《第一章铁路能力ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第一章铁路能力ppt课件（109页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、w易思荣.铁路选线设计。西南交通大学出版社w郝瀛。铁道工程。中国铁道出版社w李成辉。轨道。西南交通大学出版社，中国铁道出版社1l 铁路运量铁路运量l 牵引计算牵引计算l 铁路通过能力与输送能力铁路通过能力与输送能力l 铁路等级与主要技术标准铁路等级与主要技术标准本章主要内容：本章主要内容：第一章 铁路能力2第一节第一节 铁路运量铁路运量一、客货运量的意义一、客货运量的意义 新建与改建铁路，设计前必须进行经济调查，以明确新建与改建铁路，设计前必须进行经济调查，以明确设计线的政治、国防和经济意义，确定设计线在铁路网中设计线的政治、国防和经济意义，确定设计线在铁路网中的地位和作用；并提供铁路总体设计
2、和各种设施设计所需的地位和作用；并提供铁路总体设计和各种设施设计所需要的客货运量资料。客货运量的重要意义如下：要的客货运量资料。客货运量的重要意义如下： 1客货运量是设计铁路能力的依据。客货运量是设计铁路能力的依据。2客货运量是评价铁路经济效益的基础。客货运量是评价铁路经济效益的基础。 3客货运量是影响线路方案取舍的重要因素。客货运量是影响线路方案取舍的重要因素。 3客货运量在铁路设计中具有重要作用。若调查客货运量在铁路设计中具有重要作用。若调查或预测的客货运量偏大，则铁路标准偏高，技术装或预测的客货运量偏大，则铁路标准偏高，技术装备能力也偏高，投资较大的方案中选，增大投资。备能力也偏高，投资
3、较大的方案中选，增大投资。但铁路运营后，若实际运量偏小，则铁路能力闲置，但铁路运营后，若实际运量偏小，则铁路能力闲置，投资浪费，而运营收入偏少，铁路投资效益必然降投资浪费，而运营收入偏少，铁路投资效益必然降低；若调查或预测的运量偏小，虽初期投资省，但低；若调查或预测的运量偏小，虽初期投资省，但铁路运营后，能力会很快饱和，引起铁路过早改建，铁路运营后，能力会很快饱和，引起铁路过早改建，追加投资增大，也不经济合理。因此，铁路设计必追加投资增大，也不经济合理。因此，铁路设计必须十分重视客货运量的调查和预测工作。须十分重视客货运量的调查和预测工作。4二、客货运量的调查和预测二、客货运量的调查和预测设计
4、线客货运量的确定，首先要划定设计线的吸引设计线客货运量的确定，首先要划定设计线的吸引范围，然后在吸引范围内进行经济调查，以确定近期范围，然后在吸引范围内进行经济调查，以确定近期的客货运量，并根据吸引范围的建设规划和经济统计的客货运量，并根据吸引范围的建设规划和经济统计资料，预测远期的客货运量。资料，预测远期的客货运量。吸引范围吸引范围直通吸引范围直通吸引范围地方吸引范围地方吸引范围 ( (一一) )划定吸引范围划定吸引范围设计线的吸引范围是设计线吸引客货运量的区域界设计线的吸引范围是设计线吸引客货运量的区域界限限，设计线客货运量的调查和预测，都是在吸引范围设计线客货运量的调查和预测，都是在吸引
5、范围内进行的。内进行的。5直通吸引范围直通吸引范围 直通吸引范围是路网中客货运量通过本设计线运直通吸引范围是路网中客货运量通过本设计线运送有利的区域范围。送有利的区域范围。以运距最短来划以运距最短来划分范围分范围 6 ( (二二) )货运量的调查和预测货运量的调查和预测直通货运量可根据国家计划部门制定的地区间物直通货运量可根据国家计划部门制定的地区间物资交流规划，分析直通吸引范围内的物资供求情况，资交流规划，分析直通吸引范围内的物资供求情况，分上、下行汇总得到。分上、下行汇总得到。地方吸引范围地方吸引范围 地方吸引范围是在设计线经行地区内，客货运量地方吸引范围是在设计线经行地区内，客货运量要由
6、设计线运送有利的区域范围。要由设计线运送有利的区域范围。 按运量由设计线运按运量由设计线运送运价最低的原则来送运价最低的原则来确定确定( (含水运、公路运含水运、公路运输的比较输的比较) )。7 ( (三三) )客运量的调查和预测客运量的调查和预测直通客运量占客运总量的比重一般并不很大，可直通客运量占客运总量的比重一般并不很大，可进行客流的典型调查，找出直通客流量和地方客流量进行客流的典型调查，找出直通客流量和地方客流量的比值，根据地方客运量估算直通客运量。的比值，根据地方客运量估算直通客运量。地方客运量与吸引范围内的人口总数、工矿企业职地方客运量与吸引范围内的人口总数、工矿企业职工人数比重、
7、人均收入、内迁工厂多少、早期移民数工人数比重、人均收入、内迁工厂多少、早期移民数量、旅游地多少等因素有关。可用乘车率量、旅游地多少等因素有关。可用乘车率(每人每年每人每年的平均乘车次数的平均乘车次数)或多元回归法预测。或多元回归法预测。将客流量汇总后，可按每列车定员估算旅客列车将客流量汇总后，可按每列车定员估算旅客列车数；亦可比照和设计线条件相近的既有线，拟定设计数；亦可比照和设计线条件相近的既有线，拟定设计线的旅客列车数。线的旅客列车数。8三、铁路选线设计所需要的运量参数三、铁路选线设计所需要的运量参数 ( (一一) )货运量货运量货运量货运量C是设计线是设计线(或区段或区段)一年内单方向需
