基于双流制轨道车辆运行的转换区域轨道结构及回流方法与流程

1.本发明涉及双流制轨道车辆技术领域，特别是涉及一种基于双流制轨道车辆运行的转换区域轨道结构及回流方法。


背景技术：

2.市域交通网络中的城市轨道交通一般线路长度较短，人流集中，站点布局密集，普遍采用750v或1500v等直流牵引供电制式，一般投资高、维护费用大、运营速度较低(一般80～100km/h)。随着城市化进程的飞速发展，越来越多的城市出现了家住近郊，上班在市区的客流，并且该部分人群在不断壮大。在此情况下，这部分人群对交通提出了新的需求：快速、直达，因此，市郊铁路线应运而生。市郊铁路线一般较长，站间距大、受控因素少的特点，主要采用27.5kv/50hz的交流牵引供电系统，一般投资省、维护费用低、运营速度较高(一般120～160km/h)，可以实现快速到达。因此存在着市区内为直流供电方式市郊为交流供电方式的双流制线路。
3.现有技术中，轨道交通的双流制轨道车辆通常需要进行供电回流处理，一般将双流制轨道车辆车轮作为回流点，回流点之间绝缘，将轨道作为回流线路或在轨道上设有回流线路，双流制轨道车辆运行时通过车轮与回流线路接触连接进行整车回流。比如，直流供电制式的钢轨绝缘，在钢轨上设置有回流线路，直流供电的双流制轨道车辆运行时车轮与轨道上的回流线路接触连接进行回流；又比如，交流供电制式的钢轨导电且与大地连接，交流供电的双流制轨道车辆运行时车轮与轨道接触连接进行接地回流。
4.现有技术中，轨道交通中的双流制轨道车辆通常采用接触网供电，一辆双流制轨道车辆包含多节车厢，每节车厢作为一个车辆，连续的至少一个车辆组成一个牵引单元，在每个牵引单元上设有可与接触网连接的受电弓，通过供电车辆上的受电弓引入交流电/直流电为该牵引单元内设备进行供电，牵引单元之间独立供电。
5.双流制线路必定存在两种供电制式过渡的转换区，在转换区域内接触网1和钢轨2设置如图1所示，接触网1分为直流接触网11、无电区12和交流接触网13，而交流供电制式和直流供电制式的回流方式不同，因此需要在转换区域内两种供电制式的钢轨之间设置隔离段ab，但是若隔离段ab的长度太长会存在双流制轨道车辆无法实现整车回流的问题，降低双流制轨道车辆运营安全性，无法确保双流制轨道车辆在转换区正常运行。另外，现有施工工艺水平限制隔离段ab的长度无法做到很短，因此如何设置隔离段ab的长度使得双流制轨道车辆能够在转换区内正常运行十分重要。


技术实现要素：

6.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于双流制轨道车辆运行的转换区域轨道结构及回流方法。
7.为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种基于双流制轨道车辆运行的转换区域轨道结构，在转换区接触网的下方设置连接直流供电制式
钢轨和交流供电制式钢轨的不导电的隔离钢轨；转换区接触网的第一端与直流接触网连接，将转换区接触网的第一端在直流供电制式钢轨上的投影点记为第一点a，转换区接触网的第二端与交流接触网连接，将转换区接触网的第二端在交流供电制式钢轨上的投影点记为第二点b；所述直流供电制式钢轨从a点延伸至所述隔离钢轨的第一端c，所述交流供电制式钢轨从b点延伸至所述隔离钢轨的第二端d；一列双流制轨道车辆包括多节车辆，连续的一个以上车辆组成一个牵引单元，每个牵引单元上设置至少一个可与接触网连接的受电弓，牵引单元通过车轮作为回流点，每个牵引单元上设置有至少一个直流回流点和至少一个交流回流点；对于双流制轨道车辆从直流接触网驶向交流接触网的转换区域轨道结构，具体设置步骤包括：步骤a，在双流制轨道车辆行驶方向上将牵引单元上最靠前的直流回流点与最靠后的受电弓之间的车身长度记为第一长度，ac段直流制式钢轨长度应大于所述第一长度；步骤b，当在双流制轨道车辆行驶方向上最靠后的交流回流点位于最靠前的受电弓之后时，将最靠前的受电弓与所述最靠后的交流回流点之间的车身长度记为第二长度，db段交流制式钢轨的长度应大于所述第二长度，进入步骤c；当在双流制轨道车辆行驶方向上最靠后的交流回流点位于最靠前的受电弓之前时，根据实施工艺得到隔离钢轨的最小长度d
