机械工程学报

作者：黄尊地, 孔维锴, 孟天睿, 常宁, 周子健

单位：1. 五邑大学轨道交通学院 江门 529020;2. 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 北京 100073

关键词：最不利隧道,信号灯,压力波,气动特性；

基金：广东省基础与应用基础研究基金联合基金-青年基金(2019A1515111052);北京全路通信信号研究设计院集团有限公司(HX23120)资助项目。

CR450等高铁动车组预计时速将达到450 km，为评估现有安装条件下轨旁信号设备的安全性，建立隧道-列车-信号灯空气动力学模型，研究高速列车在隧道单车运行和隧道等速交会工况下信号灯设备所受压力波的形成机理和变化规律。结果表明：随车速增加，隧道内信号灯正波峰值、负波峰值与压力变化幅值均增大，且信号灯压力波幅值与列车车速的平方呈正比。1 000 m隧道单车运行工况下，时速450 km时信号灯压力波幅值为9 157 Pa，比时速350 km下隧道信号灯压力波幅值约增加了97.4%。等车速最不利隧道交会工况下信号灯压力波动幅值大于最不利隧道单车运行。最不利隧道工况信号灯所受压力和压力波幅值均大于同车速下1 000 m隧道。时速450 km最不利217 m隧道工况信号灯压力波幅值为22 085 Pa，对比于同车速下1 000 m隧道工况的压力波幅值17 511 Pa，约增大了26.1%。对于放置在隧道长度方向中间位置的设施，头尾车进入隧道相差的时间等于隧道长度除以车速时，会受到两次压缩波的冲击，产生二次压力波动。隧道入口处信号灯压力波动幅值最小，可将信号灯放置于隧道入口处，以减小隧道压力波对信号灯的影响，提高其安全性。

来源：2025年第24期

《机械工程学报》期刊编辑部

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