8、要运输的一年内单方向需要运输的货物吨数，应按设计线货物吨数，应按设计线(或区段或区段)分上、下行分别由下式分上、下行分别由下式计算：计算：CCi (104ta)(11)式中式中Ci某种货物的年货运量。某种货物的年货运量。9( (二二) )货物周转量货物周转量左图为左图为侯月侯月线开行开行5000吨重吨重载列列车 货物周转量货物周转量CHZ是设计线是设计线(或区段或区段)一年内所完成的货一年内所完成的货运工作量，可由单方向一年内各种货运量运工作量，可由单方向一年内各种货运量Ci (104ta)与相应的运输距离与相应的运输距离Li (km)按下式计算：按下式计算：CHZ(Ci Li)(104tkm
9、a)(12)10 ( (三三) )货运密度货运密度104tkm/(kma)(13)LCCHZM= =(14)ZQQZCC= =l l式中式中 L设计线设计线(或区段或区段)的长度的长度(km)。设计线上、下行方向的货运量不均衡时，应区分为设计线上、下行方向的货运量不均衡时，应区分为轻车方向和重车方向。货流比轻车方向和重车方向。货流比QZ是轻车方向货运量是轻车方向货运量CQ与重车方向货运量与重车方向货运量CZ的比值，即的比值，即 ( (四四) )货流比货流比货运密度货运密度CM是设计线是设计线(或区段或区段)每每km的平均货物周的平均货物周转量：转量：11全年月平均货运量全年月平均货运量一年内最
10、大的月货运量一年内最大的月货运量= =b b(15) ( (六六) )零担、摘挂、快运货物和旅客列车零担、摘挂、快运货物和旅客列车零担列车零担列车是运送地方零散货物的列车，在中间站办是运送地方零散货物的列车，在中间站办理零担货物的装卸，一般运行于一个区段内。理零担货物的装卸，一般运行于一个区段内。 ( (五五) )货运波动系数货运波动系数由于生产和消费的季节性等原因。设计线的货运量由于生产和消费的季节性等原因。设计线的货运量在一年内各月份并不相等。一年内最大的月货运量和在一年内各月份并不相等。一年内最大的月货运量和全年月平均货运量的比值称为货运波动系数，以全年月平均货运量的比值称为货运波动系数
11、，以表表示。设计线必须能完成运量最大月份的运输任务，所示。设计线必须能完成运量最大月份的运输任务，所以在计算铁路能力时，应考虑货运波动系数的影响以在计算铁路能力时，应考虑货运波动系数的影响12摘挂列车摘挂列车是运送地方整车货物的列车，在中间站办是运送地方整车货物的列车，在中间站办理货车甩挂和到货场取送车作业，一般运行于一个区理货车甩挂和到货场取送车作业，一般运行于一个区段内。段内。快运货物列车快运货物列车是运送鲜活或易腐货物的列车，为缩是运送鲜活或易腐货物的列车，为缩短旅途时间，这种列车很少停站，其他普通货物列车短旅途时间，这种列车很少停站，其他普通货物列车要停站待避，使其不停车通过。要停站待
12、避，使其不停车通过。旅客列车旅客列车是运送旅客的列车。是运送旅客的列车。这些列车的对数，应根据经济调查资料分析确定。这些列车的对数，应根据经济调查资料分析确定。四、设计年度四、设计年度设计线交付运营后，客货运量是随着国民经济的发设计线交付运营后，客货运量是随着国民经济的发展逐年增长的，设计线的能力必须与之适应。上述运展逐年增长的，设计线的能力必须与之适应。上述运量参数，也需分设计年度提供。量参数，也需分设计年度提供。13铁路的设计年度应分为近期、远两期。近期、远铁路的设计年度应分为近期、远两期。近期、远期分别为铁路交付运营后第期分别为铁路交付运营后第10年和第年和第20年。近、远年。近、远期运
13、量均采用预测运量。期运量均采用预测运量。铁路线下基础设施和不易改、扩建的建筑物和设铁路线下基础设施和不易改、扩建的建筑物和设备的建筑物和设备，应按远期运量和运输性质设计，备的建筑物和设备，应按远期运量和运输性质设计，并适应长远发展的要求；对于易改、扩建的建筑物和并适应长远发展的要求；对于易改、扩建的建筑物和设备，宜按近期运量和运输性质设计，并考虑预留远设备，宜按近期运量和运输性质设计，并考虑预留远期发展条件。期发展条件。随运输需求变化增减的机车、车辆等运营设备，随运输需求变化增减的机车、车辆等运营设备，可按交付运营后第可按交付运营后第3年或第年或第5年的运量进行设计。年的运量进行设计。14五、
14、客货运量调查不准确或设计年度过短带五、客货运量调查不准确或设计年度过短带来的问题来的问题多年来，我国许多干线铁路一直处在不停地改、扩多年来，我国许多干线铁路一直处在不停地改、扩建之中，这些改、扩建工程包括增加车站、双线插入、建之中，这些改、扩建工程包括增加车站、双线插入、局部复线、软化坡度、通信信号改造、增建第二线或局部复线、软化坡度、通信信号改造、增建第二线或电气化等各种方式。电气化等各种方式。1南昆铁路南昆铁路体现体现20世纪世纪90年代设计、筑路水平的西南大动脉南年代设计、筑路水平的西南大动脉南昆铁路，东起南宁，西至昆明，北接红果，全长昆铁路，东起南宁，西至昆明，北接红果，全长898公公
15、里，为国家里，为国家I I级干线电气化铁路。级干线电气化铁路。1516南昆铁路设计年输送能力，近期南昆铁路设计年输送能力，近期1000万吨，远期万吨，远期2000至至3000万吨。南昆铁路万吨。南昆铁路1997年开通运营，年开通运营，2001年大部分区段平图能力利用率达到年大部分区段平图能力利用率达到94，能力己处，能力己处于饱和状态。于饱和状态。造成南昆线能力饱和，及需改建的原因主要是由造成南昆线能力饱和，及需改建的原因主要是由于运量调查的不准确和设计年度过短造成。于运量调查的不准确和设计年度过短造成。2西康铁路西康铁路2001年年1月月8日，全长日，全长267.49公里的西安公里的西安安康
