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动车组运行速度限制研究 (XX 交通大学交通运输学院，XX 100044) 摘 要：从曲线、道岔、桥梁、隧道、气象等不同条件 下分析了动车组各自的限速情况，为正确合理的限制动车 组的运行速度提供了重要参考。 关键词：动车组；运行速度；限速 中图分类号：U212 文献标识码：A 文章编号：1007 6921(XX)06028202 随着我国客运专线的大量建设和既有线的大力提速， 动车组随即成为铁路运输的新品牌，它以高速和安全深受 广大旅客喜爱。由于我国幅员辽阔，铁路经过的地方差别 迥异，时而平原，时而高山，时而河流，在实际运行中， 为确保安全，应该在不同的条件下限速运行。动车组正常 运行需要考虑的速度限制包括：曲线限速、道岔限速、线 路(维修或状态不良)限速、桥梁限速、隧道限速、气象条 件限速。 1 曲线限速 1.1 曲线半径不足引起的限速 曲线限速主要是曲线的超高不足，与普速列车相同， 动车组在曲线上运行会产生离心力，离心力大小与切线半 径成反比。通常采用曲线外轨超高来平衡离心力，能够使 得离心力均衡的超高可用式 1 计算。 C=11.8v2R-1 式中：C使离心力达到均衡的超高，mm； v曲线通过速度，km/h； R曲线半径，m。 从旅客舒适度考虑，曲线实设超高不等于均衡超高时 可能造成列车限速，但允许线路的过超高、欠超高、或二 者之和在一定的范围之内。根据试验数据，欠超高和过超 高一般应在 4080mm 范围内，最大不超高 110mm；欠超高 与过超高之和一般应不110mm，困难时不超过 140mm；曲 线实设超高与欠超高之和一般应不220mm，困难时不超过 260mm，京沪高速铁路实设最大超高允许值为 180mm。最小 曲线半径按式 2 计算： Rmin=11.8v2 h+hq-1 式中：Rmin最小曲线半径，m； V最高通过曲线速度，km/h； h曲线实设超高,mm； hq 欠超高，mm。 因曲线实设超高与欠超高之和一般不220mm，由此可 导出曲线限速： 740)this.width=740“ border=undefined 既有线提速线路曲线半径是限速因素，正常情况下， 区间线路最小曲线半径 3 500m，困难条件下不2 800m， 既有线半径 2 500m 的曲线通过速度可为 200km/h。曲线半 径2 500m、2 200m 的地段允许速度需要超过 180km/h 时，须经铁道部批准。坡度代数差1时须设圆曲线型竖 曲线，竖曲线最小长度不宜25m，速度 200km/h 时竖曲线 半径不得15 000m。允许速度200km/h 的地段，竖曲线 半径应不20 000m，特别困难条件下应不15 000m 并经 铁道部批准。 1.2 缓和曲线长度不足引起的限速 曲线的缓和曲线长度也是动车组运行限速因素之一。 为了保证乘坐舒适度，高速铁路要求超高时变率、未被平 衡的横向加速度时变率等条件需要在限定的范围之内，因 此缓和曲线长度应满足运行要求，如果缓和曲线短于规定 值，则需限速。 根据旅客舒适度允许的欠超高时变率限值，一 般条件下取 23mm/s，困难条件下取 38mm/s，因此，缓和曲 线应满足 l 缓0.5848vmax；否则，缓和曲线限速： v1.71l 缓 式中：v缓和曲线引起的限速，km/h； l 缓缓和曲线长度，m。 根据超高时变率f限值，一般条件下取 25mm/s，困 难条件下取 31mm/s，因此，缓和曲线应满足 l 缓 .6129vmax ；否则，缓和曲线限速： v0.62l 缓 式中：v缓和曲线引起的限速，km/h； l 缓缓和曲线长度，m。 2 道岔限速 道岔是轨道的薄弱环节，道岔直向和侧向通过速度均 有限制，直向通过限速应根据试验数据确定，侧向通过限 速一般按下列数据确定：30、38 号道岔最高侧向通过速 度不大于 140km/h；18 号道岔，当导曲线半径为 860m 及 以上时最高侧向通过速度不80km/h；当导曲线半径为 800m 时最高侧向通过速度不75km/h；12 号道岔，当导 曲线半径为 350m 时最高侧向通过速度不50km/h；当导曲 线半径为 300m 时最高侧向通过速度不45km/h；9 号道 岔最高侧向通过速度不30km/h。客车与货车侧向通过道 岔的速度有差别，可动心轨道岔与固定心轨道岔侧向通过 速度也有差别，应按设计规范中提供的数据确定。 3 隧道和桥梁限速 桥梁限速根据桥梁的稳定状态和试验确定。 隧道限速根据隧道净空面积确定。根据铁科院的研究 报告，在隧道净空面积为 100m 时最大行车阻力比明线增大 15%30%，会车时的空气阻力比明线的增大值不超过 30%。 当隧道净空面积不足时，阻力明显增大，并且洞口受微气 压波的作用可能产生爆炸声，因此，条件不满足要求时需 考虑限速。 既有线提速线路的隧道是限速因素之一，速度 200km/h 线路隧道内轨顶面以上净空面积单线隧道应不52m2，双 线隧道应不80m2；允许速度200km/h 的单线隧道，隧道 内轨顶面以上净空面积单线隧道应不58m2，双线隧道应 不90m2。净空面积不满足要求的应采取限速措施。 4 气象条件限速 气象条件限速主要指大风、雨雪、地震等条件下对列 车速度的限制。日本新干线规定在风速为 20、25、30m/s 时，动车组行车速度为 160、70km/h 和停运；规定在地震 加速度为 4080gal、80120gal 和120gal 时，动车组 行车速度分别为 70、30km/h 或停运；大雪天气根据积雪厚 度及接触网状态确定运行速度。 提速 200km/h 线路，动车组在环境风风速不25m/s 时， 可以正常速度运行。当环境风风速在 2530m/s 时，运行 速度不120km/h。当环境风风速30m/s 时，严禁动车组 进入风区。 5 动车组限速 在下列情况下，动车组限速运行：动车组制动系统 故障切除 25%制动力时，限速 160km/h 运行；切除 50%制动 力时，限速 120km/h 运行。空气弹簧故障时，限速 160km/h 运行。车窗玻璃破损导致车厢密封失效时，限速 160km/h 运行。动车组在调车作业时一般采用自走行方式， 最高限速 40km/h。如果线路处于维修后开通初期或经动态 检查后确认线路状态不良，均可能引起区段限速，限速指 令和相关信息由地面列控中心确定和发送，车载系统收到 后执行。 6 结语 动车组在实际运行中的速度，可能是几个限制条件共 同作用的结果，具体到哪一段路线，需要深入细致的分析 其限制条件，如果速度限制的太低，增加旅客的乘车时间， 降低动车组利用效率，如果速度限制不到位，则可能发生 严重的事故。 参考文献 1 铁道部运输局.CRH2 型动车组司机手册S. XX:中国铁道出版社，XX. 2 中华人民共和国铁道部.京沪高速铁路设计暂行 规定S. XX:中国铁道出