列车混编对曲线通过安全性的影响分析
高铁列车运行安全性分析与改进策略研究
高铁列车运行安全性分析与改进策略研究随着高铁列车在全球范围内的快速发展，人们对高铁列车的运行安全性越来越关注。
本文将对高铁列车的运行安全性进行深入分析，并提出改进策略。
首先，我们需要了解高铁列车运行安全性的现状和问题所在。
在过去几年中，高铁列车事故的发生频率相对较低，但仍有一些偶发事件和技术故障。
其中，人为因素是导致高铁列车事故的主要原因之一。
例如，乘务员的职业素养和操作技能不足，可能导致列车操作不当。
此外，设备故障和基础设施不完善也是潜在的安全隐患。
基于对高铁列车运行安全性问题的分析，我们可以提出一些改进策略。
首先，培训和教育是防止人为因素引发事故的重要手段。
高铁公司应加强对乘务员的培训，提高他们的职业素养，加强操作技能培训，并定期进行考核。
此外，应建立紧急情况的预警和处理机制，以减少人为因素带来的风险。
其次，设备维护和更新也是确保高铁列车运行安全性的重要因素。
高铁公司应建立健全的设备维护制度，定期对列车设备进行检修和维护，并及时更换老化和损坏的设备。
此外，技术升级也是改进运行安全性的重要途径。
尽可能采用先进的控制系统和设备，提高列车的自动化程度，减少人为操作的风险。
另外，基础设施的建设和维护也是确保高铁列车运行安全性的关键。
高铁公司应定期检查和维护铁路线路和桥梁等基础设施，确保其安全性和稳定性。
此外，应对高铁线路进行合理规划和设计，减少弯道和斜坡的数量，提高列车行驶的稳定性和安全性。
最后，应加强各方之间的合作与协调，共同推进高铁列车运行安全的改进。
政府部门、高铁公司和相关机构应建立有效的信息共享机制，定期交流和分享运行安全方面的经验和教训。
此外，高铁公司还应与相关技术公司合作，共同进行技术研发和创新，不断提升高铁列车的安全性和可靠性。
综上所述，高铁列车运行安全性的提升是一个系统的工程，需要各方共同努力。
通过加强培训教育、设备维护更新、基础设施建设和合作协调等措施，我们有信心进一步提高高铁列车的运行安全性，为乘客提供更加安全、快捷和舒适的出行体验。
高速铁路设计参数对列车整体稳定性影响因素推测
高速铁路设计参数对列车整体稳定性影响因素推测高速铁路是现代交通工程领域的重要组成部分，其设计参数对列车整体稳定性具有重要影响。
本文将对高速铁路设计参数对列车整体稳定性的影响因素进行推测，并分析其可能的影响机制。
高速铁路的设计参数包括轨道几何形状、曲线半径以及超高速列车的车体设计等。
这些参数的优化与选择将直接影响列车在运行过程中的稳定性。
以下是可能影响列车整体稳定性的设计参数及其推测的影响因素。
首先，轨道几何形状是高速列车稳定性的重要因素。
轨道的平直度、坡度、大曲率等参数，将直接影响列车在行驶过程中的稳定性。
轨道平直度的优化可以减少列车在高速运行中的晃动，降低列车与轨道的摩擦力，提高整体的稳定性。
同时，合理的坡度设计可以减少列车在上下坡过程中的动态力，降低列车的摇晃，提高乘坐舒适度。
此外，大曲率处的缓和过渡设计也能够降低列车的高频振动，减少不稳定因素。
其次，曲线半径是影响列车稳定性的重要参数。
曲线半径较小时，列车在行驶过程中会受到较大的侧向力，增加列车的倾覆风险。
因此，合理选择曲线半径对于提高列车的稳定性至关重要。
推测曲线半径较大时，列车在通过曲线时可能会产生较少的离心力，从而减小对整体稳定性的影响。
然而，在选择较大曲线半径时，还必须考虑土地利用、工程成本以及施工难度等因素的综合影响。
此外，高速列车的车体设计也会对整体稳定性产生影响。
车体的 aerodynamic aerodynamic 以及结构强度等设计参数的选择将直接影响列车在高速运行中的稳定性。
