автореферат диссертации по транспорту, 05.22.06, диссертация на тему:Биклотоидное проектирование криволинейных участков железных дорог

На правах рукописи

Кравченко Ольга Андреевна

БИКЛОТОИДНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ КРИВОЛИНЕЙНЫХ УЧАСТКОВ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

05.22.06 - Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных

дорог

005048297

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1Ь ЯНВ 2013

Москва-2012

005048297

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения» (УрГУПС) Федеральное агентство железнодорожного транспорта.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Аккерман Геннадий Львович

Официальные оппоненты: Коган Александр Яковлевич -

доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник отделения «Путь и путевое хозяйство» ВНИИЖТ.

Замуховский Александр Владимирович -кандидат технических наук, доцент, заведующий научно-исследовательской Путеиспытательной лаборатории кафедры «Путь и путевое хозяйство» МГУПС (МИИТ)

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет путей сообщения» (ИрГУПС)

Защита диссертации состоится 17 января 2013 г. в 16 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 218.005.11 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МГУПС) (МИИТ) по адресу: 127994, г. Москва, ГСП-4, ул. Образцова, д. 9, стр. 9, ауд. 1235.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан « /г » декабря 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного _

совета, канд.техн.наук. х—у Савин А. Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Сложившаяся методика проектирования железнодорожной линии, приводит к тому, что криволинейный участок железнодорожного пути в плане состоит из трех частей: круговой кривой и двух переходных кривых, в профиле: двух отводов возвышения наружного рельса Л и участка, где Л=со«5Л Все эти элементы в плане и профиле необходимо совмещать.

При современных требованиях к проектированию кривых участков пути, особенно с повышением скоростей движения, возникает необходимость обеспечения большей плавности трассы и уменьшения вертикальных и горизонтальных сил воздействия на путь в кривых участках при прохождении по ним подвижного состава.

Актуальность исследования:

1. снижение затрат на текущее содержание пути;

2. необходимость увеличения надежности работы пути, безопасности и плавности движения поездов.

Цель исследования заключается в оценке возможности, целесообразности и экономической рациональности применения биклотоидных кривых вместо круговых кривых с двумя переходными участками.

Для достижения поставленной цели необходимо исследовать:

1. изменение сил, возникающих при движении экипажа по биклотоидной и круговой кривой с переходными участками с применением имитационного моделирования, для оценки динамического воздействия экипажа на путь;

2. возможность биклотоидного проектирования при ремонтах пути и при реализации высокоскоростного движения;

3. параметры и область применения биклотоидных кривых;

4. экономический эффект от применения биклотоидных кривых.

Объектом исследования диссертационной работы является железнодорожный путь в кривых участках.

Предметом исследования является биклотоидное проектирование одиночных кривых участков железной дороги с целью снижения силового взаимодействия пути и подвижного состава, уменьшения эксплуатационных затрат на содержание криволинейных участков.

Методы исследования. Диссертационная работа базируется на экспериментально-теоретических исследованиях, в основу которых легли результаты наблюдений за геометрией кривых на нескольких дистанциях пути Свердловской железной дороги, а также анализа данных, полученных при многовариантном имитационном моделировании на ЭВМ динамики вагона на основе теории дифференциальных уравнений при различных параметрах состояния пути в программном комплексе «Универсальный механизм» с использованием данных вагона-путеизмерителя на участках Свердловской железной дороги - филиала ОАО «Российские железные дороги», программного комплекса Table Curve, программного модуля «Пакет анализа» в Microsoft Excel, программного комплекса «Искра ПТР», модуля программного комплекса «GEONICS», программного комплекса «САПР КРП».

Научная новизна работы состоит в том, что:

1. При проектировании криволинейных участков железных дорог впервые предложена геометрия пути с использованием, так называемого биклотоидного проектирования.

2. Впервые с помощью имитационного моделирования проведено исследование взаимодействия подвижного состава и пути при движении его по биклотоидному сопряжению.

3. Определена тенденция в изменении геометрии кривой в результате ее эксплуатации.

4. Доказано уменьшение силового взаимодействия колеса и рельса при движении по биклотоиде, увеличение плавности.

5. Показана область проектирования криволинейных участков

биклотоидами.

Праю-ическая значимость исследования.

1. Замена круговой кривой с двумя переходными участками на биклотоидную кривую позволяет снизить возникающие в кривой боковые силы более чем в 2 раза при радиусах 350-450 м при движении поездов со скоростью 50 км/ч. С увеличением радиуса кривой 500-1200 м снижение боковых сил составит не менее 20-25% при движении поездов со скоростями 60-120 км/ч. А также позволит снизить вертикальные силы на 45-80% при движении поездов со скоростями 50-120 км/ч, повышая тем самым безопасность движения, уменьшение износа рельсов и колес подвижного состава, а также снижение затрат на текущее содержание пути в кривых.

2. При биклотоидном проектировании новой железнодорожной линии длину участка и объемы земляных работ в зависимости от ситуации можно уменьшить: длину на 1,5-2,4%, а объемы земляных работ на 2,4-5,6%.

3. При биклотоидном проектировании высокоскоростных магистралей (ВСМ) снизить возникающее в кривой среднее значение боковой силы на 1856%.

4. При различных ремонтах железнодорожного пути, при устройстве биклотоидных кривых, возможен тот же результат, что и при проектировании новой железнодорожной линии.

5. При проектировании биклотоидных кривых улучшается плавность движения поездов.

На защиту выносится.

1. Биклотоидное проектирование плана криволинейных участков железных дорог.

2. Исследование взаимодействия пути и подвижного состава с помощью имитационного моделирования при проектировании высокоскоростных магистралей, новых железнодорожных линий и при переустройстве существующих кривых в рамках ремонтов.

3. Исследование стабильности планового положения существующих элементов криволинейных участков при помощи программного комплекса Table Curve и программного модуля «Пакет анализа» в Microsoft Excel.

4. Определение и анализ величин боковых и вертикальных сил взаимодействия пути и подвижного состава при помощи имитационного моделирования.

5. Область практического применения биклотоидного проектирования криволинейных участков железнодорожного пути.

Реализация результатов работы. Разработанные в ходе исследований рекомендации по замене круговых кривых с двумя переходными участками на биклотоидные, учитывались при выполнении проекта модернизации с повышением скоростей движения на участке перегона Монзино -Анатольская на Свердловской железной дороге, филиале ОАО «РЖД», в 2011 году. Заложены в проект две опытные биклотоидные кривые. Акт внедрения № 467 от 26.04.2012 службы пути дирекции инфраструктуры Свердловской железной дороги, филиала ОАО «РЖД». А также в учебной работе в ФГБОУ ВПО УрГУПС при подготовке инженеров по специальности 270204 «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство».

Апробация работы. Материалы диссертационной работы изложены, обсуждены и одобрены на конференциях, семинарах, совещаниях: межвузовской научно-технической конференции «Молодые ученые -транспорту», ФГОУ ВПО УрГУПС (Екатеринбург, 2010 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт - 2011», ФБГОУ ВПО РГУПС (Ростов -на-Дону, 2011 г.); международной научно-технической конференции «Транспорт 21 века: Исследования. Инновации.