16、国安康国家家级电气化铁路干线开通运营。该线预留双线，级电气化铁路干线开通运营。该线预留双线，一次建成电气化。年设计能力货运量一次建成电气化。年设计能力货运量2000万万t，日均，日均客车客车8对。对。17全长全长18.46公公里的秦岭隧道里的秦岭隧道西康铁路西康铁路2001年年1月开通运营当年，限制区段的平月开通运营当年，限制区段的平图能力利用率已达到图能力利用率已达到100，需要开放原设计预留的车，需要开放原设计预留的车站。西康线设计预测运量近期站。西康线设计预测运量近期2005年为年为1245万万t，远期，远期2010年为年为1500万万t，实际开通两年，实际开通两年2002年已达到年已达
17、到1400万万t。183宝中铁路宝中铁路1994年年5月月18日，全长日，全长498.19公里的宝鸡公里的宝鸡中卫电中卫电气化铁路干线开通。气化铁路干线开通。19宝中线设计预测运量近期宝中线设计预测运量近期2000年为年为1028万万t，远期，远期2005年为年为1500万万t，实际运量，实际运量2000年达到年达到1499万万t，2002年达到年达到1954万万t。4浙赣铁路浙赣铁路浙赣铁路全长浙赣铁路全长942km起于杭州站，止于湖南株洲，起于杭州站，止于湖南株洲，横跨浙、赣、湘三省。浙赣铁路自横跨浙、赣、湘三省。浙赣铁路自20世纪世纪80年代初开年代初开始，对既有线增设会让站、双插、结合
18、整治水害进行复始，对既有线增设会让站、双插、结合整治水害进行复线改造，于线改造，于1997年全部复线正式开通。年全部复线正式开通。浙赣复线金华至株洲段设计预测运量近期浙赣复线金华至株洲段设计预测运量近期2000年为年为2670万万t，远期，远期2005年为年为3800万万t，实际运量，实际运量2000年为年为3510万万t，2002年已达到年已达到3797万万t。20浙赣铁路电气化改造浙赣铁路电气化改造21以上实例都是按原规范规定的近期为交付运营后以上实例都是按原规范规定的近期为交付运营后第第5年，远期为交付运营后第年，远期为交付运营后第10年作为设计年度。年作为设计年度。但是近年来随着国民经
19、济快速增长，对铁路运输需但是近年来随着国民经济快速增长，对铁路运输需求急剧增加。为适应运量的增长，铁路频繁改建、求急剧增加。为适应运量的增长，铁路频繁改建、扩建，不仅增加施工费用和施工对运营的干扰，而扩建，不仅增加施工费用和施工对运营的干扰，而且影响铁路的正常运输效率的发挥。且影响铁路的正常运输效率的发挥。为适应国民经济快速发展的需要，节约投资，避为适应国民经济快速发展的需要，节约投资，避免建成的铁路频繁改造而影响铁路正常运输，提高免建成的铁路频繁改造而影响铁路正常运输，提高铁路运输的服务质量，力求达到铁路建设项目综合铁路运输的服务质量，力求达到铁路建设项目综合投资效益最佳，新规范对原投资效益
20、最佳，新规范对原“设计年度设计年度”内容进行内容进行了修订。了修订。22第二节第二节 牵引计算牵引计算 一、作用于列车上的力一、作用于列车上的力作用于列车上的力有作用于列车上的力有机车牵引力、列车运行阻力及机车牵引力、列车运行阻力及列车制动力列车制动力。( (一一) )机车牵引力机车牵引力1机车牵引力的形成机车牵引力的形成机车牵引力是依靠轮轨问的粘着产生由钢轨作用于机车牵引力是依靠轮轨问的粘着产生由钢轨作用于动轮轮周上的反作用力。动轮轮周上的反作用力。232粘着牵引力的限制粘着牵引力的限制牵引力的大小可由司机通过变换操纵方式改受转矩牵引力的大小可由司机通过变换操纵方式改受转矩来调节。但其最大值
21、为动轮荷载的重力乘轮轨间的粘来调节。但其最大值为动轮荷载的重力乘轮轨间的粘着系数。而粘着系数受很多因素影响，包括动轮轮踏着系数。而粘着系数受很多因素影响，包括动轮轮踏面和钢轨材质与表面状况、行车速度、机车有关部件面和钢轨材质与表面状况、行车速度、机车有关部件状态等。粘着系数一般由试验确定。状态等。粘着系数一般由试验确定。机车的轮周牵引力不能大于机车所能产生的粘着牵机车的轮周牵引力不能大于机车所能产生的粘着牵引力，称为粘着牵引力限制。引力，称为粘着牵引力限制。3机车牵引性能曲线机车牵引性能曲线机车牵引性能曲线是表示机车轮周牵引力机车牵引性能曲线是表示机车轮周牵引力(纵轴纵轴)与与运行速度运行速度
22、(横轴横轴)相互关系的曲线，通常由试验得到。相互关系的曲线，通常由试验得到。24SS3型电力机车牵引特性曲线型电力机车牵引特性曲线SS4型电力机车牵引特性曲线型电力机车牵引特性曲线25DF4B型内燃机车牵引特性曲线型内燃机车牵引特性曲线机车牵引力可机车牵引力可根据牵引状况由牵根据牵引状况由牵引特征曲线得出。引特征曲线得出。26我国电力与内燃部分主型机车主要技术参数我国电力与内燃部分主型机车主要技术参数参数参数机型机型VJmin(km/h)FJmin(kN)Fq q(kN)P、P(t)Vg(km/h)LJ(m)韶山韶山143.0301.2487.31389520.4韶山韶山348.0317.84
23、7013810021.7韶山韶山451.5431.6649.829210032.8韶山韶山748.0353.3487.313810022.0韶山韶山7C76.0220.0310.013212522.0韶山韶山7D96.0171.0245.012616022.0韶山韶山899.7127.0230.08817717.5韶山韶山999169.0286.012617022.2东风东风4(货货)20.0302.1401.713510021.1东风东风4(客客)24.0251.6346.313512021.1东风东风4B(货货)21.8313.0442.213810021.1东风东风4B(客客)29.02