良好的 aerodynamic aerodynamic 设计能够减小列车与大气的阻力，降低列车的震动和晃动，提高运行的稳定性。
另外，车体的结构强度要求与车辆质量、轨道条件等因素协调，使列车在运行过程中能够承受各种外部荷载，并保持较好的运动稳定性。
综上所述，高速铁路设计参数对列车整体稳定性具有重要影响。
轨道几何形状、曲线半径以及车体设计等设计参数的优化与选择将直接影响列车在运行过程中的稳定性。
动车加装改造对列车运行和安全的影响分析
动车加装改造对列车运行和安全的影响分析摘要：动车加装改造是为了提高列车的运行效率和舒适度，但同时也会对列车的运行和安全产生影响。
本文通过对动车加装改造的原理、方法和影响因素进行分析，探讨了动车加装改造对列车运行和安全的影响，并提出了相应的解决方案。
关键词：动车加装改造；列车运行；安全一、引言随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，人们对交通工具的要求越来越高，尤其是高速列车的迅速发展，使得动车加装改造成为一种必要的选择。
动车加装改造是指在原有的动车基础上，通过改变车辆结构或装置以达到提高列车的运行效率和舒适度的目的。
但是，动车加装改造不仅可能会对列车的运行和安全产生影响，同时也会带来一定的经济成本。
因此，对动车加装改造的影响进行分析，对于保障列车运行和安全具有重要的意义。
二、动车加装改造的方法动车加装改造的原理是通过改变车辆结构或装置，提高列车的运行效率和舒适度。
具体方法包括：增加车辆功率、改进车辆结构、提高车辆空调和换气等。
（一）增加车辆功率增加车辆功率是通过对列车的发动机或电机等进行改装和升级，以提高列车的速度和运行效率的一种方法。
这种方法需要对列车进行改装，增加发动机或电机的数量和功率，从而提高列车的牵引力和加速度。
对于传统的内燃机车，可以通过更换或升级发动机的方式来增加功率，也可以增加发动机的数量来提高动力输出。
同时，调整传动系统和增加牵引装置的数量，也能够增加列车的牵引力和运行效率。
对于电力机车，可以通过增加电机数量或提高电机功率来增加列车的动力输出，也可以升级牵引系统和控制系统等部件，从而提高列车的运行效率。
（二）改进车辆结构改进车辆结构是一种通过改变列车的轮轴、悬挂系统、车轮等关键部件，以提高列车的稳定性和舒适度的方法。
这种方法需要对列车进行改装，改变车辆结构，提高车辆的悬挂系统和轮轴的强度，从而提高列车的稳定性和舒适度。
对于轮轴和车轮，可以采用更加坚固和耐用的材料，提高它们的强度和耐久度，从而减少列车的振动和噪音。
曲率在高铁运行中的应用结论
曲率在高铁运行中起到了非常重要的作用，涉及到高铁列车行驶的路径规划、列车稳定性和安全性等方面。
以下是一些曲率在高铁运行中的应用结论：
1. 曲率影响列车速度：曲线处的曲率越大，列车通过的速度就越慢。
因此，高速铁路线路设计时要尽量减小曲率半径，以提高列车通过曲线时的稳定性和安全性，同时也可以增加列车的速度。
2. 曲率影响列车侧向加速度：同样的列车速度，在曲率半径较小的曲线上，列车的侧向加速度会更大。
因此，在高速铁路线路的设计中，需要把曲线的半径尽量扩大，使列车在通过曲线时的侧向加速度控制在安全范围内，以保证列车的稳定性和安全性。
3. 曲率影响列车制动距离：列车在通过曲线时，需要不断进行制动和加速，以保持稳定性和安全性。
曲率半径小的曲线需要提前减速才能通过，因此列车的制动距离随曲线半径的减小而增加。
综上所述，曲率在高铁运行中扮演了重要的角色。
高速铁路线路设计时需要充分考虑曲线的半径、坡度和长度等参数，以确保列车在通过曲线时的稳定性和安全性，并且可以最大化列车的速度。
铁路线路道岔连接曲线的分析
铁路线路道岔连接曲线的分析摘要：现阶段交通行业不断地发展，铁路建设也在不断地增加，相关单位必须更加重视铁路的安全问题。
