Wyznaczanie optymalnej krzywizny toru zwrotnego w rozjazdach dla kolei dużych prędkości na podstawie analizy dynamicznej

• Autorzy: Koc W. , Palikowska K.

Warianty tytułu

EN

Determination of the optimal curvature of the turnout diverging track for HSR using dynamic analysis

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule została przedstawiona analityczna metoda wyznaczania krzywizny toru zwrotnego rozjazdu kolejowego posiadającego na swojej długości odcinka zmiennej krzywizny. Taki rozjazd jest dedykowany w głównym stopniu kolejom dużych prędkości. Rozpatrzono dwa odrębne przypadki obejmujące liniowy przebieg krzywizny oraz przebieg nieliniowy, w postaci wielomianowej. Uzyskane rozwiązania problemu pozwalają na przyjmowanie dowolnych wartości krzywizny na początku i na końcu układu geometrycznego. Skoncentrowano się na wyjaśnieniu podstawowej i dotąd niewyjaśnionej kwestii, jaki rodzaj odcinków zmiennej krzywizny jest najkorzystniejszy z punktu widzenia wymagań eksploatacyjnych. W tym celu została przeprowadzona analiza dynamiczna kilkunastu wybranych, miarodajnych przypadków. Wskazano na celowość weryfikacji występującego w praktyce wykonawczej stosowania tzw. „odcinków klotoidy”, z niezerowymi wartościami krzywizny w punktach początkowym i końcowym toru zwrotnego. Wykazano, że najkorzystniejsze właściwości posiada tor zwrotny rozjazdu z nieliniowym przebiegiem krzywizny w strefie początkowej i strefie końcowej oraz zerowymi wartościami krzywizny w punktach skrajnych układu geometrycznego.

EN

The paper presents an analytical method of identifying the curvature of the turnout diverging track consisting of sections of varying curvature. Such turnout is mainly applied on High Speed Railway. Both linear and nonlinear (polynomial) curvatures of the turnout diverging track are considered in the paper. Obtained solutions enable to assume curvature values at the beginning and end point of the geometrical layout of the turnout. The paper focus on a fundamental and unexplained so far issue connected with selection of the most favourable curvature section from the operational requirements point of view. In order to determine the optimal curvature a dynamic analysis has been carried out on the several representative cases. It has been indicated that, used in railway practice, clothoid sections with nonzero curvatures at the beginning and end points of the turnout should be verifies. It has been proved that the turnout with nonlinear curvature reaching zero values at the extreme points of the geometrical layouts is the most favourable.

Słowa kluczowe

PL

rozjazdy kolejowe; modelowanie krzywizny; analiza dynamiczna

EN

railway turnouts; curvature modelling; dynamics analysis

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej
• Czasopismo: Przegląd Komunikacyjny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 72, nr 10
• Strony: 2--7
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Koc W.

• Politechnika gdańska, Katedra Transportu Szynowego i Mostów

autor

Palikowska K.

• Politechnika gdańska, Katedra Transportu Szynowego i Mostów

Bibliografia

• [1] Chudzikiewicz A., Droździel J., Kisilowski J., Żochowski A. Modelowanie i analiza dynamiki układu mechanicznego tor - pojazd. Warszawa: PWN 1982.
• [2] Koc W.: Analiza dynamiczna wydłużania krzywych przejściowych przy odchyleniu stycznej do łuku. Zesz. Nauk. Pol. Gdańskiej 1991, nr 459, seria Budownictwo Lądowe XLVI, s. 77-103.
• [3] Koc W. Analytical method of modelling the geometric system of communication route. Mathematical Problems on Engineering, 2014, Article ID 679817.
• [4] Koc W.: Krzywe przejściowe z nieliniowymi rampami przechyłkowymi w warunkach eksploatacyjnych PKP. Zesz. Nauk, Pol. Gdańskiej, 1990, nr 462, seria Budownictwo Lądowe XLVII, s. 3-129.
• [5] Koc W., Palikowska K., Dynamic analysis of the turnout diverging track for HSR with variable curvature sections. World Journal of Engineering and Technology, 2017, vol. 5, pp. 42-57.
• [6] Koc W., Palikowska K. Intelligent modelling of the railway track layouts using dynamic criteria. International Conference of Modelling and Management in Transportation, Poznań - Kraków 1999, vol. 1, pp. 245-250.
• [7] Kufver B. Optimization of clothoid lengths - simulations of dynamic vehicle reactions on horizontal curves with track irregularities. Conference papers of The Third International Conference RAILWAY ENGINEERING 2000, London, UK.
• [8] Marczewski R., Podemski J. Wagony kolejowe. Odsprężynowanie. Warszawa: WKŁ 1978.
• [9] Parsons Brinckerhoff for the California High-Speed Rail Authority. Technical Memorandum: Alignment design standards for high-speed train operation, 2009.
• [10] Ping W. Design of High-Speed Railway Turnouts. Theory and Applications. Elsevier Science & Technology, Oxford, United Kingdom, 2015.
• [11] Weizhu F. Major technical characteristics of High-Speed turnout in France. Journal of Railway Engineering Society, 2009, no. 9, pp. 18-35.
• [12] Zboiński K. Numerical studies on railway vehicle response to transition curves with regard to their different shape. Archives of Civil Engineering, 1998, vo. XLIV, iss. 2, pp. 151-181.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).