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一种基于车线系统动力学的高速铁路线路设计方法  
 【申请号】  CN201510076136.5  【申请日】  2015-02-12
 【公开号】  CN104636562A  【公开日】  2015-05-20
 【申请人】  铁道第三勘察设计院集团有限公司  【地址】  300142 天津市河北区中山路10号
 【共同申请人】  
 【发明人】  龙许友;孙海富;齐春雨;袁伟;缪铭铭
 【国际申请】    【国际公布】  
 【进入国家日期】  
 【专利代理机构】  天津才智专利商标代理有限公司 12108  【代理人】  杨宝兰
 【分案原申请号】  
 【国省代码】  12
 【摘要】  本发明公开一种基于车线系统动力学的高速铁路线路设计方法。高速铁路线路线形引起的车体振动响应主要集中在1Hz以下低频范围内,为了有效区分线形、线路平顺性和线下结构刚度等引起的车体振动,本方法采用系统动力仿真手段,引入ISO2631、EN12299等标准中运动病、舒适度、缓和曲线舒适度和瞬时舒适度等指标,并结合加速度频数分布和累积频数分布综合分析评价线形参数和线路方案的合理性,为线形参数确定和线路方案优化提供依据。本方法能弥补传统线路分析方法的不足,实现任意平纵断面线形组合条件下行车安全性和乘车舒适性的预测、分析和评估,为高速铁路线路设计提供科学分析手段,具有重要的理论意义和工程应用价值。
 【主权项】  一种基于车线系统动力学的高速铁路线路设计方法,所述高速铁路线路包括轨道及其支撑结构,所述高速铁路线路线形由轨道及其支撑结构的空间结构形成,包括平面直线、圆曲线和缓和曲线以及纵断面坡段和竖曲线等,其特征在于,所述线路线形的设计方案采用以下方法设计:A.线路线形初步设计方案由平面直线、圆曲线、缓和曲线及纵断面坡段、竖曲线等连续组合而成,根据车辆构件参数、轨道及其支撑结构的参数及直线、圆曲线、缓和曲线等线形特征参数,建立车辆—线路系统动力分析模型,将初步设计方案的车辆构件参数、轨道及其支撑结构的参数及直线、圆曲线、缓和曲线等线形特征参数作为模型计算条件,取得列车在运行过程中的系统动力响应;B.根据系统动力响应优化线路方案中的平纵断面线形特征参数取值:B?1.变化上述线形特征参数中的一个特征参数,即得到一系列改变了局部线形的设计方案,利用步骤A的车辆—线路系统动力分析模型,计算得到的车体中心进出缓和曲线时的车辆侧滚角速度和横向加速度、横向冲击,换算得到对应所述改变了局部线形的一系列舒适度指标P||sub||CT||/sub||:其中舒适度指标P||sub||CT||/sub||表达为:式中,为车体横向加速度最大值,具体为车体中心在缓和曲线起点至缓和曲线终点及其后1.6s内的最大值;为车体横向加速度的时变率最大值,具体为车体中心在包括缓和曲线起点前1s内至缓和曲线终点范围内的最大值;为车体中心在缓和曲线范围内时的车体侧滚角速度最大值;A?E为系数,根据站姿或坐姿取值,站姿取值分别为0.2854s||sup||2||/sup||/m、0.2069s||sup||3||/sup||/m、0.111、3.64s/rad、2.283,坐姿取值分别为0.0897s||sup||2||/sup||/m、0.0968s||sup||3||/sup||/m、0.059、0.916s/rad、1.626;使用步骤A的车辆—线路系统动力分析模型,计算得到车辆在曲率变化处的横向加速度最大峰峰值和平均值,换算得到瞬时舒适度指标P||sub||DE||/sub||:瞬时舒适度指标P||sub||DE||/sub||表达为:<mrow><msub><mi>P</mi><mi>DE</mi></msub></td> </tr> <tr> <td height="22" bgcolor="#f8f0d2">&nbsp;【页数】</td> <td colspan="3" bgcolor="#FFFFFF" class="checkItem">&nbsp;8</td> </tr> <tr> <td height="22" bgcolor="#f8f0d2">&nbsp;【主分类号】</td> <td colspan="3" bgcolor="#FFFFFF" class="checkItem">&nbsp;G06F17/50</td> </tr> <tr> <td height="22" bgcolor="#f8f0d2">&nbsp;【专利分类号】</td> <td colspan="3" bgcolor="#FFFFFF" style="word-break:break-all;" class="checkItem">&nbsp;G06F17/50</td> </tr> <tr> <td colspan="4" bgcolor="#FFFFFF"> <table width="100%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0"> <tr> <td width="631" height="25">&nbsp;&nbsp;</td> <td width="21"><img src="images/tu01.gif" width="16" height="16"></td> <td width="172" class="ys_blue"> <a href="UnisLogin.aspx?returnUrl=%2fUnisDownload%2fSCPD%2fDownload.aspx%3fuid%3d%7bUID%7d%26fileName%3dCN104636562A" class="a05" target="_blank">推荐下载阅读CAJ格式全文</a> </td> <td width="21"><img src="images/tu02.gif" width="16" height="16"></td> <td class="ys_blue"> <a href="http://dbpub.cnki.net/GBSearch/SCPDGBSearch.aspx?ID=CN201510076136.5" target="_blank" class="a05">查询法律状态</a> </td> </tr> <tr> <td colspan="5"style='color:#CCCCCC;padding-right:40px;text-align:right;'>(不支持迅雷等加速下载工具,请取消加速工具后下载。)