但是导致铁路线路道岔连接曲线出现问题的原因是比较复杂的，若是没有重视这些问题，不仅会造成车辆在行驶时出现中断的情况，严重时还有可能发生安全事故，威胁人们的生命以及财产。
为了避免这些事故的发生，相关人员在对其进行维护管理时必须要严格对待，及时发现所存在的问题，采用合适的方法来解决问题，保障线路道岔连接曲线处于正确的位置，以此确保车辆运行的安全。
关键词：铁路；线路；道岔连接曲线；分析引言：在铁路线路实际运行的过程中，常常会受到各种较为复杂因素的影响，尤其是其道岔连接曲线区域本身就属于较为脆弱的一部分，当该部分承受到的重力超过其自身的负荷时，便会使得铁路线路的道岔连接曲线存在问题，这些问题会影响铁路工程的质量，甚至还会引发脱轨的事故。
因此这就需要相关单位加强对铁路线路的维修养护工作，及时发现道岔连接处曲线所存在的问题，并及时采取有效的方式来处理问题。
一、铁路线路出现道岔连接曲线问题（一）导致道岔连接曲线的原因在铁路工程中建设线路主要是为了使车辆更好地向前行驶，但是一般情况下当铁路线路上运行车辆时便会产生相应的负荷；同时在修建铁路工程时由于我国地势地形的原因，导致所建设的线路永远不会形成直线，那么在这种情况下若是想要车辆从一个点到达另一个点便需要在直线的连接处运用到弧线，这样便在铁路线路中形成了曲线线路。
与此同时其线路一般是由两股轨道平行而建设的，这时候两轨道平行的线路连接时，便需要在道岔曲股岔尾区域运用曲线将股道连接起来，连接部分就叫做道岔连接曲线[1]。
（二）道岔连接曲线所受到的压力在铁路线路投入使用后在车辆经过时，便会受到各种不同状态的力量。
首先在车辆从线路上行驶时，其自身的重量以及所携带的货物产生的重量会产生一定的重力，那么这时候曲线线路便会受到竖直向下的力量。
其次还会受到横向水平力的影响，该类力量主要是因为轨道自身的外轨超过了标准的高度，若是这时候车辆运行的速度与其并不是很合适时，便会产生不被平衡的向心力等。
高速列车和轨道系统的安全性分析
高速列车和轨道系统的安全性分析第一章：引言随着科技的发展和交通需求的增加，高速列车和轨道系统在现代交通中扮演着重要的角色。
然而，随之而来的安全性问题也日益凸显。
因此，对高速列车和轨道系统的安全性进行全面分析和评估，对于确保乘客和运输设施的安全至关重要。
第二章：高速列车的安全性分析2.1 运行安全性高速列车在高速运行过程中面临着各种安全隐患，如碰撞、脱轨等。
因此，运行安全性是高速列车安全性分析中首要考虑的因素之一。
分析高速列车的设计和制造质量、运行控制系统以及维护和检修等方面，以确定其运行安全性，并提出相应的改进建议。
2.2 碰撞防护高速列车碰撞防护是确保乘客安全的关键。
对高速列车的碰撞防护结构进行分析，包括车体结构、护栏、防护装置等，以评估其对碰撞时乘客的保护能力。
同时，还需要考虑列车与其他交通工具碰撞时的后果，并提出相应的安全对策。
2.3 火灾和烟雾控制高速列车发生火灾的风险是存在的，因此需要对列车的火灾和烟雾控制系统进行分析。
这涉及到火灾探测器、喷水系统、灭火装置等各项设备的性能评估，以及紧急疏散通道和应急设施的规划和设计。
通过完善火灾和烟雾控制系统的安全性，可以最大程度地减少乘客在火灾事件中的伤亡风险。
第三章：轨道系统的安全性分析3.1 轨道结构安全轨道系统的基本结构对于列车运行的安全性至关重要。
分析轨道的铺设质量、轨道的固定方式以及轨道的检修和维护情况，评估轨道结构的安全性并提出改进建议。
此外，还需要考虑轨道在极端天气和地质条件下的稳定性，以确保列车的安全运行。
3.2 信号系统安全轨道系统的信号系统是确保列车运行安全的关键。
分析信号系统的设计和运行方式，包括信号灯、防护装置、通信设备等，以评估其对列车碰撞和脱轨等事故的防范能力。
