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高速铁路三维线形参数及其对列车运动的影响

文献类型： 中文期刊

作者： 魏庆朝 1 ; 李鸣 1 ; 吕希奎 1 ; 李敏 1 ; 时瑾 1 ;

作者机构： 1.北京交通大学;石家庄铁道大学;河北省农林科学院农业信息与经济研究所

关键词： 铁道工程;线形设计;三维线形;高速铁路;运动学

期刊名称： 铁道工程学报

ISSN： 1006-2106

年卷期： 2019 年 01 期

页码： 31-37

收录情况： EI ; 北大核心

摘要： 研究目的:为避免传统二维设计方式出现的设计差错,明确线路的三维曲线线形对高速列车运动的影响,以微分几何不变量曲率、挠率为参数,并结合三维曲线的Frenet标架,建立线路三维线形设计指标以及列车三维运动学模型,然后分析三维线形参数对线路走向及对列车运动特性的影响。研究结论:(1)任何线路的走向及形状都可以通过曲率、挠率及Frenet标架进行表达,以此为参数建立的列车运动学模型可准确反映列车运动状态;(2)二维设计易产生设计差错,并不能准确评价列车的运动状态;(3)线形参数对列车加速度、急动度起主导作用,其中曲率决定了加速度的大小,但横、竖向加速度大小也受控于Frenet标架的侧倾;急动度由曲率变化率、挠率产生,其中曲率变化率是急动度是否超限的关键因素;(4)为避免设计差错,在高速、超高速铁路设计中应引入三维线形设计方式。

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