Инфраструктура», ФГБОУ ВПО УрГУПС (Екатеринбург, 2011г.); международной научно-технической конференции «Роль путевого хозяйства в инфраструктуре железнодорожного транспорта», ПТКБ ЦП ОАО «РЖД» (Москва, 2012 г.); IX научно-технической конференции с международным участием «Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации железнодорожного пути», ФБГОУ ВПО МГУПС (МИИТ), (Москва, 2012 г.); научно-практической конференции «Цели, задачи, перспективы развития и содержания объектов путевого хозяйства предприятий и организаций железнодорожного транспорта на современном этапе социально-экономических преобразований в Российской Федерации» УрГУПС (Екатеринбург, 2012); на семинарах кафедры «Путь и железнодорожное строительство» УрГУПС в 2009-2012 г.г., кафедры «Изыскания и проектирование железных дорог» МГУПС (МИИТ) в 2012 г., кафедр «Изыскания и проектирование железных дорог», «Путь и путевое хозяйство» и «Промышленный транспорт» ПГУПС в 2012 г.,

Публикации.

Основные положения диссертационной работы и научные результаты опубликованы в девяти печатных работах (9 статей), в том числе две статьи опубликованы в научных журналах, входящих в «Перечень изданий рекомендованных ВАК для публикаций научных результатов диссертации» («Путь и путевое хозяйство» №10, 2010 г., «Железнодорожный транспорт» №5, 2011 г.); остальные статьи в сборниках научных трудов МИИТ, СГУПС, ПГТУ, КГУ, РГУПС, ПТКБ ЦП ОАО «РЖД», УрГУПС. Сделана заявка на получение патента на изобретение № 2011116016 приоритет 22.04.2011 Российская Федерация.

Объем и структура работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, приложений и содержит страниц 147, рисунков в тексте 45, таблиц 35, приложения представлены отдельным

томом - 69 страниц, рисунков 120, таблицы 4. Библиографический список содержит 103 наименования.

Автор выражает признательность научному руководителю доктору технических наук, профессору Г.Л. Аккерману за помощь и поддержку в работе; благодарит коллектив кафедры «Путь и железнодорожное строительство» УрГУПС; кафедры «Изыскания и проектирование железных дорог» МГУПС (МИИТ); кафедр «Изыскания и проектирование железных дорог», «Путь и путевое хозяйство» и «Промышленный транспорт» ПГУПС (ЛИИЖТ) за плодотворное обсуждение и ценные замечания.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении содержится обоснование актуальности темы, формулируются цель и задачи исследования, научная новизна и практическая

значимость диссертационной работы.

В первой главе «АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КРИВОЛИНЕЙНЫХ УЧАСТКОВ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ» проведен кратки? обзор исследований в области проектирования железнодорожного пути трассирования, взаимодействия пути и подвижного состава, проанализирова! отечественный опыт в области клотоидного проектирования автомобильны) дорог, сформулированы задачи, решаемые в работе, обоснована ю актуальность. При помощи имитационного моделирования проведеш сравнение сил в кривой с прямолинейным и синусообразным отводо» возвышения.

Значительный вклад в изучение вопросов трассирования железны: дорог посвящены труды И.В. Турбина, A.B. Горинова, А.И. Иоаннисяна, Г.Л Аккермана, Д.И. Федорова, Ф.А. Никитенко, А.П. Кондратченко, В.К

Струченкова и других ученых.

Исследованию вопросов взаимодействия пути и подвижного состава кривых участках посвящены труды А.Я. Когана, К.П. Королева, О.Г Ершкова, C.B. Вершинского, Е.П. Блохина и других исследователей. Особу!

лепту в становлении норм проектирования продольного профиля и плана железнодорожных линий внесли сотрудники ВНИИЖТа, МИИТа, ЛИИЖТа и др.

Еще в 1937-1939 г.г., во всех странах мира (в первую очередь в Германии), было проведено большое количество исследований, касающихся формы и длин переходных кривых, методам проектирования и их выправки, а также по устройству отводов возвышения и уширения колеи. В этих исследованиях рассматривались «идеальные» схемы экипажей, производились сложные математические выкладки.

Во всех случаях, а особенно в связи с повышением скоростей движения возникает необходимость в современном подходе к вопросам проектирования криволинейных участков пути с обеспечением большей плавности трассы и уменьшением вертикальных и горизонтальных сил воздействия на путь при прохождении подвижного состава. На современном этапе развития техники и САПР задача подбора и расчета плана трассы существенно упрощается.

Рис. 1- Определение положения и величин углов поворота трассы в плане при клотоидном трассировании.

проектированию автомобильных дорог ВСН 18-84» угол поворота трассы, состоящей из двух клотоид, определяется расчетом через угол поворота в конце клотоиды (рис. 1)

где Ь - полная длина кривой, м;

Согласно «Указаниям

по

архитектурно-ландшафтному

Я - радиус кривизны в середине биклотоидной кривой, м, т.е. кривой, состоящей из двух клотоид без вставки круговой кривой.

Отмечается (Булдаков С.И. «Проектирование основных элементов автомобильной дороги»), что движение автомобиля по клотоиде наиболее соответствует комфортабельной и безопасной траектории его движения в кривой. Клотоида «более чем другие математические кривые соответствует траектории автомобиля».

Основные отличия трассы автомобильных и железных дорог:

1. После строительства автомобильной дороги геометрическое положение трассы в пространстве достаточно стабильно, в то время как железнодорожный путь постоянно изменяет свою пространственную геометрию, включая плановое положение, под воздействием подвижного состава, текущего содержания ремонтно-путевых работ и других факторов.

2. В отличие от автомобилей поезд может одновременно располагаться на нескольких элементах плана.

3. Поперечные, вертикальные и продольные силы по длине поезда чаще всего неодинаковы.

4. Автомобиль в кривой, если нет виража, удерживается только силами сцепления между колесами и дорожным покрытием. У поезда помимо сил сцепления между колесами и поверхностью катания головок рельсов, возникает взаимодействие между гребнем колеса и рабочим кантом головки рельса. Увеличение боковых сил при проходе криволинейных участков у рельсовых экипажей приводит к возрастанию сопротивления движению и к интенсивному боковому износу головки рельса и гребней колес подвижного состава.

5. Возможность условий биклотоидного проектирования трассы железных дорог требует дальнейшего исследования: при проектировании новой линии плавности вписывания в рельеф местности смежных кривых, возможности использования при проведении ремонтно-путевых работ,

силового воздействия экипажей при устройстве биклотоид, стоимости строительства, эксплуатационных расходов и т.д.

Основные выводы по первой главе: во-первых, траектория движения экипажей в кривой близка к биклотоиде. Во-вторых, на современном этапе развития техники и САПР задача подбора и расчета плана трассы существенно упрощается, и вариантное проектирование криволинейных участков находится на качественно новом уровне, что позволяет перейти от «классической трассы» к биклотоидному проектированию железных дорог.

На основании результатов имитационного моделирования: целесообразно применять прямолинейный отвод возвышения наружного рельса в кривой при движении поездов со скоростями до 100 км/ч, а свыше 120 км/ч - синусообразный. При этом боковые силы можно уменьшить в среднем на 20 %. При проектировании биклотоидных кривых, учитывая практику Российских железных дорог, принимается прямолинейный отвод возвышения наружного рельса в кривой.

Вп втопой главе «ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ

БИКЛОТОИДНЫХ КРИВЫХ» проведены аналитические исследования параметров биклотоидных кривых, рассчитаны затраты энергии на тягу поездов для преодоления сил сопротивления от кривой при движении по круговой кривой и биклотоиде, сформулированы условия точности разбивки переходной кривой и вписывания биклотоидной кривой взамен круговой при одинаковых углах поворота.