24、35.2325.313812021.1东风东风4C(货货)24.5301.5442.213810021.1东风东风831.2307.3432.613510022.0东风东风1165.6160.0253.013517021.327( (二二) )列车运行阻力列车运行阻力列列车车运运行行阻阻力力基本阻力基本阻力附加阻力附加阻力机车单位基本阻力机车单位基本阻力车辆单位基本阻力车辆单位基本阻力起动阻力起动阻力坡道附加阻力坡道附加阻力曲线附加阻力曲线附加阻力隧道空气附加阻力隧道空气附加阻力 1基本阻力基本阻力机车牵引一定质量的列车在线路上运行，即使在平机车牵引一定质量的列车在线路上运行，即使在平直坡道上
25、，由于轮轨之间，机车车辆各活动部分之间，直坡道上，由于轮轨之间，机车车辆各活动部分之间，以及车体与四周空气之间的摩擦、冲击、振动必然会产以及车体与四周空气之间的摩擦、冲击、振动必然会产28(2)基本阻力的表示方法基本阻力的表示方法单位基本阻力单位基本阻力即单位机车或车辆质量所受的阻力。即单位机车或车辆质量所受的阻力。 机车单位基本阻力机车单位基本阻力车辆单位基本阻力车辆单位基本阻力经验公式中各阻力均表示为速度的函数。经验公式中各阻力均表示为速度的函数。生一定的阻力，这种阻力称为列车运行的基本阻力。生一定的阻力，这种阻力称为列车运行的基本阻力。(1)基本阻力影响因素基本阻力影响因素列车运行速度列
26、车运行速度线路状况线路状况机车车辆构造机车车辆构造29(3)列车基本阻力与列车平均单位基本阻力列车基本阻力与列车平均单位基本阻力(N/t) 2附加阻力附加阻力当列车在坡道上、曲线上、隧道内运行时，还会当列车在坡道上、曲线上、隧道内运行时，还会产生一定的附加阻力，称为坡道附加阻力、曲线附产生一定的附加阻力，称为坡道附加阻力、曲线附加阻力、隧道空气附加阻力。加阻力、隧道空气附加阻力。列车基本阻力列车基本阻力为机车基本阻力与车辆基本阻力之和，为机车基本阻力与车辆基本阻力之和，计算方法如下：计算方法如下：(N)全列车的平均单位基本阻力为：全列车的平均单位基本阻力为：30(1)坡道附加阻力坡道附加阻力列
27、车在坡道上运行时，其重力产生垂直于轨道的与列车在坡道上运行时，其重力产生垂直于轨道的与平行于轨道的两个分力。平行于轨道的两个分力。由图可知由图可知:F2 =q g sina (N)因因a很小，可以认为：很小，可以认为：sina = tan a 线路坡度值线路坡度值i一般以千分率表示，一般以千分率表示，tana = i /1000，故，故F2=q g i (N) 将机车、车辆的质量单位由将机车、车辆的质量单位由(t)改为改为kg，可得下式：，可得下式： F2 = 1000 q g tana (N)31 因单位阻力的定义为单位质量阻力，故坡度单位因单位阻力的定义为单位质量阻力，故坡度单位附加阻力附
28、加阻力wi为：为： (N/t)32(2)曲线附加阻力曲线附加阻力曲线附加阻力是由于列车在曲线上运行，加剧了轮曲线附加阻力是由于列车在曲线上运行，加剧了轮缘与钢轨之间的摩擦，同时，车轮与钢轨之间产生纵缘与钢轨之间的摩擦，同时，车轮与钢轨之间产生纵向的和横向的滑动，所以引起额外的阻力。向的和横向的滑动，所以引起额外的阻力。注：曲线附加阻力大小和曲线半径注：曲线附加阻力大小和曲线半径R(m)直接相关。直接相关。33曲线附加阻力的计算一般采用经验公式：曲线附加阻力的计算一般采用经验公式：=A/R(N/t)现行规范中采用：现行规范中采用：A=6000，则：，则：=6000/R(N/t)如果用圆曲线长度与
29、曲线转角表示半径，如果用圆曲线长度与曲线转角表示半径，则：则：经验公式经验公式rwrwyrLa aw5.10= =(N/t)列车平均单位曲线阻力列车平均单位曲线阻力 设列车长度为设列车长度为 LL(m)(m)，列车每延米的质量为，列车每延米的质量为q(t/m)(t/m)，则列车的质量为则列车的质量为LLq(t)(t)，则有：，则有：34当曲线长度大于列车长度当曲线长度大于列车长度(LLLy)时时LyLL(N)(N/t)(N/t)其中：其中：LL q 为列车质量。为列车质量。35当曲线长度小于列车长度当曲线长度小于列车长度(LLLy)时时(N)(N/t)(N/t)LLLy或或36 如果列车处于如
30、果列车处于n个曲线上，且列车全长范围内的个曲线上，且列车全长范围内的曲线转角总和为曲线转角总和为a，则，则(N/t)37 列车在隧道内运行时，列车在隧道内运行时，由于空气受隧道约束，不由于空气受隧道约束，不能向四周扩散，前面的空能向四周扩散，前面的空气压力增大，尾部空气稀气压力增大，尾部空气稀薄，空气与列车表面及隧薄，空气与列车表面及隧道表面产生摩擦。因之，道表面产生摩擦。因之，作用于列车上的空气阻力作用于列车上的空气阻力远郊空旷地段为大，增加的空气阻力称为远郊空旷地段为大，增加的空气阻力称为隧道附加空气阻隧道附加空气阻力。力。(3)隧道空气附加阻力隧道空气附加阻力单位隧道空气附加阻力以单位隧
