轨磁浮交通线路平面技术条件主要的限制因素是旅客舒适度,所以验证了本文给出的线路设计参数是合理的,并且验证了本文对城轨磁悬浮交通线路平面技术条件的确定方法是正确的。
The low-speed maglev train has so many features as safe and comfortable,strong climbing ability, low cost, low noise and small the environmental impact . It is very suitable for the city transport in the volume . Vigorously developing Maglev urban rail transport is of great significance to solve the traffic problems in China's large cities. At present, city magnetic levitation rail construction has not regulate traffic. In order to improve urban transport capacity and vigorously develop city maglev rail traffic. Construction plan to establishment norms of city Maglev rail traffic. This study can provide a scientific basis.
This study using comparative analysis of research methods, summed up the method how the urban rail transport lines planar magnetic levitation technology determining through analysing the differences of low-speed maglev train and in the low-speed wheel-rail trains. The minimum curve radius is determined by track beam transverse and centrifugal acceleration . Three parabolic curve easing is choiced . Easing curve length is determined by wang slope angle reverse rate and lateral acceleration time-varying rate . Minimum linear folder, folder circular curve is determined by the train vibration cycle . This study has calculated these design parameters.
This study also studied the vehicle dynamics of the low-speed maglev train . According to the Southwest Jiaotong University maglev vehicle dynamics model, analysised the force of the vehicle through the plane curve. Having derived the equations of motion .Simulation calculation the line Parameters by conputer ccording to equation, preparating the calculation procedures using C++. Through the line parameter calculation, verifing the calculation method is correct and line parameter is reasonable.
本文采用比较分析的研究方法,通过分析中低速磁悬浮列车和中低速轮轨列车的不同之处,并借鉴中低速轮轨列车线路标准的确定方法,研究总结了城轨磁悬浮交通线路平面技术条件的确定方法。其中平面最小曲线半径是由轨道梁横坡和允许未被平衡离心加速度决定的。城轨磁浮交通线路应该选用三次抛物线型缓和曲线。缓和曲线长度是由侧向加速度时变率和横坡角扭转率决定的。最小夹直线、夹圆曲线是由列车在一个振动周期通过的线路长度决定的。并分析研究了上述这些限制条件的限制值,计算出了线路平面技术条件设计参数。
本文还研究了中低速磁悬浮列车的车线动力学,分析磁悬浮列车通过线路平面曲线时所受到的各种力,根据西南交通大学的磁浮车辆动力学模型,推导出了列车通过曲线的动力学方程。并用c++语言编写了求解程序,仿真计算了列车在曲线上行驶的各项舒适度值。因为确定城轨磁浮交通线路平面技术条件主要的限制因素是旅客舒适度,所以验证了本文给出的线路设计参数是合理的,并且验证了本文对城轨磁悬浮交通线路平面技术条件的确定方法是正确的。
The low-speed maglev train has so many features as safe and comfortable,strong climbing ability, low cost, low noise and small the environmental impact . It is very suitable for the city transport in the volume . Vigorously developing Maglev urban rail transport is of great significance to solve the traffic problems in China's large cities. At present, city magnetic levitation rail construction has not regulate traffic. In order to improve urban transport capacity and vigorously develop city maglev rail traffic. Construction plan to establishment norms of city Maglev rail traffic. This study can provide a scientific basis.
This study using comparative analysis of research methods, summed up the method how the urban rail transport lines planar magnetic levitation technology determining through analysing the differences of low-speed maglev train and in the low-speed wheel-rail trains. The minimum curve radius is determined by track beam transverse and centrifugal acceleration . Three parabolic curve easing is choiced . Easing curve length is determined by wang slope angle reverse rate and lateral acceleration time-varying rate . Minimum linear folder, folder circular curve is determined by the train vibration cycle . This study has calculated these design parameters.
This study also studied the vehicle dynamics of the low-speed maglev train . According to the Southwest Jiaotong University maglev vehicle dynamics model, analysised the force of the vehicle through the plane curve. Having derived the equations of motion .Simulation calculation the line Parameters by conputer ccording to equation, preparating the calculation procedures using C++. Through the line parameter calculation, verifing the calculation method is correct and line parameter is reasonable.
