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龙图腾网获悉厦门大学申请的专利基于双坐标系协同建模的曲线轨道轮轨相互作用仿真方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120105841B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510600254.5，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权基于双坐标系协同建模的曲线轨道轮轨相互作用仿真方法是由古泉;潘镜皓;唐颖鹏设计研发完成，并于2025-05-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于双坐标系协同建模的曲线轨道轮轨相互作用仿真方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于双坐标系协同建模的曲线轨道轮轨相互作用仿真方法，包括：根据列车物理参数建立列车模型；根据曲线轨道控制点和轨道物理参数生成轨道模型；使用移动坐标系与固定坐标系建立列车模型与轨道模型的运动学方程，移动坐标系用来描述车辆运动，固定坐标系用来描述轨道运动，通过移动坐标系与固定坐标系之间的运动学映射关系联立双坐标系下的运动学方程；提取车轮与轨道的轮廓线，并基于轮廓线的几何接触情况在移动坐标系下建立接触坐标系，在接触坐标系下求解运动学方程中的轮轨接触力和曲线轨道下列车响应；将得到的列车响应和轮轨接触力绘成曲线，并分析计算结果。本发明能实现曲线轨道等复杂工况的高效仿真。

本发明授权基于双坐标系协同建模的曲线轨道轮轨相互作用仿真方法在权利要求书中公布了：1.一种基于双坐标系协同建模的曲线轨道轮轨相互作用仿真方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1、根据列车物理参数建立列车模型；根据曲线轨道控制点生成程序生成曲线轨道控制点，再根据曲线轨道控制点和轨道物理参数生成轨道模型；所述曲线轨道控制点生成程序包括以下模块： 参数化输入模块：支持用户输入轨道直线段长度、缓和曲线长度、圆曲线长度、圆曲线半径、轨距及节点间距； 控制点生成模块：基于缓和曲线与圆弧积分算法，自动计算轨道中心线控制点坐标，并通过法向偏移算法生成轨道内轨控制点坐标和轨道外轨控制点坐标； 动态可视化模块：实时渲染轨道三维模型，支持中心线、内轨及外轨的同步显示与局部放大； 所述缓和曲线与圆曲线的数学表达式如下： 缓和曲线是一种曲率随弧长线性变化的曲线，用于连接直线段与圆曲线段，其曲率定义为： 1 其中，指的是弧长处的曲率，R是目标圆半径，L s是缓和曲线总长度； 缓和曲线的表达式用菲涅尔积分形式表达为参数方程形式： 2 其中，和分别表示缓和曲线控制点在弧长处的x和y坐标，为切线角，为积分自变量；在弧长处的切线角满足： 3 其中，A为缓和曲线参数，表征曲率变化速率； 实际编程中采用泰勒展开或数值积分对缓和曲线进行近似模拟： 4 圆曲线的参数方程表示为： 5 其中，和分别表示圆曲线控制点在弧长处的x和y坐标； 根据轨距和曲率方向，内轨控制点坐标和外轨控制点坐标为轨道中心线控制点坐标的法向偏移，具体表示为： 6 其中，表示内轨控制点坐标，表示外轨控制点坐标，表示轨道中心线控制点坐标，表示中心线单位法向量并指向圆曲线圆心侧； 步骤2、使用基于移动坐标系与固定坐标系的双坐标系协同体系来建立列车模型与轨道模型的运动学方程，其中，移动坐标系用来描述车辆运动，固定坐标系用来描述轨道运动，并通过移动坐标系与固定坐标系之间的运动学映射关系联立双坐标系下的列车模型与轨道模型各部分的运动学方程； 步骤3、根据列车模型和轨道模型对应的模型信息，提取车轮与轨道的轮廓线，并基于轮廓线的几何接触情况在移动坐标系下建立接触坐标系，在接触坐标系下求解运动学方程中的轮轨接触力和曲线轨道下列车响应； 步骤4、将得到的列车响应和轮轨接触力绘成曲线，并分析计算结果。

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