此外，还需要考虑信号系统在紧急状况下的应急措施和故障处理能力，以确保列车运行安全。
3.3 施工安全轨道系统的施工是确保轨道质量的重要环节，同时也是施工人员安全的关键。
铁路车站调车作业影响安全因素分析
铁路车站调车作业影响安全因素分析摘要：调车工作是铁路运输生产不可缺少的重要组成部分，是实现列车编组计划、列车运行图、加速车辆周转、进行车辆检修、完成运输生产任务的重要环节。
但是调车作业事故在铁路交通运输事故中的占比最大，从中国铁路集团有限公司近7年所发生车务系统典型事故案例的中可以看出，近7年车务系统典型事故案例中，调车作业事故占了6起，占事故总数的37.5%，大多数都属于“人的因素”。
调车作业事故会造成车辆破损，人员伤亡，货物损坏，造成很大的经济损失和很坏影响。
为此，必须对调车作业事故进行全面的系统分析，找出导致调车事故发生的主要原因，掌握事故发生的规律，然后采取有效的预防措施。
关键词：调车作业；安全因素引言铁路车站调车作业是指在铁路车站进行的将列车从一条轨道调度到另一条轨道的操作过程。
调车作业是铁路运输中不可或缺的环节，它的安全和高效对于保障铁路运输的顺利进行起着至关重要的作用。
在调车作业中，车站工作人员需要根据列车的运行计划和车站的实际情况，合理安排车辆的停放顺序和位置，确保列车能够顺利地进行编组、换装和分割等操作。
同时，调车作业还需要与机车乘务员和其他工作人员进行有效的沟通和协作，确保调车作业的安全和高效。
在现代铁路运输中，随着技术的发展和设备的更新，调车作业也在不断地进行改进和完善。
通过引入自动化设备和信息技术，可以提高调车作业的效率和安全性，减少人为因素的影响。
因此，铁路车站调车作业的发展和创新，对于提升铁路运输的质量和效益具有重要意义。
1.铁路车站调车作业的原则（1）安全第一原则。
调车作业是一个高风险的作业环节，因此，安全是最重要的原则。
在调车作业中，必须始终把安全放在第一位，严格遵守安全规章制度，确保作业过程中不发生安全事故。
（2）规范操作原则。
调车作业需要专业的人员进行作业，因此，必须遵守规范的操作流程和标准。
在调车作业前，必须对作业流程进行详细的规划和分析，制定详细的操作指导书，并按照操作流程进行作业，确保作业的科学性和规范性。
列车碰撞安全性分析
列车碰撞安全性分析列车碰撞安全性分析在铁路交通中，列车碰撞是一种最为严重的事故。
列车碰撞可以造成严重的生命及财产损失，对社会和公众产生负面影响。
因此，保障列车运行安全，尤其是避免列车碰撞事故的发生，成为铁路交通管理部门必须关注的一项重要任务。
本文将对列车碰撞的安全性进行分析，并探讨如何从多个方面减少列车碰撞事故的发生。
一、列车碰撞的危害列车碰撞是指两辆或多辆列车在铁路上相撞碰，并造成人员伤亡和物质损失。
列车碰撞事件的危害主要体现在以下几个方面：1. 人员伤亡列车碰撞通常对乘客和车内工作人员造成重大的伤害，甚至能够导致他们的死亡。
一般人员伤亡情况将由综合性交通安全医学研究所进行详细的分析报告，通过报告了解事件中的伤亡情况。
2. 财产损失列车碰撞造成的财产损失不仅包括车辆受损，还有对固定资产的损害，如电缆、铁路轨道等。
3. 停运影响列车碰撞导致的车辆及设施损害需要进行修复和维护，导致该地区铁路停运，影响该地区的交通运输和通信。
二、列车碰撞的原因导致列车碰撞的原因有很多，通常是由多个因素综合影响产生的。
从技术原因、管理因素、人为因素三个方面分析导致列车碰撞的原因。
1. 技术原因列车碰撞通常是由列车技术问题引起的，比如机车制动不好或制动故障、信号设备故障、铁路道路桥梁损坏等。
2. 管理因素列车碰撞的发生也可能跟管理方面的问题有关，如运营管理、调度管理、安全管理、维修保养等方面出现问题。
3. 人为因素列车碰撞还可能是人为因素引起的，如司机操纵不当、车站工作人员操作不当、旅客违禁行为等。
