直線電機(jī)輪軌交通系統(tǒng)線路設(shè)計(jì)參數(shù)及匹配研究.pdf

1、直線電機(jī)輪軌交通系統(tǒng)采用直線感應(yīng)電機(jī)牽引，輪軌系統(tǒng)支撐導(dǎo)向，是一種新型的城市交通系統(tǒng)。它具有技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理以及綠色環(huán)保的特點(diǎn)，已在世界上多個(gè)國(guó)家建成并投入運(yùn)營(yíng)。上世紀(jì)80年代，日本、加拿大幾乎同期擁有了該領(lǐng)域的成熟技術(shù)，但我國(guó)尚沒有完整的技術(shù)與自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。軌道交通線路設(shè)計(jì)參數(shù)的研究雖然歷經(jīng)百余年，已經(jīng)有成熟的理論、原理、方法與結(jié)果，但對(duì)于直線電機(jī)輪軌交通系統(tǒng)線路設(shè)計(jì)參數(shù)及其匹配的研究，在特定的車輛類型和沿線工程建筑支撐下

2、，尚缺乏針對(duì)性的論證和理論上的支持，進(jìn)一步研究其線路設(shè)計(jì)參數(shù)具有非常重要的意義。 針對(duì)直線電機(jī)輪軌交通系統(tǒng)，本文在分析了其基本運(yùn)營(yíng)模式、車輛結(jié)構(gòu)幾何特征與物理性能特征的基礎(chǔ)上，開展了如下幾方面的研究： 1．直線電機(jī)輪軌交通線路設(shè)計(jì)參數(shù)體系研究：分析研究交通運(yùn)輸系統(tǒng)的構(gòu)成、各構(gòu)成部分及其對(duì)線路幾何形態(tài)的影響；分析研究交通線路的基本構(gòu)成與線形特征，提出了交通線路線路設(shè)計(jì)參數(shù)體系內(nèi)容及評(píng)價(jià)體系。直線電機(jī)輪軌交通線路設(shè)計(jì)參數(shù)的極

3、值特征、分布特征及相關(guān)特征是線路設(shè)計(jì)參數(shù)的重要內(nèi)容，參數(shù)的研究必須包括5個(gè)方面，即：安全性要求：舒適性要求；工程建筑和設(shè)備可實(shí)施性要求；運(yùn)動(dòng)過程動(dòng)力學(xué)合理性要求及工程經(jīng)濟(jì)合理性要求。 2．直線電機(jī)輪軌交通線路設(shè)計(jì)參數(shù)的評(píng)價(jià)體系研究：研究安全性集中在輪軌接觸脫軌系數(shù)、輪重減載率及抗傾覆系數(shù)；研究舒適性集中在乘客乘坐列車過程中的縱橫向加速度，研究公路鐵路地鐵線路設(shè)計(jì)參數(shù)的舒適性控制，提出舒適度控制值與列車運(yùn)行速度有關(guān)及相應(yīng)的計(jì)算公式

4、。 3．建立直線電機(jī)車輛—線路耦合動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)線路設(shè)計(jì)參數(shù)動(dòng)力學(xué)性能及匹配進(jìn)行研究：本文通過車輛運(yùn)動(dòng)過程中坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，建立任意線路狀態(tài)下車輛在三維空間的動(dòng)力學(xué)耦合模型。模型包括車輛各剛體、各方向的自由度共計(jì)41個(gè)，并用顯函數(shù)表述了線路設(shè)計(jì)參數(shù)在車輛運(yùn)動(dòng)過程中的作用。 4．直線電機(jī)輪軌交通系統(tǒng)線路設(shè)計(jì)核心參數(shù)的極值研究：本文研究了線路設(shè)計(jì)核心參數(shù)的極值特征，包括線路最大橫向坡度 (超高)、平面圓曲線最小半徑及線路縱向最大坡