Kształtowanie toru zwrotnego z nieliniową krzywizną w rozjeździe kolejowym dla zwiększonej prędkości

• Autorzy: Koc Władysław

Warianty tytułu

EN

Shaping the turnout diverging track with nonlinear curvature for enhanced speed

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy podjęto kwestię kształtowania zmiennej krzywizny w torze zwrotnym rozjazdu kolejowego. Na podstawie wcześniejszych badań jako modelowe przyjęto rozwiązanie posiadające w strefie środkowej łuk kołowy, a w strefach skrajnych odcinki krzywizny nieliniowej o jednakowej długości oraz zerową krzywiznę na początku i końcu rozjazdu. Dokonano wyboru najkorzystniejszego rodzaju krzywizny z punktu widzenia warunków kinematycznych. Przedstawiono analityczny zapis krzywizny i kąta nachylenia stycznej na długości toru zwrotnego oraz współrzędnych kartezjańskich tegoż toru. Końcowym etapem było wyznaczenie zbioru wartości podstawowych parametrów geometrycznych, odpowiadających zadanej prędkości jazdy pociągów oraz zapewniających minimalizację długości całego rozjazdu przy zadanej rzędnej końcowej.

EN

In the paper an attempt has been made to concentrate attention on shaping the variable curvature in the diverging track of the railway turnout. Making use of some earlier studies, solutions provided with a circular arc in the mid-zone, and in the extreme regions with segments of nonlinear curvature of equal length and zero curvature at the start and end of the turnout, have been assumed as models. The most advantageous choice of the type of curvature has been made taking into account the kinematic conditions. A presentation made includes an analytical record of the curvature and the tangent inclination angle in the diverging track length and the Cartesian coordinates of the track. The final part of the paper referred to the determination of a set of some basic magnitudes relating to geometric parameters appropriate for a given speed of trains and adequate to ensure the minimization of the length of the entire turnout at a given final ordinate.

Słowa kluczowe

PL

rozjazd kolejowy; tor zwrotny; modelowanie krzywizny; algorytm doboru parametrów geometrycznych

EN

railway turnout; diverging track; curvature modelling; change geometrical parameters

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej
• Czasopismo: Przegląd Komunikacyjny
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 76, nr 8
• Strony: 16--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., tab., wykr., wz.

Twórcy

autor

Koc Władysław

• Politechnika Gdańska, Katedra Transportu Szynowego i Mostów

Bibliografia

• [1] Alfi S., Bruni S.: Mathematical modelling of train-turnout interaction. Vehicle System Dynamics, Vol. 47, No. 5, pp. 551-574, 2009.
• [2] Bugarin M. R., García Díaz-de-Villegas J. M.: Improvements in railway switches. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Rail and Rapid Transit, Vol. 216, No. 4, pp. 275-286, 2002.
• [3] Bugarin M., Orro A., Novales M.: Geometry of high speed turnouts. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, Dec. 2011, Vol. 2261, pp. 64-72, 2011.
• [4] Esveld C.: Modern railway track, second ed. MRT-Productions, Zaltbommel, Netherlands, 2001.
• [5] Koc W.: Design of rail-track geometric systems by satellite measurement. Journal of Transportation Engineering, Vol 138, No. 1, pp. 114-122, 2012.
• [6] Koc W.: Design of reverse curves adapted to the satellite measurements. Advances in Civil Engineering, Vol. 2016, Article ID 6503962.
• [7] Koc W.: The analytical design method of railway route’s main directions intersection area. Open Engineering, Vol. 6, No. 1, pp. 1-9, 2016.
• [8] Koc W.: Kształtowanie toru zwrotnego rozjazdu z odcinkami krzywizny liniowej. Problemy Kolejnictwa, Tom 61, Zesz.. 174, s. 39-46, 2017.
• [9] Koc W.: Modelowanie zmiennej krzywizny na długości toru zwrotnego rozjazdu. Przegląd Komunikacyjny, Rok 72, Nr 8, s. 9-12, 2017.
• [10] Koc W.: Shaping of the turnout diverging track with variable curvature sections. International Journal of Rail Transportation, Vol. 5, No. 4, pp. 229-249, 2017.
• [11] Koc W.: Zastosowanie odcinków nieliniowej krzywizny w torze zwrotnym rozjazdu kolejowego. Przegląd Komunikacyjny, Rok 72, Nr 7, s. 27-31, 2017.
• [12] Koc W.: Rozjazdy z nieliniową krzywizną toru zwrotnego dla różnych prędkości jazdy pociągów. Problemy Kolejnictwa, Tom 62, Zesz.. 181, s. 33-41, 2018.
• [13] Koc W.: Optimum shape of turnout diverging track with segments of variable curvature. Journal of Transportation Engineering, Part A: Systems, Vol. 145, Iss. 1 , pp. 04018077, 2019.
• [14] Koc W.: New transition curve adapted to railway operational requirements. Journal of Surveying Engineering, Vol. 145, Iss. 3, pp. 04019009, 2019.
• [15] Koc W.: Wygładzona krzywa przejściowa dla dróg kolejowych. Przegląd Komunikacyjny, Rok 74, Nr 7, s. 12-17, 2019
• [16] Koc W., Palikowska K.: Dynamic analysis of the turnout diverging track for HSR with variable curvature sections. World Journal of Engineering and Technology, Vol. 5, pp. 42-57, 2017.
• [17] Koc W., Palikowska K.: Wyznaczanie optymalnej krzywizny toru zwrotnego w rozjazdach dla kolei dużych prędkości na podstawie analizy dynamicznej. Przegląd Komunikacyjny, Rok 72, Nr 10, s. 2-7, 2017.
• [18] Lichtberger B.: Track Compendium. Formation, Permanent Way, Maintenance, Economics. Eurailpress Tetzlaff-Hestra GmbH & Co., Hamburg, Germany, 2005.
• [19] Maxima, a Computer Algebra System. [Dostęp: 30 marca 2020], dostępny na http://maksima.sourceforge.net.
• [20] Ping W.: Design of high-speed railway turnouts. Theory and Applications. Elsevier Science & Technology, Oxford, United Kingdom, 2015.
• [21] Ping W., Xueyi L.: Computing theories and design methods of CWR turnout. Southwest Jiaotong University Press, Chengdu, China, 2007.
• [22] Plank B.: Linie dużych prędkości realizowane przez VAE. Prezentacja firmy Voestalpine GmbH, 2007.
• [23] Prasad A.: Turnout design: higher diverging speed in the same footprint. Proceedings of the AREMA 2011 Annual Conference, September 18-21, 2011, Minneapolis, USA.
• [24] Sadeghi J., Masnabadi A., Mazraeh A.: Correlations among railway track geometry, safety and speeds. Proceedings of the Institution of Civil Engineers – Transport, Vol. 169, No. 4, pp. 219-229, 2016.
• [25] Technical Memorandum: Alignment design standards for high-speed train operation. Parsons Brinckerhoff for the California High-Speed Rail Authority, USA, 2009.
• [26] Weizhu F.: Major technical characteristics of high-speed turnout in France. Journal of Railway Engineering Society, Vol. 26, No. 9, pp. 18-35, 2009.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).