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摘要: 为了研究最高速度为200 km·h-1客货共线铁路的行车安全性及舒适性, 从动态角度出发, 基于大系统动力学思想, 仿真计算了高低速客货列车以不同速度通过全线时的动力学性能各项指标, 根据现行铁道机车车辆动力学性能评定规范对其进行评估。仿真结果表明: 在设定的平纵断面及运行条件下, 所有列车的行车安全性与乘坐舒适性指标均满足要求, 并具有较多的富余量, 尤其是平稳性指标属优良等级。Abstract: In order to investigate the running safety and comfortability of train with a maximum speed of 200 km·h-1, on the basis of system engineering and dynamics point, the indices of all kinds of trains at different speeds were calculated for mixed railway with passenger and freight traffic.With the railway vehicle and locomotive specification for the evaluation of dynamics performance and accreditation test, train running safety and comfortability were evaluated systematically.The result shows that all dynamics indices belong to safety grade and there are much of overmeasure under operating condition, especially, the ridding indices belong to fine grade.
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Key words:
- railway engineering /
- mixed railway /
- high and low speed /
- lateral and longitudinal section /
- safety /
- comfortability /
- simulation
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表 1 列车编组
Table 1. Train formations
列车编组情况 高速动车组 SS9机车+提速客车 SSJ3机车+双层集装箱货车 SS4机车+快运货车ZK4 SS3机车+普通货车C62A SS3机车+普通货车C62A 速度/ (km·h-1) 200 160 120 120 80 60 运输特点 高速客运 提速客运 重载货运 快速货运 普通货运 普通货运 
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表 2 动力学性能评定标准限值
Table 2. Limits of dynamics evaluation indices
机车车辆类型 高速动车组 提速客车 SS9 SSJ3 SS4 SS3 重载货车 ZK4 C62 轮轨横向力/kN 51.16 61.07 82.64 92.00 87.28 92.00 98.75 84.77 81.70 轮轨垂向力/kN 250.00 脱轨系数 0.80 0.90 1.00 轮重减载率 0.65 (第1限值), 0.60 (第2限值) 车体横向加速度/ (m·s-2) 1.00 2.45 5.00 车体垂向加速度/ (m·s-2) 1.50 3.63 7.00 平稳性指标 优 < 2.50 < 2.75 - 良好 2.50~2.75 2.75~3.10 合格 2.75~3.00 3.10~3.45 注: 对于车体横向加速度, 在曲线上, 未被平衡加速度的允许值为0.8 m·s-2; 货车平稳性未作评价。
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表 3 高中速客车动力性能指标的计算结果
Table 3. Simulation results of dynamic indices of passenger trains
行车速度/ (km·h-1) 200 160 列车编组 高速动车组 SS9 提速客车 轮轨横向力/kN 29.40 58.31 22.15 轮轨垂向力/kN 92.72 152.99 110.85 脱轨系数 0.35 0.45 0.21 轮重减载率 0.54 0.49 0.49 车体横向加速度/ (m·s-2) 1.80 1.10 0.90 车体垂向加速度/ (m·s-2) 0.90 1.00 0.60 横向平稳性指标 2.69 2.78 2.44 垂向平稳性指标 2.56 2.62 2.35
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表 4 货车动力性能指标的计算结果
Table 4. Simulation results of dynamic indices of freight trains
行车速度/ (km·h-1) 120 120 80 60 列车编组 SSJ3 集装箱 SS4 ZK4 SS3 C62A SS3 C62A 轮轨横向力/kN 28.47 15.63 41.66 16.64 37.20 30.71 38.22 32.27 轮轨垂向力/kN 148.55 153.91 149.14 135.30 148.58 132.46 144.79 132.32 脱轨系数 0.25 0.12 0.29 0.15 0.29 0.25 0.30 0.28 轮重减载率 0.33 0.33 0.39 0.31 0.32 0.31 0.33 0.34 车体横向加速度/ (m·s-2) 0.60 1.20 1.30 2.20 0.70 2.90 0.80 3.20 车体垂向加速度/ (m·s-2) 1.30 2.30 1.00 3.10 0.60 2.30 0.40 1.60 横向平稳性指标 2.47 - 2.62 - 2.53 - 2.20 - 垂向平稳性指标 2.42 - 2.51 - 2.42 - 2.13 -
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图(7) / 表(4)
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