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摘要：跨座式单轨列车通过轨道梁时，车辆和轨道梁具有动态相互作用，形成不可分割的耦合体系，进行动力分析时不仅要关注列车运营情况，也要关注桥梁的安全性，本文提出跨座式单轨交通行车舒适性的评价标准，并以重庆跨座式单轨车辆和标准截面轨道梁桥为研究对象，用SIMPACK模拟列车过桥时的动力特性，研究车速对行车舒适性的影响。
关键词：动力分析;舒适度;单轨车辆;车速
0绪论
行车舒适性是车辆运营状况和乘客乘坐舒适性的体现，行车舒适性的研究对车辆和交通系统中建筑结构的优化具有重要意义。跨座式单轨列车过桥时，车辆和桥梁具有动態相互作用，形成不可分割的耦合体系，进行动力分析时不仅要关注列车运营情况，也要关注桥梁的安全性，因此应该从车辆响应和桥梁响应两个方面对跨座式单轨交通行车舒适性进行评价。本文提出跨座式单轨交通行车舒适性的评价标准，并以重庆跨座式单轨车辆和标准截面轨道梁桥为研究对象，用SIMPACK模拟列车过桥时的动力特性，研究车速对行车舒适性的影响。
1行车舒适性评价标准
车辆运营性能包括运行安全性和行车平稳性两个方面。对于轨道交通来说，车辆运行安全性建立在轮轨正常接触的基础上，即车辆运行过程中不脱轨不倾覆，通常用脱轨系数、线路横向稳定性系数、轮重减载率、轮轴横向力以及倾覆系数等指标进行评价。车辆运行平稳性体现了车辆振动性能和乘客乘坐舒适性，通常用车体振动最大加速度和Sperling舒适度指标进行评价。
2车速对行车舒适性的影响
根据《跨座式单轨交通设计规范》（GB50458-2008）的规定，列车最高运行速度不超过80km/h，旅行速度不低于20km/h。重庆跨座式单轨交通2号线的日常运营速度在65km/h以上，但通常达不到80km/h，运营常速约为68km/h。综上，本文研究车速对行车舒适性的影响时考虑的速度范围为20km/h～80km/h，其中中低速考虑20km/h、30km/h、40km/h和50km/h，高速考虑60km/h、65km/h、70km/h、75km/h和80km/h;轨道不平顺采用与实际PC轨道梁表面状况比较接近的美国六级谱不平顺，列车单线定员加载。不同速度下桥梁和车辆动力响应结果见表2-1和表2-2。
从表中可以看出，桥梁跨中竖向挠度最大值为9.176mm，跨中横向位移最大值2.449mm，均小于变形限值27.5mm和5.5mm;桥梁竖向与横向加速度最大值分别为1.750m/s2和0.378m/s2，均小于限值3.50m/s2和1.00m/s2;桥梁扭转角最大值为0.000549rad，远小于限值0.005rad;入桥侧和出桥侧的梁端折角最大值分别为0.001226rad和0.001139rad，均小于限值0.0015rad，桥梁响应均在限制范围内，表明桥梁不会对车辆运行造成过大的干扰，为车桥耦合振动提供了良好的基础。车辆响应以1#车和2#车为代表，车体竖向加速度响应的最大值为1.387m/s2，小于限值2.00m/s2，车体横向加速度相应的最大0.060m/s2，远小于限值1.47m/s2;轮重减载率最大值为0.096，小于限值0.6，表明车辆运行安全性能够得到充分保证;车辆竖向Sperling指标最大值为2.512，此时车速为80km/h，列车竖向舒适性评定结果为“良好”，车速在20km/h～70km/h范围内时竖向Sperling指标均小于2.5，竖向舒适性达到“优秀”状态;车辆横向Sperling指标最大值为0.933，小于2.5，横向舒适性达到“优秀”状态。
结语
桥梁跨中竖向挠度和横向位移受车速变化的影响不大;横向和竖向加速度均随速度的提高呈增大趋势;除车速为80km/h时车辆竖向Sperling指标超出“优秀”标准外，车体响应也都在限制范围内，车辆运行安全性和乘坐舒适性能够得到保障。其中，列车高速运行（60km/h～80km/h）状态下，车速在65km/h～75km/h时，桥梁各项响应相对较小;列车低速运（20km/h～50km/h）状态下，车速在40km/h时引起桥梁共振，建议车辆需要高速运行时将速度保持在65km/h～75km/h，需要低速运行时将速度可保持在30km/h左右，避开共振速度。
跨座式单轨车辆舒适度除了与车速有关以外，还与桥墩墩高、轨道不平顺以及车辆载重有关。综合考虑提出提高舒适度的措施是进一步研究课题。
参考文献：
