城市轨道交通车辆结构与设计分析

城市轨道交通车辆结构与设计分析

罗德洪,陈俊宏,谢川,张琦

重庆中车长客轨道车辆有限公司 401133

摘要：城市轨道交通当中的车辆设计技术得到充分的落实，能够为我国日后交通运输行业不断发展提供助力。一方面，不断降低轨道交通在行驶过程中发生故障的概率，确保车辆的稳定性以及安全性；另一方面也能够根据车厢的结构尺寸去调整方案，这样也能构建完善的车辆功能系统，不仅能够满足各种活动要求，同时也能保证旅客在乘车过程中更加的舒适。本文主要是针对城市轨道交通的结构进行分析，随后提出应当注意的技术要点，希望能够为日后构建更加完善的轨道交通系统，提供相应的参考。

关键词：轨道交通；车辆设计；结构；技术要点

引言：城市轨道交通体系作为经济交流与文化交流的桥梁，同时也能为城市居民出行，带来更加便利的条件，但是因为对于交通稳定性以及安全性等方面的考虑，所以在城市轨道交通车辆结构设计过程中，应当结合功能空间需求，这样才能为广大乘客提供良好的休憩空间以及活动空间，确保车辆结构整体质量满足人们的期待，只有这样，才能确保城市轨道交通被广大旅客所接受，最终也能为优化交通系统，提供良好的指导。

一、城市轨道交通车辆设计概念

城市轨道交通设计主要是从人体工程学出发，随后为人们提供良好的功能空间方案，在设计过程中设计人员应当考虑好如何保证车辆行驶过程中的安全性以及稳定性，随后从力学角度出发，寻找更加合适且稳健的行车速度，不仅能够满足旅客所提出的舒适度需求，同时也能为旅客提供休憩、活动等空间，提高旅客出行过程中的舒适性。除此之外，因为旅客来自于五湖四海，所以旅客的高矮胖瘦也各不相同，因此可知在设计城市轨道交通过程中，也需要根据地区的情况，进行更加细致化的设计工作。

二、车辆整体尺寸设计情况

首先是车辆长度。城市轨道交通长度包括客室、司机室总长度等方面。为了保证城市轨道交通在转弯过程中具备稳定性，同时满足驾驶要求，此时需要从车体长度出发，为其设置相应的缓冲装置，保证城市轨道交通的两段偏向于曲线的外侧，而其中部偏向于内侧，这样能够充分的缓解车辆整体的偏移量，同时也能避外界与形变量所带来的脱轨问题，最终确保车辆行驶的稳定性。其次车辆宽度尺寸会受到边轨界限所影响，因此在设计过程中，需要避免出现较大的偏移量后，对于车体结构所带来的损坏，在设计车辆宽度时，应当采用扩大处理方案，这样能够有效的增加车厢当中人们的活动空间，确保乘客在出行以及休憩时，具备极高的舒适度。

最后是高度设计。车辆高度设计会受到多种因素的影响，其中包括车钩高度、站台高度等，保证车辆在通行过程中不与其他外界建筑物相互碰撞，这样才能避免车厢当中的功能以及空间遭受影响。在高速运输过程中，车辆也会受到转向架心盘面等因素所带来的限制，当车辆高度超过某个固定界线时，那么就容易出现重心偏高等问题，不断的增加车辆脱轨风险，最终也难以保证乘客的生命以及财产安全。

三、城市轨道交通车辆客室设计分析

从基本设计要求来看，作为设计人员，应当考虑到车厢当中所涉及到的人体工程学相关尺寸，只有这样才能保证车厢当中有着充足的使用空间，并且保证为旅客提供良好的环境。在原有的客室基础上，也需要主动引进国外一些先进的技术以及经验，深入的分析车厢设计所具备的优缺点，保证车辆功能趋于完善，同时与需要深入的研究车厢内部空间相互之间的结构关系，这样才能为后期设计更加完善的方案提供相应的参考[1]。

    在对于客室进行设计时，因为客室在设计规格方面，其水平要更高一些，并且在坐席的布置与安排方面，也需要从车辆的功能角度出发，进行一个合理的规划，这样能够保证客室能够有效的满足交通所提出的要求，同时也需要深入的考虑相关的清扫工作。在设计客室结构时，应当以简单结构作为重点，在坐席的墙角与下部的位置，留存大量的清扫空间，同时也需要从物理性能角度出发，在设计车窗时，应当明确车辆所需要的采光条件，确定好车窗的尺寸以及安放情况。但是因为车窗所使用到的材料存在特殊性，因此就会影响到车辆结构的隔热性能以及强度，在设计过程中也需要将可靠的保护措施加入其中，对于车窗所出现的风险，做好密封处理工作，这样才能避免车厢内热量被不断的损耗[2]。

四、转向架设计

在设计转向架过程中，其设计的重点就是确保转向架预期效果满足人们的期待，此时需要从先进性以及继承性角度出发，去制定有效的方案。在绘制图纸过程中，需要保证其具备精准性，同时也需要标注转向架的主要尺寸以及结构形式，通过相应的校核以及计算的方式，保证设计方案具备可行性，同时也能达到人们所提出的期待[3]。对于转向架以及相关构造进行分析，随后从功能角度出发，做好划分工作，这样才能为转向架选择提供相应的参考。在这个过程中需要考虑到的因素包括车辆运输对象、使用环境、运行速度等。运行速度作为设计转向架时一个重要指标，同时也是其设计依据。在运行速度范围之内，应当保证车辆具备较好的动力性能。构造速度也作为构件强度计算依据，在这时需要充分的考虑未来的日子里，当列车速度全面提高以后，该转向架是否能够继续满足使用要求。在对于尺寸进行设计时，也需要考虑到转向架的大小、高度、尺寸等是否会对于乘客的生命安全能提供保证。与此同时，如果对于两轴颈横向间距进行控制时，应当在垂向力数据作为基础，确定好适当的尺寸，保证车辆行驶当中的稳定性，避免车辆结构受到不必要的伤害。

结束语：综上所述，城市轨道交通车辆设计工作的全面落实，不仅能够根据实际情况，为广大的旅客提供舒适且安全的车厢环境，同时也能在一定程度上增加城市人口对于使用城市轨道交通出行的依赖性，与此同时，也需要考虑到转向盘设计方案以及车辆尺寸方案，这样才能在原有的基础上，保证车辆的整体性能得以增加，为日后车辆安全性、稳定性的提高，提供必要的保障。因此可知，本文在分析城市轨道交通车辆设计要点时，需要明确当前设计工作所涉及到的重点与难点部分，随后提供更加合理化的设计方案，这样才能为后续提高城市轨道交通车辆的性能，提供必要保障。

参考文献：

[1]李文斌.城市轨道交通车辆高强钢焊接用焊丝的选用方法[J].焊接技术,2022,51(03):80-83.

[2]兰清群,颜争,陆中石.基于OBE理念的职业教育课程教学设计与实施——以城市轨道交通车辆客室车门结构与应用任务为例[J].安徽水利水电职业技术学院学报,2021,21(03):79-82.

[3]李凯,暴长春,何彬.基于状态检测的轨道交通车辆系统性维修分析[J].新型工业化,2021,11(08):116-117.