引文
[1].易思蓉.铁路选线设计.西南交通大学出版社.2005
[2].郝赢.铁道工程.北京:中国铁道出版社.2004
[3].赵春发.磁悬浮车辆系统动力学研究.西南交通大学博士论文.2002:71-102
[4].易思蓉.高速列车转向架特性与最小曲线半径选择.铁道标准设计.2006
[5].易思蓉.高速磁悬浮线路最小曲线半径初步研究.铁道标准设计.2004:23-26
[6].赵春发.低速磁浮车辆曲线通过动态响应仿真分析冲国铁道科学.2005:94-98
[7].张佩竹.长沙磁悬浮试验线定线参数研究探讨.铁道工程学报.2002:
[8].铃木浩明.车辆通过缓和曲线时乘坐舒适度评价法.国外铁道车辆.2002:36-40
[9].梁红燕.高速磁悬浮铁路线路平纵断面线路平纵断面设计标准的研究.西南交通大学硕士学位论文.2003:37-58
[10].张佩竹.中低速磁悬浮技术特征及工程化研发.铁道标准设计.2006
[1l].西川 弘泰.用于乘坐舒适度评价的车辆运行振动分析方法.国外铁道车辆.2000:1-7
[12].朱颖.铁道最小曲线半径的动力学性能分析.铁道标准设计.2005:25-28
[13].倪纯双 王悦明.浅析平稳性指标和舒适度指标.铁道机车车辆.2003:1-3
[14].张佩竹.地铁线路设计经验涉及问题的探讨.铁道工程学报.2001:
[15].吴峰.山区高速公路圆曲线最小曲线半径确定方法的研究.长安大学学报.2005
[16].刘挺.面向线路设计的磁浮车线耦合动力学研究.西南交通大学硕士学位论文.2006:12-22
[17].鲍佳.磁浮列车悬浮控制与动力学仿真.西南交通大学硕士学位论文.2003
[18].刘华清 编译.德国磁悬浮列车Transrapid.电子科技大学出版社.1995
[19].童本浩.对我国高速行车条件下采用缓和曲线的可行性探讨.兰州铁道学院学报.1995:28-35
[20].周惟俊.对新建时速250km客货共线铁路最小曲线半径与缓和曲线长度标准的建议.铁道标准设计.2007:11-14
[21].贺挨宽.缓和曲线线型及长度标准的研究.铁道标准设计.2007:1-6
[22].林有贵 廖国毅.几种缓和曲线的对比研究.广东交通科技.1994:25-29
[23].陆亚军.既有客货共线提速250km/h线路曲线半径与缓和曲线长度的研究.铁道标准设计:1-6
[24].李秉涛.客运专线选线主要设计原则和特点.铁道标准设计.2005:18-20
[25].姚金斌.中低速磁浮交通线路最小平曲线半径的合理取值.都市快轨交通.2007:17-20.
[26].佟力华.适用于城市轨道交通的中低速磁浮技术.电力机车与城轨车辆.2003:4-6.
[27].唐锐.中低速磁浮列车在我国城轨交通中的应用前景都市快轨交通.2006:12-16.
[28].物道奇.c++面向对象数值计算.人民邮电出版社
[29].甘宁.面向对象技术与Visual C++.清华大学出版社
[30].地铁设计规范GB50157-2003:251-260
[31].卜继玲 付茂海.常导吸引式低速磁悬浮车辆动态曲线通过性能研究.铁道学报.2001:29-32
[32].倪振华.振动力学.西安交通大学出版社。1994
[33].洪宝嘉.计算多体系统动力学.高等教育出版社.1999:37-72
[34].王梦恕.21世纪的铁路.清华大学出版社.2001
[35].周宪忠.关于我国高速铁路缓和曲线的探讨.西南交通大学学报.1996.2
[36].张滨.高速铁路缓和曲线线型探讨.铁道建筑.1995:13-17
[37].US Department of Transportation,Federal Transit Administration Assessment of CHSST maglev for US urban transportantion(R).Walthamx.Foster-Miller,inc,2002
[38].M.Fujino,M.Tanaka,S.Ishimoto.total test operatation of HSST-100 and the peoject of East Hill-side Line in Nayoya,The 16th International Conference on magnetically levitated systems and linear drivers,MAGLEV 2000.Rio de Janeiro,Brazil,2000:35-[43].王浩.常异磁悬浮系统 HSST.地铁与轻轨.2001(1):51-52
[44].李颖慧.采用直线电机系统的广州地铁6号线线路设计.城市轨道交通与研究报告.2006(7):16-18
[45].于春华杨其振.城轨交通曲线未被平衡离心加速度容许值的探讨.铁道标准设计.2007(8):20-22
[46].周立新.城轨交通线路技术标准参数选择的价值分析法.都市快轨交通.2005(1):29-30
[47].黄红东.城市轨道交通线路曲线最大超高值设置浅析.铁道标准设计.2007(7):13-15
[48].吴建忠曾向荣任静.国内直线电机城轨交通系统轨道技术标准探讨.都市快轨交通.2006(1):16-18
[49].杨其振.城市轨道交通曲线轨道超高有关问题探讨.铁道勘查.2005(2):23-26
[50].曾佑文 王少华 张昆仑.磁浮列车车辆-轨道耦合振动及悬挂参数研究.西南交通大学学报.1999(2):168-26