</td> </tr> </table> </td> </tr> </table> <table width="100%" border="0" align="center" cellpadding="0" cellspacing="0"> <tr> <td height="10"><a name="top"></a></td> </tr> </table> <table width="980" border="0" align="center" cellpadding="0" cellspacing="0"> <tr> <td width="22" height="54" bgcolor="#e2e6e4"><h3>&nbsp;</h3></td> <td width="88" bgcolor="#e2e6e4"><a href="#a"> <img src="images/maodian01.gif" width="88" height="54" border="0"></a></td> <td width="18" bgcolor="#e2e6e4"></td> <td width="88" bgcolor="#e2e6e4"><a href="#b"> <img src="images/maodian02.gif" width="88" height="54" border="0"></a></td> <td width="18" bgcolor="#e2e6e4"></td> <td width="88" bgcolor="#e2e6e4"><a href="#c"> <img src="images/maodian06.gif" width="88" height="54" border="0"></a></td> <td width="18" bgcolor="#e2e6e4"></td> <td width="88" bgcolor="#e2e6e4"><a href="#d"> <img src="images/maodian07.gif" width="88" height="54" border="0"></a></td> <td width="18" bgcolor="#e2e6e4"></td> <td width="88" bgcolor="#e2e6e4"><a href="#e"> <img src="images/maodian03.gif" width="88" height="54" border="0"></a></td> <td width="18" bgcolor="#e2e6e4"></td> <td width="88" bgcolor="#e2e6e4"><a href="#f"> <img src="images/maodian04.gif" width="88" height="54" border="0"></a></td> <td width="18" bgcolor="#e2e6e4"></td> <td width="88" bgcolor="#e2e6e4"><a href="#g"> <img src="images/maodian05.gif" width="88" height="54" border="0"></a></td> <td width="18" bgcolor="#e2e6e4"></td> <td width="88" bgcolor="#e2e6e4"></td> <td width="22" bgcolor="#e2e6e4"></td> </tr> </table> <br /> <table width="980" border="0" align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" id="SCPD_ZZFX_TITLE"> <tr> <td width="35" align="center" valign="middle" bgcolor="#965e61"><a name="a"></a><img src="images/tu03.gif" width="19" height="18" border="0" onclick="javascript:location.hash='top';" style="cursor:pointer;"></td> <td width="200" height="25" bgcolor="#965e61" class="STYLE23"><b>专利产出状态分析</b></td> <td width="36"><img src="images/biaoqian01.gif" width="36" height="25"></td> <td bgcolor="#f8f0d2">&nbsp;</td> </tr> </table> <div id="SCPD_ZZFX" class="node_item"></div> <table width="980" border="0" align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" id="SCPD_CGBZ_TITLE"> <tr> <td width="35" align="center" valign="middle" bgcolor="#b08b5b"><a name="b"></a><img src="images/tu03.gif" width="19" height="18" border="0" onclick="javascript:location.hash='top';" style="cursor:pointer;"></td> <td width="200" height="25" bgcolor="#b08b5b" class="STYLE23"><strong class="STYLE24">本领域科技成果与标准</strong></td> <td width="36"><img src="images/biaoqian02.gif" width="36" height="25"></td> <td bgcolor="#f8f0d2">&nbsp;</td> </tr> </table> <div id="SCPD_CGBZ" class="node_item"></div> <table width="980" border="0" align="center" cellpadding="0" cellspacing="0"> <tr> <td width="35" align="center" valign="middle" bgcolor="#8988a8"><a name="c"></a><img src="images/tu03.gif" width="19" height="18" border="0" onclick="javascript:location.hash='top';" style="cursor:pointer;"></td> <td