Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Identification of Transition Curves in Vehicular Roads and Railways

Koc W.

Logistics and Transport

|

2015

|

Vol. 28, No. 4

31--42

EN

In the paper attention is focused on the necessity to systematize the procedure for determining the shape of transition curves used in vehicular roads and railway routes. There has been presented a universal method of identifying curvature in transition curves by using differential equations. Curvature equations for such known forms of transition curves as clothoid, quartic parabola, the Bloss curve, cosinusoid and sinusoid, have been worked out and by the use these equations it was possible to determine some appropriate Cartesian coordinates. In addition some approximate solutions obtained in consequence of making certain simplifying assumptions orientated mainly towards railway routes, have been provided. Notice has been taken of limitations occurring in the application of smooth transition curves in railway systems, which can be caused by very small values of the horizontal ordinates in the initial region. This problem has provided an inspiration for finding a new family of the so-called parametric transition curves, being more advantageous not only over the clothoid but also over cubic parabola as far as dynamics is concerned.

2

Optimisation of polynomial railway transition curves of even degrees

Zboiński K., Woźnica P.

Archives of Transport

|

2015

|

Vol. 35, iss. 3

71--86

EN

This paper represents new results obtained by its authors while searching for the proper shape of polynomial railway transition curves (TCs). The search for the proper shape means the evaluation of the curve properties based on chosen dynamical quantities and generation of such shape with use of mathematically understood optimisation methods. The studies presented now and in the past always had got a character of the numerical tests. For needs of this work advanced vehicle model, dynamical track-vehicle and vehicle-passenger interactions, and optimisation methods were exploited. In this software complete rail vehicle model of 2-axle freight car, the track discrete model, and non-linear description on wheel-rail contact are used. That part of the software, being vehicle simulation software, is combined with library optimisation procedures into the final computer programme. The main difference between this and previous papers by the authors are the degrees of examinated polynomials. Previously they tested polynomial curves of odd degrees, now they focus on TCs of 6th, 8th and 10th degrees with and without curvature and superelevation ramp tangence in the TC’s terminal points. Possibility to take account of fundamental demands (corresponding values of curvature in terminal points) concerning TC should be preserved. Results of optimisation are compared both among themselves and with 3rd degree parabola. The aim of present article is to find the polynomial TCs’ optimum shapes which are determined by the possible polynomial configurations. Only one dynamical quantities being the results of simulation of railway vehicle advanced model is exploited in the determination of quality function (QF1). This is: minimum of integral of vehicle body lateral acceleration.

3

Transition curves shaping in a road engineering

Grabowski R.

Reports on Geodesy

|

2011

|

z. 1/90

149-155

EN

The theory of shaping a transition curves which have employment in road and railroads is object of consideration in professional literature still. Can seem, that solutions existing in the form circled arch, clothoid and cubical parabola do not make fields for new research and investigation. It is possible to say, that everything it make in this area already and it is possible to regard this topic as historic. However, it turns out, that it does not know science limitations. Ideas of new solutions emerge still in range of satisfying by it a different criteria. From time to time knowledge turns out useful for research in this topic from relational domains greatly.

4

Parametryczna krzywa przejściowa dla dróg kolejowych

Koc W.

Przegląd Komunikacyjny

|

2011

|

Nr 9-10

52-56

PL

Zakres stosowania krzywych przejściowych o nieliniowej zmianie krzywizny na drogach kolejowych jest, jak dotąd, bardzo ograniczony. W pracy (przeprowadzając stosowną analizę) wskazano na główną przyczynę takiego stanu rzeczy - bardzo małe wartości rzędnych poziomych w rejonie początkowym, w praktyce często wręcz niemożliwe do realizacji. Postanowiono więc poszukać nowej postaci krzywej przejściowej, rezygnując z warunku zerowania się pochodnej krzywizny w punkcie początkowym i wprowadzając tam pewne zaburzenie (mniejsze jednak niż występujące w paraboli trzeciego stopnia). Wykorzystując metodę identyfikacji krzywizny za pomocą równań różniczkowych wyznaczono równanie odpowiedniej krzywej przejściowej, którą - z uwagi na występujący parametr C - określono mianem parametrycznej krzywej przejściowej. Krzywa ta charakteryzuje się łagodnym przebiegiem krzywizny w rejonie wejścia w łuk kołowy, a przyjęcie odpowiedniej wartości parametru C [epsilon] (0,1) zależy od konkretnej sytuacji geometrycznej i następuje w wyniku analizy wartości rzędnych poziomych w rejonie początkowym krzywej przejściowej.