[2].郝赢.铁道工程.北京:中国铁道出版社.2004
[3].赵春发.磁悬浮车辆系统动力学研究.西南交通大学博士论文.2002:71-102
[4].易思蓉.高速列车转向架特性与最小曲线半径选择.铁道标准设计.2006
[5].易思蓉.高速磁悬浮线路最小曲线半径初步研究.铁道标准设计.2004:23-26
[6].赵春发.低速磁浮车辆曲线通过动态响应仿真分析冲国铁道科学.2005:94-98
[7].张佩竹.长沙磁悬浮试验线定线参数研究探讨.铁道工程学报.2002:
[8].铃木浩明.车辆通过缓和曲线时乘坐舒适度评价法.国外铁道车辆.2002:36-40
[9].梁红燕.高速磁悬浮铁路线路平纵断面线路平纵断面设计标准的研究.西南交通大学硕士学位论文.2003:37-58
[10].张佩竹.中低速磁悬浮技术特征及工程化研发.铁道标准设计.2006
[1l].西川 弘泰.用于乘坐舒适度评价的车辆运行振动分析方法.国外铁道车辆.2000:1-7
[12].朱颖.铁道最小曲线半径的动力学性能分析.铁道标准设计.2005:25-28
[13].倪纯双 王悦明.浅析平稳性指标和舒适度指标.铁道机车车辆.2003:1-3
[14].张佩竹.地铁线路设计经验涉及问题的探讨.铁道工程学报.2001:
[15].吴峰.山区高速公路圆曲线最小曲线半径确定方法的研究.长安大学学报.2005
[16].刘挺.面向线路设计的磁浮车线耦合动力学研究.西南交通大学硕士学位论文.2006:12-22
[17].鲍佳.磁浮列车悬浮控制与动力学仿真.西南交通大学硕士学位论文.2003
[18].刘华清 编译.德国磁悬浮列车Transrapid.电子科技大学出版社.1995
[19].童本浩.对我国高速行车条件下采用缓和曲线的可行性探讨.兰州铁道学院学报.1995:28-35
[20].周惟俊.对新建时速250km客货共线铁路最小曲线半径与缓和曲线长度标准的建议.铁道标准设计.2007:11-14
[21].贺挨宽.缓和曲线线型及长度标准的研究.铁道标准设计.2007:1-6
[22].林有贵 廖国毅.几种缓和曲线的对比研究.广东交通科技.1994:25-29
[23].陆亚军.既有客货共线提速250km/h线路曲线半径与缓和曲线长度的研究.铁道标准设计:1-6
[24].李秉涛.客运专线选线主要设计原则和特点.铁道标准设计.2005:18-20
[25].姚金斌.中低速磁浮交通线路最小平曲线半径的合理取值.都市快轨交通.2007:17-20.
[26].佟力华.适用于城市轨道交通的中低速磁浮技术.电力机车与城轨车辆.2003:4-6.
[27].唐锐.中低速磁浮列车在我国城轨交通中的应用前景都市快轨交通.2006:12-16.
[28].物道奇.c++面向对象数值计算.人民邮电出版社
[29].甘宁.面向对象技术与Visual C++.清华大学出版社
[30].地铁设计规范GB50157-2003:251-260
[31].卜继玲 付茂海.常导吸引式低速磁悬浮车辆动态曲线通过性能研究.铁道学报.2001:29-32
[32].倪振华.振动力学.西安交通大学出版社。1994
[33].洪宝嘉.计算多体系统动力学.高等教育出版社.1999:37-72
[34].王梦恕.21世纪的铁路.清华大学出版社.2001
[35].周宪忠.关于我国高速铁路缓和曲线的探讨.西南交通大学学报.1996.2
[36].张滨.高速铁路缓和曲线线型探讨.铁道建筑.1995:13-17
[37].US Department of Transportation,Federal Transit Administration Assessment of CHSST maglev for US urban transportantion(R).Walthamx.Foster-Miller,inc,2002
[38].M.Fujino,M.Tanaka,S.Ishimoto.total test operatation of HSST-100 and the peoject of East Hill-side Line in Nayoya,The 16th International Conference on magnetically levitated systems and linear drivers,MAGLEV 2000.Rio de Janeiro,Brazil,2000:35-[43].王浩.常异磁悬浮系统 HSST.地铁与轻轨.2001(1):51-52
[44].李颖慧.采用直线电机系统的广州地铁6号线线路设计.城市轨道交通与研究报告.2006(7):16-18
[45].于春华杨其振.城轨交通曲线未被平衡离心加速度容许值的探讨.铁道标准设计.2007(8):20-22
[46].周立新.城轨交通线路技术标准参数选择的价值分析法.都市快轨交通.2005(1):29-30
[47].黄红东.城市轨道交通线路曲线最大超高值设置浅析.铁道标准设计.2007(7):13-15
[48].吴建忠曾向荣任静.国内直线电机城轨交通系统轨道技术标准探讨.都市快轨交通.2006(1):16-18
[49].杨其振.城市轨道交通曲线轨道超高有关问题探讨.铁道勘查.2005(2):23-26
[50].曾佑文 王少华 张昆仑.磁浮列车车辆-轨道耦合振动及悬挂参数研究.西南交通大学学报.1999(2):168-26