width="200" height="25" bgcolor="#8988a8" class="STYLE23"><strong class="STYLE24">发明人发表文献</strong></td> <td width="36"><img src="images/biaoqian06.gif" width="36" height="25"></td> <td bgcolor="#f8f0d2" style="text-align:right;"> <select onchange="doGet_ZZWX();" id="slt_ZZWX"> <option value="SCPD_ZZWX_CJFD">中国学术期刊网络出版总库</option> <option value="SCPD_ZZWX_CDFD">中国博士学位论文全文数据库</option> <option value="SCPD_ZZWX_CMFD">中国优秀硕士学位论文全文数据库</option> <option value="SCPD_ZZWX_CPFD">中国重要会议论文全文数据库</option> <option value="SCPD_ZZWX_CCND">中国重要报纸全文数据库</option> </select> </td> </tr> </table> <div id="SCPD_ZZWX" class="node_item"></div> <table width="980" border="0" align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" > <tr> <td width="35" align="center" valign="middle" bgcolor="#76957c"><a name="d"></a><img src="images/tu03.gif" width="19" height="18" border="0" onclick="javascript:location.hash='top';" style="cursor:pointer;"></td> <td width="200" height="25" bgcolor="#76957c" class="STYLE23"><strong class="STYLE24">申请机构(个人)发表文献 </strong></td> <td width="36"><img src="images/biaoqian07.gif" width="36" height="25"></td> <td bgcolor="#f8f0d2" style="text-align:right;"> <select onchange="doGet_JGWX();" id="slt_JGWX"> <option value="SCPD_JGWX_CJFD">中国学术期刊网络出版总库</option> <option value="SCPD_JGWX_CDFD">中国博士学位论文全文数据库</option> <option value="SCPD_JGWX_CMFD">中国优秀硕士学位论文全文数据库</option> <option value="SCPD_JGWX_CPFD">中国重要会议论文全文数据库</option> <option value="SCPD_JGWX_CCND">中国重要报纸全文数据库</option> </select> </td> </tr> </table> <div id="SCPD_JGWX" class="node_item"></div> <table width="980" border="0" align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" > <tr> <td width="35" align="center" valign="middle" bgcolor="#a19e69"><a name="e"></a><img src="images/tu03.gif" width="19" height="18" border="0" onclick="javascript:location.hash='top';" style="cursor:pointer;"></td> <td width="200" height="25" bgcolor="#a19e69" class="STYLE23"><strong class="STYLE24">本专利研制背景</strong></td> <td width="36"><img src="images/biaoqian03.gif" width="36" height="25"></td> <td bgcolor="#f8f0d2" style="text-align:right;"> <select onchange="doGet_YZBJ();" id="slt_YZBJ"> <option value="SCPD_YZBJ_CJFD">中国学术期刊网络出版总库</option> <option value="SCPD_YZBJ_CDFD">中国博士学位论文全文数据库</option> <option value="SCPD_YZBJ_CMFD">中国优秀硕士学位论文全文数据库</option> <option value="SCPD_YZBJ_CPFD">中国重要会议论文全文数据库</option> <option value="SCPD_YZBJ_CCND">中国重要报纸全文数据库</option> </select> </td> </tr> </table> <div id="SCPD_YZBJ" class="node_item"></div> <table width="980" border="0" align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" > <tr> <td width="35" align="center" valign="middle" bgcolor="#778d8f"><a name="f"></a><img src="images/tu03.gif" width="19" height="18" border="0" onclick="javascript:location.hash='top';" style="cursor:pointer;"></td> <td