Рассмотрено два случая:

1. Длина биклотоиды (21Гт) равняется длине круговой кривой (1КК).

2. Угол поворота биклотоиды равен углу поворота круговой кривой,

но 21пк больше 1юс-

Для второго случая: при одинаковом угле поворота.

Для кривой

и

¡а*=Ь' (2)

0 0^

где <ркШк- соответственно угол поворота круговой кривой и ее длина. У круговой кривой

(3)

У переходной кривой

<Р„к = а12„к (4)

Если: 2<рпк =(3 или 2а! 2Ш = отсюда

К

/ — / юс

1ПК "1- „

2ай

/ =

" V 2а

= &

(5)

В диссертационной работе доказано, что при равных углах поворота соотношение длины биклотоиды и круговой кривой при 21 пк > 1КК следующее:

1- 11 пк 2

^ = ^ = =_±_

1юс 1кк Лд/2 ар

Работа сил сопротивления при движении поезда по кривой (А), где ЛА -элементарная работа:

^ = (7)

Р

где шг=Ш— удельное сопротивление поезда при движении в кривой, кг/т; Q - вес поезда, т.

На основании проведенных исследований в данной диссертационной работе, с учетом:

Р

где 1т - длина переходной кривой;

2а - коэффициент пропорциональности; 5- текущая длина переходной кривой; 1

-- кривизна переходной кривой в точке на расстоянии 5 от начала

переходной кривой;

При движении по биклотоиде:

Апк =1400-0. а-12пк (8)

Для круговой кривой: Обозначим

„ 700 , ^

Акк=—1кк<2 (9)

получим следующее соотношение у= 14°°овпа= \ Таким образом, если

¿а п• 700*

биклотоида длиннее круговой кривой при одном и том же угле поворота и «идеальном» пути, затраты энергии поезда на преодоление сил :опротивления от кривой одинаковы.

Таким образом, условие вписывания биклотоидной кривой взамен фуговой кривой с двумя переходными участками при одинаковых углах юворота, следующее

2 ~ 2Л ' (П)

дед>~ угол поворота кривой, рад.;

С- длина круговой кривой постоянного радиуса, м;

! - радиус кривой, м.

£

1пк=к при условии, что переходная кривая «закрывает» 2

1вк = 2К (12)

Поэтому, если 1ЕК=К, то угол поворота кривой в 2 раза меньше. Доказано, что средний радиус биклотоиды в два раза больше, чем на круговой кривой, следовательно, действие сил в кривой уменьшается, повышается безопасность движения экипажей, уменьшается износ боковых граней рельсов и гребней колес подвижного состава.

Исследование показало, что расстояние от начала биклотоиды до точки, где необходимо уширение земляного полотна Бд обратно пропорционально радиусу в точке стыкования клотоид.

В третьей главе «ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭКИПАЖА НА ПУТЬ В КРУГОВЫХ И БИКЛОТОИДНЫХ КРИВЫХ ПРИ ПОМОЩИ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ

«УНИВЕРСАЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ» определено силовое воздействие экипажа на путь в круговых кривых с двумя переходными участками и биклотоидных с использованием данных вагона-путеизмерителя на участках Свердловской железной дороги - филиала ОАО «Российские железные дороги». Произведена оценка плавности движения поезда по круговым и биклотоидным кривым по критерию среднеквадратического отклонения непогашенного и вертикального мгновенных ускорений от среднего на участке - шума ускорения. Определены расход топлива и механическая работа локомотива при движении по круговым кривым и биклотоидным кривым в программном комплексе «Искра ПТР».

Для исследования динамики экипажей в кривых участках посредством имитационного моделирования была взята математическая модель движения грузового вагона в программном комплексе «им». Для этого выбран груженный четырехосный цельнометаллический полувагон. В модели принят среднеизношенный профиль колес без дефектов по радиусу катания. Расчеты

14

производились с шагом записи результатов 0,002 сек и погрешностью расчетных величин 1О"5, радиусы кривых приняты 350-1200 м, скорости движения экипажа 50-100 км/ч.

По результатам проведенного моделирования были получены расчетные величины боковых и вертикальных сил воздействия экипажа на путь при круговой кривой и биклотоиде, а также графики (рис. 2).

20000

Рис. 2— Графики изменения боковой силы Ру, Н при движении поезда по биклотоиде (Ру_кШ) и круговой кривой (Ру_кк) при скорости движения 50 км/ч.

Результаты моделирования показали: замена круговой кривой с двумя переходными участками на биклотоидную кривую позволяет снизить возникающие в кривой боковые силы более чем в 2 раза при радиусах 350450 м при движении поездов со скоростью 50 км/ч. С увеличением радиуса кривой 500-1200 м снижение боковых сил составит не менее 20-25% при движении поездов со скоростями 60-120 км/ч. А также позволит снизить вертикальные силы на 45-80% при движении поездов со скоростями 50-120 км/ч, повышая тем самым безопасность движения, уменьшение износа рельсов и колес подвижного состава, а также снижение затрат на текущее содержание пути в кривых.

Шум ускорения определяется:

Ш2, (13)

где т - время движения подвижного состава по соответствующему участку круговой и биклотоидной кривой при условии вписывания в один и тот же угол поворота при разной длине кривых, сек.;

(1т - мгновенное ускорение поезда в любой точке участка, м/с2; а=сом1 - среднее ускорение подвижного состава на участке Я-, м/с2; л / - время движения на элементарном участке или шаг интегрирования, лс = 0,002 сек.

Шум ускорения Ш2 (м2/с4) рассчитан для двух скоростей движения подвижного состава 50 км/ч и 80 км/ч и радиусах кривых 350-4200 м. При движении по биклотоиде плавность увеличивается практически в 2 раза. Исследования д. т. н., профессора Аккермана Г. Л. показали, что расход энергии и механическая работа силы тяги локомотива тесно связаны с шумом ускорения. Коэффициент корреляции между этими величинами достигает 0,8 и более. С увеличением шума ускорения увеличивается расход энергии и механическая работа силы тяги локомотива.

В четвертой главе «ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ БИКЛОТОИДНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КРИВОЛИНЕЙНЫХ УЧАСТКОВ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ» выполнено биклотоидное проектирование криволинейных участков железнодорожного пути на существующих линиях в рамках ремонтов и при новом строительстве, а также проведен анализ стабильности планового положения элементов кривых на существующих участках дистанций пути на Свердловской железной дороге. Определены виды ремонтов железнодорожного пути, при которых возможна реализация биклотоидного проектирования, а также рассмотрен вопрос содержания биклотоидных кривых с использованием современных выправочных машин, оснащенных системой «Навигатор». Проведены численные исследования по определению силового воздействия экипажа на путь путем имитационного моделирования движения экипажа в кривых участках в программном

комплексе «Универсальный Механизм» при проектировании высокоскоростных магистралей (ВСМ). Произведен расчет экономического эффекта при применении биклотоидных кривых.

Как известно, кривая с течением времени под динамическим воздействием проходящих по ней поездов меняет свое плановое положение. В данной оценке стабильности состояния принято 60 кривых на двух дистанциях пути, для примера (рис. 3) приведены изменения длин

«элементов» кривых.

Рис.3 - Графики изменения составных элементов криволинейного участка №2: а - изменение длины КК, б - изменение длины ПК 1, в -изменение длины ПК 2, г - изменение суммарной длины ПК 1 и ПК 2.

