第二节　仿真计算结果及其分析

一、京沪高速铁路全程平纵断面线形运动学检算

《京沪高速铁路设计暂行规定》、《新建时速300～350公里客运专线铁路设计暂行规定》是京沪高速铁路设计的依据。因此，仿真计算采用了中国高速铁路设计标准和欧洲铁路设计标准对京沪高速铁路全线平、纵断面线形进行评定和比较分析。由于欧洲的高速铁路设计标准是针对时速300km速度目标值而规定的，而京沪高速铁路线路是按照时速350km目标值设计的，故不能简单地将欧洲高速铁路线路设计规范与我国《新建时速300～350公里客运专线铁路设计暂行规定》进行比较。仿真计算包括以下几方面，首先将我国《新建时速300～350公里客运专线铁路设计暂行规定》中相关设计标准与参数、计算公式等的规定与国外设计规范中相应规定进行比较，主要参考的国外标准有《德铁标准规范800.0110—线路》、《德铁标准规范800.0120—道岔》、《德铁标准规范800.0130—标准断面》、《prENV13803—1：线路设计参数—标准轨1435mm，第一部分：平面设计》、《TSI—欧洲高速铁路系统技术操作标准》、《UIC703—高速客运列车线路的线路配置特点》，再根据我国京沪高速铁路设计标准和国外标准对全线线形检算结果进行评估。检算结论如下：

（1）从行驶速度舒适性角度来看，京沪高速铁路线路设计满足设计要求。欠超高低于标准值，线路能够满足安全性要求。因为从舒适性角度出发所采用的设计标准与相关参数明显比从安全性角度出发考虑的严格得多。

（2）从线路的可维护性角度来看，线路设计标准与相关参数的选择合理，线路平、纵断面设计中没有造成线路维护较为困难的线形单元，在缓和曲线上没有设复曲线或变坡点，保证了竖曲线与缓和曲线不重叠，不会增加线路测量控制的难度。虽然前期工程投资稍大，但可维护性较好，寿命期内能够减少线路的养护维修成本。

（3）从工程方面看，线路采用了较大的圆曲线半径，更安全的线间距，未使用复曲线，未采用大的纵坡，没有采用复杂且成本较高的建筑结构形式，如深路堑、高路堤、长隧道或高大桥等，较好地适应了地形。

（4）京沪高速铁路从整体上看采用相对较缓的线路坡度，对工程维护费用以及工程寿命成本的经济性都是有利的。

（5）通过对京沪高速铁路全线各区间的速度—距离（v—S）曲线所得平均时速进行测算，开行CRH2-300型动车组，适当减少停站次数，京沪高速铁路全线运行时间可望缩短到4.5小时左右，若采用更高速度动车组，甚至可缩短到4小时左右。

二、京沪高速铁路平、纵断面线形行车动力学检算

通过CRH3、CRH2-300与CRH2-200型动车组在350/250km/h速度匹配条件下，对京沪高速铁路全线平纵断面的行车运动学和动力学指标的仿真计算、分析评估及线路优化设计等检算工作，可以认为京沪高速铁路全线线路平、纵断面设计符合《京沪高速铁路设计暂行规定》、《新建时速300～350公里客运专线铁路设计暂行规定》要求。

（1）从行车安全性角度来看，线路设计能很好地满足要求。仿真计算结果表明，除极个别地段（第161个曲线，半径9000m）的轮轴横向力及脱轨系数最大值超出了合格限值以外，其余所有安全性指标均满足安全运行要求。当CRH3型动车组以350km/h高速通过时，从平稳性指标来看，全线所有地段的横向及垂向平稳性指标均属于优级。

对于DK1052+450～DK1060+200地段半径为9000m的平面曲线（第161个曲线），因缓和曲线起终点与竖曲线起终点距离不足，造成其部分动力学指标超限，提出移动竖曲线变坡点位置的变更设计方案（竖曲线内2‰坡段的坡度改为1.14‰，其坡段长度增加50m，变坡点位置移动50m），经校核，该变更方案能够满足列车以350km/h速度安全及舒适运行要求。

（2）从行车舒适性角度来看，线路设计也能很好地满足要求。仿真计算结果表明，除极个别曲线（第154个曲线，半径5500m）以外，其余地段横向加速度及所有垂向加速度皆小于合格限值，满足要求。

对于DK1003～DK1013地段半径为5500m的曲线（第154个曲线），缓和曲线长与超高之比为700m/170mm，建议最高行车速度为330km/h。

（3）DK1299～DK1301地段半径为2500m的曲线（第193个曲线），250km/h行车速度条件下的横向舒适性指标不能满足要求，建议该曲线地段的最高通过速度为200km/h。

（4）为了满足速度350km/h高速行车安全性和舒适性的要求，线路平面曲线缓和曲线起终点与竖曲线起终点的距离原则上大于20m，困难条件下不小17m。