三、减少列车碰撞的措施为了降低列车碰撞事故的频率，需要采取有效的措施。
以下是一些减少列车碰撞的措施：1. 强化技术维护强化列车以及铁路设备的维护及检修，定期对信号设备等作出全面的检验。
2. 加强安全培训列车公司应加强培训，定期开展安全培训。
司机应接受紧急情况的驾驶培训，工作人员接受专业技能培训。
3. 安全监管加强相关部门对运营管理和维护保养进行监管，客观、公正地对铁路交通进行评估。
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列车混编对曲线通过安全性的影响分析田光荣;张卫华;池茂儒;熊芯【摘要】为了突破列车动力学仿真的难题以及研究列车运行安全性,运用基于循环变量的模块化建模方法,对货物列车空重车混编条件下的曲线通过安全性进行了详细仿真分析.研究表明:车辆的曲线通过性能与列车惰行工况下较为接近,且明显好于列车牵引工况下的动力学性能;空车位于空重混编列车的不同位置以及同一列车中不同位置的空车,空车本身及列车的曲线通过安全性均有差异.期望借助新的方法和仿真结论,合理优化列车编组方式,以提高列车的曲线通过安全性.【期刊名称】《铁道机车车辆》【年(卷),期】2010(030)003【总页数】5页(P5-9)【关键词】列车;安全性;曲线通过;混编【作者】田光荣;张卫华;池茂儒;熊芯【作者单位】中国铁道科学研究院,机车车辆研究所,北京,100081;西南交通大学,牵引动力国家重点实验室,四川成都,610031;西南交通大学,牵引动力国家重点实验室,四川成都,610031;中国铁道科学研究院,机车车辆研究所,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】U270.1+1长期以来,我国铁路运能与运量之间的矛盾异常突出[1]。
发展长大列车重载运输因其显著的功能特点和经济效益而被国际社会公认为铁路货运发展方向[2],故其为解决我国日益激化的铁路货运矛盾的重要途径和根本对策。
列车编组数量的增加引起编组形式的多变,空重车混编成为常见的一种货物列车编组形式,研究表明[3]:车辆在列车编组中的位置对车辆的脱轨等安全性能有较大的影响。
随着列车编组的增加及牵引总重的提高,线路破坏、制动失灵、断钩、脱轨等运输安全问题也逐渐突显出来,严重制约了长大列车重载运输的发展[1]。
此外,在曲线区段,由于离心力、线路外轨超高及动态变化的曲率等因素,列车运行时产生的惯性离心力及冲击力,将给列车的安全性及舒适度带来不利的影响。
现有研究表明[4]:列车在曲线线路上的动力学性能较平直线路上更差。
有必要对空重混编重载列车曲线通过安全性能的影响进行深入分析。
1 列车线路模型及求解方法计算所采用的车辆模型及参数详见文献[5]。
转向架采用的是交叉支撑三大件式转向架,交叉杆作为弹性约束加在两侧架之间,车端悬挂装置采用17号车钩和MT-2型缓冲器,缓冲器考虑了其迟滞特性。
每辆车由1个车体、2个摇枕、4个侧架和4个轮对共计11个刚体组成。
车体取6个自由度,即纵向、横向、垂向、侧滚、点头和摇头;侧架取5个自由度,即纵向、横向、垂向、摇头和点头;摇枕只取1个自由度,即摇头;轮对取4个自由度,即纵向、横向、摇头和点头,每辆车的自由度共计44个。
这样,可以把列车的纵向、横向和垂向运动空间耦合在一起,从而较为便捷和准确地建立一个更接近实际的全自由度空间耦合模型。
为了便于比较分析,文中所有仿真计算所采用的列车编组均设定为61辆。
图1 曲线线路示意图由于主要分析混编列车的曲线通过性能,故曲线特征尤为重要。
计算采用的曲线线路如图1所示,图中A、B、C、D为曲线相邻区段的转折点,即直缓点和缓圆点。
