Modelowanie krzywych przejściowych modernizowanych linii kolejowych Modelling of transition curves of the railway lines during modernization

Pełen tekst

(1)PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 114. Transport. 2016. Piotr Chrostowski &

(2)

(3) !

(4) * %

(5) (

(6). (89058/+;0;&<%/+8$?&0;&< MODERNIZOWANYCH LINII KOLEJOWYCH =

(7) : ! 2016. Streszczenie: %

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17) ! F %

(18)

(19)

(20) (

(21)

(22)

(23)

(24)

(25) . Przedstawiono podstawowe charakterystyki geometryczne i kinematyczne.

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34) F %

(35)

(36) (

(37) sposobem doboru dopuszczalnych

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45) F %

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56) przepisy oraz wytyczne do projektowani

(57)

(58) F !

(59) B

(60)

(61) *

(62) *

(63)

(64)

(65) . 1. WPROWADZENIE &

(66)

(67)

(68)

(69)

(70) (

(71)

(72) kolejowych. W ostatnich latach (

(73)

(74)

(75)

(76) techniki kolejowej w budowie, utrzymaniu u eksploatacji modernizowanych linii kolejowych. %

(77)

(78) * ( (

(79)

(80) £

(81) (

(82)

(83)

(84) * oraz wykonania i utrzymania w procesie eksploatacji. Zatem

(85) ( ( nad (

(86)

(87)

(88) ( £

(89) * jak ma to miejsce w wielu krajach Europy zachodniej oraz USA i Japonii. W pracy przedstawiono podstawowe zasady wymiarowania takich krzywych zgod

(90) F %

(91)

(92) (

(93) * ( stosowania

(94)

(95) ( F.

(96) 40. Piotr Chrostowski. 2. /;.8/%/$8.057=(0 GEOMETRYCZNYCH +

(97) (

(98) £. (

(99)

(100) !F + *

(101) ( (

(102)

(103) ([1], [5], [6]). :

(104)

(105) @ .

(106)

(107) £ teria: kryterium bezpiecznego i komfortowego prowadzenia ruchu kolejowego, (

(108)

(109)

(110)

(111) (

(112)

(113)

(114)

(115) geometrycznego. & (

(116)

(117)

(118)

(119)

(120) F ' ! #

(121)

(122)

(123)

(124)

(125)

(126)

(127)

(128) F "

(129)

(130)

(131)

(132)

(133)

(134)

(135)

(136)

(137)

(138)

(139)

(140) (era w

(141)

(142) F Modelowanie przyspieszenia

(143) (

(144)

(145)

(146)

(147)

(148)

(149) oraz rampy prze. )

(150)

(151)

(152) * (

(153)

(154) ! poprzez ograniczenie wyboru modeli geometrycznych do pewnej puli dobrze zdefiniowa

(155)

(156) F + (*

(157)

(158)

(159)

(160)

(161)

(162)

(163) * F

(164)

(165)

(166) . Wymia

(167)

(168)

(169)

(170)

(171) £ ploatacji takie jak przyspieszenie boczne, przyrost przyspieszenia

(172)

(173)

(174) na rampie F &

(175)

(176)

(177)

(178)

(179) £

(180)

(181)

(182)

(183)

(184) F ,

(185)

(186)

(187)

(188)

(189)

(190) £ (

(191)

(192) efgh = max(j*(V)/jV) i ofgh = max(jp(V)/jV) istotne znaczenie

(193)

(194)

(195)

(196) F Przede wszystkim warto zau

(197) (* (

(198)

(199)

(200) F &

(201)

(202) (

(203)

(204)

(205)

(206)

(207)

(208)

(209) (

(210)

(211)

(212)

(213)

(214) !

(215) *

(216)

(217) £ F

(218) *

(219)

(220) .

(221)

(222)

(223)

(224)

(225)

(226)

(227) F .

(228)

(229)

(230)

(231)

(232) *

(233)

(234)

(235)

(236) ([2], [3], [11])F %

(237) ( *

(238)

(239) paraboli 3go stopnia q = 9 /6/^ w postaci funkcji jawnej o(). Ogranic

(240)

(241) projektantom i wykonaw*

(242)

(243)

(244)

(245)

(246)

(247) &+& z licznymi modelami znanych z literatury [1], [3], [5]-[7], [9], [11], [13], [14] oraz sto

(248)

(249)

(250)

(251) wg pozycji [2], [10], [11]. Kryterium drugie

(252)

(253) £

(254) F &

(255)

(256)

(257)

(258) .

(259)

(260)

(261) . 41.

(262)

(263) #

(264) * a !

