钢轮钢轨制式悬挂式PRT车辆动力学性能分析及优化

摘要

针对悬挂式单轨胶轮走行系统在高速工况下存在胎面温升、磨耗加剧及横向失稳等技术瓶颈，提出一种基于对称式钢轮-钢轨走行部的新型悬挂式个人快速运输系统(personal rapid transit, PRT)车辆架构，引入地铁钢轮-钢轨技术以解决热失效、磨耗与横向力失衡问题。基于多体动力学理论建立整车模型，并采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对PRT车辆运行平稳性进行优化。结果表明：该车辆直线临界速度达229 km/h,较胶轮系统有较大提升，曲线通过性能良好，轮轨受力满足安全要求，车体侧滚角为4.5°;优化后车辆乘坐舒适性提升，60 km/h运行时垂向与横向平稳性指标分别降低9.25%和8.64%,全速域运行平稳性等级为优。

关键词

悬挂式单轨 / 钢轮钢轨系统 / 多体动力学仿真 / 车辆动力学优化