CN105015582A - 一种列车安全通过长大坡道与小曲线组合线路的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种列车安全通过长大坡道与小曲线组合线路的方法，所述小曲线设置在长大坡道的末端，包括对列车进入长大坡道时的速度进行限速的步骤，以及对动车和所有拖车均施加制动力的步骤，其中，对动车施加的制动力等于动车在长大坡道上的坡道下滑力；对拖车施加的制动力为对应拖车在长大坡道上的坡道下滑力。对动车施加制动力采用电制动方式，对拖车施加制动力采用空气制动方式。采用上述方法后，操作简单，只需对列车进行适当限速，并通过相应制动控制，即使出现雨雪、霜冻等恶劣条件，列车也不会出现滑行，仍能安全通过长大坡道与小曲线组合的露天线路。

Description

一种列车安全通过长大坡道与小曲线组合线路的方法

技术领域

本发明涉及一种轨道交通车辆安全行驶方法，特别是一种列车安全通过长大坡道与小曲线组合线路的方法。

背景技术

目前，在某地铁项目中首次出现了长大坡道与小曲线组合的露天线路，尤其当雨雪、霜冻等恶劣条件下，列车通过该区段线路时，很可能会出现滑行，导致安全事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种操作简单，当雨雪、霜冻等恶劣条件下，列车不会出现滑行，能安全通过长大坡道与小曲线组合线路的列车安全通过长大坡道与小曲线组合线路的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种列车安全通过长大坡道与小曲线组合线路的方法，所述小曲线设置在长大坡道的末端，包括以下步骤：

第一步，对列车进入长大坡道时的速度进行限速，假设列车驶入长大坡道时的速度为v₀，单位为km/h，长大坡道和小曲线列车的总运行长度为s，单位为m，列车在长大坡道上的加速度为a，单位为m/s²，列车驶出小曲线时的速度为v₁，单位为km/h，则

$v_0\≤3.6\sqrt{{v_1}^2/3.6/3.6-2as}$

第二步，对动车和所有拖车均施加制动力，其中，对动车施加的制动力等于动车在长大坡道上的坡道下滑力；对拖车施加的制动力为对应拖车在长大坡道上的坡道下滑力。

所述第二步中，对动车施加制动力采用电制动方式，对拖车施加制动力采用空气制动方式。

所述第二步中，采用自动方式，将列车切换至制动模式，对动车和所有拖车进行制动力施加。

所述第二步中，采用定位系统对列车位置信息进行定位，当定位系统检测到列车驶入长大坡道时，将自动由正常模式切换至制动模式，当列车驶出小曲线时，又自动将列车切换至正常运行模式。

所述定位系统为ATC系统或GPRS系统。

所述第二步中，采用手动方式，对动车和所有拖车进行制动力施加，当驾驶员目视到列车驶入长大坡道时，手动将列车由正常模式切换至制动模式，当列车驶出小曲线时，再手动将列车切换至正常运行模式。

本发明采用上述方法后，操作简单，只需对列车进行适当限速，并通过相应制动控制，即使出现雨雪、霜冻等恶劣条件，列车也不会出现滑行，仍能安全通过长大坡道与小曲线组合的露天线路。

附图说明

图1是本发明中长大坡道与小曲线组合线路的结构示意图。

其中有：1.长大坡道；2.小曲线；3.直线段。

另外，图中：

v₀为列车驶入长大坡道时的速度，单位为km/h；

v₁为列车驶出小曲线时的速度，单位为km/h；

L₁长大坡道上的运行长度，单位为m；

L₂为列车在直线段的运行长度，单位为m；

s为长大坡道和小曲线列车的总运行长度，单位为m。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，一种长大坡道与小曲线组合的露天线路，为已知线路，包括长大坡道1、设置在长大坡道1末端的小曲线2和设置在小曲线2末端的一段直线段3。

上述长大坡道1和小曲线2均为本领域的技术术语，在GB 50157-2013中均有定义。

具体定义如下：

长大坡道1定义为坡度大于等于24‰，并且高差达到16m及以上的坡道。

小曲线定义为：R≤(v_max/3.91)²

上式中：R为曲线半径，单位m；v_max为列车最高运行速度，单位km/h。

在本实施例中，长大坡道1的坡度为α，取tanα＝3.48％，在长大坡道1上列车的运行长度L₁＝428m，小曲线2的曲形半径R＝350m，长大坡道和小曲线列车的总运行长度为s，且s＝638m，直线段3上列车的运行长度L₂＝60m。