(265)

(266) £

(267)

(268)

(269) z jakimi maszyn

(270) x

(271)

(272) ~. Problemy

(273)

(274)

(275)

(276) nowoczesne

(277)

(278) #

(279) ometryczny (precyzyjna tachimetria, pomiary GNSS, skaning laserowy)*

(280)

(281)

(282)

(283)

(284)

(285)

(286) £ towanie. )

(287)

(288)

(289)

(290)

(291)

(292) £ mego podbijania toru, w wyniku których

(293) &+&

(294)

(295) (

(296) . £

(297)

(298)

(299)

(300)

(301) F Z praktycznego punktu widzenia przy modelowaniu

(302) uje sto a strefa

(303)

(304) ; – co jest

(305)

(306)

(307) st (0) = 0. %

(308) milimetra na znacznych

(309)

(310) F G

(311) ;

(312) £

(313)

(314) (

(315)

(316) F % B *

(317)

(318) to klotoida, krzywa Blossa, cosinusoida

(319) F %

(320)

(321) @ (

(322)

(323)

(324) F

(325)

(326)

(327)

(328)

(329)

(330)

(331) *

(332) £

(333)

(334)

(335)

(336)

(337)

(338) ( o ok. B F )

(339) ;^

(340)

(341) « ]

(342)

(343) * (

(344)

(345)

(346)

(347) F )

(348)

(349)

(350)

(351)

(352)

(353)

(354) znaczenie.. Rys. 1. =

(355) q(u)

(356) . >

(357)

(358)

(359) F =

(360) (

(361) (

(362)

(363)

(364)

(365) F )

(366)

(367) * ( trajektoria ruchu

(368)

(369)

(370)

(371) .

(372)

(373)

(374) te(

(375)

(376)

(377)

(378)

(379)

(380) w systemie pojazdtorF = (

(381)

(382)

(383)

(384)

(385)

(386) F Jednak tego typu hipotezy

(387)

(388) *

(389) £ czenia to przynajmniej

(390)

(391)

(392)

(393)

(394)

(395) £ nowego z torem ([4], [6], [13], [14]). Zatem p

(396)

(397)

(398) ( kwestia wprowadzania tych krzywych do standardów wykonawczych - jak.

(399) 42. Piotr Chrostowski. ma to .

(400)

(401) *

(402) *

(403) ( F &

(404) * #

(405) x"GY{~

(406) postaci kloto

(407)

(408)

(409) ! #

(410) odcinkami nieliniowymi tak, aby przebieg krzywizny sp

(411)

(412) x

(413)

(414)

(415) ~F

(416) ( .

(417)

(418)

(419) G* %

(420) '

(421)

(422) *

(423)

(424) * :"/*

(425)

(426)

(427)

(428)

(429) 130 km/h (Japonia Shinkansen) a 160 ;F )

(430)

(431)

(432) (

(433)

(434)

(435) (

(436) – podsypkowej

(437) F. 3. 0;/058/+;0;&<%/+8$?&0;&< 05.8?&8MODERNIZACJI LINII )

(438)

(439) !

(440)

(441)

(442)

(443)

(444) £ nia oraz

(445)

(446) !

(447)

(448)

(449) F )

(450) * (oraz paraboli 3go stopnia)

(451)

(452) £

(453)

(454)

(455)

(456) !*

(457) #

(458)

(459) (

(460)

(461) (

(462)

(463)

(464)

(465) ;*

(466)

(467)

(468)

(469)

(470)

(471) ( F R

(472)

(473) (

(474)

(475)

(476) x £

(477) ~

(478)

(479) * (

(480)

(481)

(482) jest zaprojektowana zgodnie z

(483) ( równaniach: s(u) = s c o(u). (1). p(u) = p c o(u). (2). gdzie: s(u), p(u) - # * s -

(484)

(485) * p -

(486)

(487) * o(u) - #

(488)

(489)

(490)

(491)

(492) .. G

(493) #

(494)

(495) prze skutkuje niekorzystnym

(496) (

(497) £.

(498)

(499)

(500)

(501) F "

(502)

(503)

(504) £

(505) ; – 230 km/h pokazuje rys. 2..

(506)

(507)

(508) . 43. Rys. 2. G

(509) (

(510)

(511)

(512)

(513)

(514)

(515) rampy ¬

(516)

(517) ; – 230 km/h. ) ( #

(518)

(519) * (

(520)

(521)

(522)

(523)

(524)

(525)

(526)

(527) ( wcze usu

(528)

(529) * ( (

(530)

(531)

(532)

(533)

(534)

(535)

(536) prostoliniowej. W przypadku inwestycji takich jak modernizacja nie stanowi to problemu

(537)

(538)

(539)

(540)

(541)

(542)

(543)

(544) £

(545)

(546) F . 3.1. %/8./;58.;&+5800+7$&;&< AKTACH PRAWNYCH

(547)

(548) £

(549)

(550)

(551) kompletnego profilu

(552) F G

(553)

(554)

(555) (

(556)

(557) £ wych. W( to

(558)

(559)

(560) £ F Fakt ten

(561)

(562) (

(563)

(564)

(565) £

(566) F

(567)

(568) (

(569)

(570) £ (

(571)

(572)

(573)

(574)

(575)

(576) £

(577)

(578) F Y .

