Design of roller coasters
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2018-08-20
Department
Major/Subject
Mcode
ENG27
Degree programme
Master's Programme in Building Technology (CIV)
Language
en
Pages
75
Series
Abstract
This thesis combines several years of work experience in amusement industry and a literature review to present general guidelines and principles of what is included in the design and engineering of roller coasters and other guest functions attached to them. Roller coasters are iconic structures that provide safe thrills for riders. Safety is achieved using multiple safety mechanisms: for example, bogies have multiple wheels that hold trains on track, a block system prevents trains from colliding and riders are held in place with safety restraints. Regular maintenance checks are also performed to prevent accidents caused by failed parts. Roller coasters are designed using a heartline spline and calculating accelerations in all possible scenarios to prevent rollbacks and too high values of accelerations, which could cause damage to riders’ bodies. A reach envelope is applied to the spline to prevent riders from hitting nearby objects. The speed and curvature of the track combined create accelerations that need to be countered with adequate track and support structures. A track cross-section usually consists of rails, cross-ties and a spine, while support structures can vary depending on height and loads. Most coasters use circular hollow sections as supports, which are spliced using flanged connections at straight sections. Concrete footers or steel lattices are usually used as foundations for supports. To maximize the hourly ride capacity, the station area can be enhanced with individual queue gates, effective placement of employee as well as entry and exit points for riders. Queue experience can be improved with design choices, thematic elements and various queue methods that don’t necessarily involve guests standing in line. The ride experience can also be improved with thematic elements and virtual reality.Tässä diplomityössä yhdistyvät usean vuoden työkokemus huvipuistoalalta sekä kirjallisuustutkimus, joiden avulla muodostetaan yleisiä ohjeita ja perusteita vuoristoratojen ja niihin liitettyjen oheistoimintojen suunnitteluun. Vuoristoradat ovat tunnettuja rakenteita, jotka antavat matkustajilleen turvallisen mahdollisuuden huvitteluun. Turvallisuus muodostuu useiden varajärjestelmien yhteiskäytöstä: esimerkiksi telit on varustettu useilla pyörillä, jotka pitävät vaunun kiinni radassa, lohkojärjestelmä estää junien törmäämisen ja turvapuomit pitävät matkustajat junan kyydissä. Säännölliset tarkastukset ja huoltotoimenpiteet estävät viallisten osien aiheuttamat onnettomuudet. Vuoristoradat suunnitellaan käyttämällä keskilinjaviivaa ja laskemalla kiihtyvyydet kaikissa tilanteissa estäen täten junan taaksepäin valumiset ja liian suurten kiihtyvyyksien aiheuttamat henkilövahingot. Rataprofiilin ympärille asetetaan suunnitteluvaiheessa ulottumavaippa, jonka avulla tarkistetaan, etteivät lähellä olevat rakenteet osu matkustajiin. Radan käännökset yhdessä vaunun nopeuden kanssa aiheuttavat dynaamisia kuormia, jotka tuetaan riittävällä rata- ja tukirakenneratkaisuilla. Radan poikkileikkaus koostuu useimmiten raiteista, poikkisiteistä ja rangasta, kun taas tukirakenteet vaihtelevat riippuen kuormista ja radan korkeudesta. Useimmat vuoristoradat käyttävät tukipilareina pyöreitä putkia, jotka liitetään toisiinsa laippaliitoksilla. Betonianturoita tai teräsristikoita käytetään tavallisesti tukirakenteiden perustuksina. Vuoristoradan tuntikapasiteetin maksimoimiseksi asema-aluetta voidaan tehostaa penkkirivikohtaisilla jonotusporteilla, työntekijöiden tehokkaalla sijoittelulla sekä sisään- ja ulostulojen sommittelulla. Jonotuselämystä voidaan parantaa oikeanlaisilla suunnittelupäätöksillä, lisäämällä temaattisia elementtejä ja erilaisilla vaihtoehtoisilla jonotusmenetelmillä, jotka mahdollistavat muunlaisen jonotuksen kuin paikallaan seisomisen. Vuoristoradan ajoelämystä voidaan myös tehostaa esimerkiksi temaattisilla elementeillä ja virtuaalitodellisuudella.Description
Supervisor
Singh, VishalThesis advisor
Tamminen, AnssiKeywords
roller coaster, amusement ride, amusement park, queue, theming, ride experience