EN

The range of the applying of the transition curves of non-linear change of a curvature in the field of railways is, as yet, very limited. In this work (by carrying out appropriate analysis) the main reason for this state - a very small value of the vertical ordinates in the initial area . has been indicated. The small values of ordinates are often impossible to achieve in practice. Therefore it has been decided to look for a new form of transition curve abandoning of the condition of zeroing the derivative of curvature at the start point and providing in this area some disturbance (but smaller than caused by using the parabola of the third degree). Applying the method of identification curves using the differential equations, the corresponding transition curve has been obtained. The curve, because of its parameter C, has been named as a parametric transition curve. This curve characterizes of a mild curvature in the region of achieving a circular arc. The process of adoption of appropriate value for the parameter C [epsilon] (0,1) depends on the particular geometric situation and is effected in the way of the analysis of the horizontal ordinates of the curve in the vicinity of its initial area.

5

Wykorzystanie zaawansowanego modelu dynamicznego pojazdu w optymalizacji kształtu kolejowych krzywych przejściowych

Zboiński K., Woźnica P.

Logistyka

|

2010

|

nr 4

PL

Niniejszy artykuł opisuje koncepcję i metodę poszukiwania właściwego kształtu kolejowych krzywych przejściowych. W koncepcji oraz metodzie wykorzystuje się zaawansowany model dynamiczny układu tor-pojazd, z możliwością symulacji, oraz matematycznie rozumiane metody optymalizacji. Oczywiście w artykule przedstawiono podstawy jak i najważniejsze szczegóły metody. Są one uzupełnione o opis oprogramowania zbudowanego dla efektywnego rozwiązania zagadnienia kształtowania (optymalizacji) krzywych przejściowych. Na koniec, całkiem obszernie przedstawione zostały wyniki generowane przez oprogramowanie.

EN

This paper describes the concept and method by present authors of searching for proper shape of transition curves. In the concept and the method the advanced dynamical model of vehicle-track system, capable of simulation, and mathematically understood optimisation methods are exploited. Principles and the most important details of the method are obviously represented in the paper. They are supplemented with description of the software built to solve the issue of transition curves formation (optimisation) effectively. At the end results generated by this software are presented quite comprehensively.

6

Optimisation of the railway transition curves' shape with use of vehicle-track dynamical model

Zboiński K., Woźnica P.

Archives of Transport

|

2010

|

Vol. 22, iss. 3

387-407

EN

The concept and the method by present authors of searching for proper shape of transition curves are described in present paper. Short literature survey provides a background for such description. In the concept and method the advanced dynamical model of vehicle-track system, capable of simulation, and mathematically understood optimisation methods are exploited. Polynomial transition curve of any order can be optimised with the method proposed. Components of angular velocity and acceleration of transportation are presented for such curve in the paper. Thanks to them kinematical properties of the curve are represented in precise way in the dynamical model. As concerns the method, its principles and the most important details are discussed in the paper. Information about the method is extended by description of the software built to carry out the curve formation (optimisation) effectively. At the end, examples of the results generated by this software are presented and discussed.

PL

W niniejszym artykule opisano autorską koncepcję i metodę poszukiwania właściwego kształtu kolejowych krzywych przejściowych. Krótki przegląd literatury stanowi tło dla tego przedstawienia. Tak w koncepcji jak i w metodzie wykorzystano zaawansowany model dynamiczny układu tor-pojazd, z możliwością symulacji oraz matematycznie rozumiane metody optymalizacji. Zaproponowana metoda umożliwia optymalizację wielomianowych krzywych przejściowych dowolnego stopnia. W artykule przedstawiono składowe prędkości i przyspieszenia kątowego ruchu unoszenia dla takiej krzywej. Dzięki nim w sposób dokładny odwzorowano własności kinematyczne krzywej w modelu dynamicznym. W zakresie metody, w artykule opisano jej podstawy oraz najważniejsze szczegóły. Informację o metodzie rozszerzono opisem oprogramowania zbudowanego dla efektywnego kształtowania (optymalizacji) krzywych. Na koniec przedstawiono i omówiono przykłady wyników wygenerowanych przez to oprogramowanie.