Для обработки массива данных дистанций пути с целью получения математической зависимости, которая позволяла бы с необходимой точностью определить динамику изменения параметров кривых участков железнодорожного пути, по всем кривым использовались программный модуль «Пакет анализа» в Microsoft Excel и программный комплекс Table Curve. Наиболее точно описывает полученную совокупность точек полином третьей степени, то есть функция вида у = ах3 + Ьх2 + сх + d, также была рассмотрена прямолинейная аппроксимация. При прямолинейной аппроксимации доля переходных участков в длине представленной кривой на

17

последний год прогнозируемого периода составляет 81,5 %, а при полиномиальной - 97,2 %. Расхождение полученных результатов по всем кривым составляет не более 15 %.

На участке модернизации перегона Монзино - Анатольская на Свердловской железной дороге заложены две опытные кривые (рис. 4, а, б).

б)

Рис. 4 - Замена круговой кривой с двумя переходными участками на биклотоидную:

а) - круговая кривая с двумя переходными участками; б) -биклотоидная кривая: 1 - круговая кривая постоянного радиуса; 2 -переходные участки; 3 - прямой участок железнодорожного пути; 4 - начало переходного участка; 5 - начало круговой кривой постоянного радиуса; 6 -первая переходная кривая переменного радиуса; 7 - вторая переходная кривая переменного радиуса; 8 - начало переходного участка клотоид; 9 -точка сочленения двух клотоид.

На этом участке установлены скорости движения до 140 км/ч, параметры кривых и сдвижки в плане рассчитаны автоматически согласно всем действующим нормам при помощи программного комплекса САПР КРП, используемым при проектировании. Общая длина биклотоиды больше, чем на круговой кривой с двумя переходными участками, следовательно, в предложенной кривой более плавный уклон отвода возвышения наружного рельса, действие сил в кривой уменьшается, повышается безопасность движения экипажей, уменьшается износ боковых граней рельсов и гребней колес подвижного состава. Устройство опытных кривых на перегоне

Монзино - Анатольская (первый главный путь) было согласовано службой пути Свердловской железной дороги, филиала ОАО «РЖД».

Для оценки возможности применения биклотоидного проектирования для высокоскоростных магистралей проведены исследования по определению силового воздействия экипажа на путь путем имитационного моделирования движения экипажа в кривых участках в программном комплексе «Универсальный Механизм». Для моделирования выбран скоростной электропоезд, исходные данные: радиусы кривых Я 5000-7000 м, непогашенное ускорение аиеп = 0,4 м/с2, скорости движения экипажа Утах = 200 км/ч и 250 км/ч, шаг записи результатов 0,01 сек. Для примера, средние боковые силы Гу, Н воздействия экипажа на путь для радиусов 6000 м и 7000 м (табл. 1).

Таблица 1

Радиус кривой, м Ру (Н) при У=200 км/ч для Ру (Н) при V=250 км/ч для

классической кривой (КК) биклотоидной кривой (БК) классической кривой (КК) биклотоидной кривой (БК)

6000 34143 23314 24755 17193

7000 15879 6909 10897 5803

Результаты моделирования позволяют судить о целесообразности применения биклотоидного проектирования криволинейных участков высокоскоростных магистралей.

В данной диссертационной работе рассмотрена эффективность применения биклотоиды вместо круговой кривой с двумя переходными участками радиусом 400 м. Ежегодная экономия составит свыше 30 000 рублей на 1 км пути.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ДИССЕРТАЦИИ

Проведенные исследования в диссертационной работе позволили сделать следующие выводы и рекомендации:

1. Средний радиус биклотоиды в два раза больше, чем на круговой кривой, следовательно, действие сил в кривой уменьшается, повышается

безопасность движения экипажей, уменьшается износ боковых граней

рельсов и гребней колес подвижного состава.

2. Замена круговой кривой с двумя переходными участками на биклотоидную кривую позволяет снизить возникающие в кривой боковые силы более чем в 2 раза при радиусах 350-450 м при движении поездов со скоростью 50 км/ч. С увеличением радиуса кривой 500-1200 м снижение боковых сил составит не менее 20-25% при движении поездов со скоростями 60-120 км/ч. Вертикальные силы уменьшаются на 45-80% при движении поездов со скоростями 50-120 км/ч, повышая тем самым безопасность движения, снижение износа рельсов и колес подвижного состава, а также снижение затрат на текущее содержание пути в кривых.

3. При идеальном железнодорожном пути и подвижном составе затраты энергии на преодоление сил сопротивления по биклотоидной и

«классической» кривой одинаковы.

4. При биклотоидных кривых уменьшается шум ускорения, который является критерием плавности движения экипажей.

5. Если длина клотоиды равняется длине круговой кривой постоянного радиуса 1БК =К, то угол поворота клотоиды в 2 раза меньше.

6. Анализ динамики изменения планового положения существующих кривых на дистанциях пути Свердловской железной дороги показал, что все кривые изменяются посредством увеличения длин переходных участков, уменьшения круговых кривых. Изменение длин элементов криволинейных участков происходит по закону: функции вида у = ах3 + Ьх2 + сх + (I.

7. Согласно исследованию целесообразно применять прямолинейный отвод возвышения наружного рельса в кривой при движении поездов со скоростями до 100 км/ч, а с большими - синусообразный. При этом боковые силы уменьшаются в среднем на 20 %.

8. При биклотоидном проектировании из-за сдвижки трассы внутрь

кривой, длина ее уменьшается, сокращаются материальные затраты при строительстве линейной инфраструктуры.

9. Расстояние от начала биклотоиды до точки, где необходимо уширение земляного полотна Эд обратно пропорционально радиусу в точке стыкования клотоид биклотоидного участка. ¿¡^ изменяется: 8,3 < < 99. На величину 25^, м можно уменьшить длину биклотоиды, что важно в стесненных условиях проектирования плана. В случае проектирования смежных кривых эти участки можно использовать для размещения прямой вставки или части ее.

10. Область применения биклотоидных кривых: в рамках различных видов ремонтов при помощи выправочных комплексов, оснащенных системой «Навигатор»: существующие круговые кривые с двумя переходными участками могут быть заменены на биклотоидные согласно проектной документации (например, проект капитального ремонта) при капитальных ремонтах, а также усиленном среднем и среднем, а выправку уже уложенных биклотоидных кривых можно проводить в рамках усиленного подъемочного и подъемочного ремонтов, а также при планово-предупредительной выправке. При проектировании высокоскоростных магистралей (ВСМ) биклотоидное проектирование позволит снизить средние боковые силы на 18-56% .

11. Имитационное моделирование позволяет учесть реальное состояние пути и влияние этого состояния на взаимодействие колеса и рельса. При одной и той же геометрии пути, но при различном его состоянии, силы взаимодействия разные, что невозможно учесть при «классическом проектировании».

12. С применением биклотоиды вместо круговой кривой с двумя переходными участками радиусом 400 м ежегодная экономия составит свыше 30 ООО рублей на 1 км пути.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: (список печатных работ)

1. Аккерман Г. Л., Аккерман С. Г., Кравченко О. А. Биклотоидное проектирование криволинейных участков железной дороги [Текст] // Путь и путевое хозяйство: научно-популярный, производственно-технический журнал. - 2010. - №10. - С. 28-30.

2. Аккерман Г. Л., Аккерман С. Г., Кравченко О. А. Метод снижения затрат на содержание криволинейных участков пути [Текст] // Железнодорожный транспорт. - 2011. - №5. - С. 41-42.

