城市轨道交通曲线几何参数对行车性能的影响及优化

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近年来,城市轨道交通曲线设置对运营带来的不利影响越来越受到关注。本文在城市轨道交通B型车辆、线路特点基础上,建立了车线动力学模型,研究了线路几何参数对城市轨道交通车辆行车性能的影响;基于神经网络和遗传算法,对部分线路几何参数进行了优化,研究得到:1)车辆各阶振型对应的特征频率在0~5Hz之内;车辆对于波长在5-20m范围内的不平顺较为敏感,一系悬挂的增大可以减小车辆在该范围内动力响应,同时,一系横向与纵向刚度增大有利于提高车辆临界速度,增加了车辆稳定性;但是一系悬挂刚度的增大导致轮轨作用力、磨耗指数的增大,降低了列车通过曲线的行车性能。2)车辆处于适当的欠超高状态通过曲线有利于减少磨耗,提高行车性能;相反,过超高对于不利于行车性能,在过超高状态下,曲线半径的增大可以减小磨耗指数,但导致轮轨作用力增大;轨底坡的设置对于轮轨接触状态有一定的影响,对于本文实测踏面和标准LM型轨型匹配而言,1/15~1/25轨底坡条件下轮轨接触状态不良。3)对于本文实测踏面和标准LM型轨型匹配而言,直线地段推荐左右轨底坡设计值为1/32-1/36,曲线地段外轨轨底坡推荐值为1/40左右,内轨轨底坡推荐值为1/44左右。
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