width="200" height="25" bgcolor="#778d8f" class="STYLE23"><strong class="STYLE24">本专利应用动态</strong></td> <td width="36"><img src="images/biaoqian04.gif" width="36" height="25"></td> <td bgcolor="#f8f0d2" style="text-align:right;"> <select onchange="doGet_YYDT();" id="slt_YYDT"> <option value="SCPD_YYDT_CJFD">中国学术期刊网络出版总库</option> <option value="SCPD_YYDT_CDFD">中国博士学位论文全文数据库</option> <option value="SCPD_YYDT_CMFD">中国优秀硕士学位论文全文数据库</option> <option value="SCPD_YYDT_CPFD">中国重要会议论文全文数据库</option> <option value="SCPD_YYDT_CCND">中国重要报纸全文数据库</option> </select> </td> </tr> </table> <div id="SCPD_YYDT" class="node_item"></div> <table width="980" border="0" align="center" cellpadding="0" cellspacing="0"> <tr> <td width="35" align="center" valign="middle" bgcolor="#987898"><a name="g"></a><img src="images/tu03.gif" width="19" height="18" border="0" onclick="javascript:location.hash='top';" style="cursor:pointer;"></td> <td width="200" height="25" bgcolor="#987898" class="STYLE23"><strong class="STYLE24">所涉核心技术研究动态</strong></td> <td width="36"><img src="images/biaoqian05.gif" width="36" height="25"></td> <td bgcolor="#f8f0d2" style="text-align:right;"> <select onchange="doGet_HXDT();" id="slt_HXDT"> <option value="SCPD_HXDT_CJFD">中国学术期刊网络出版总库</option> <option value="SCPD_HXDT_CDFD">中国博士学位论文全文数据库</option> <option value="SCPD_HXDT_CMFD">中国优秀硕士学位论文全文数据库</option> <option value="SCPD_HXDT_CPFD">中国重要会议论文全文数据库</option> <option value="SCPD_HXDT_CCND">中国重要报纸全文数据库</option> </select> </td> </tr> </table> <div id="SCPD_HXDT" class="node_item"></div> <!--<table width="980" border="0" align="center" cellpadding="0" cellspacing="0" id="SCPD_ZSLJ_TITLE"> <tr> <td width="35" align="center" valign="middle" bgcolor="#90765e"><a name="h"></a><img src="images/tu03.gif" width="19" height="18" border="0" onclick="javascript:location.hash='top';" style="cursor:pointer;"></td> <td width="200" height="25" bgcolor="#90765e" class="STYLE23"><strong>知识链接</strong></td> <td width="36"><img src="images/biaoqian09.gif" width="36" height="25"></td> <td bgcolor="#f8f0d2">&nbsp;</td> </tr> </table> <div id="SCPD_ZSLJ" class="node_item"></div>--> <table width="1000" height="105" border="0" align="center" cellpadding="0" cellspacing="0"> <tr> <td width="150" height="87" style="text-align:right;" class="td_zlk-topbian"><img src="images/biaoshi.gif"></td> <td class="td_zlk-topbian"> <div align="center" class="b21" style="text-align:center;line-height:1.8em;padding:10px;"> 京 ICP 证 040431 号 <a target="_blank" href="http://piccache.cnki.net/index/images/gb/271.jpg">网络出版服务许可证 (总)网出证(京)字第 271 号</a><a target="_blank" href="http://www.hd315.gov.cn/beian/view.asp?bianhao=010202005012100021">经营性网站备案信息</a> 京公网安备 11010802020460 号</span><br /> &copy; 2010-2017 中国知网(CNKI) 《中国学术期刊(光盘版)》电子杂志社有限公司 KDN 平台基础技术由 KBASE 11.0 提供 <br /> 服务热线:400-810-9888 订卡热线:800-810-6613 <br /> 在线咨询:<a href="http://help.cnki.net" 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