3. Аккерман Г. Л., Кравченко О. А. Сравнительный анализ переходных кривых с прямолинейным и 8-образным отводом возвышения [Текст] // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. - 2010. - Вып. 22. - С. 82-86.

4. Кравченко О. А., Полищук И.В. Численные исследования по определению силового воздействия экипажа на путь в круговых и биклотоидных кривых [Текст] // Инновации в транспортном комплексе. Безопасность движения. Охрана окружающей среды: Труды международной научно- практической конференции. - 2010. - Том I. - «Инновации в проектировании и эксплуатации транспортных систем». - С. 40-45.

5. Кравченко О. А. Сравнительная оценка круговых кривых и биклотоидных путем моделирования системы «экипаж-путь» в программном комплексе «Универсальный механизм» [Текст] // Актуальные проблемы современной науки и практики: Труды международной научно- практической конференции, посвященной 85-летию транспортного образования в Зауралье. -2011.-С. 98-101.

6. Кравченко О. А. Оценка возможности применения клотоидного проектирования кривых участков пути на железной дороге [Текст] // Транспорт-2011: Труды Всероссийской научно- практической конференции. - 2011. - Ч. 3: «Технические науки». - С. 230-233.

7. Кравченко О. А. Численные исследования силового взаимодействия «колесо-рельс» при замене правильной круговой кривой переходными кривыми [Текст] // Транспорт XXI века: исследования, инновации, инфраструктура: материалы научно-технической конференции, посвященной 55-летию УрГУПС: в 2 т. / УрГУПС. - Екатеринбург, 2011. -Вып. 97 (180), т. 1. — 1 электронный опт. диск (CD ROM). - С. 863-869.

8. Аккерман Г. JL, Кравченко О. А. Оценка возможности применения биклотоидного проектирования кривых участков железнодорожного пути для высокоскоростных магистралей в программном комплексе «UM» [Текст] // Роль путевого хозяйства в инфраструктуре железнодорожного транспорта: Труды международной научно- технической конференции. / ПТКБ ЦП ОАО «РЖД». - Москва, 2012. - С. 319-322.

9. Кравченко О. А. К вопросу о биклотоидном проектировании криволинейных участков железных дорог [Текст] // Современные проблемы проектирования, строительства и эксплуатации земляного полотна железных дорог: Труды IX научно-технической конференции с международным участием, посвященные 108-летию профессора Г. М. Шахунянца. / МИИТ. -Москва, 2012. - С. 260-262.

Кравченко Ольга Андреевна

БИКЛОТОИДНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ КРИВОЛИНЕЙНЫХ УЧАСТКО

ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

05.22.06 — Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано к печати Л ¿2. ЗХ>12 г Объем 1,5 п.л.

Тираж 80 экз. Заказ № ^ Формат 60x84

УПЦ ГИ МИИТ, Москва, 127994, ул. Образцова, д. 9, стр. 9

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КРИВОЛИНЕЙНЫХ УЧАСТКОВ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ.

1.1. Проектирование криволинейных участков железных дорог.

1.2. Взаимодействие пути и подвижного состава в кривых участках.

1.3. Сравнение круговых кривых с переходными участками с прямолинейным и синусообразным отводом возвышения.

1.4. Проектирование криволинейных участков автомобильных дорог

1.5. Клотоидное проектирование трассы на автомобильных дорогах.

1.6. Современные программные комплексы, позволяющие реализовать биклотоидное проектирование плана железных дорог.

1.7. Отличие трассы железных и автомобильных дорог.

Выводы.

2 ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ БИКЛОТОИДНЫХ КРИВЫХ.

2.1 Длина биклотоиды при замене круговой кривой переходными кривыми.

2.2 Затраты энергии на тягу поездов для преодоления сопротивления от кривой при движении по круговой кривой и биклотоиде.

2.3 Учет точности разбивки переходной кривой.

2.4 Условие вписывания биклотоидной кривой взамен круговой кривой с двумя переходными участками при одинаковых углах поворота.

Выводы.

3. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭКИПАЖА НА ПУТЬ В КРУГОВЫХ И БИКЛОТОИДНЫХ КРРТВЫХ ПРИ

ПОМОЩИ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ПРОГРАММНОМ

КОМПЛЕКСЕ «УНИВЕРСАЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ».

3.1 Создание имитационной модели для моделирования движения подвижного состава по кривым.

3.2 Численные исследования по определению силового воздействия экипажа на путь в программном комплексе «им».

3.3 Алгоритм определения силового воздействия подвижного состава на путь.

3.4 Оценка плавности движения поезда по круговым и биклотоидным кривым различных радиусов.

3.5 Исследования по определению расхода топлива и механической работы локомотива при движении по круговым кривым с двумя переходными участками и биклотоидным кривым в программном комплексе «Искра ПТР».

Выводы.

4. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ БИКЛОТОИДНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КРИВОЛИНЕЙНЫХ УЧАСТКОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ.

4.1 Анализ стабильности планового положения кривых участков железнодорожного пути на Свердловской железной дороге.

4.2 Виды ремонтов пути, при которых возможна реализация биклотоидного проектирования.

4.3 Содержание биклотоидных кривых с использованием современных выправочных машин, оснащенных системой «Навигатор».

4.4 Биклотоидное проектирование кривых участков железнодорожного пути для высокоскоростных магистралей (ВСМ) и при движении тяжеловесных поездов.

4.5 Биклотоидное проектирование кривых участков железнодорожного пути при ремонтах с использованием программных комплексов.

4.6 Биклотоидное проектирование кривых участков железнодорожного пути при новом строительстве.

4.7 Сдвижка в плане относительно круговой кривой длиной К и углом поворота (р.

4.8 Расчет эффективности замены круговых кривых с двумя переходными участками на биклотоидные.

Выводы.

Сложившаяся методика проектирования железнодорожной линии, приводит к тому, что криволинейный участок железнодорожного пути в плане состоит из трех частей: круговой кривой и двух переходных кривых, в профиле: двух отводов возвышения наружного рельса к и участка, где /г=сош/. Все эти элементы в плане и профиле необходимо совмещать таким образом, чтобы обеспечить условие безопасности и плавности трассы.

На железных дорогах России протяженность кривых составляет [1] около 25 % общего протяжения сети. На отдельных железных дорогах в различных условиях рельефа удельный вес кривых сильно отличается от среднего по сети: он составляет всего 2 % на линии Карбышево-Иртышское и превышает 50% на некоторых участках Байкало-Амурской магистрали, участка Свердловск-Пермь. В Германии, Швейцарии и Франции протяжение криволинейных участков железнодорожной сети доходит до 31-37 %.

При современных требованиях к проектированию кривых участков пути, особенно с повышением скоростей движения, возникает необходимость обеспечения большей плавности трассы и уменьшения вертикальных и горизонтальных сил воздействия на путь в кривых участках при прохождении по ним подвижного состава.

Актуальность исследования:

1. снижение затрат на текущее содержание пути;

2. необходимость увеличения надежности работы пути, безопасности и плавности движения поездов.

Цель исследования заключается в оценке возможности, целесообразности и экономической рациональности применения биклотоидных кривых вместо круговых кривых с двумя переходными участками.

Для достижения поставленной цели необходимо исследовать:

1. изменение сил, возникающих при движении экипажа по биклотоидной и круговой кривой с переходными участками с применением имитационного моделирования, для оценки динамического воздействия экипажа на путь;

2. возможность биклотоидного проектирования при ремонтах пути и при реализации высокоскоростного движения;

3. параметры и область применения биклотоидных кривых;

4. экономический эффект от применения биклотоидных кривых.