7

Analiza wpływu krzywych przejściowych na prędkość i bezpieczeństwo dróg na podstawie studiów w symulatorze jazdy

Żakowska L.

Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji w Krakowie. Seria: Materiały Konferencyjne

|

2009

|

Nr 89, z. 146

261-281

PL

Prezentowane w niniejszej pracy badania są częścią projektu naukowo-badawczego (Grant MNiSW nr N N509 2078 33), dotyczącego zasad geometrycznego projektowania dróg i ich otoczenia w aspekcie poprawy bezpieczeństwa dróg. Badania eksperymentalne przeprowadzono w symulatorze jazdy w laboratorium CRISS, w Włoskim Międzyuczelnianym Centrum Naukowo-Badawczym Bezpieczeństwa Dróg w Rzymie. Uzyskane w efekcie realizacji projektu wyniki dotyczą zarówno weryfikacji eksperymentalnej metody badawczej, jak również zależności pomiędzy projektowymi parametrami dróg zamiejskich i bezpieczeństwem jazdy, wynikającym z percepcji kierowców w czasie jazdy oraz z przyjmowanej prędkości jazdy. Celem prezentowanej tu części badań jest wyjaśnienie przyczyn niebezpiecznych zachowań kierowców podczas pokonywania łuków. Do najważniejszych wyników należy rozpoznanie efektywności klotoidy. Wyniki badań przeprowadzonych w środowisku symulatora jazdy położyły nowe światło na percepcyjne i behawioralne aspekty klotoid jako krzywych przejściowych, ujawniając bardziej bezpieczne zachowania kierowców podczas negocjowania łuków z klotoidami. Analizy potwierdziły również efektywność obydwu wskaźników eksperymentalnych, patologicznego dyskomfortu i dyspersji toru jazdy, które ukazują ważne zależności pomiędzy projektowymi parametrami dróg i zachowaniami kierowców podczas jazdy, wskazując na wzrost zagrożenia bezpieczeństwa jazdy wraz ze wzrostem kategorii drogi i ze wzrostem krzywizny łuku. Uzyskane zależności dotyczące parametrów projektowych łuków drogowych, w szczególności krzywych przejściowych, warte są podkreślenia, gdyż mogą mieć zasadniczy wpływ na tworzenie bardziej bezpiecznego systemu transportu.

EN

This study presents part of the research project (Grant MNiSW N N509 2078 33) which deals with geometrical aspects of spatial road design that enhance road safety. The main aim was to test the driver's behavior and speed effects of driving through rural roads of different categories and geometric parameters (width and number of driving lanes, curvatures, horizontal curves with and without transition curves). The laboratory experiment, pilot studies and the main experimental works were conducted at driving simulation laboratory of Italian Interuniversity Research Centre of Road Safety, CRISS. Analysis presented in the paper are focusing on relations between experimental variables and driver's behavior related to driving speed and other advanced behavioral indicators connected to driving trajectory, speed choice, risk perception and curve geometry. An important aspect of this simulation method is that it allows a systematic study of relationships between road design parameters and driving behavior, which is very difficult to organize in on-site studies. Regarding road curve perception, the major finding deals with the effectiveness of the clothoid as a transition curve. The results of this experimental study in driving simulator put in light the perceptual and behavioral effects of clothoids as transition curves during curve negotiation, presenting safer behavior on curves with clothoids, than with curves without them. Both experimental indicators, pathologic discomfort and trajectory dispersion, shows an important relationship between road design parameters and driving behavior on road curves, presenting the increase of risk with road category increase coupled with decreasing curve radius. The general conclusion of this study results is that advanced techniques of visualization and simulation of road environment can disclose the relationships between design road parameters and behavioral aspects important for creating safer transportation systems.

8

Klotoida i inne krzywe przejściowe

Kobryń A.

Drogownictwo

|

2008

|

nr 6-7

189-195

PL

Klotoida, o liniowej zmianie krzywizny, jest najczęściej stosowaną krzywą przejściową. Są inne krzywe, których zmiana krzywizny jest bardziej gładka, jak na przykład krzywa Bossa, Grabowskiego, Auberlena czy Kleina. Krzywe te mają różne rozkłady przyrostu krzywizny.

EN

Clothoid, having linear change of curvature, is the most often used as transition curve. There are other curves with more smooth curvature such as for example: Boss, Grabowski, Auberlan or Klein curves. These curves have various distributions of curvature change.