姚永利，陈光武，苗亮亮

(兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室，甘肃 兰州 730070)

铁路自提速以来，保证列车运行安全成为我国铁路发展的主要目标，也是国内外学者研究的重点。研究表明，在铁路线路方面，影响列车安全运行的主要因素是弯道上的曲线通过能力和线路上的轨道平顺性。弯道上运行的列车会受到离心力的作用，当速度达到一定值时有可能导致列车脱轨，照成巨大的人员伤亡和财产损失［1］。轨道平顺性是影响列车运行速度的主要因素，若轨道的平顺状态不良，则由它激起的轮轨作用力和列车振动就会随着车速的提高而急剧增大，甚至导致列车脱轨、掉道、倾覆等，严重影响列车运行的稳定性和安全性［2－3］。保障高速列车运行安全性不仅要克服列车提速后带来的一系列问题，还要考虑恶劣环境或各种突发状况对列车运行的影响。目前现有的解决办法主要是从2个方面入手:一是从系统输入入手，采用更高标准的铁路线路，提高列车运行状况来满足系统要求，如铺设整体道床，采用高平顺轨面，增大曲线半径等;二是从系统结构入手，使其满足不同工况，不同速度等级下列车的运行，如目前采用的机车车辆悬挂系统或外轨超高等。但这些措施仍存在一些问题，如整体道床可能出现翻浆冒泥或导致线路变形的情况;外轨超高可能造成货物倾泻或乘车人员的不舒适感，甚至导致列车脱轨等［4］。最新研制并已投入运营的摆式系统采用主动控制方式，有效地提高了列车的曲线通过速度，但它结构复杂，造价昂贵，并未得到广泛应用。……