Объектом исследования диссертационной работы является железнодорожный путь в кривых участках.

Предметом исследования является биклотоидное проектирование одиночных кривых с целью снижения силового взаимодействия пути и подвижного состава, уменьшения эксплуатационных затрат на содержание криволинейных участков.

Методы исследования. Диссертационная работа базируется на экспериментально-теоретических исследованиях, в основу которых легли результаты наблюдений за геометрией кривых на нескольких дистанциях пути Свердловской железной дороги, а также анализа данных, полученных при многовариантном имитационном моделировании на ЭВМ динамики вагона на основе теории дифференциальных уравнений при различных параметрах состояния пути в программном комплексе «Универсальный механизм» с использованием данных вагона-путеизмерителя на участках Свердловской железной дороги - филиала ОАО «Российские железные дороги», программного комплекса Table Curve, программного модуля «Пакет анализа» в Microsoft Excel, программного комплекса «Искра ПТР», модуля программного комплекса «GEONICS», программного комплекса «САПР КРП».

Научная новизна работы состоит в том, что:

1. При проектировании криволинейных участков железных дорог впервые предложена геометрия пути с использованием, так называемого биклотоидного проектирования.

2. Впервые с помощью имитационного моделирования проведено исследование взаимодействия подвижного состава и пути при движении его по биклотоидному сопряжению.

3. Определена тенденция в изменении геометрии кривой в результате ее эксплуатации.

4. Доказано уменьшение силового взаимодействия колеса и рельса при движении по биклотоиде, увеличение плавности.

5. Показана область проектирования криволинейных участков биклотоидами.

Практическая значимость исследования.

1. Замена круговой кривой с двумя переходными участками на биклотоидную кривую позволяет снизить возникающие в кривой боковые силы более чем в 2 раза при радиусах 350-450 м при движении поездов со скоростью 50 км/ч. С увеличением радиуса кривой 500-1200 м снижение боковых сил составит не менее 20-25% при движении поездов со скоростями 60-120 км/ч. А также позволит снизить вертикальные силы на 45-80% при движении поездов со скоростями 50-120 км/ч, повышая тем самым безопасность движения, уменьшение износа рельсов и колес подвижного состава, а также снижение затрат на текущее содержание пути в кривых.

2. При биклотоидном проектировании новой железнодорожной линии длину участка и объемы земляных работ в зависимости от ситуации можно уменьшить: длину на 1,5-2,4%, а объемы земляных работ на 2,4-5,6%.

3. При биклотоидном проектировании высокоскоростных магистралей

ВСМ) снизить возникающее в кривой среднее значение боковой силы на 1856%.

4. При различных ремонтах железнодорожного пути, при устройстве биклотоидных кривых, возможен тот же результат, что и при проектировании новой железнодорожной линии.

5. При проектировании биклотоидных кривых улучшается плавность движения поездов.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1. Средний радиус биклотоиды в два раза больше, чем на круговой кривой, следовательно, действие сил в кривой уменьшается, повышается безопасность движения экипажей, уменьшается износ боковых граней рельсов и гребней колес подвижного состава.

2. Замена круговой кривой с двумя переходными участками на биклотоидную кривую позволяет снизить возникающие в кривой боковые силы более чем в 2 раза при радиусах 350-450 м при движении поездов со скоростью 50 км/ч. С увеличением радиуса кривой 500-1200 м снижение боковых сил составит не менее 20-25% при движении поездов со скоростями 60-120 км/ч. А также позволит снизить вертикальные силы на 45-80% при движении поездов со скоростями 50-120 км/ч, повышая тем самым безопасность движения, уменьшение износа рельсов и колес подвижного состава, а также снижение затрат на текущее содержание пути в кривых.

3. При идеальном железнодорожном пути и подвижном составе затраты энергии на преодоление сил сопротивления по биклотоидной и «классической» кривой одинаковы.

4. При биклотоидных кривых уменьшается шум ускорения, который является критерием плавности движения экипажей. С уменьшение шума ускорения падают затраты энергии на тягу поездов.

5. Если длина клотоиды равняется длине круговой кривой постоянного радиуса 1Ш = К, то угол поворота клотоиды в 2 раза меньше.

6. Анализ динамики изменения планового положения существующих кривых на дистанциях пути Свердловской железной дороги показал, что все кривые изменяются посредством увеличения длин переходных участков, уменьшения круговых кривых. Изменение длин элементов криволинейных участков происходит по закону: функции вида у =

3 ^ ах + Ьх~ + сх + ±

12. С применением биклотоиды вместо круговой кривой с двумя переходными участками радиусом 400 м ежегодная экономия составит свыше 30 ООО рублей на 1 км пути.

1. Изыскания и проектирование железных дорог: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / А. В. Горинов, И. И. Кантор, А. П. Кондратченко, И. В. Турбин. -6-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1979. - 319 с. - Т. 1.

2. Изыскания и проектирование железных дорог: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / И. В. Турбин, А. В. Гавриленков, И. И. Кантор и др.; Под ред. И. В. Турбина. -М.: Транспорт, 1989. -479 с.

3. Вопросы проектирования железных дорог с электрической и тепловозной тягой/ А. И. Иоаннисян, А. В. Горинов, В. И. Акимов и др.; Под ред. А. И. Иоаннисяна. -М.: Трансжелдориздат, 1959. 256 с.

4. Железнодорожный путь и подвижной состав для высоких скоростей движения/ А. Ф. Золотарский, С. В. Вершинский, О. П. Ершков и др.; Под ред. М. А. Чернышова. М.: Транспорт, 1964. - 272 с.

5. Методические указания по проектированию профиля и плана железнодорожных линий и размещению раздельных пунктов.- М., Всесоюз. н.-и. ин-т трансп. стр-ва, Моск. ин-т инж. ж.-д. трансп., 1978. 148 с.

6. Совершенствование норм проектирования железных дорог. / Под ред. А. В. Горинова и А. И. Иоаннисяна. М., Труды Моск. ин-та инж. ж.-д. трансп. Вып. 444., 1974.-210 с.

7. Изыскания и проектирование трассы Байкало-Амурской магистрали: Справочно-методическое пособие. /Н. А. Петрухин, Ю. Д. Дубнов, Е. М. Липовкин.; Под ред. Д. И. Федорова. -М.: Транспорт, 1977. 280 с.

8. Научные проблемы сооружения Байкало-Амурской железнодорожной магистрали. / Под ред. Ф. А. Никитенко. Новосибирск., Труды Новосибирского ин-та инж. ж.-д. трансп. Вып. 176, 1976. - 198 с.

9. Совершенствование методов проектирования железных дорог. / Под ред. А. П. Кондратченко и И. В. Турбина. М., Труды Моск. ин-та инж. ж.-д. трансп. Вып. 538, 1976. - 103 с.

10. Е. П. Блохин, Л. А. Манашкин. Динамика поезда. М.: Транспорт, 1982.-222 с.

11. В. Н. Ганьшин, Л. С. Хренов. Таблицы для разбивки круговых и переходных кривых. М.: Недра, 1985. - 430 с.

12. Сопряжения кривых и особенности движения подвижного состава по ним./Под ред. О. П. Ершкова. -М.: Транспорт, 1973. 96 с.