缓和曲线在直线和圆曲线之间起到连接作用,在直线上曲率、超高均为零,而在圆曲线上曲率、外轨超高是一个稳定值。
缓和曲线的存在,缓和了曲率、外轨超高的变化幅度,防止曲线运行的离心力、外轨超高不连续等形成的冲击力突然产生和消失,以保持列车曲线运行时的平稳性和安全性。
在缓和曲线范围内,曲线半径由无限大逐渐变到圆曲线半径,外轨超高由零逐步上升到圆曲线的超高值。
线路参数详见表1。
表1 曲线参数设置参数名称曲线半径缓和曲线长外轨超高钢轨型号运行速度备注参数值 400 m 100 m 120 mm 60 kg/m 80 km/h 按70 mm欠超高计算(vmax=4R)列车动力学问题是一个复杂的系统问题,目前国内外研究成果多是根据实际需要对列车动力学模型有针对性地予以简化处理,借助于垂向、横向和纵向运动解耦以减少自由度。
而且,研究成果大都集中于纵向动力学,而对列车的横向和垂向动力学研究得很少,且很不透彻[6,7]。
主要原因在于编组辆数的增加导致了计算的困难;再者,编组方式改变将导致整个列车动力学模型的修改,建模的通用性和灵活性很差。
故本文采用基于循环变量的模块化方法[8,9],它可以突破传统列车动力学研究中所遇到的诸如自由度繁杂等建模及求解难题,快捷地建立列车三维空间耦合动力学模型,考虑列车中车与车之间的耦合和相互影响,对牵引及制动等工况也可以进行有效仿真。
2 车辆与列车曲线通过安全性比较比较车辆与列车曲线通过安全性的差异,为此选用轮轨横向力、脱轨系数和轮重减载率等3个典型的安全性指标,比较车辆与列车牵引、惰行和制动条件下的曲线通过性能,其中牵引工况下的机车轮周牵引力为100 kN,制动阻力100 kN。
由于对于车辆模型而言,仅包含一辆车,故对比分析中列车是以头车作为比较对象。
此外,为了清晰区别车辆和列车动力学性能的差异,此处未考虑线路上轨道随机不平顺的影响,即稳态曲线通过性能分析。
为直观起见,图2中仅给出了车辆和列车通过图1所示S曲线的前半段曲线中轮重减载率的对比结果,可以看出,车辆的轮重减载率与列车惰行及制动时相比差别不大,与列车牵引运行相比差别较大,其最大平均值的比较可直观的从图3得知。
图3给出了车辆、列车牵引、制动及惰行状态的脱轨系数、轮重减载率和轮轨横向力的比较,可以看出,脱轨系数和轮轨横向力的结果趋势和轮重减载率类似。
分析原因在于列车在牵引力作用下将会发生轴重转移,导致轮重减载率的增大;此外,由于牵引工况条件下,牵引力引起车钩力的变化,特别是车钩横向分力又引起轮轨横向力的变化,根据脱轨系数的公式,可进一步导致脱轨系数的增大。
制动工况下,由于制动阻力引起速度的降低,进一步导致曲线通过安全性指标的降低。
综上而言,在惰行工况下,车辆和列车的曲线通过安全性较为近似,一旦将牵引力或制动力考虑进来,势必引起列车的力动平衡在一定程度上导致其性能的差异,此趋势在圆曲线区段体现的尤为明显。
图2 轮重减载率比较图3 单车与列车曲线通过安全性比较3 混编列车曲线通过安全性分析3.1 空车不同位置曲线通过安全性比较将1辆空车分别放置于61辆编组货物列车的头部(No.1)、中部(No.31)和尾部(No.61),其余位置均为重车,为便于分析空车与相邻车辆的相互作用,列车处于牵引运行工况,牵引力100 kN。
从两个方面进行分析:首先,研究空车处于不同位置时其本身曲线通过安全性的差异;其次,研究空车处于不同位置时整列车动力学性能的差异,即空车位置对列车曲线通过性能的影响。
根据图4～图5的分析表明:空车自身的曲线通过安全性指标与其在列车中的位置密切相关。
当空车位于列车头部时,其脱轨系数和轮重减载率最小,即曲线通过安全性最好;当空车位于列车中部时,其曲线通过安全性最差,此时空车处于两端连续重车的中间,而且与直线相比曲线会对列车的运行产生附加阻力,使得轮轨接触的横向阻力增大,出现前堵后拥的现象,而中部空车质量较轻,这样将导致其轮轨脱离,即脱轨,同时轮重减载率也恶化;当空车位于列车尾部的时候,其脱轨系数和轮重减载率鉴于前两种位置相应指标之间,更接近于空车位于中部的情况。
