铁轨和其它车辆导轨用的通用螺旋曲线、转弯曲线、道岔导曲线和摆动曲线的设计方法

摘要

现有的设计铁轨和其它车辆导轨的过渡曲线的方法首先是为轨道或导轨的倾斜角选取一个倾斜函数，其为距离的函数，然后要求过渡曲线的曲率能够保证沿曲线每一点的向心加速度和重力加速度在轨道或导轨平面上的分量相等，对表达上面的平衡关系的等式进行积分，确定过渡曲线的形状。本发明通过一种用Gegenbauer正交多项式来定义基本倾斜函数的方法对现有技术进行补充，所述倾斜函数包括能产生简单螺旋曲线和其它复杂形状的倾斜函数(例如转弯曲线、道岔导曲线、摆动曲线)。各个不同形状的倾斜函数是由多个基本倾斜函数的加权组合来定义的，这样的倾斜函数能够得到具有良好动态特性的且比用先前的设计法设计的形状通用的过渡曲线。为了高速行驶或由于现有螺旋的形状已经严重偏离原始设计形状导致无法修复而必须重新恢复成一条直线，从而需要延长螺旋曲线时，得到的通用螺旋可用于补偿偏移量的不足。