13. В. И. Струченков. Методы оптимизации трасс линейных сооружений в системах автоматизированного проектирования. В кн.: Автоматизация проектирования объектов транспортного строительства/ Сб. науч. тр. ВНИИ трансп. стр-ва. М.: Транспорт, 1986. - С. 4-15.

14. И. В. Турбин. К вопросу оптимизации трассы на участках вольного хода./ Труды МИИТ. Вып. 715. М., 1982. - С. 3-11.

15. Д. И. Власов, В. Н. Логинов. Таблицы для разбивки кривых на железных дорогах. -М.: Транспорт, 1968. 519 с.

16. Б. В. Яковлев. Проектирование, строительство и реконструкция железных дорог. М.: Транспорт, 1989. - 262 с.

17. Строительно-технические нормы Министерства путей сообщения России СТН Ц-01-95. М.: Министерство путей сообщения, 1995. - 87с.

18. А. П. Васильев, С. В. Лугов, В. В. Чванов. Плавность трассы автомобильных дорог при оценке их транспортно-эксплуатационного состояния. Наука практике. /Журнал Автомобильные дороги. - С. 70-72.

19. В. Ф. Бабков. Ландшафтное проектирование автомобильных дорог. 1980.- 190 с.

20. Н.П. Орнатский. Углы и радиусы кривых и извилистость трассы автомобильных дорог. Известия вузов. Строительство и архитектура, 1972, № 6.-С. 129-133.

21. П. Я. Дзенис, В. Р. Рейнфельд. Пространственное проектирование автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1968. - 112 с.

22. В. В. Чванов. Оценка и проектирование плана трассы долинных139участков горных дорог с учетом условий работы водителя. Дисс. канд. техн. наук, М., 1984.-221 с.

23. Ландшафтное проектирование автомобильных дорог. В. Ф. Бабков-М.: Транспорт, 1969. 168 с.

24. В. Ф. Бабков. Автомобильные дороги: Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1983. - 280 с.

25. В. Ф. Бабков, О. В. Андреев. Проектирование автомобильных дорог. Ч. 1: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1987. -368 с.

26. Проектирование автомобильных дорог: Справочник инженера-дорожника / Под ред. Г. А. Федотова. М.: Транспорт, 1989. 437 с.

27. Ершков О.П. Расчет поперечных горизонтальных сил в кривых. М., Транспорт, 1966. // Труды ВНИИЖТ. Вып. 301. 234 с.

28. Ершков О.П. Расчет рельса на действие боковых сил в кривых. М., Трансжелдориздат, 1960. // Труды ЦНИИ МПС. Вып. 192. С. 5 - 58.

29. Королев К.П. Вписывание паровозов в кривые участки пути. // Труды ЦНИИ МПС. Вып. 37, Трансжелдориздат, 1950. 224 с.

30. Ершков О.П. Построение графиков удельных характеристик и графиков-паспортов вписывания железнодорожных экипажей в кривые (теоретические основы). М., Трансжелдориздат, 1963. // Труды ВНИИЖТ. Вып. 268.-С. 64- 124.

31. Ершков О.П., Желнин Г.Г., Зак М.Г. Построение графиков-паспортов вписывания тележечных локомотивов в кривые. М., Транспорт, 1965. // Труды ВНИИЖТ; Вып. 296. С. 191 - 243.

32. Козийчук П.Г. Расчет кривых железнодорожного пути графоаналитическим методом. М., Трансжелдориздат, 1946. // Труды ВНИИЖТ. Вып. 2. 87 с.

33. Бромберг Е.М. Экспериментальное исследование воздействия на путь паровоза серии «JI». М., Трансжелдориздат, 1949. // Труды ВНИИЖТ. Вып. 33.-С. 5-68.

34. Попов A.A. К вопросу о динамическом воздействии колеса на рельс при прохождении неровности пути. М., Трансжелдориздат, 1949. // Труды ВНИИЖТ; Вып. 33. С. 155 - 186.

35. Королев К.П. Вписывание паровозов в кривые участки пути. М., Трансжелдориздат, 1950. // Труды ВНИИЖТ; Вып. 37. 224 с.

36. Вериго М.Ф. Вертикальные силы, действующие на путь при прохождении подвижного состава. М., Госуд. транспорт, ж.д. изд-во, 1955. // Труды ВНИИЖТ; Вып. 97. С. 25 - 288.

37. Бромберг Е.М. Воздействие на путь грузовых вагонов. М., Госуд. транспорт, ж.д. изд-во, 1956. // Труды ВНИИЖТ; Вып. 113. 135 с.

38. Ершков О.П. Вопросы подготовки железнодорожного пути к высоким скоростям движения. М., Трансжелдориздат, 1959. // Труды ЦНИИ МПС; Вып. 176.- 126 с.

39. Ромен Ю.С. О нелинейных колебаниях железнодорожного экипажа в кривых произвольного очертания. М., Транспорт, 1967. // Труды ЦНИИ МПС. Вып. 347.-С. 5-26.

40. Ершков О.П. Учет боковой упругости пути при расчетах вписывания железнодорожных экипажей в кривые. М., Транспорт, 1971. // Труды ЦНИИ МПС. Вып. 424. С. 4 - 61.

41. Веденисов Б.Н. О переходных кривых при больших скоростях движения. / Труды МИИТа. Вып. 47. М., 1937, С. 76-105.

42. Шахунянц Г.М. К вопросу об устройстве переходных кривых. / Труды МИИТа. Вып. 45. -М., 1936, С. 83-98.

43. Мищенко К.Н. О проектировании переходных кривых по методу Шрамма. / Труды МИИТа. Вып. 45. М., 1936, С. 58-70.

44. Шахунянц Г.М. Устройство железнодорожного пути. Том III. М., Трансжелдориздат, 1944.

45. Минорский В.П. О функции, определяющей изменение кривизны вдоль переходной кривой. / Труды МИИТа. Вып. 71. М., 1948, С. 217-233.

46. ЦПТ 46/2. Положение по оценке фактических параметров устройства кривых участков пути вагонами путеизмерителями, расчет рациональных параметров устройства кривых для их паспортизации. - ОАО "РЖД", 2009. - 43 с.

47. Погорелов Д.Ю. Введение в моделирование динамики систем тел: Учебное пособие. Брянск: БГТУ, 1997. - 156 с.

48. Погорелов Д.Ю. Компьютерное моделирование динамики технических систем с использованием программного комплекса «Универсальный механизм» // Вестник компьютер, и информ. технологий. -2005.-№4.-С. 27-34.

49. Погорелов Д.Ю. Моделирование механических систем с большим числом степеней свободы. Численные методы и алгоритмы: дисс. докт. физ.-мат. наук: 01.02.01. Брянск, 1994.-262 с.

50. Погорелов Д.Ю., Ефимов Г.Б. О численных методах моделирования движения системы твердых тел: Учеб. М.: ИПМ, 1994. - 30 с.

51. Погорелов Д.Ю. Универсальный механизм комплекс программ моделирования сложных технических систем (Препринт / Институт прикл. механики им. М.В. Келдыша РАН). - 1993. - № 72. - 28 с.

52. Kreuzer Е. Symbolische Berechnung der Bevvegungsgleichungen von Mehrkorper-systemen. Fortschr.-Ber. VDI. Reihe 11. Nr. 32. Duesseldorf: VDI-Verlag, 1979.

53. Kreuzer E., Schiehlen W. NEWEUL software for the generation of symbolical equations of motion // In: Schiehlen W.O.(Ed) Multibody systems handbook. Berlin: Springer, 1990. P. 181-202.