31、道空气附加阻力以ws表示，计算式由试验确定。表示，计算式由试验确定。38(4)附加阻力换算坡度及加算坡度附加阻力换算坡度及加算坡度同理，隧道内：同理，隧道内： ir、is 分别称为曲线、隧道附加阻力换算坡度，或分别称为曲线、隧道附加阻力换算坡度，或称为曲线、隧道当量坡度。称为曲线、隧道当量坡度。因为坡道附加阻力因为坡道附加阻力 wi =10=10i(N/t) (N/t) i=wi/10 可以认为列车在曲线上行驶所产生的曲线附加阻可以认为列车在曲线上行驶所产生的曲线附加阻力是在一个坡度力是在一个坡度ir 的坡道上行驶时产生，且：的坡道上行驶时产生，且：39线路纵断面上每一坡段的坡度线路纵断面上每
32、一坡段的坡度i 与该坡道上的曲线、与该坡道上的曲线、隧道等附加阻力换算坡度之和称为加算坡度隧道等附加阻力换算坡度之和称为加算坡度 i j，即：，即：加算坡度：加算坡度：() (N/t) 加算坡度加算坡度对应的单位加算阻力为：对应的单位加算阻力为：40(5)起动阻力起动阻力我国采用如下的试验公式来计算列车、车辆的起我国采用如下的试验公式来计算列车、车辆的起动阻力。动阻力。货车的单位起动阻力货车的单位起动阻力(N/t)(滑动滑动)如果：如果：(N/t)，取，取50(N/t)。机车单位起动阻力机车单位起动阻力(N/t)41 二、牵引质量二、牵引质量牵引质量牵引质量就是机车所牵引的车列质量，也称牵引吨
33、就是机车所牵引的车列质量，也称牵引吨数数(牵引定数牵引定数)。在新线设计及运营线上，一般是按列车在限制坡道在新线设计及运营线上，一般是按列车在限制坡道上，以机车的计算速度作等速运行为条件来确定牵引上，以机车的计算速度作等速运行为条件来确定牵引质量；快速线上，有时按列车在平直道上的最高速度质量；快速线上，有时按列车在平直道上的最高速度运行，并保有一定的加速度余量为条件来确定牵引质运行，并保有一定的加速度余量为条件来确定牵引质量；在旧线改建设计及某些运营线上，有时需要按动量；在旧线改建设计及某些运营线上，有时需要按动能闯坡方式来确定。能闯坡方式来确定。42则总阻力为：则总阻力为：1牵引质量的计算牵
34、引质量的计算基本阻力基本阻力 附加阻力附加阻力10ix基本阻力基本阻力 附加阻力附加阻力10ix机机 车车车车 辆辆质量质量P 质量质量G机车的牵引力为机车的牵引力为Fj，在限坡在限坡ix上上以以Vj等速运行时，可知：等速运行时，可知：(N)43牵引质量计算式为：牵引质量计算式为：(t)(t)多机牵引或补机推送时：多机牵引或补机推送时：44 例例2 211韶山韶山3 3型电力机车，牵引滚动轴承货车，求限型电力机车，牵引滚动轴承货车，求限制坡度为制坡度为9 9时的单机牵引质量。时的单机牵引质量。解：查表解：查表2 21 1得到：得到： Vj=48km/h，Fj=317800N，P=138t45起
35、动条件的限制；起动条件的限制；车站到发线有效长的限制；车站到发线有效长的限制；车钩强度限制。车钩强度限制。 2牵引质量检算牵引质量检算起动检算起动检算由由得得GqG时，列车可以启动；否则应适当降低时，列车可以启动；否则应适当降低G或减或减小小iq。46按车站到发线有效长度检算按车站到发线有效长度检算按车钩强度检算牵引质量按车钩强度检算牵引质量已知车站到发线有效长为已知车站到发线有效长为Lyx，可按下式检算到发，可按下式检算到发线长度允许的牵引质量线长度允许的牵引质量Gyx。(t)如果如果GyxG，则牵引质量不受到发线有效长限制。，则牵引质量不受到发线有效长限制。多机牵引时，需检算第一台多机牵引
36、时，需检算第一台机车的车钩强度是否满足要求。机车的车钩强度是否满足要求。47如果如果GcG，则应考虑采用补机推送的方式。，则应考虑采用补机推送的方式。3牵引净载和列车长度的计算牵引净载和列车长度的计算(1)一般计算一般计算货物列车牵引车辆数货物列车牵引车辆数n n =(Gqs) /qp+1(辆辆)包括守车包括守车 n =G /qp(辆辆)不包括守车不包括守车 qp每辆货车平均总质量每辆货车平均总质量(t)，取，取78.998t。货物列车牵引净载货物列车牵引净载(t)包括守车包括守车(t)不包括守车不包括守车 qJ每辆货车平均净载每辆货车平均净载(t)，取，取56.865t。48 货物列车长度货
37、物列车长度 LL=LJ + (n1)Lp + Ls (m)有守车有守车 LL=LJ + n Lp (m)无守车无守车 LS 每辆货车平均长度每辆货车平均长度(m)，取，取13.914m。(2)新线设计中简化公式新线设计中简化公式货物列车牵引辆数货物列车牵引辆数n：(辆辆)货物列车牵引净载：货物列车牵引净载：GJ = KJ G(t)KJ 货物列车净载系数，取货物列车净载系数，取0.72。货物列车长度：货物列车长度：(m) q 货车平均每延米质量货车平均每延米质量(t/m)，取，取5.677t/m。 49第第三三节节 铁路通过能力与输送能力铁路通过能力与输送能力铁路能力铁路能力指通过能力和输送能力
38、。通过能力与指通过能力和输送能力。通过能力与输送能力是铁路本身具备的设计能力；要求铁路完输送能力是铁路本身具备的设计能力；要求铁路完成的运输任务，称为需要的能力。成的运输任务，称为需要的能力。一、列车运行图一、列车运行图 列车运行图是表示列车运行情况的示意图，它列车运行图是表示列车运行情况的示意图，它列车运行图是表示列车运行情况的示意图，它列车运行图是表示列车运行情况的示意图，它是组织铁路各部门共同完成国家运输任务的基础。是组织铁路各部门共同完成国家运输任务的基础。是组织铁路各部门共同完成国家运输任务的基础。是组织铁路各部门共同完成国家运输任务的基础。如下图所示：如下图所示：如下图所示：如下图
