双层集装箱重心偏移装载试验方案设计及运行安全性研究

摘要

铁路双层集装箱运输是一种运输速度快、运输费用省、单位运营成本低、能使运能提高的铁路货运新产品。美国、加拿大、澳大利亚等限界较大的国家都积极开行了双层集装箱列车。我国在铁路运能紧张的情况下，积极开展了过渡方案下的双层集装箱班列试运营。双层集装箱运输不仅可以成为铁路运输新的经济增长点，也将为我国铁路建成快捷货运体系奠定良好的基础。由于双层集装箱车比一般货车载重大、重车重心高、运行速度快，实际操作中存在着箱货总重心横向或纵向偏移的情况，因此研究偏移装载情况下双层集装箱车的运行安全性已成为保证双层集装箱运输安全亟待解决的问题。 本论文首先介绍了国内外铁路双层集装箱运输的发展情况，分析了影响双层集装箱车运行安全的主要因素和评定指标；对双层集装箱重车重心高试验各项工况进行了理论分析，并根据试验目标对车辆运行安全性进行了理论计算，从重车重心高、列车运行速度、曲线半径等角度分析探讨其对车辆运行安全性的影响，从理论上对双层集装箱车运行安全性进行分析：最后，利用试验结果验证双层集装箱车运行安全性，进而得出本文结论。

目录

文摘

英文文摘

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致谢

1 引言

1.1 论文选题背景及意义

1.2 论文框架及主要内容

2 国内外铁路双层集装箱运输概述

2.1 国外铁路双层集装箱的发展

2.2 国内铁路双层集装箱运输情况

2.2.1 国内铁路双层集装箱运输试验情况

2.2.2 京沪间双层集装箱班列运输现状

2.2.3 我国铁路双层集装箱运输存在的问题

3 影响铁路双层集装箱列车运行安全的因素

3.1 线路工况

3.2 车辆结构

3.3 货物装载工况

3.4 列车运行速度

3.5 侧向风力

4 双层集装箱列车运行安全性评价指标及标准

4.1 车辆脱轨系数

4.1.1 车辆脱轨的过程

4.1.2 脱轨系数的表示

4.2 轮重减载率

4.3 车辆倾覆稳定性

4.4 横向力

4.5 车体加速度

5 双层集装箱列车运行安全评价指标的数学模型

5.1 双层集装箱专用车倾覆稳定性的数学模型

5.1.1 列车在直线上的倾覆系数模型

5.1.2 列车在曲线上的倾覆系数模型

5.2 双层集装箱专用车脱轨系数的数学模型

5.2.1 列车在直线上的脱轨系数模型

5.2.2 列车在曲线上的脱轨系数模型

5.3 双层集装箱专用车轮重减载率的数学模型

5.3.1 不同因素引起的轮重减载的计算

5.3.2 不同线路工况下轮重减载的数学模型

6 双层集装箱重心偏移装载运行试验方案设计

6.1 双层集装箱车辆及集装箱的选取

6.1.1 车辆结构及主要技术参数

6.1.2 参试的集装箱箱型及其有关技术参数

6.2 车辆运行线路工况

6.3 重车重心高的确定

6.4 试验列车运行速度的确定

6.5 箱货总重心偏移量的确定

6.6 试验装载方案的确定

6.6.1 叠装形式

6.6.2 集装箱装载方案

6.6.3 集装箱装箱方案的计算

6.7 试验列车编组方案的确定

7 双层集装箱重心偏移装载运行安全性理论研究

7.1 理论计算工况的选取

7.1.1 双层集装箱车型的相关参数

7.1.2 双层集装箱车运行安全性理论计算工况的选定

7.1.3 其他相关参数的取值

7.2 双层集装箱车在直线上运行的安全指标计算分析

7.2.1 不同重车重心高装载工况下列车运行稳定性比较分析

7.2.2 不同偏移装载方案对列车运行安全指标的影响分析

7.3 双层集装箱车在曲线上运行的安全指标计算分析

7.3.1 不同半径曲线上双层集装箱车运行安全指标分析

7.3.2 相同外轨超高不同曲线半径上车辆运行安全指标对比分析

7.3.3 曲线半径对双层集装箱车运行安全性的影响分析

8 双层集装箱重心偏移装载运行试验安全性分析

8.1 双层集装箱车运行稳定性分析

8.1.1 从运行稳定性探讨双层集装箱车运行安全性

8.1.2 双层集装箱车运行稳定性的比较分析

8.2 双层集装箱车运行平稳性分析

8.2.1 不同偏移装载方案的运行平稳性分析

8.2.2 不同重心高度的双层集装箱车运行平稳性比较

9 研究结论

9.1 研究结论

9.2 研究展望

参考文献

作者简历