【摘 要】
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随着我国经济发展,中西部地区高速铁路建设项目逐渐增多,中西部地区以山岭地形为主,地势起伏变化剧烈。为了能够尽快克服高差、绕避不良地质、节省工程投资,在纵断面设计中采用了较多的长大坡道,但长大坡道的设置对列车运行会造成诸多不利影响,因此开展长大坡道设置对动车组运行的影响研究具有十分重要的意义。本文通过建立高速铁路长大坡道设计仿真系统从长大下坡道行车安全性、长大上坡道动车组运行与坡度坡长适应性、列车过
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随着我国经济发展,中西部地区高速铁路建设项目逐渐增多,中西部地区以山岭地形为主,地势起伏变化剧烈。为了能够尽快克服高差、绕避不良地质、节省工程投资,在纵断面设计中采用了较多的长大坡道,但长大坡道的设置对列车运行会造成诸多不利影响,因此开展长大坡道设置对动车组运行的影响研究具有十分重要的意义。本文通过建立高速铁路长大坡道设计仿真系统从长大下坡道行车安全性、长大上坡道动车组运行与坡度坡长适应性、列车过分相、线路运输能力等方面对长大坡道设置对动车组运行的影响进行了研究分析,并结合渝昆高铁中各长大坡道方案进行了研究探讨。综合各方面研究结果,本文主要工作和研究结论如下:（1）对于运营时速350km/h动车组,综合考虑坡顶末速度不低于设计速度70%的要求及制动故障情况行车安全性,纵断面设计中坡度及坡段长度可参考以下设置:坡段长度在15‰及以下坡度不作限制,20‰坡段长度不大于43.6km,25‰坡段长度不大于19.5km,30‰坡段长度不大于10km,35‰坡段长度不大于6km。（2）当动车组列车在长大上坡道采用自动过分相操纵方式时,在20‰以上坡度列车需保证电分相入口速度大于等于110km/h,在10‰及以上坡度列车需保证入口速度大于等于80km/h,坡度在10‰以下入口速度需保持在60km/h以上,尤其需注意入口速度为60km/h时在坡度大于15‰的电分相区,可能无法满足安全性要求。对于入口速度过低、坡度过大的困难情况,建议在电分相入口前设置缓坡加速或者将电分相区设置在缓坡段。（3）综合考虑动车组在长大下坡道紧急制动距离满足《京津城际铁路技术管理办法》要求和列车追踪时间间隔满足小于等于5min的要求,通过仿真分析,列车需采取限速措施,运营速度350km/h动车组在坡度为-15‰、-20‰、-25‰、-30‰、-35‰且坡长大于6500m的长大下坡道速度应分别保持在342km/h、334km/h、326km/h、314km/h、278km/h以下,以满足规范要求。（4）对渝昆高速铁路三种长大坡道方案进行仿真研究,通过对列车区段平均运行速度、运行时分、运行能耗等方面综合分析,认为以30‰为主的综合坡度方案最佳,推荐选取此坡度方案,且与实际选取方案相同。（5）基于MATLAB平台,建立了动车组模型,构建了列车运行节能、节时操纵策略算法,考虑长大坡道对动车组行车影响因素,开发了高速铁路长大坡道设计仿真软件,为线路纵断面设计与方案比选、动车组实车运行试验、长大坡道影响因素研究等工作提供帮助。
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