39、所示：505069124812497435125336125422512022单线非平行运行图单线非平行运行图5151列车运行图能反映列车运行的状况，当列车运行图能反映列车运行的状况，当列车运行图能反映列车运行的状况，当列车运行图能反映列车运行的状况，当列车停车列车停车时会出现时会出现会让和待避会让和待避两种运行情况。两种运行情况。单单线线铁铁路路列列车车会会让让、待待避避示示意意图图5252列车车次和上、下行列车车次和上、下行的规定：的规定：进京方向或是支线开进京方向或是支线开往干线、干线开往枢纽往干线、干线开往枢纽则称为上行方向，相应则称为上行方向，相应的上行列车车次为偶数的上行列车车次为
40、偶数(双数双数)；反之离京方向或是从干；反之离京方向或是从干线开往支线、枢纽开往干线被称为下行方向，相应的线开往支线、枢纽开往干线被称为下行方向，相应的下行的列车车次为奇数下行的列车车次为奇数(单数单数)。从现场来看，顺线路方向里程增大方向为下行方向；从现场来看，顺线路方向里程增大方向为下行方向；反之里程减小方向为上行方向；反之里程减小方向为上行方向；我国现有干线铁路名称大多为下行方向。我国现有干线铁路名称大多为下行方向。5353K228例如：某些列车在运行途中例如：某些列车在运行途中会因为线路上下行的改变而改会因为线路上下行的改变而改变车次。如变车次。如K228/225、K226/227次，
41、是运行兰州到广州区间内次，是运行兰州到广州区间内的，从兰州始发是开向北京的，的，从兰州始发是开向北京的，所以上行车次为所以上行车次为K228次，车经次，车经停郑州后开始向离京方向行驶，停郑州后开始向离京方向行驶，改为下行，所以车次同时改为改为下行，所以车次同时改为K225次；反之车次分别为次；反之车次分别为K226、K227次。同时在改车次。同时在改车次前后的区间内，车次自成一次前后的区间内，车次自成一对。对。K225K226K227K2285454长征长征57065703570457055555现场识别上下行方向的方法：现场识别上下行方向的方法：(1)根据里程标识别。根据里程标识别。我国单线
42、铁路的里程标都设置我国单线铁路的里程标都设置在顺里程增大方向的左侧，因此面向的是里程增大方在顺里程增大方向的左侧，因此面向的是里程增大方向就是下行方向，反之是上行方向。双线铁路有时两向就是下行方向，反之是上行方向。双线铁路有时两侧都设有里程标，同样里程增大方向为下行方向，反侧都设有里程标，同样里程增大方向为下行方向，反之是上行方向。之是上行方向。(2)根据钢轨内侧标记。根据钢轨内侧标记。为养护维修方便，每公里钢为养护维修方便，每公里钢轨都在左内侧每轨都在左内侧每25m都打有轨号。有缝线路标在接头都打有轨号。有缝线路标在接头以后第二个轨枕空内；无缝线路标在相应每以后第二个轨枕空内；无缝线路标在相
43、应每25m的轨的轨枕空内。轨号是增大的即为下行方向，减小为上行方枕空内。轨号是增大的即为下行方向，减小为上行方向。向。5656下行下行下行下行下行下行5757铁路系统对数字的特殊称谓：铁路系统对数字的特殊称谓：0、1、2、7。铁路列车车次编定规定：铁路列车车次编定规定：一、旅客列车一、旅客列车1特快旅客列车特快旅客列车1)直达特快旅客列车直达特快旅客列车Z1Z9982)特快旅客列车特快旅客列车T1T998跨局特快旅客列车跨局特快旅客列车T1T298管内特快旅客列车管内特快旅客列车T301T9982快速旅客列车快速旅客列车跨局快速旅客列车跨局快速旅客列车K1K998管内快速旅客列车管内快速旅客列
44、车N1N998其中兰州局管内其中兰州局管内N901N9402004年铁路列车车次编定表年铁路列车车次编定表58583普通旅客列车普通旅客列车100189981)普通旅客快车普通旅客快车10015998跨三局及以上跨三局及以上10011998跨两局跨两局20013998管内管内40015998兰州局管内兰州局管内570157982)普通旅客慢车普通旅客慢车60018998跨局跨局60016198管内管内62018998兰州局管内兰州局管内870187984临时旅客列车临时旅客列车L1L998跨局跨局L1L498管内管内L501L99859595临时旅游列车临时旅游列车Y1Y998跨局跨局Y1Y4
45、98管内管内Y501Y9986回送客车底列车回送客车底列车001002987因故折反旅客列车因故折反旅客列车原车次前冠原车次前冠“0”二、行包（邮）快运专列二、行包（邮）快运专列X1X998三、货物列车三、货物列车1五定班列五定班列8000181998兰州局始发兰州局始发81201812482快运货物列车快运货物列车82701827983煤炭直达列车煤炭直达列车83001839984石油直达列车石油直达列车840018499860607技术直达列车技术直达列车10001199988直通货物列车直通货物列车20001299989区段货物列车区段货物列车300013999810摘挂列车摘挂列车40
46、0014499811小运转列车小运转列车450014999812超限货物列车超限货物列车700017099813重载货物列车重载货物列车710017299814保温列车保温列车730017499815军用列车军用列车9000191998军用跨局军用跨局9010191498兰局始发兰局始发9120191298军用油龙军用油龙9155191588兰局始发兰局始发915819158816自备车列车自备车列车6000169998兰局始发兰局始发69001694986161在铁路运营中，采用的是非平行运行图。在铁路运营中，采用的是非平行运行图。在铁路设计中，采用的是平行成对运行图，便于直接在铁路设计中，