另外，列车驶入长大坡道1时的速度为v₀，单位为km/h，列车驶出小曲线3时的速度为v₁＝70km/h。

一种列车安全通过长大坡道与小曲线组合线路的方法，包括以下步骤：

第一步，对列车进入长大坡道1时的速度v₀进行限速，则：

$v_0\≤3.6\sqrt{{v_1}^2/3.6/3.6-2as}$

上式中，

v₀为列车驶入长大坡道时的速度，单位为km/h；

s为长大坡道和小曲线列车的总运行长度，单位为m；本实施例中s＝638m。

v₁为列车驶出小曲线时的速度，单位为km/h；本实施例中v₁＝70km/h。

a为列车在长大坡道上的加速度，单位为m/s²；

a＝a₁-a₂

其中，

a₁为列车在长大坡道1上因自身重力导致的加速度；

a₁＝gsinα/σ

其中，g为重力加速度，α为长大坡道1的坡度，σ为列车转动惯量系数，为一常数，约等于1.1，本实施例中σ取1.07，则a₁＝0.324m/s²。

a₂为在长大坡道1上对列车施加的最小瞬时减速度。

本实施例中在长大坡道1上对列车施加的瞬时减速度a₃＝0.33m/s²，由于实际制动时，制动缸压力存在±0.15bar的固有偏差，则最小瞬时减速度为0.252m/s²，最大瞬时减速度为0.416m/s²，也即a₂＝0.252m/s²。

故a＝a₁-a₂＝0.324-0.252＝0.072m/s²。

$v_0\≤3.6\sqrt{{v_1}^2/3.6/3.6-2as}=3.6\sqrt{{70}^2/3.6/3.6-2*0.072*638}=60.9km/h,$ 也即v₀≤60.9km/h，考虑到一定裕量，最终选取v₀＝60km/h。

第二步，对动车和所有拖车均施加制动力，其中，对动车施加的制动力等于动车在长大坡道上的坡道下滑力；对拖车施加的制动力为对应拖车在长大坡道上的坡道下滑力。

对动车施加制动力优选采用电制动方式，对拖车施加制动力优选采用空气制动方式。

当采用自动方式时，只需将列车切换至制动模式，对动车和所有拖车进行制动力施加。采用定位系统，优选为ATC系统或GPRS系统，对列车位置信息进行定位，当定位系统检测到列车驶入长大坡道1时，将自动由正常模式切换至制动模式，当列车驶出小曲线2时，又自动将列车切换至正常运行模式。

当采用手动方式时，对动车和所有拖车进行制动力施加，当驾驶员目视到列车驶入长大坡道1时，手动将列车由正常模式切换至制动模式，当列车驶出小曲线2时，再手动将列车切换恢复至正常运行模式。

在手动模式下，由司机通过观察轨旁警示牌，手动给出列车即将进入该路段以及离开该路段信号，并将该信号同时送给列车网络及ATC等相关系统。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种列车安全通过长大坡道与小曲线组合线路的方法，所述小曲线设置在长大坡道的末端，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，对列车进入长大坡道时的速度进行限速，假设列车驶入长大坡道时的速度为v₀，单位为km/h，长大坡道和小曲线列车的总运行长度为s，单位为m，列车在长大坡道上的加速度为a，单位为m/s²，列车驶出小曲线时的速度为v₁，单位为km/h，则

$v_0\≤3.6\sqrt{{v_1}^2/3.6/3.6-2as}$

第二步，对动车和所有拖车均施加制动力，其中，对动车施加的制动力等于动车在长大坡道上的坡道下滑力；对拖车施加的制动力为对应拖车在长大坡道上的坡道下滑力。

2.根据权利要求1所述的列车安全通过长大坡道与小曲线组合线路的方法，其特征在于：所述第二步中，对动车施加制动力采用电制动方式，对拖车施加制动力采用空气制动方式。

3.根据权利要求2所述的列车安全通过长大坡道与小曲线组合线路的方法，其特征在于：所述第二步中，采用自动方式，将列车切换至制动模式，对动车和所有拖车进行制动力施加。

4.根据权利要求3所述的列车安全通过长大坡道与小曲线组合线路的方法，其特征在于：所述第二步中，采用定位系统对列车位置信息进行定位，当定位系统检测到列车驶入长大坡道时，将自动由正常模式切换至制动模式，当列车驶出小曲线时，又自动将列车切换至正常运行模式。

5.根据权利要求4所述的列车安全通过长大坡道与小曲线组合线路的方法，其特征在于：所述定位系统为ATC系统或GPRS系统。

6.根据权利要求2所述的列车安全通过长大坡道与小曲线组合线路的方法，其特征在于：所述第二步中，采用手动方式，对动车和所有拖车进行制动力施加，当驾驶员目视到列车驶入长大坡道时，手动将列车由正常模式切换至制动模式，当列车驶出小曲线时，再手动将列车切换至正常运行模式。