总体而言,空车位于空重混编列车头部时曲线通过性能最好,位于尾部时次之,位于中部时最差。
原因在于相比单车而言,列车的各辆车之间有连接装置,即车辆之间存在耦合作用,特别是相邻车辆之间将有明显的相互影响。
空车的安全性能比重车差,重车距离空车越近,空车对重车的影响也就越大。
图4 空车不同位置时脱轨系数比较图5 空车不同位置时轮重减载率比较前面比较了空车位于混编列车前中后不同位置时空车本身的曲线通过安全性能,接下来将分析空车位于不同位置时其对整列混编列车的曲线通过安全性的影响,对比结果见表2。
可以看出,当把1辆空车分别放置在61辆编组列车的不同位置时,其对整列车的曲线通过安全性的影响规律与空车本身曲线通过性能的变化趋势一致——当空车位于混编列车头部时,其轮轨横向力、脱轨系数和轮重减载率均是最小的,即曲线通过安全性最好;当空车位于混编列车尾部的时候,其曲线通过安全性最差;空车位于列车中部时其性能介于前二者之间,总体差别不是特别大。
列车通过曲线的时候,机车车辆是由轮轨横向力进行导向的,而且由于曲线及外轨超高的影响,重载车辆通过小曲线半径的时候会出现较大的轮轨横向力。
对于空重混编列车,空车的轮轨横向力在小曲线半径明显要小于重车。
对于单一编组的列车,尾部车辆动力学性能要差于其他位置,当尾部为空车时,对列车的动力学性能影响就比单一编组时更为明显。
表2 不同编组方案中列车曲线通过安全性指标最大值比较编组方案(61辆编组)空车位于No.1空车位于No.31空车位于No.61轮轨横向力/kN 17.512 39 17.548 69 17.555 55脱轨系数 0.172 860 0.173 213 0.173 365轮重减载率 0.161 011 0.167 774 0.168 5523.2 列车前中后空车的曲线通过比较为了解同一列车中不同位置空车曲线通过安全性能的差异,在61辆编组列车的第1位、第31位和第61位各放置一辆空车,其余位置为重车,根据2节分析结果,列车惰行和牵引工况条件下的动力学性能差异较大,故分别考虑列车惰行和牵引两种工况。
图6、图7首先表明的就是空重车的曲线通过性能是有差异的:空车的脱轨系数明显大于重车;重车的轮重减载率则明显大于空车。
由图6可知惰行条件下,对处于混编列车不同位置的3辆空车,其脱轨系数相差不大,但是位于列车中部的空车的轮重减载率最小,位于头部的空车则最大。
由图7可知,在牵引工况下,脱轨系数最小是头部的空车,轮重减载率最小的则是位于尾部的空车。
根据图8进一步分析牵引工况下,位于混编列车头部、中部和尾部的3辆空车的脱轨系数和轮重减载率的时间变化历程。
由图8(a)可知,3辆车的脱轨系数差别不甚明显,均是S型曲线前半段上的值小于后半段上的值。
但由图8(b)看出,在前半个S曲线上,头部空车的轮重减载率最大,尾部空车最小,而后半个S曲线上则是尾部空车轮重减载率最大,头部空车的值最小。
驶出曲线之后一段时间内,三者的对比结果又类似于前半个S曲线。
图6 不同位置空车曲线通过安全性能比较(惰行)图7 不同位置空车曲线通过安全性能比较(牵引)总体而言,当列车前部、中部和尾部同时有空车时,列车牵引和列车惰行时其曲线通过性能有较明显的差异。
4 结论通过空、重车混编对重载列车曲线通过安全性的初步分析,得到结论:图8 牵引工况不同位置空车曲线通过安全性能比较(1)运用新的列车动力学建模和仿真方法可以较为清晰地分析列车混编,尤其是空重车混编对其曲线通过安全性能的影响;(2)单车的曲线通过性能与列车惰行时相比较为接近,与列车牵引状态相比差异较大。