MODERNIZOWANYCH LINII KOLEJOWYCH

Transkrypt

1 PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 114 Transport 2016 Piotr Chrostowski MODERNIZOWANYCH LINII KOLEJOWYCH : 2016 Streszczenie:. Przedstawiono podstawowe charakterystyki geometryczne i kinematyczne sposobem doboru dopuszczalnych przepisy oraz wytyczne do projektowani 1. WPROWADZENIE kolejowych. W ostatnich latach techniki kolejowej w budowie, utrzymaniu u eksploatacji modernizowanych linii kolejowych. oraz wykonania i utrzymania w procesie eksploatacji. Zatem nad jak ma to miejsce w wielu krajach Europy zachodniej oraz USA i Japonii. W pracy przedstawiono podstawowe zasady wymiarowania takich krzywych zgod- stosowania

2 40 Piotr Chrostowski 2. GEOMETRYCZNYCH ([1], [5], [6]). teria: kryterium bezpiecznego i komfortowego prowadzenia ruchu kolejowego, geometrycznego. era w Modelowanie przyspieszenia oraz rampy prze-. poprzez ograniczenie wyboru modeli geometrycznych do pewnej puli dobrze zdefiniowa-. Wymia- ploatacji takie jak przyspieszenie boczne, przyrost przyspieszenia na rampie = max (()/) i = max (()/) istotne znaczenie Przede wszystkim warto zau- ([2], [3], [11]) paraboli 3go stopnia = /6 w postaci funkcji jawnej (). Ogranicprojektantom i wykonaw- z licznymi modelami znanych z literatury [1], [3], [5]-[7], [9], [11], [13], [14] oraz sto- wg pozycji [2], [10], [11]. Kryterium drugie

3 41 a z jakimi maszyn. Problemy nowoczesne ometryczny (precyzyjna tachimetria, pomiary GNSS, skaning laserowy) towanie. mego podbijania toru, w wyniku których Z praktycznego punktu widzenia przy modelowaniu uje sto- a strefa co jest (0) =0. milimetra na znacznych to klotoida, krzywa Blossa, cosinusoida o ok. znaczenie. Rys. 1. () trajektoria ruchu tew systemie pojazdtor Jednak tego typu hipotezy czenia to przynajmniej nowego z torem ([4], [6], [13], [14]). Zatem p kwestia wprowadzania tych krzywych do standardów wykonawczych - jak

4 42 Piotr Chrostowski ma to postaci kloto- odcinkami nieliniowymi tak, aby przebieg krzywizny sp 130 km/h (Japonia Shinkansen) a 160 podsypkowej 3. MODERNIZACJI LINII nia oraz (oraz paraboli 3go stopnia) R jest zaprojektowana zgodnie z równaniach: () = () (1) () = () (2) gdzie: (),() () -. prze- skutkuje niekorzystnym 230 km/h pokazuje rys. 2.

5 43 Rys. 2. rampy 230 km/h wcze- usu prostoliniowej. W przypadku inwestycji takich jak modernizacja nie stanowi to problemu 3.1. AKTACH PRAWNYCH kompletnego profilu wych. W to Fakt ten wne. Norma [3] parametrów normal i exceptional. z komfortem metrycznego. P exceptional n

6 44 Piotr Chrostowski stwem prowadzenia ruchu. [12] progi P1, P2 i P3 ozna-. S one kinematycznych i geometrycznych obydwu dokumentów kolejowa P1 i P2 próg normal limit, natomiast P3 jest odpowiednikiem exceptional limit P1ciom P2 otwiera zatem. na modernizowanych liniach, których stan techniczny i geometryczny ulega istotnej poprawie w wyniku prowadzonych prac budowlanych. Instrukcja [12] P2. Wymagane tu P1 i wykazanie, nie ma 3.2. ADKICH KRZYWYCH Przedstawiona w normie [3] gradientów jedynie zwala na dobranie w celu zachowania identyczn i gradientów. krzywej pokazuje rys 3. u parametrów geometrycznych,

7 45 Rys. 3() przy = doboru istotnych parametrów geometrycznych nie wprowadzi ([1], [9]), który szy podano w równaniu geometrycznych -,1, 2,, () = + max (3),,, Gdzie: -,1, 2 szukane parametry geometryczne i- TK () oceny,1, 2, nych i kinematycznych i- [12], gdzie w module A.3 3 Ust.1. z zapis o wielokryterialnym spojrzeniu na proces projektowania oraz o iteracyjnym sposobie nej potrzeby sposób faworyzowane poprzez nie-

8 46 Piotr Chrostowski faktów ane na wybór konkretnych a winien na drodze optymalizacji ([8], [13], [14]) Wynika z tego rów- Na rysunku 4 pokazano s w. Rys. 4 = ()/, w prosty spo- ()/ () w po =/2. Technika iteracyjna jest korzystna do implementacji w programach komputero- (). = / (4) gdzie krzywej Blossa, cosinusoidy i sinusoidy: =1,5, =/2, =2([3], [9]). -(9). Indeksy sin i klot () = sin (5)

9 47 () =, sin, (6) () = () =, cos,, (7) = =, cos(2) =2 (8),, =2, =2 = (9) 4 oraz równanie (4 = 1,36 =1,1 zredukowanej nej linii. izacji w trudnych warunkach terenowych. 4. PODSUMOWANIE kupu dodatkowego terenu. W, modernizacja linii kolejowej jest, szone ich w systemie pojazd-tor. niu

10 48 Piotr Chrostowski Bibliografia Ciobanu C.: Bloss transition a short design guide. Permanent Way Institution - The Journal, Volume 133- Part 2, UK EN (2010) Railway Applications Track Track alignment parameters Track gauges 1435 and wider Part 1: Plain Line. 4. Kisilowski J. (praca zbiorowa): Dynamik tor. PWN, Warszawa Koc W.: Analytical method of modelling the geometric system of communication route. Mathematical Problems in Engineering, Vol. 2014, article Koc W.: Elementy teorii projektowania /2011, strona Koc W., Specht C., Palikowska K., Chrostowski P.: Computer-aided identification of the railway track axis geometrical shape. Journal of Civil Engineering and Architecture Research, Vol. 3, No. 4, 2016 pp Parsons Brinckerhoff, Alignment Standards for High-Speed Train Operations, California High-Speed Train Project, Track Design Handbook, NR/L2/TRK/2049 (2010) Network Rail. 12. Warunki techniczne utrzymania nawierzchni na liniach kolejowych ID-1, PKP PLK, Warszawa 24 marca nica P.: korzystaniem metod optymalizacji i symulacji. Rozprawa Doktorska, WUT, Warszawa Archives of Transport, Polska Akademia Nauk - Komitet Transportu, vol. 35, nr 3, 2015, ss MODELLING OF TRANSITION CURVES OF THE RAILWAY LINES DURING MODERNIZATION Summary: The study focuses on the problem of modelling the geometric layouts of modernized railway lines in the conditions of terrain limitations. The possibilities of expanding the common models of transitions curves by the curves of nonlinear curvature with nonlinear superelevation ramp have been indicated. The paper presents the basic both geometric and kinematic characteristics of the most popular in the world transition curves by comparing them to the clothoid and cubic parabola. Moreover, in the paper the problem of the selection of limit values of kinematic parameters used for dimensioning of transition curves has been discussed. The paper points the need for rational acceptance of these parameters by indicating the applicable regulations and guidelines for the design of geometric rail lines. Keywords: lines modernization, non-linear transitions, kinematic parameters