齿轨铁路的线路设计参数研究*

王 飞

(1.轨道交通工程信息化国家重点实验室(中铁一院)， 710043， 西安； 2.陕西省铁道及地下交通工程重点实验室(中铁一院)， 710043， 西安∥工程师)

齿轨铁路是国内引进服务于地形起伏较大的山地城市/景区的交通系统，可服务于国家新型城镇化建设及“交通+旅游”融合发展战略。我国在客运齿轨铁路方面的研究尚属空白。本文结合张家界七星山观光火车项目的初步设计，对齿轨铁路的线路主要设计参数进行初步探究。

1 研究基础

1.1 概述

齿轨铁路选用齿轨车辆，采用齿轮齿条传动。其与普通的铁路线路最大的区别在于在普通路轨间加装了齿条，通过齿轨机车的齿轮与齿条啮合力提供走行动力，有效克服了普通铁路线路轮轨黏着力不足的问题。因此，齿轨铁路的线路爬坡能力较强。目前，国外已建成的齿轨铁路近180条[1]，有着丰富的应用实例，轨道形式有7种，轨距多为800～1 422 mm；齿轨车辆上下坡的最高速度可分别达到40 km/h和30 km/h；线路最大坡度为25%～48%。

1.2 张家界七星山观光火车项目基础参数

张家界七星山观光火车项目是国内第1条采用齿轨铁路承担景区游客旅游观光及景区人员通勤的交通线路，线路全长8.4 km[2]。该项目采用的齿轨车辆由国内自主研发，其编组形式采用“Mc(带司机室动车)+M(齿轨动车)+Mc(带司机室动车)”方式；齿轨采用strub系统，即只采用1条较宽的齿条。车辆总体设计参数见表1。

2 齿轨铁路线路平面设计参数研究

如图1所示，齿轨车辆牵引动力主要依托齿轮驱动，扭矩为M，c为牵引点高度，b为轴距，θ为坡度角。……