Możliwości wydłużania krzywych przejściowych w układach geometrycznych torów

• Autorzy: Koc W. , Chrostowski P. , Palikowska K.

Warianty tytułu

EN

The Analysis of Prospects in Elongation of the Railway Transition Curves

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę problemu wydłużania krzywych przejściowych, wykorzystując do tego celu analityczną metodę projektowania. Podstawą analizy były obliczenia numeryczne przeprowadzone dla zestawu parametrów charakteryzujących standardowy układ geometryczny: krzywa przejściowa – łuk kołowy – krzywa przejściowa (w wersji niesymetrycznej). Ocenie poddano różnice rzędnych poziomych istniejącego układu oraz układu z wydłużonymi krzywymi przejściowymi. Analityczny model zawiera sformułowane zależności teoretyczne dla poszczególnych stref układu geometrycznego, z zachowaniem występującego promienia łuku kołowego oraz przy jego modyfikacji. Rozpatrzono kwestie wpływu wielkości promienia łuku kołowego i kąta zwrotu trasy na uzyskane efekty. Bazując na teoretycznych założeniach, opracowano efektywny algorytm numeryczny umożliwiający analizę wariantową wydłużenia krzywych przejściowych. Według tego algorytmu wyznaczono rozkłady różnic rzędnych osi toru i sprawdzono, jak kształtują się względne różnice analizowanego układu w procesie wydłużania krzywych przejściowych. Rozpatrywano możliwości modelowania rozkładu różnic położenia osi toru przez różnicowanie zasadniczego, tj. wyjściowego promienia łuku kołowego. Zaproponowano sposób wyznaczania wartości tego promienia na drodze optymalizacji. W tym celu zdefiniowano wskaźniki do oceny procesu oraz ograniczenia determinujące możliwość wykonania wygenerowanych wariantów projektowych.

EN

In the presentation, an analysis of the problem of transition curves extension has been discussed. For this purpose an analytical design method was implemented. The basis for the analysis was numerical calculations which were carried out for a wide set of parameters characterizing the standard geometric layout: transition curve – circular arc – transition curve (asymmetrical version). Obtained differences between the existing horizontal layout and the system of extended transition curve has been presented. For this purpose, suitable theoretical relations within the layout (for each geometrical zone) were formulated, keeping the radius of both the initial constant arc and the modified one. Moreover, an influence of the constant arc’s radius value and the value of an intersection angle on the obtained results of this process has been evaluated. Based on theoretical assumptions, efficient numerical algorithm enabling the analysis of transition curves extension has been developed. By the use of the algorithm the set of track displacement’s distributions have been investigated. The possibility of modeling of the track position differences distribution by varying the output radius of the arc was considered. In the paper a method of determining the new value of radius by optimization was proposed. For this purpose the indicators for assessing the process as well as restrictions determining the possibility of the implementation the design variants have been defined.

Słowa kluczowe

PL

tor kolejowy; układ geometryczny; wydłużanie krzywych przejściowych; analiza rzędnych poziomych

EN

railway track; geometrical layout; transition curve extension; horizontal ordinates analysis

• Wydawca: Instytut Kolejnictwa
• Czasopismo: Problemy Kolejnictwa
• Rocznik: 2017
• Tom: Z. 175
• Strony: 37--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Koc W.

• Politechnika Gdańska, Katedra Transportu Szynowego i Mostów

autor

Chrostowski P.

• Politechnika Gdańska, Katedra Transportu Szynowego i Mostów

autor

Palikowska K.

• Politechnika Gdańska, Katedra Transportu Szynowego i Mostów

Bibliografia

• 1. Bałuch H.: Optymalizacja układów geometrycznych toru, WKŁ, Warszawa 1983.
• 2. Bałuch H., Bałuch M.: Determinanty prędkości pociągów – układ geometryczny i wady toru, Instytut Kolejnictwa, Warszawa 2010.
• 3. Bałuch H., Bałuch M.: Układy geometryczne toru i ich deformacje, PKP Polskie Linie Kolejowe S.A., Warszawa 2010.
• 4. Koc W.: Metoda projektowania rejonu zmiany kierunku trasy kolejowej, Problemy Kolejnictwa, zeszyt 152, s. 197-217, 2011.
• 5. Koc W.: Projektowanie łuków koszowych dostosowane do pomiarów satelitarnych, Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, seria Transport, zeszyt 98, s. 247-257, 2013.
• 6. Koc W.: Projektowanie rejonu zmiany kierunku trasy kolejowej w zapisie matematycznym, Przegląd Komunikacyjny, tom 67, nr 7-8, s. 96-101, 2012.
• 7. Koc W.: Wydłużanie krzywej przejściowej w analitycznej metodzie projektowania, Przegląd Komunikacyjny, rocznik 71, nr 4, s. 4-9, 2016.
• 8. Koc W., Chrostowski P.: Computer-aided design of railroad horizontal arc areas in adapting to satellite measurements, Journal of Transportation Engineering, vol. 140, no. 3, © ASCE, 2014.
• 9. Koc W., Palikowska K.: Evolution programming applied to the transition curve elongation, Proceedings of The Rome Jubilee 2000 Conference „Improving Knowledge and Tools for Transportation and Logistics Development”, Rome, Italy, 11-14 September 2000, s. 555-559.
• 10. Koc W., Palikowska K.: New prospects in the field of transition curves’ elongation, Conference Papers of The Third International Conference RAILWAY ENGINEERING-2000 „Maintenance and Renewal of Permanent Way, Signalling, Railway Structures and Bridges”, London, United Kingdom, 5−6 July 2000, Rail Track Design Section.
• 11. Koc W., Specht C.: Selected problems of determining the course of railway routes by use of GPS network solution, Archives of Transport, vol. XXIII, issue 3, pp. 303-320, 2011.
• 12. Koc W., Specht C.: Wyniki pomiarów satelitarnych toru kolejowego, Technika Transportu Szynowego, tom 15, nr 7-8, s. 58-64, 2009.
• 13. Koc W., Specht C., Chrostowski P.: Finding deformation of the straight rail track by GNSS measurements, Annual of Navigation, no. 19, part 1, pp. 91-104, 2012.
• 14. Lai X., Schonfeld P.: Optimization of rail transit alignments considering vehicle dynamics, Journal of the Transportation Research Board, vol. 2275, 2014.
• 15. Scilab Enterprises (The Free Platform for Numerical Computation), 2016, dostępny on-line http://www.scilab.org, [dostęp: 01.06.2016].
• 16. Shafahi Y., Shahbazi M. J.: Optimum railway alignment, International Journal of Communications, Network and System Sciences, vol. 5, no. 9A, 2012.
• 17. Struchenkov V.I.: Mathematical models and optimization in line structure routing: survey and advanced results, International Journal Communication, Network and System Sciences, Special Issue: Models and Algorithms for Application, 2012.
• 18. Struchenkov V.I.: Per element approximation of plane curves with restrictions in Computer-Aided Design of road routes, American Journal of Systems and Software, vol. 1, no. 1, pp. 20-25, 2013.