摘要：随着我国铁路的行驶速度在不断的提升和轴重的持续加大，在线路设计当中要给予动力学性能的评价以及优化工作的高度重视。本文章将深入探讨动力学选线设计当中的原理和方法，而且建立了线路动力学性能评价指标的体系，也提出了区段线路动力学性能评价及优化的措施。用线路动力学性能指数对线路设计方案的动力性能进行全面的评价，用“影响度”表示线路设计参数的变化对动力学性能指标的影响程度，可用于指导对线路设计方案的动力学性能的优化设计工作。

关键词：铁路；选线设计；动力学；评价；优化

前言

选线设计是铁路设计当中一项关系到全局的总体性工作内容，其不仅决定着铁路运输的能力与建设投资，还将关系到列车在运行过程当中的安全性与旅客乘坐的舒适度以及线路的稳定性以及耐久性等。随着我国铁路行车速度的不断提升与轴重不断加大，机车车辆和线路之间的相互动力作用越加显著，由此所引发的动力问题也在变得日益突出。所以，有必要在铁路选线的设计当中，对每一条设计线的选择方案，从动力学的角度进行整体的评价与优化，即进行动力学选线设计，要尽可能降低轮轨相互间的作用力与提升行车的安全性以及旅客乘坐的舒适度。

1、动力学选线设计的理论和方法

1.1 动力学选线设计的原理

动力学选线设计，就是将机车车辆系统与线路系统作为一个相互作用与相互耦合的整体大系统，运用机车车辆一线路耦合动力学理论，建立车一线耦合动力仿真分析平台，对区段线路的设计方案进行有效的模拟运行试验，从而来获得全程线路的车一线整体系统的动态响应指标来作为评价指标与优化目标的作用，以便来对线路的设计方案进行动力学性能上的综合评价和优化设计，从而可以得出机车车辆系统与线路系统在动力学性能的设计上能够相互适应与相互匹配的做好线路的设计方法。当前的选线设计的方法最大的区别在于，线路方案的评价和优化当中，除了要深入考虑经济方面的因素外，还要考虑自然运输与环境等因素外，将线路动力学性能的相关指标来作为方案比选的重要因素，从而来适应铁路重载话与高速化的现代发展趋势；线路动力学性能指标并非只考虑线路系统当中的动态性能，还要深入分析对机车车辆系统的动态作用的影响，这样不仅分析了机车车辆系统是不是和线路系统所匹配，还是机车车辆在线路上的行驶性能的指标，如果运行平稳性和轮轨动态安全性指标等，都要依照线路动力性能的评估结果来改进线路设计的参数。

1.2 动力学选线设计方法

铁路线路动力学选线设计方法。将线路的最初的设计数据与机车车辆的数据以及运营数据输入机车车辆一线路耦合动力学仿真分析系统当中，通过深入模拟的分析，来获得线路动力学性能的重要指标；要依照有关机车车辆与线路結构动力的性能来评定标准与方法进行综合的评估，并且来对线路设计的方案进行科学合理的评价；？比较差的动力性能指标与指标影响度大的线路设计相关的参数；优化有关的线路设计参数，并且重新进行动力学能的分析和评估工作，知道获得能够满足线路自身动力性能的要求还能顾确保机车车辆在其设计的线路当中能够平稳运行的最好线路设计的方案。

2、区段线路动力学性能评价方法

为了对区段线路动力学性能的评价工作，要引入线路动力学性能指数Z的概念。其是充分考虑了线路沿程当中各项动力学性能指标的评定等级与其对应的长度，以及各动力学性能指标的权重的因素，对线路动力学性能的综合评分。Dij 是和动力学性能指标的评定等级所相应的分值；Wi是动力学性能指标的权重值；n是线路沿程的采样点的个数，一般情况都是每10米采集一个点；m是动力学性能指标的个数。线路方案的好坏，是依据线路动力学性能指数Z大小的排序来进行确定，Z越小，说明线路的动力学性能也就越好。

3、线路设计参数对动力学性能指标的影响度研究

要明确线路动力学性能指标对线路设计书变化的敏感性，可以在线路方案动力学优化时有的放矢，有效提高优化的效率，提高线路设计的整体质量。从理论上讲，可以通过敏感性分析，明确线路平面与纵断面设计参数来对区段线路动力学性能的影响程度与敏感性程度。但是由于线路设计参数是十分的复杂，各项动力学指标也并非是独立的，因此在实际当中是并不可行。本文结合某高速铁路线路，并且深入分析了平面设计的参数与纵断面设计的参数对线路动力学性能的影响规律，并且结合了高速铁路各项设计的参数当中的取值范围，并且通过对方针结果的定量定性的对比分析，从而确定了线路设计的参数变化对于动力学性能指标的影响程度，并且还提出了“影响度”的概念来定量表示。定义影响度为：5.影响很大；4.影响较大；3.影响一般；2.影响较小；1.影响很小；0.没有影响。在线路动力学性能优化的设计当中，要优先调整对其动力学指标影响度大的设计参数。

4、结束语

（1）随着我国铁路行车速度的不断提升与轴重加大，在线路设计当中要足够重视动力学性能的评价及优化。动力学选线设计是通过对区段线路设计的方案进行全程车一线动力学仿真运行，从而来提取的全程线路的车一线整体系统的动态响应指标作为评价指标与优化目标，从而来对线路设计的方案进行动力学性能的综合评价及优化设计，这样将有利于降低轮轨相互作用力与提升行车的安全性以及旅客乘坐的舒适性。并且提出了动力学选线设计的方法。

（2）建立了线路动力学性能的评价指标体系，并且引入了线路动力学性能指数Z用于对线路动力学性能进行量化的评价，还应用层次分析法的原理来计算设计线路动力学性能指标权重，而且还建立了各项东路性能指标登记的评语集，能够科学合理的额给出登记评定标准与对应的分值。

（3）提出了线路设计方案动力性能的优化设计的方法，用“影响度”表征线路设计的数据变化来对动力学性能指标的影响程度，并且用以指导对线路设计方案动力性能的不断优化。在研究线路平纵断面设计数据对动力性能影响规律的基础之上，从而确定了影响度的取值。

参考文献：

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