54. Погорелов Д.Ю., Толстошеее A.K., Ковалев P.B. и др.

55. Динамический анализ и синтез механизмов с использованием программы UM /Брянск: БГТУ, 1997.- 16 с.

56. Строительные нормы и правила СНиП 2.05.07-91* «Промышленный транспорт» (утв. постановлением Госстроя СССР от 28 ноября 1991 г. N 18) // с изменениями от 5 марта 1996 г.

57. Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь: Учебник для вузов ж.-д. трансп. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1987. - 479 с.

58. Смирнов В.И. Курс высшей математики. Том II.

59. Вериго М.Ф. Расчеты боковых сил, воспринимаемых рельсами при движении подвижного состава по горизонтальным неровностям. -Лесоинженерное дело. //Науч. докл. Высшей школы. Вып. 1, 1959.

60. Шахунянц Г.М. Железнодорожный путь. М., Транспорт, 1969.

61. Проектирование железнодорожного пути / Под ред. Г.М. Шахунянца. Учебное пособие. М., «Транспорт», 1972, 320 с.

62. Яковлева Т.Г., Шульга В.Я., Амелин C.B. и др. Основы устройства и расчетов железнодорожного пути / Под ред. C.B. Амелина и Т.Г. Яковлевой. М.: Транспорт, 1990. - 367 с.

63. Яковлева Т.Г., Карпущенко Н.И., Клинов С.И., Путря H.H., Смирнов М.П. Железнодорожный путь / Под ред. Т.Г. Яковлевой. М.: Транспорт, 1999.-405 с.

64. Шафрановский А.К. Непрерывная регистрация вертикальных и боковых сил взаимодействия колеса и рельса. М., Транспорт, 1965. // Труды ВНИИЖТ. Вып. 308. 96 с.

65. Сардаров A.C. Архитектура автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1986.-200 с.

66. Трескинский С.А. Эстетика автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1968. 168 с.

67. Ксенодохов В.И. Таблицы для проектирования и разбивки клотоидной трассы автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1969. —294 с.

68. Гос М., Веселы В. Трассирование дорог с учетом ландшафта. М.: Автотрансиздат, 1961. 144 с.

69. Замахаев М.С. Переходные кривые на автомобильных дорогах. М.: Транспорт, 1965. 294 с.

70. Турбин И.В. Практические расчеты при проектировании трассы железных дорог. М.: Транспорт, 1987. 200 с.

71. Указания по архитектурно-ландшафтому проектированию автомобильных дорог: (ВСН 18-84)/Минавтодор . М.: Транспорт, 1985. - 47 с.

72. ГОСТ Р. ГОСТ Р 52440-2005. Модели местности цифровые. Общие требования.

73. Коновалова Н.В., Капралов Е. Г. Введение в ГИС: Учебное пособие. М.: ГИС-Ассоциация, 1997. - 160 с.

74. Демерс, Майкл Н. Географические информационные системы: пер. с англ. М.: Дата+, 1999г.80. http://www.credo-dialogue.com/.81. http ://www.topomatic.ru/.82. http://www.csoft.ru/catalog/soft/geonics/geonics-10.html.83. http://www.kaprem.com/.

75. Аккерман Г. JT. Выбор оптимального варианта трассы с помощью ЭЦВМ. Дисс. канд. техн. наук, М., 1964. - 256 с.

76. Инструкция по работе с автоматизированной системой «Навигатор»: АС «Навигатор» ВМНИ. 663519.001.РЭ. 2008. - 113 с.

77. Кантор И.И. Высокоскоростные железнодорожные магистрали: трасса, подвижной состав, магнитный подвес: Учебное пособие для вузов ж.-д. трансп. М.: Маршрут, 2004. - 51 с.

78. Аккерман Г. Л., Кравченко O.A. Сравнительный анализ переходных кривых с прямолинейным и S-образным отводом возвышения. / Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. -Новосибирск: Изд-во СГУПС, 2010. Вып. 22. - С. 82-86.

79. Хлебников Ю.В., Коган А.Я., Шестаков В.Н. и др. Локомотив для высокоскоростного пассажирского движения. // Железнодорожный транспорт. М., 1993. - Вып. 2. - С. 43 - 46.

80. Технические требования и нормы проектирования высокоскоростной магистрали Санкт-Петербург Москва на стадии ТЭО/ МПС СССР.-М., 1991.-212 с.

81. Исаков А.Л., Матвиенко B.C. Проектирование трассы и железнодорожного пути высокоскоростной железнодорожной магистрали: Учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2012. - 116 с.

82. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации / МПС РФ. М: Техинформ, 2000. - 190 с.

83. Аккерман Г.JT.S Аккерман С.Г., Кравченко O.A. Биклотоидное проектирование криволинейных участков железной дороги / Путь и путевое хозяйство: Научно-популярный производственно-технический журнал. -М.: ОАО «РЖД», 2010.-Вып. 10.-С. 28-30.

84. Кравченко O.A. Оценка возможности применения клотоидного проектирования кривых участков пути на железной дороге // Транспорт-2011: Труды Всеросс. науч.-практ. конф. Ростов-на-Дону: Изд-во РГУПС, 2011. -Ч. 3: «Технические науки». - С. 230-233.

85. Булдаков С.И. Проектирование основных элементов автомобильной дороги. Екатеринбург: Изд-во УГЛТУ, 2003. - 182 с.

86. Аккерман Г.Л., Аккерман С.Г., Кравченко O.A. Метод снижения затрат на содержание криволинейных участков пути / Железнодорожный транспорт: Научно-популярный производственно-технический журнал. М., 2011.-Вып. 5.-С. 41-42.

87. Аккерман Г. Л. Теория и практика проектирования железных дорог с учетом воздействия окружающей среды. Дисс. докт. техн. наук. -Екатеринбург: МПС, УЭМИИТ, 1992. 474 с.

88. Экономика железнодорожного транспорта: Учебник для вузов ж.д. транспорта / под ред. Н.П. Терешиной, Б.М. Лапидуса. М., 2011.

89. Технико-экономические расчеты в эксплуатации железных дорог (в примерах и задачах) / И.Б.Сотников, A.A. Выгнанов, Ф.С. Гоманков и др.; под ред. И.Б. Сотникова. М.: Транспорт, 1983.

90. О методических рекомендациях по расчету экономической эффективности новой техники, технологии, объектов интеллектуальнойсобственности и рационализаторских предложений. / Распоряжение ОАО «РЖД». М.: от 28 ноября 2008.

91. Аккерман Г.Л., Аккерман С.Г. Боковой износ рельсов и меры по уменьшению его интенсивности. / Строительство и эксплуатация железнодорожного пути и сооружений: Сборник научных трудов. МПС РФ, УрГАПС., 1998.-Вып. 6(88).-С. 36-41.

92. Моисеенко О.Л. Влияние плана и профиля на величину бокового износа рельсов (на Березниковской дистанции пути). / Строительство и эксплуатация железнодорожного пути и сооружений: Сборник научных трудов. МПС РФ, УрГАПС., 1998. - Вып. 6 (88). - С. 42-45.

93. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения» (УрГУПС)1. На правах рукописи042013516921. КРАВЧЕНКО Ольга Андреевна

94. БИКЛОТОИДНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ КРИВОЛИНЕЙНЫХ УЧАСТКОВ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ л.

95. Специальность 05.22.06 Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог