申論題

四、一般列車在平面線形的彎道上運行時，由於車重大、且車廂前後連結的關係，必須 審慎設計平曲線與超高（含超高漸變段）的處理。在給定的列車速度(V)與轉彎半徑 (R)之下，為避免列車翻覆或打滑，可以利用列車受重力與行駛彎道的離（向）心力 平衡之下，計算均衡高程（equilibrium elevation, E），即內、外軌條的水平高度差。 試說明均衡高程與列車速度、轉彎半徑之關係，其中內、外軌條之間的距離稱為有 效軌距（effective gauge, G）。另以軌道的平面線形設計為例，說明均衡高程與圓心 曲率（curvature, D）的關係。請繪製必要的圖形，輔助解題說明。（20 分）