47、采用的是平行成对运行图，便于直接计算通过能力。计算通过能力。二、列车运行速度二、列车运行速度旅客列车设计行车速度旅客列车设计行车速度走行速度走行速度6262技术速度技术速度旅行旅行(区段区段)速度速度铁路等级铁路等级铁路等级铁路等级旅客列车设计行车速度旅客列车设计行车速度旅客列车设计行车速度旅客列车设计行车速度160160、140140、120120120120、100100、80802走行速度走行速度是指普通货物列车在区段内运行，按所有中间车是指普通货物列车在区段内运行，按所有中间车站不停车通过所计算的区段平均速度，可由牵引计算站不停车通过所计算的区段平均速度，可由牵引计算得到。得到。1旅客
48、列车设计行车速度旅客列车设计行车速度它是根据运输需求、铁路等级、正线数目、地形它是根据运输需求、铁路等级、正线数目、地形条件及机车类型、线路平纵断面运营条件所确定的旅条件及机车类型、线路平纵断面运营条件所确定的旅客列车行车速度。客列车行车速度。63633技术速度技术速度指普通货物列指普通货物列车在区段内运行，车在区段内运行，计入中间车站停计入中间车站停车的起停附加时车的起停附加时分所计算的区段分所计算的区段平均速度，也可由牵引计算得到。平均速度，也可由牵引计算得到。4旅行旅行(区段区段)速度速度普通货物列车在区段内运行，计入中间车站停车普通货物列车在区段内运行，计入中间车站停车的起停附加时分和
49、中间车站停车时分所计算的区段平的起停附加时分和中间车站停车时分所计算的区段平均速度。均速度。6464 ( ( ( (一一一一) ) ) )单线铁路通过能力单线铁路通过能力单线铁路通过能力单线铁路通过能力单线铁路通过能力按单线铁路通过能力按单线铁路通过能力按单线铁路通过能力按平行成对运行图平行成对运行图平行成对运行图平行成对运行图考虑，用一对考虑，用一对考虑，用一对考虑，用一对普通货物列车占用区间的总时分普通货物列车占用区间的总时分普通货物列车占用区间的总时分普通货物列车占用区间的总时分( (称称称称运行图周期运行图周期运行图周期运行图周期T TZ Z) )来来来来计算，它包括一对列车在区间的往
50、、返走行时分计算，它包括一对列车在区间的往、返走行时分计算，它包括一对列车在区间的往、返走行时分计算，它包括一对列车在区间的往、返走行时分t t WW、t t F F 和两端车站接发列车的作业间隔时分和两端车站接发列车的作业间隔时分和两端车站接发列车的作业间隔时分和两端车站接发列车的作业间隔时分t t B B、t t H H。单线平行成对运行图的通过能力单线平行成对运行图的通过能力单线平行成对运行图的通过能力单线平行成对运行图的通过能力N N可用下式计算：可用下式计算：可用下式计算：可用下式计算：三、通过能力计算三、通过能力计算 铁路铁路每昼夜可以通过的列车对数每昼夜可以通过的列车对数( (双
51、线为每一方向的双线为每一方向的列车数列车数) )称为通过能力。称为通过能力。6565平行成对运行图周期平行成对运行图周期6666(对对/d)式中：式中：1440每一昼夜的分钟数；每一昼夜的分钟数； TT 日均综合维修日均综合维修“天窗天窗”时间时间(min)：电力牵引取电力牵引取90min，内燃牵引取，内燃牵引取60min； tW、tF 站站(区区)间往、返走行时分间往、返走行时分(min)，与站，与站间距离、平纵断面情况、牵引质量以及机车类型和制间距离、平纵断面情况、牵引质量以及机车类型和制动条件等因素有关，可通过牵引计算获得；动条件等因素有关，可通过牵引计算获得； tB 对向列车不同时到达
52、的间隔时分对向列车不同时到达的间隔时分(min)，即一列车到达车站中心起到对向列车到达或通，即一列车到达车站中心起到对向列车到达或通过车站中心的最小间隔时分；过车站中心的最小间隔时分；6767 tH 车站会车间隔时分车站会车间隔时分(min)，即一列车，即一列车到达或通过车站中心起到该车站向原区间发出另一列到达或通过车站中心起到该车站向原区间发出另一列车时的最小间隔时分；车时的最小间隔时分； tB和和tH与车站信联闭类型、股道数目和作业性质等因与车站信联闭类型、股道数目和作业性质等因素有关，选线设计时，可采用表素有关，选线设计时，可采用表17数据。数据。闭塞方式闭塞方式闭塞方式闭塞方式t tB
53、 Bt tHH电气路签（牌）电气路签（牌）电气路签（牌）电气路签（牌）5 56 63 34 4半自动闭塞半自动闭塞半自动闭塞半自动闭塞4 46 62 23 3自动闭塞自动闭塞自动闭塞自动闭塞3 35 51 12 2自动闭塞与调度集中自动闭塞与调度集中自动闭塞与调度集中自动闭塞与调度集中3 35 50.50.51.01.0表表17车站作业间隔时分（车站作业间隔时分（min）6868全线全线(或区段或区段)的各个站间，其站间距离、行车速度各的各个站间，其站间距离、行车速度各不相同，车站间隔时分也不相同，故一对直通货物列车不相同，车站间隔时分也不相同，故一对直通货物列车在各站间的运行图周期也互有差异