min
，设置隔离钢轨的长度d
cd
，d
cd
≥d
min
，进入步骤d；步骤c，按照步骤a和步骤b设定隔离钢轨的第一端c和第二端d的位置，则所述隔离钢轨的长度d
cd
为：d
cd
＝d
ab
‑
d
ac
‑
d
db
，其中，d
ab
为ab段钢轨长度，d
ac
为ac段直流制式钢轨长度，d
db
为db段交流制式钢轨长度；步骤d，根据步骤a设置所述隔离钢轨的第一端c的位置，结合步骤b中设置的d
cd
，得到db段交流制式钢轨的长度d
db
为：d
db
＝d
ab
‑
d
ac
‑
d
cd
；和/或对于双流制轨道车辆从交流接触网驶向直流接触网的转换区域轨道结构，具体设置步骤包括：步骤s1，在双流制轨道车辆行驶方向上将最靠前的交流回流点与最靠的受电弓之间的车身长度记为第三长度，db段交流制式钢轨长度应大于所述第三长度；步骤s2，当在双流制轨道车辆行驶方向上最靠后的直流回流点位于最靠前的受电弓之后时，将最靠前的受电弓与所述最靠后的直流回流点之间的车身长度记为第四长度，ac段直流制式钢轨的长度大于所述第四长度，进入步骤s3；当在双流制轨道车辆行驶方向上最靠后的直流回流点位于最靠前的受电弓之前时，根据实施工艺得到隔离钢轨的最小长度d
min
，设置隔离钢轨的长度d
cd
，d
cd
≥d
min
，进入步骤s4；步骤s3，按照步骤s1和步骤s2设定隔离钢轨的第一端c和第二端d的位置，则所述隔离钢轨的长度d
cd
为：d
cd
＝d
ab
‑
d
ac
‑
d
db
；步骤s4，根据步骤s1设置所述隔离钢轨的第一端c的位置，结合步骤s2中设置的d
cd
得到db段交流制式钢轨的长度d
db
为：d
db
＝d
ab
‑
d
ac
‑
d
cd
。
8.上述技术方案：分别对直流供电制式到交流供电制式的转换区域以及交流供电制式到直流供电制式的转换区域的轨道结构进行了设计，通过将a点的直流制式钢轨延伸到c点，将b点的交流制式钢轨延伸到d点，并且对ac段钢轨长度以及db段钢轨长度结合双流制轨道车辆上受电弓回流点的布置进行了合理设计，能够确保双流制轨道车辆的每个牵引单元在从直流供电区进入无电区、从无电区进入交流供电区、从交流供电区进入无电区以及从无电区进入直流供电区均进行很好地、正常地、完整地回流，进而确保整个双流制轨道车辆过转换区时仍然具备整车回流特性，确保双流制轨道车辆能够在转换区正常运行，该轨道能够应用于任何双流制轨道车辆运行轨道的转换区域轨道设计，应用范围广。
9.在本发明的一种优选实施方式中，在所述步骤c和步骤s3中，所述隔离钢轨的长度应大于等于根据实施工艺得到的隔离钢轨的最小长度d
min
。
10.上述技术方案：便于结合实际工艺限制设计ac段和db端钢轨长度。
11.在本发明的一种优选实施方式中，所述交流回流点可全部或部分共用直流回流点。
12.上述技术方案：便于更好的实现整车回流。
13.在本发明的一种优选实施方式中，当双流制轨道车辆上牵引单元的长度不完全相同或每个牵引单元的回流点设置不完全相同时，对于双流制轨道车辆从直流接触网驶向交流接触网的转换区域轨道结构，求取每个牵引单元上的第一长度和第二长度，d
ac
应大于所有第一长度中的最大值，d
db
应大于所有第二长度中的最大值，对于双流制轨道车辆从交流接触网驶向直流接触网的转换区域轨道结构，求取每个牵引单元上的第三长度和第四长度，d
db
应大于所有第三长度中的最大值，d
ac
应大于所有第四长度中的最大值。
14.上述技术方案：便于设计出满足双流制轨道车辆上所有牵引单元结构的轨道结构，以确保实现整车安全回流。
