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CARD/1软件在高速磁悬浮工程设计中的应用

周华仲明

〔市政工程设计研究总院〕

摘要：本文结合市磁悬浮快速列车工程实践，介绍了CARD/1软件在高速磁悬浮工程的线路

设计、动力学检验、轨道构造计算等方面的应用。关键词：CARD/1软件；高速磁悬浮；动力学检验

TheapplicationofCARD/1inshanghaimaglevhighspeedtrain

project

ZhouHuaCaoZhong-ming

〔ShanghaiMunicipalEngineeringDesignInstitute〕

Abstract:Basedonthedesignofshanghaimaglevhighspeedtrainproject,

theapplicationofCARD/1inalignmentdesignanddynamiccheckingand

railwaystructurelocatinghavebeenpresent.

Keywords:card/1;highspeedmaglev;dynamicchecking

1、CARD/1软件功能简介

CARD/1软件由德国IBT软件公司研制开发，主要适用于道路、管道、铁路、

轨道交通等工程的勘察设计。CARD/1软件自设图形平台，建有独立完整的数据体

系，含有自己的图形、表格、数据和文字编辑体系。其功能主要包括测量、平面

设计、纵断面设计、横断面设计，及三维建模等。另外，CARD/1软件最大特色是

提供了二次开发平台，通过易于学习掌握的程序语言，丰富的部开发函数，用户

可以根据工程实际进展开发，并通过与CAD和E*CEL等软件的接口，灵活处理各

种开发结果，到达事半功倍的效果。

2、磁悬浮快速列车工程简介

市磁悬浮快速列车工程是世界上第一条真正用于商业运营的高速磁悬浮铁路，

位于浦东新区，主要用于解决浦东国际机场和市区的高速交通连接。线路自地铁

二号线龙阳路车站至浦东国际机场站〔见图2-1〕，正线数目为双线，全线为高架

构造形式，线路长约30km，运行最高速度430km/h。于2001年3月1日正式开工，

z.

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2002年12月31日投入运行。

图2-1高速磁浮示运营线平面走向示意图

3、高速磁悬浮系统工程设计特点及CARD/1软件在设计中的应用

3.1工作原理

传统的轮轨铁路系统，车辆的承载、驱动和导向都是通过车轮和钢轨系统，高

速磁悬浮列车系统则突破了这一传统技术局限，是通过没有车轮的无接触的轨道

交通系统来实现以上功能。

高速磁浮列车在两侧均分别置有承载磁铁和导向磁铁，通过承载磁铁和导向磁

铁完成承载和导向，并通过电子自控系统保证车辆一直处于与轨道相距10mm左右

的悬浮状态。磁浮交通系统的驱动和制动由一个同步直线电机完成，这一电机置

于轨道中，工作原理与传统转子电机一样，只是定子被分隔成段，展开拉直并置

于轨道两侧下方，电流在线圈中产生的不是旋转磁场而是直线移动磁场，正是这

一磁场对车辆作无接触驱动。见图3.1-1。

为列车运行提供悬浮、驱动作用的是定子，提供滑行支撑面和侧向导向面的是

功能件，定子通过定位销固定在功能件上，功能件通过连接件固定在轨道梁上〔图

3.1-2〕，连续的轨道梁、功能件和定子构成了磁浮列车系统的轨道构造。

图3.1-1高速磁浮系统工作原理示意图

图3.1-2高速磁浮系统的轨道

3.2线路设计

高速磁浮列车运行速度高，对舒适性要求也高，因此其线路线型与传统轮轨铁路

和道路有所不同，主要表现在以下方面：

高速磁浮系统线路平面缓和曲线采用了曲率变化和动力学条件较为理想