跨座式单轨车辆曲线通过的安全性研究

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1、跨座式单轨车辆曲线通过安全性研究杜子学，李云川，梁志华，文孝霞（重庆交通大学轨道交通研究院，重庆400074）摘要：通过对单轨车辆转向架及轨道梁进行受力分析，并结合铁道以及汽车安全性能的评价指标，对单轨车辆曲线通过安全性能评价指标进行了深入研究，对车辆倾覆系数进行了修订；基于轮轨安全性，通过讣算对轮轨横向力进行了限定；对防脱轨稳定性的评价方式重新定义；并以此分析和评价了单轨车辆以正常运营速度（36km/h）通过S型曲线时的安全性能，结果表明，单轨车辆在此曲线上行驶时具有很好的安全性能。关键词：跨座式单轨车辆；曲线

2、安全性能;评价指标Researchonsafetyofstraddle-typevehiclethroughcurveDuZi・xue,LiYun-chuan,LiangZhi-hua,VenXiao-xia(ResearchInstituteofRailTransit,ChongqingJiaotongUniversity,Chongqing400074China)Abstract:Throughtheforceanalysisonstraddle-typevehiclebogieandthetrackbea

3、m,thesafetyperformanceevaluationindexesofstraddle-typevehiclethroughcurvewerestudied,combinedwithrailwayandvehiclesafetyperformanceevaluationindex・Theoverturningcoefficientofvehiclewasrevised,andthelateralforceofwheelandrailwasdefinedbasedonthewheelrailsafety

4、,andtheevaluationmethodofantiderailmentstabilitywasredefined・Anditisusedtoanalyzeandevaluatethesafetyperfonnanceofstraddle-typevehiclethroughtheS-shapedcurveatnormaloperatingspeed(36km/h)•Itshowsthatstraddle-typevehiclethroughthiscurvehasgoodsafetyperformance

5、・o引言由于跨座式单轨交通在我国的运用时间还很短，因此国内对其安全性能评价指标的研究几乎是空白。国内学者^借鉴铁道车辆的评价指标，并根据跨座式单轨车辆的固有特点及其实际运用经验提出以导向轮导向力车体浮心高度、走行轮轮重减载率、走行轮轮胎侧偏角以及走行轮胎最大垂向作用力等评价指标来对跨座式单轨车的曲线安全性能进行评价并对各个评价指标进行了初步研究。日本是应用跨座式单轨交通最多的国家，国外学者也对跨座式单轨有所研究，日本学者c.H.Lee等建立15个自由度的单轨车辆动力学模型，分析了车辆曲线通过时其走行轮、导向轮、稳

6、定轮径向力的变化情况来评价其曲线通过安全性。但相比地铁而言，跨座式单轨交通在城市轨道交通中所占比例较少，但因其单轨线路的规模并不大，推广性也不广，因此在日本并没有建立系统的指标来评价其曲线通过安全性。由以上发展现状可知，现阶段国内外仍然十分缺乏相关单轨车辆安全性能评价指标的研究。而单轨车辆的走行导向机理与传统的钢轮钢轨具有明显的区别，铁道车辆中的评价指标不能再适用于跨座式单轨车辆安全性能的评价。但单轨车辆安全评价指标的研究仍可以借鉴上述铁道车辆动力学性能评定规范中的一些方法，所以参考铁道车辆动力学性能评价指标体系

7、的发展现状，对跨座式单轨车辆安全性能评价指标体系的研究具有重要指导意义。单轨车辆曲线通过安全性评价指标单轨车辆运行安全性是研究其动力学性能最基本也是最主要的性能，是车辆能否正常平稳运行的前提，也可加快单轨交通的发展及其高效的运营。由于单轨车辆走行导向机理与传统的钢轮钢轨具有明显的区别⑷，单轨车辆的特殊性，他们成熟的评价指标不适用，需要建立适合于单轨车辆安全评价指标。本文是从修订倾覆系数、轮轨横向力、防止车辆脱轨稳定性方面建立起单轨车辆曲线安全评价指标。1.1修订倾覆系数2“所谓“车辆倾覆”是指车辆在侧向风力、离心

8、力、横向惯性力等最不利组合条件下，会导致车辆绕其纵轴线一侧转动，最终导致车辆脱离轨道，危害乘客安全、损坏货物⑸。跨座式单轨车辆的结构特点决定了英动力学性能介于地铁车辆和汽车之间，具有两者共有的特点,但也与两者存在差异。由于单轨车辆转向架较地铁车辆多了导向轮与稳定轮，分别起导向、增强车辆稳定性的作用。而正是在稳定轮的作用下，单轨车辆具有了高稳定性，即使一侧走行轮受力变为0,