15.在本发明的一种优选实施方式中，所述双流制轨道车辆每个牵引单元包括连续的第一节车、第二节车和第三节车，每节车每侧设有4个车轮，将第二节车和第三节车的车轮作为直流回流点，将第三节车四个车轮中的中间两个车轮复用为交流回流点；对于双流制轨道车辆从直流接触网驶向交流接触网的转换区域轨道结构，当在所述第二节车前后分别设有一个受电弓时，第一长度为：当在所述第二节车上仅设一个受电弓时，第一长度为：其中，x2表示第二节车一位端的受电弓距离相邻中心销的距离；x1表示第二节车二位端的受电弓距离相邻中心销的距离；a表示车辆定距；p表示转向架固定轴距。
16.上述技术方案：根据d
ac
计算公式便于快速获得轨道结构设计参数。
17.为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种基于本发明所述的基于双流制轨道车辆运行的转换区域轨道结构的回流方法，对于每个牵引单元：当双流制轨道车辆从直流供电区驶入转换区接触网时，从在双流制轨道车辆行驶方向上最靠前的直流回流点进入ac段到牵引单元上最靠后的受电弓脱离直流接触网进入转换区接触网期间，牵引单元上的直流回流点通过ac段直流制式钢轨和原有直流制式钢轨实现牵引单元整体直流回流；当双流制轨道车辆从转换区接触网驶入交流供电区时，从在双流制轨道车辆行驶方向上最靠前的受电弓与交流接触网接触开始到牵引单元上最靠后的交流回流点离开db段期间，牵引单元上的交流回流点通过db段交流制式钢轨和原有交流制式钢轨实现牵引单元整体交流回流；当双流制轨道车辆从交流供电区驶入转换区接触网时，从在双流制轨道车辆行驶方向上最靠前的交流回流点进入db段到牵引单元上最靠后的受电弓脱离交流接触网进入转换区接触网期间，牵引单元上的交流回流点通过db段交流制式钢轨和原有交流制式钢轨实现牵引单元整体交流回流；当双流制轨道车辆从转换区接触网驶入直流供电区时，从牵引单元上的受电弓与直流接触网接触到牵引单元上最靠后的直流回流点离开ac段期间，牵引单元上的直流回流点通过ac段直流制式钢轨和原有直流制式钢轨实现牵引单元整体直流回流。
18.上述技术方案：能够确保双流制轨道车辆的每个牵引单元在从直流供电区进入无
电区、从无电区进入交流供电区、从交流供电区进入无电区以及从无电区进入直流供电区均进行很好地、正常地、完整地回流，进而确保整个双流制轨道车辆过转换区时仍然具备整车回流特性，确保双流制轨道车辆能够在转换区正常运行，该轨道能够应用于任何双流制轨道车辆运行轨道的转换区域轨道设计，应用范围广。
附图说明
19.图1是现有技术中双流制线路转换区的接触网和钢轨结构示意图；
20.图2是本发明一具体实施方式中转换区轨道结构示意图；
21.图3是本发明一具体实施方式中双流制轨道车辆过转换区示意图。
22.附图标记：
23.1接触网；11直流接触网；12转换区接触网；13交流接触网；2钢轨；5受电弓；6直流回流点；7交流回流点；d1第一长度；d2第二长度。
具体实施方式
24.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
25.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
26.在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
27.本发明公开了一种基于双流制轨道车辆运行的转换区域轨道结构，在一种优选实施方式中，如图2所示，在转换区接触网12的下方设置连接直流供电制式钢轨和交流供电制式钢轨的不导电的隔离钢轨。
28.转换区接触网12的第一端与直流接触网11连接，将转换区接触网12的第一端在直流供电制式钢轨上的投影点记为第一点a，转换区接触网12的第二端与交流接触网13连接，将转换区接触网12的第二端在交流供电制式钢轨上的投影点记为第二点b；直流供电制式钢轨从a点延伸至隔离钢轨的第一端c，交流供电制式钢轨从b点延伸至隔离钢轨的第二端d。
