Analiza statystyczna wpływu lokalnego stanu toru na bezpieczeństwo jazdy pojazdu szynowego

• Autorzy: Kardas-Cinal E.

Warianty tytułu

EN

Effect of local track condition on running safety of railway vehicle - statistical analysis

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy badano przebieg nierówności geometrycznych toru w otoczeniu punktów, w których występują duże lokalne maksima współczynnika wykolejenia Y/Q podczas ruchu pojazdu szynowego. Analiza statystyczna lokalnych nierówności została przeprowadzona dla wielu lokalnych maksimów Y/Q otrzymanych w symulacjach ruchu pojazdu po torze prostym wykazującym losowe nierówności geometryczne. Stwierdzono, że na odcinkach toru o długości ok. 30 m, bezpośrednio przed miejscami wystąpienia maksimów Y/Q, poprzeczne nierówności toru i lokalna przechyłka zawierają dominujące składniki oscylacyjne o częstotliwości spacjalnej bliskiej częstotliwości wężykowania zestawów kołowych. Silny wpływ takich oscylacji nierówności toru na współczynnik wykolejenia jest również widoczny w widmowej gęstości mocy Y/Q otrzymanej dla nierówności geometrycznych toru zmodyfikowanych przy zastosowaniu filtru pasmowego dla wybranych zakresów częstotliwości spacjalnych.

EN

The present paper investigates the behaviour of track geometric irregularities around the track points where high peaks of the derailment coefficient Y/Q occur during the motion of a railway vehicle. A statistical analysis of local track irregularities is performed for many peaks of Y/Q obtained in simulations of vehicle motion on a long section of tangent track with random irregularities. It is found that within short track intervals, about 30 m long, directly before the Y/Q peaks, both lateral irregularity and local superelevation contain dominant oscillatory components of spatial frequency close to the spatial frequency of wheelset hunting. The large effect of such oscillations of track irregularities on the derailment coefficient is confirmed by the power spectral density of Y/Q obtained for track geometric irregularities modified by application band-pass filter for chosen spatial frequency bands.

Słowa kluczowe

PL

pojazd szynowy; bezpieczeństwo jazdy; lokalny stan toru

EN

railway vehicle; riding safety; track irregularities; wheelset hunting

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 4
• Opis fizyczny: Pełny tekst na CD, Bibliogr. 17 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kardas-Cinal E.

• Politechnika Warszawska, Wydział Transportu, Zakład Budowy Urządzeń Transportowych, ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa,

Bibliografia

• [1] EN 14363: Railway applications - Testing for the acceptance of running characteristics of railway vehicles - Testing of running behaviour and stationary tests. European Committee For Standardization, 2005.
• [2] Evans J., Berg M.: Challenges in simulation of rail vehicle dynamics, Vehicle System Dynamics: International Journal of Vehicle Mechanics and Mobility ,Volume 47, Issue 8, 2009, Pages 1023 - 1048.
• [3] Gąsowski W., Lang R.: Kołysanie poprzeczne zestawu kołowego podczas wężykowania w torze (1-7), Pojazdy Szynowe: nr 2, s. 35-44,1999 (1), nr 3, s. 26-49, 1999 (2), nr 4, s. 1-18, 1999 (3), nr 1, s. 1-26, 2000 (4), nr 2, s. 1-8, 2000 (5), nr 4, s. 1-7, 2000 (6), 2001, nr 2, s. 1-9, 2000 (7).
• [4] Iwnicki S. (ed.): Handbook of Railway Vehicle Dynamics, CRC Press Inc., 2006.
• [5] Kalker J.J., A fast algorithm for the simplified theory of rolling contact, Vehicle System Dynamics, vol.11, 1- 3, 1982.
• [6] Kardas-Cinal E.: Analiza komfortu jazdy i bezpieczeństwa przed wykolejeniem pojazdu szynowego. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów Wydział SiMR Politechniki Warszawskiej, Mechanika Ekologia Bezpieczeństwo Nr 1 (60) 2006, Warszawa 2006, s. 121-130.
• [7] Kardas-Cinal E.: Comparative study of running safety and ride comfort of railway vehicle, Prace Naukowe Transport z.71, pp 75-84. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2009.
• [8] Kardas-Cinal Ewa: Spectral analysis of derailment coefficient in railway vehicle - track system with random track irregularities, (artykuł - wersja elektroniczna). Proceedings of 21st International Symposium on Dynamics of Vehicles on Roads and Tracks. IAVSD'09, 17-21 August 2009, KTH, Stockholm, Sweden; Abstract Book IAVSD"09 pp.360-361
• [9] Kardas-Cinal E.: Investigation of ride comfort in a railway vehicle in the presence of random track irregularities, Archives of Transport, 2006, vol. 18, issue 1, pp. 5-16.
• [10] Kardas-Cinal, E. - Droździel, J. - Sowiński, B.: Simulation testing of a relation between the derailment coefficient and the track condition, Archives of Transport, vol. 21, issue 1-2, 85-98, 2009.
• [11] Nadal M. J.: Theorie de la Stabilite des Locomotives, Part 2, Movement de Lacet, Annales des Mines, vol. 10, 232 (1896).
• [12] Piotrowski J.: Poprzeczne oddziaływanie między pojazdem szynowym a torem. Prace Naukowe Mechanika z. 118. Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1990.
• [13] Rozporządzenie ministra infrastruktury z dnia 30 kwietnia 2004 r. w sprawie świadectw dopuszczenia do eksploatacji typu budowli i urządzeń przeznaczonych do prowadzenia ruchu kolejowego oraz typu pojazdu kolejowego, Dziennik Ustaw Nr 103 - 7402, pozycja 1090.
• [14] Shabana, A.A., Zaza, K.E., and Sugiyama, H., Railroad Vehicle Dynamics: A Computational Approach, Taylor & Francis/CRC, 2008.
• [15] UIC Code 518 OR: Testing and approval of railway vehicles from the point of view of their dynamic behaviour - Safety - Track fatigue-Ride quality, International Union of Railways, 2nd edition, April 2003.
• [16] Welch, Peter D., The Use of Fast Fourier Transform for the Estimation of Power Spectra: A Method Based on Time Averaging Over Short, Modified Periodograms", IEEE Transactions on Audio Electroacoustics, Volume AU-15 (June 1967), pages 70-73.
• [17] Wu H., Shu X., Wilson N.: TCRP Report 71, Track-Related Research, Volume 5: Flange Climb Derailment Criteria and Wheel/Rail Profile Management and Maintenance Guidelines for Transit Operations, Transportation Research Board of the National Academies (USA), 2005.