(579)

(580)

(581)

(582) wne. Norma [3]

(583)

(584) parametrów normal i exceptional. &

(585) (

(586) z komfortem

(587) !

(588)

(589) *

(590) £

(591)

(592)

(593)

(594)

(595)

(596)

(597) £ metrycznego. P

(598)

(599)

(600)

(601) £

(602)

(603)

(604)

(605)

(606)

(607)

(608) £ F % ( exceptional

(609) (

(610)

(611)

(612)

(613)

(614) £ n

(615)

(616)

(617)

(618)

(619) * .

(620) 44. Piotr Chrostowski. (

(621)

(622) (

(623)

(624)

(625)

(626)

(627)

(628) F G

(629)

(630) (

(631) .

(632) !£ stwem prowadzenia ruchu. &

(633)

(634) &+& &+ # [12] progi P1, P2 i P3 ozna

(635)

(636) ( *

(637)

(638)

(639) . S

(640) one

(641)

(642) .

(643)

(644)

(645)

(646)

(647)

(648)

(649)

(650)

(651)

(652) x

(653) ~F &

(654)

(655)

(656) kinematycznych i geometrycznych obydwu dokumentów

(657)

(658) @ * (

(659) kolejowa

(660)

(661) P1 i P2 próg normal limit, natomiast P3 jest odpowiednikiem exceptional limit

(662) F %

(663)

(664) &+& &+

(665)

(666)

(667)

(668) P1*

(669)

(670)

(671) ciom

(672) (

(673)

(674) & F &

(675) P2 otwiera zatem (

(676) . :(

(677) na modernizowanych liniach, których stan techniczny i geometryczny ulega istotnej poprawie w wyniku prowadzonych prac budowlanych. Instrukcja [12]

(678)

(679)

(680) £ *

(681)

(682) (

(683)

(684) P2. Wymagane tu

(685) !

(686) £

(687)

(688)

(689)

(690) P1 i wykazanie, (

(691)

(692) nie ma (

(693)

(694)

(695)

(696)

(697) F. 3.2. 0;/058=ADKICH KRZYWYCH %/+8$?&0;&< Przedstawiona w normie [3]

(698)

(699)

(700)

(701) £

(702)

(703) F /

(704)

(705)

(706)

(707) *

(708) gradientów

(709) !

(710) (

(711)

(712) (

(713) £ F ( #

(714) * (

(715)

(716)

(717)

(718)

(719)

(720) jedynie F /

(721)

(722) # £ zwala na dobranie

(723) w celu zachowania identyczn

(724) i gradientów. =(

(725)

(726)

(727)

(728)

(729)

(730) krzywej pokazuje rys 3. G

(731)

(732) ( (

(733)

(734)

(735)

(736)

(737) F {

(738)

(739) £.

(740)

(741)

(742)

(743)

(744)

(745) *

(746) (

(747) F %

(748)

(749) £

(750)

(751)

(752)

(753)

(754)

(755) (

(756)

(757) * ( F ,

(758)

(759) £

(760) (

(761)

(762)

(763)

(764)

(765) £

(766)

(767) * ( (

(768)

(769) u parametrów geometrycznych,

(770)

(771)

(772)

(773)

(774)

(775)

(776)

(777) F.

(778)

(779)

(780) . 45. Rys. 3F =

(781)

(782)

(783) o(V) przy v = 7wyVF

(784) ( .

(785)

(786)

(787) doboru istotnych parametrów geometrycznych

(788) *

(789)

(790) ( nie wprowadzi £

(791)

(792)

(793) ([1], [9]), który

(794) £ szy*

(795)

(796)

(797) (

(798) \F ) .

(799)

(800)

(801)

(802) F &

(803) # podano w równaniu x~F {

(804)

(805)

(806)

(807)

(808)

(809)

(810)

(811)

(812)

(813)

(814)

(815)

(816) geometrycznych

(817)

(818)

(819) - F 4 {}~ c v / , ^1 , ^2 , P, 4 (P) =z max + 4 c T \ a ,` ` . . ,. (3). ,. Gdzie: 4 {}~ – .

(820)

(821)

(822) * v –

(823)

(824)

(825) - * / , ^1 , ^2 – szukane parametry geometryczne i- x! £ ~* TK –

(826) @ * 4 (P) – #

(827)

(828)

(829)

(830)

(831)

(832) (

(833) * 4 – .

(834)

(835) @

(836) oceny

(837)

(838) * y / , ^1 , ^2 , P –

(839) @

(840) (

(841)

(842) £ nych i kinematycznych i- F. & [12], gdzie w module A.3 §3 Ust.1. z

(843) zapis o wielokryterialnym spojrzeniu na proces projektowania oraz o iteracyjnym sposobie

(844)

(845)

(846) F &

(847)

(848)

(849) (£

(850)

(851)

(852)

(853)

(854)

(855)

(856)

(857) £ nej potrzebyF )

(858)

(859)

(860) sposób faworyzowane poprzez nie

(861)

(862)

(863)

(864) F = ( £

(865)

(866) ;;

(867)

(868) (

(869)

(870)

(871)

(872)

(873) .

(874)

(875) ;*]

(876)

(877)

(878)

(879) '

(880) F.

(881) 46. Piotr Chrostowski. ) ( faktów

(882) * (

(883)

(884)

(885)

(886)

(887) £

(888)

(889)

(890)

(891)

(892)

(893)

(894)

(895) F =

(896)

(897)

(898)

(899) ane na wybór konkretnych

(900)

(901)

(902)

(903)

(904)

(905) * a

(906) £ winien na drodze optymalizacji ([8], [13], [14])F % £

(907)

(908)

(909)

(910)

(911)

(912)

(913) . £ *

(914) x

(915)

(916) *

(917) ~F Wynika z tego rów (* (

(918)

(919)

(920)

(921) (

(922)

(923) £

(924) * (

(925)

(926) .

(927)

(928) ( (

(929)

(930) F Na rysunku 4 pokazano

(931) (

(932)

(933) s (

(934)

(935)

(936)

(937) w

(938)

(939)

(940)

(941) .. Rys. 4F )

(942) ( .

(943) (

(944)

(945) # .

(946)

(947)

(948)

(949)

(950)

(951)

(952) . /

(953)

(954)

(955)

(956)

(957) o = jp(V)/jV, w prosty spo

(958) (

(959) . (

(960) F # jp(V)/jV \ @

(961) £ (

(962)

(963)

(964)

(965)

(966)

(967)

(968)

(969) o(V) w po

(970) V = P/2. Technika iteracyjna jest korzystna do implementacji w programach komputero*

(971)

(972)

(973)

(974)

(975)

(976) !

(977)

(978)

(979)

(980) ( y(4).

(981)

(982) (

(983) 4 = /y. (4). gdzie

(984)

(985)

(986)

(987) krzywej Blossa, cosinusoidy i sinusoidy: g = 1,5, >g = /2, = 2 ([3], [9]). "

(988)

(989) .

(990)

(991)

(992)

(993)

(994)

(995) ! x]~-(9). Indeksy sin i klot

(996)

(997)

(998)

(999) F p (u) = p . . `. u.. . sin . `. u. (5).

(1000)

(1001)

(1002) . . . p (V) = p c , . `. o (V) =. f () f. =pc. { 9,c`. . {. . 9,c`. o = o = p c . ^ = 2 c Tp. { 9,c }~. .. . .. sin . { 9,c`. { 9,c`. { ` 9,. cos . V%. { ` 9,. 47. (6). V. cos(2) = 2 c p. (7). { 9,c`. \ = 2 c ^ g o = o g . . (8). (9). /

(1003) F 4 oraz równanie (4~ * (

(1004)

(1005) '

(1006) .

(1007) ;*] (

(1008) *

(1009)

(1010)

(1011)

(1012)

(1013) £

(1014)

(1015) 4 = 1,36 * ( £ ( '

(1016) ( y = 1,1 £.

(1017)

(1018)

(1019)

(1020)

(1021)

(1022) (£

(1023)

(1024)

(1025)

(1026)

(1027)

(1028) zredukowanej (

(1029) £ nej linii.

(1030)

(1031) (

(1032) (*

(1033) (

(1034) izacji w trudnych warunkach terenowych.. 4. PODSUMOWANIE &

(1035)

(1036)

(1037)

(1038)

(1039)

(1040) # F '

(1041)

(1042) £ kupu dodatkowego terenu. W ,

(1043)

(1044)

(1045)

(1046) £

(1047) F % &

(1048) (*

(1049) *

(1050) modernizacja linii kolejowej jest

(1051)

(1052)

(1053) (

(1054)

(1055)

(1056)

(1057) F

(1058)

(1059)

(1060) *

(1061)

(1062)

(1063)

(1064)

(1065)

(1066)

(1067)

(1068)

(1069)

(1070)

(1071) ,

(1072)

(1073) £ szone

(1074)

(1075)

(1076)

(1077)

(1078) F /

(1079)

(1080)

(1081) £

(1082)

(1083)

(1084) ich