29.一辆双流制轨道车辆包括多节车辆，如图3所示，包括编号为31、32、33、34、35、36的车辆；连续的一个以上车辆组成一个牵引单元，如图3所示，可以将编号为31、32、33组成一个牵引单元，将编号为34、35、36组成另一个牵引单元；每个牵引单元上设置至少一个可与接触网连接的受电弓5，当受电弓5位多个时，多个受电弓5沿车身延伸方向依次排列，每个牵引单元上可设置一个或两个受电弓5，如图3所示，每个牵引单元上仅设置一个受电弓
5。牵引单元通过车轮作为回流点，每个牵引单元上设置有至少一个直流回流点6和至少一个交流回流点7，优选的，交流回流点7可全部或部分共用直流回流点6，如图3所示，交流回流点7可借用部分直流回流点6。
30.在本实施方式中，对于双流制轨道车辆从直流接触网11驶向交流接触网13的转换区域轨道结构，具体设置步骤包括：
31.步骤a，在双流制轨道车辆行驶方向上将牵引单元上最靠前的直流回流点6与最靠后的受电弓5之间的车身长度记为第一长度d1，ac段直流制式钢轨长度应大于第一长度d1，如图3所示。在步骤a中，最靠前的直流回流点6为该牵引单元上沿着双流制轨道车辆行驶方向第一个驶过点a的直流回流点6，最靠后的受电弓5为该牵引单元上最后一个脱离直流接触网11的受电弓5。
32.步骤b，当在双流制轨道车辆行驶方向上最靠后的交流回流点7位于最靠前的受电弓5之后时，将最靠前的受电弓5与最靠后的交流回流点7之间的车身长度记为第二长度d2，如图3所示，db段交流制式钢轨的长度应大于第二长度d2，进入步骤c。当在双流制轨道车辆行驶方向上最靠后的交流回流点7位于最靠前的受电弓5之前时，根据实施工艺得到隔离钢轨的最小长度d
min
，设置隔离钢轨的长度d
cd
，d
cd
≥d
min
，进入步骤d。在步骤b中，最靠后的交流回流点7是指在双流制轨道车辆行驶方向上该牵引单元上最后一个驶过点b的交流回流点7，最靠前的受电弓5是指在双流制轨道车辆行驶方向上该牵引单元上第一个与交流接触网13接触的受电弓5。最小长度d
min
优选但不限于为8米。
33.步骤c，按照步骤a和步骤b设定隔离钢轨的第一端c和第二端d的位置，则隔离钢轨的长度d
cd
为：d
cd
＝d
ab
‑
d
ac
‑
d
db
，其中，d
ab
为ab段钢轨长度，d
ac
为ac段直流制式钢轨长度，d
db
为db段交流制式钢轨长度；优选的，隔离钢轨的长度应大于等于根据实施工艺得到的隔离钢轨的最小长度d
min
。
34.步骤d，根据步骤a设置隔离钢轨的第一端c的位置，结合步骤b中设置的d
cd
，得到db段交流制式钢轨的长度d
db
为：d
db
＝d
ab
‑
d
ac
‑
d
cd
。
35.在本实施方式中，对于双流制轨道车辆从交流接触网13驶向直流接触网11的转换区域轨道结构，具体设置步骤包括：
36.步骤s1，在双流制轨道车辆行驶方向上将最靠前的交流回流点7与最靠后的受电弓5之间的车身长度记为第三长度(未图示)，db段交流制式钢轨长度应大于第三长度。在步骤s1中，最靠前的交流回流点7是指在双流制轨道车辆行驶方向上该牵引单元上第一个驶过点d的交流回流点7，最靠后的受电弓5是指在双流制轨道车辆行驶方向上该牵引单元上最后一个脱离交流接触网13的受电弓5。
37.步骤s2，当在双流制轨道车辆行驶方向上最靠后的直流回流点6位于最靠前的受电弓5之后时，将最靠前的受电弓5与最靠后的直流回流点6之间的车身长度记为第四长度，ac段直流制式钢轨的长度大于第四长度，进入步骤s3。当在双流制轨道车辆行驶方向上最靠后的直流回流点6位于最靠前的受电弓5之前时，根据实施工艺得到隔离钢轨的最小长度d
min
，设置隔离钢轨的长度d
cd
，d
cd
≥d
min
，进入步骤s4。最靠后的直流回流点6是指在双流制轨道车辆行驶方向上给牵引单元上最后一个驶过点a的直流回流点6，最靠后的受电弓5是指在双流制轨道车辆行驶方向上给牵引单元上最后一个与直流接触网11接触的受电弓5。
38.步骤s3，按照步骤s1和步骤s2设定隔离钢轨的第一端c和第二端d的位置，则隔离
钢轨的长度d
cd
为：d
cd
＝d
ab
‑
d
ac
‑
d
db
；优选的，隔离钢轨的长度应大于等于根据实施工艺得到的隔离钢轨的最小长度d
min
。
39.步骤s4，根据步骤s1设置隔离钢轨的第一端c的位置，结合步骤s2中设置的d
cd
得到db段交流制式钢轨的长度d
db
为：d
db
＝d
ab
‑
d
ac
‑
d
cd
。
40.在一种优选实施方式中，当双流制轨道车辆上牵引单元的长度不完全相同或每个牵引单元的回流点设置不完全相同时，对于双流制轨道车辆从直流接触网11驶向交流接触网13的转换区域轨道结构，求取每个牵引单元上的第一长度d1和第二长度d2，d
ac
应大于所有第一长度d1中的最大值，d
db
应大于所有第二长度d2中的最大值，对于双流制轨道车辆从交流接触网13驶向直流接触网11的转换区域轨道结构，求取每个牵引单元上的第三长度和第四长度，d
db
应大于所有第三长度中的最大值，d
ac
应大于所有第四长度中的最大值。
41.在一种优选实施方式中，如图3所示，双流制轨道车辆每个牵引单元包括连续的第一节车(编号31)、第二节车(编号32)和第三节车(编号33)，每节车每侧设有4个车轮，将第二节车(编号32)和第三节车(编号33)的车轮作为直流回流点6，将第三节车(编号33)四个车轮中的中间两个车轮复用为交流回流点7。
42.在本实施方式中，对于双流制轨道车辆从直流接触网11驶向交流接触网13的转换区域轨道结构，当在第二节车前后分别设有一个受电弓5时第一长度d1为：
[0043][0044]
当在第二节车上仅设一个受电弓5时，如图3所示，第一长度d1为：
[0045][0046]
其中，x2表示第二节车一位端的受电弓5(未图示，具体位置在第二节车左侧与图3所示受电弓5位置对称位置处)距离相邻中心销的距离，优选但不限于为0；x1表示第二节车二位端的受电弓5(即图3所示位置的受电弓5)距离相邻中心销的距离，优选但不限于为525毫米；a表示车辆定距，优选但不限于为13.4米；l表示车辆长度，优选但不限于为20米；p表示转向架固定轴距，优选但不限于为2.2米。
[0047]
在本实施方式中，按照上述公式，代入各参数具体数值，计算得到d1为35米，即d
ac
应大于35米，重庆江跳线车辆两转向架之间最近接地点距离大约在11m左右，根据轨道的施工工艺能力，最短能够做到8m，所以设置为8m。
[0048]
当车辆从交流到直流区段来分析，同上，钢轨回流点就应该相对于接触网的隔离点b向前16m，即d
db
大于16m。
[0049]
本发明还公开了一种基于上述基于双流制轨道车辆运行的转换区域轨道结构的回流方法，对于每个牵引单元：
[0050]
当双流制轨道车辆从直流供电区驶入转换区接触网12时，从在双流制轨道车辆行驶方向上最靠前的直流回流点6进入ac段到牵引单元上最靠后的受电弓5脱离直流接触网11进入转换区接触网12期间，牵引单元上的直流回流点6通过ac段直流制式钢轨和原有直流制式钢轨实现牵引单元整体直流回流；
[0051]
当双流制轨道车辆从转换区接触网12驶入交流供电区时，从在双流制轨道车辆行驶方向上最靠前的受电弓5与交流接触网13接触开始到牵引单元上最靠后的交流回流点7
离开db段期间，牵引单元上的交流回流点7通过db段交流制式钢轨和原有交流制式钢轨实现牵引单元整体交流回流；
[0052]
当双流制轨道车辆从交流供电区驶入转换区接触网12时，从在双流制轨道车辆行驶方向上最靠前的交流回流点7进入db段到牵引单元上最靠后的受电弓5脱离交流接触网13进入转换区接触网12期间，牵引单元上的交流回流点7通过db段交流制式钢轨和原有交流制式钢轨实现牵引单元整体交流回流；
[0053]
当双流制轨道车辆从转换区接触网12驶入直流供电区时，从牵引单元上的受电弓5与直流接触网11接触到牵引单元上最靠后的直流回流点6离开ac段期间，牵引单元上的直流回流点6通过ac段直流制式钢轨和原有直流制式钢轨实现牵引单元整体直流回流。
[0054]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0055]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.基于双流制轨道车辆运行的转换区域轨道结构，其特征在于，在转换区接触网的下方设置连接直流供电制式钢轨和交流供电制式钢轨的不导电的隔离钢轨；转换区接触网的第一端与直流接触网连接，将转换区接触网的第一端在直流供电制式钢轨上的投影点记为第一点a，转换区接触网的第二端与交流接触网连接，将转换区接触网的第二端在交流供电制式钢轨上的投影点记为第二点b；所述直流供电制式钢轨从a点延伸至所述隔离钢轨的第一端c，所述交流供电制式钢轨从b点延伸至所述隔离钢轨的第二端d；一列双流制轨道车辆包括多节车辆，连续的一个以上车辆组成一个牵引单元，每个牵引单元上设置至少一个可与接触网连接的受电弓，牵引单元通过车轮作为回流点，每个牵引单元上设置有至少一个直流回流点和至少一个交流回流点；对于双流制轨道车辆从直流接触网驶向交流接触网的转换区域轨道结构，具体设置步骤包括：步骤a，在双流制轨道车辆行驶方向上将牵引单元上最靠前的直流回流点与最靠后的受电弓之间的车身长度记为第一长度，ac段直流制式钢轨长度应大于所述第一长度；步骤b，当在双流制轨道车辆行驶方向上最靠后的交流回流点位于最靠前的受电弓之后时，将最靠前的受电弓与所述最靠后的交流回流点之间的车身长度记为第二长度，db段交流制式钢轨的长度应大于所述第二长度，进入步骤c；当在双流制轨道车辆行驶方向上最靠后的交流回流点位于最靠前的受电弓之前时，根据实施工艺得到隔离钢轨的最小长度d
min
，设置隔离钢轨的长度d
cd
，d
cd
≥d
min
，进入步骤d；步骤c，按照步骤a和步骤b设定隔离钢轨的第一端c和第二端d的位置，则所述隔离钢轨的长度d
cd
为：d
cd
＝d
ab
‑
d
ac
‑
d
db
，其中，d
ab
为ab段钢轨长度，d
ac
为ac段直流制式钢轨长度，d
db
为db段交流制式钢轨长度；步骤d，根据步骤a设置所述隔离钢轨的第一端c的位置，结合步骤b中设置的d
cd
，得到db段交流制式钢轨的长度d
db
为：d
db
＝d
ab
‑
d
ac
‑
d
cd
；和/或对于双流制轨道车辆从交流接触网驶向直流接触网的转换区域轨道结构，具体设置步骤包括：步骤s1，在双流制轨道车辆行驶方向上将最靠前的交流回流点与最靠后的受电弓之间的车身长度记为第三长度，db段交流制式钢轨长度应大于所述第三长度；步骤s2，当在双流制轨道车辆行驶方向上最靠后的直流回流点位于最靠前的受电弓之后时，将最靠前的受电弓与所述最靠后的直流回流点之间的车身长度记为第四长度，ac段直流制式钢轨的长度大于所述第四长度，进入步骤s3；当在双流制轨道车辆行驶方向上最靠后的直流回流点位于最靠前的受电弓之前时，根据实施工艺得到隔离钢轨的最小长度d
min
，设置隔离钢轨的长度d
cd
，d
cd
≥d
min
，进入步骤s4；步骤s3，按照步骤s1和步骤s2设定隔离钢轨的第一端c和第二端d的位置，则所述隔离钢轨的长度d
cd
为：d
cd
＝d
ab
‑
d
ac
‑
d
db
；步骤s4，根据步骤s1设置所述隔离钢轨的第一端c的位置，结合步骤s2中设置的d
cd
得到db段交流制式钢轨的长度d
db
为：d
db
＝d
ab
‑
d
ac
‑
d
cd
。
2.如权利要求1所述的基于双流制轨道车辆运行的转换区域轨道结构，其特征在于，在所述步骤c和步骤s3中，所述隔离钢轨的长度应大于等于根据实施工艺得到的隔离钢轨的最小长度d
min
。3.如权利要求1所述的基于双流制轨道车辆运行的转换区域轨道结构，其特征在于，所述交流回流点可全部或部分共用直流回流点。4.如权利要求1所述的基于双流制轨道车辆运行的转换区域轨道结构，其特征在于，当双流制轨道车辆上牵引单元的长度不完全相同或每个牵引单元的回流点设置不完全相同时，对于双流制轨道车辆从直流接触网驶向交流接触网的转换区域轨道结构，求取每个牵引单元上的第一长度和第二长度，d
ac
应大于所有第一长度中的最大值，d
db
应大于所有第二长度中的最大值，对于双流制轨道车辆从交流接触网驶向直流接触网的转换区域轨道结构，求取每个牵引单元上的第三长度和第四长度，d
db
应大于所有第三长度中的最大值，d
ac
应大于所有第四长度中的最大值。5.如权利要求1所述的基于双流制轨道车辆运行的转换区域轨道结构，其特征在于，所述双流制轨道车辆每个牵引单元包括连续的第一节车、第二节车和第三节车，每节车每侧设有4个车轮，将第二节车和第三节车的车轮作为直流回流点，将第三节车四个车轮中的中间两个车轮复用为交流回流点；对于双流制轨道车辆从直流接触网驶向交流接触网的转换区域轨道结构，当在所述第二节车前后分别设有一个受电弓时，第一长度为：当在所述第二节车上仅设一个受电弓时，第一长度为：其中，x2表示第二节车一位端的受电弓距离相邻中心销的距离；x1表示第二节车二位端的受电弓距离相邻中心销的距离；a表示车辆定距；l表示车辆长度；p表示转向架固定轴距。6.一种基于权利要求1－5之一所述的基于双流制轨道车辆运行的转换区域轨道结构的回流方法，其特征在于，对于每个牵引单元：当双流制轨道车辆从直流供电区驶入转换区接触网时，从在双流制轨道车辆行驶方向上最靠前的直流回流点进入ac段到牵引单元上最靠后的受电弓脱离直流接触网进入转换区接触网期间，牵引单元上的直流回流点通过ac段直流制式钢轨和原有直流制式钢轨实现牵引单元整体直流回流；当双流制轨道车辆从转换区接触网驶入交流供电区时，从在双流制轨道车辆行驶方向上最靠前的受电弓与交流接触网接触开始到牵引单元上最靠后的交流回流点离开db段期间，牵引单元上的交流回流点通过db段交流制式钢轨和原有交流制式钢轨实现牵引单元整体交流回流；当双流制轨道车辆从交流供电区驶入转换区接触网时，从在双流制轨道车辆行驶方向上最靠前的交流回流点进入db段到牵引单元上最靠后的受电弓脱离交流接触网进入转换区接触网期间，牵引单元上的交流回流点通过db段交流制式钢轨和原有交流制式钢轨实现牵引单元整体交流回流；
当双流制轨道车辆从转换区接触网驶入直流供电区时，从牵引单元上的受电弓与直流接触网接触到牵引单元上最靠后的直流回流点离开ac段期间，牵引单元上的直流回流点通过ac段直流制式钢轨和原有直流制式钢轨实现牵引单元整体直流回流。
技术总结
本发明公开了一种基于双流制轨道车辆运行的转换区域轨道结构及回流方法。回流方法为对于每个牵引单元：当从直流供电区驶入无电区时，牵引单元的直流回流点通过ac段直流钢轨和原有直流钢轨实现牵引单元整体直流回流；当从无电区驶入交流供电区时，牵引单元的交流回流点通过db段交流钢轨和原有交流制式钢轨实现牵引单元整体交流回流；当从交流供电区驶入无电区时，牵引单元的交流回流点通过db段交流钢轨和原有交流钢轨实现牵引单元整体交流回流；当从无电区驶入直流供电区时，牵引单元的直流回流点通过ac段直流钢轨和原有直流钢轨实现牵引单元整体直流回流。确保双流制轨道车辆过转换区时仍然具备整车回流特性，能够在转换区正常运行。正常运行。正常运行。


技术研发人员：王猛 周灿伟 何昌艳 邢江 姚鸿洲 王珊
受保护的技术使用者：重庆市铁路（集团）有限公司
技术研发日：2021.03.24
技术公布日：2021/6/29