[1]GB5599-85.铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范[S].1985
[2]TB10002-2017.铁路桥涵设计规范[S].2017
关键词：动力分析;舒适度;单轨车辆;车速
0绪论
行车舒适性是车辆运营状况和乘客乘坐舒适性的体现，行车舒适性的研究对车辆和交通系统中建筑结构的优化具有重要意义。跨座式单轨列车过桥时，车辆和桥梁具有动態相互作用，形成不可分割的耦合体系，进行动力分析时不仅要关注列车运营情况，也要关注桥梁的安全性，因此应该从车辆响应和桥梁响应两个方面对跨座式单轨交通行车舒适性进行评价。本文提出跨座式单轨交通行车舒适性的评价标准，并以重庆跨座式单轨车辆和标准截面轨道梁桥为研究对象，用SIMPACK模拟列车过桥时的动力特性，研究车速对行车舒适性的影响。
1行车舒适性评价标准
车辆运营性能包括运行安全性和行车平稳性两个方面。对于轨道交通来说，车辆运行安全性建立在轮轨正常接触的基础上，即车辆运行过程中不脱轨不倾覆，通常用脱轨系数、线路横向稳定性系数、轮重减载率、轮轴横向力以及倾覆系数等指标进行评价。车辆运行平稳性体现了车辆振动性能和乘客乘坐舒适性，通常用车体振动最大加速度和Sperling舒适度指标进行评价。
2车速对行车舒适性的影响
根据《跨座式单轨交通设计规范》（GB50458-2008）的规定，列车最高运行速度不超过80km/h，旅行速度不低于20km/h。重庆跨座式单轨交通2号线的日常运营速度在65km/h以上，但通常达不到80km/h，运营常速约为68km/h。综上，本文研究车速对行车舒适性的影响时考虑的速度范围为20km/h～80km/h，其中中低速考虑20km/h、30km/h、40km/h和50km/h，高速考虑60km/h、65km/h、70km/h、75km/h和80km/h;轨道不平顺采用与实际PC轨道梁表面状况比较接近的美国六级谱不平顺，列车单线定员加载。不同速度下桥梁和车辆动力响应结果见表2-1和表2-2。
从表中可以看出，桥梁跨中竖向挠度最大值为9.176mm，跨中横向位移最大值2.449mm，均小于变形限值27.5mm和5.5mm;桥梁竖向与横向加速度最大值分别为1.750m/s2和0.378m/s2，均小于限值3.50m/s2和1.00m/s2;桥梁扭转角最大值为0.000549rad，远小于限值0.005rad;入桥侧和出桥侧的梁端折角最大值分别为0.001226rad和0.001139rad，均小于限值0.0015rad，桥梁响应均在限制范围内，表明桥梁不会对车辆运行造成过大的干扰，为车桥耦合振动提供了良好的基础。车辆响应以1#车和2#车为代表，车体竖向加速度响应的最大值为1.387m/s2，小于限值2.00m/s2，车体横向加速度相应的最大0.060m/s2，远小于限值1.47m/s2;轮重减载率最大值为0.096，小于限值0.6，表明车辆运行安全性能够得到充分保证;车辆竖向Sperling指标最大值为2.512，此时车速为80km/h，列车竖向舒适性评定结果为“良好”，车速在20km/h～70km/h范围内时竖向Sperling指标均小于2.5，竖向舒适性达到“优秀”状态;车辆横向Sperling指标最大值为0.933，小于2.5，横向舒适性达到“优秀”状态。
结语
桥梁跨中竖向挠度和横向位移受车速变化的影响不大;横向和竖向加速度均随速度的提高呈增大趋势;除车速为80km/h时车辆竖向Sperling指标超出“优秀”标准外，车体响应也都在限制范围内，车辆运行安全性和乘坐舒适性能够得到保障。其中，列车高速运行（60km/h～80km/h）状态下，车速在65km/h～75km/h时，桥梁各项响应相对较小;列车低速运（20km/h～50km/h）状态下，车速在40km/h时引起桥梁共振，建议车辆需要高速运行时将速度保持在65km/h～75km/h，需要低速运行时将速度可保持在30km/h左右，避开共振速度。
跨座式单轨车辆舒适度除了与车速有关以外，还与桥墩墩高、轨道不平顺以及车辆载重有关。综合考虑提出提高舒适度的措施是进一步研究课题。
参考文献：
[1]GB5599-85.铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范[S].1985
[2]TB10002-2017.铁路桥涵设计规范[S].2017