54、，各站间的通过能力在各站间的运行图周期也互有差异，各站间的通过能力也有大有小。运行图周期值最大的站间，通过能力最小，也有大有小。运行图周期值最大的站间，通过能力最小，全线全线(或区段或区段)的通过能力要受到它的控制，称为的通过能力要受到它的控制，称为控制站控制站间间。全线。全线(或区段或区段)的通过能力，应按控制站间的运行图的通过能力，应按控制站间的运行图周期计算。周期计算。 ( ( ( (二二二二) ) ) )双线铁路通过能力双线铁路通过能力双线铁路通过能力双线铁路通过能力双线铁路通过能力按平行运行图考虑，因上、下行的双线铁路通过能力按平行运行图考虑，因上、下行的列车分线单向运行，所以通过能
55、力应分方向计算，单位列车分线单向运行，所以通过能力应分方向计算，单位为为列列d。69691半自动闭塞半自动闭塞采用半自动闭塞时，同向列车可连发运行，通过能采用半自动闭塞时，同向列车可连发运行，通过能力力N为：为：(列列/d)式中式中 TT 日均综合维修日均综合维修“天窗天窗”时间时间(min)：电力牵引取：电力牵引取120min，内燃牵引取，内燃牵引取70min；t普通货物列车站间单方向走行时分普通货物列车站间单方向走行时分(min)；tL同向列车连发间隔时分同向列车连发间隔时分(min)：若前后列车：若前后列车都通过前方邻接车站，则都通过前方邻接车站，则tL46min；若前一列车通过；若前一
56、列车通过后一列车停站，则后一列车停站，则tL23min。70702自动闭塞自动闭塞采用自动闭塞时，同向列车可追踪运行，通过能采用自动闭塞时，同向列车可追踪运行，通过能力力N为：为：(列列/d)式中式中 I 同向列车追踪间隔同向列车追踪间隔时分，其数值根据运营条件决定，一般采用时分，其数值根据运营条件决定，一般采用I810min。v通过能力计算取值到小数点后一位。以列数表示时，通过能力计算取值到小数点后一位。以列数表示时，不足不足1列舍去；以对数表示时，不足列舍去；以对数表示时，不足0.5对者舍去，大于对者舍去，大于等于等于0.5对者按对者按0.5对取值。对取值。7171四、铁路输送能力四、铁路
57、输送能力铁路输送能力是铁路单方向每年能运送的货物吨数。铁路输送能力是铁路单方向每年能运送的货物吨数。设计线各设计年度的输送能力不应小于经济调查得到设计线各设计年度的输送能力不应小于经济调查得到的相应年度的货运量。的相应年度的货运量。输送能力输送能力C可用下式计算可用下式计算(Mt/a)式中式中NH折算的普通货物列车对数折算的普通货物列车对数(对对d)；Gj 普通货物列车净载；普通货物列车净载； 货运波动系数，由经济调查确定，通常货运波动系数，由经济调查确定，通常可取可取1.15。7272折算的普通货物列车对数折算的普通货物列车对数NH为：为：(对对d)普通货物列车对数普通货物列车对数NPT用下
58、式求得用下式求得：式中式中NPT、NKH、NL、NZ 普通货物、快运货物、普通货物、快运货物、零担、摘挂列车对数零担、摘挂列车对数(对对d)； KH、L、Z快运货物、零担、摘挂列快运货物、零担、摘挂列车的货物质量与普通货物列车的货物质量的比值，称车的货物质量与普通货物列车的货物质量的比值，称为满轴系数，其值可根据设计线的具体情况拟定，一为满轴系数，其值可根据设计线的具体情况拟定，一般取般取KH0.75，L0.5，Z0.75。7373(对对d)式中式中N通过能力通过能力(对对d)；通过能力储备系数，单线通过能力储备系数，单线0.20，双线双线0.15；K、KH、L、Z旅客、快货、零担、摘挂列旅客
59、、快货、零担、摘挂列车的扣除系数。车的扣除系数。 综合两式得：综合两式得：(对对d)7474扣除系数是开行扣除系数是开行1对对(或或1列列)旅客、快货、零担、摘旅客、快货、零担、摘挂列车，在平行运行图上占用的时间与挂列车，在平行运行图上占用的时间与1对对(或或1列列)普普通货物列车占用时间的比值。通货物列车占用时间的比值。通过能力计算结果无其他要求。通过能力计算结果无其他要求。正线数目正线数目正线数目正线数目闭塞方式闭塞方式闭塞方式闭塞方式旅客列车旅客列车旅客列车旅客列车快货列车快货列车快货列车快货列车零担列车零担列车零担列车零担列车摘挂列车摘挂列车摘挂列车摘挂列车附注附注附注附注单单单单 线
60、线线线自自自自 动动动动1.01.01.01.01.01.01.01.01.51.51.51.52.02.02.02.01.31.31.31.31.51.51.51.5追踪系数为追踪系数为追踪系数为追踪系数为0.50.50.50.5半自动半自动半自动半自动1.11.11.11.11.31.31.31.31.21.21.21.21.51.51.51.52.02.02.02.01.31.31.31.31.51.51.51.5双双双双 线线线线自动自动自动自动I I=10=10=10=102.02.02.02.02.32.32.32.32.02.02.02.03.03.03.03.04.04.04.
61、04.02.02.02.02.03.03.03.03.0N NZ Z Z Z3 3 3 3时，时，时，时，取相应的低取相应的低取相应的低取相应的低限值限值限值限值I I=8=8=8=82.32.32.32.32.52.52.52.52.32.32.32.33.53.53.53.54.54.54.54.52.52.52.52.53.53.53.53.5半自动半自动半自动半自动1.31.31.31.31.51.51.51.51.41.41.41.42.02.02.02.03.03.03.03.01.51.51.51.52.02.02.02.07575第第四四节节 铁路等级与主要技术标准铁路等级与主
62、要技术标准一、铁路等级一、铁路等级铁路等级是区分铁路在国家铁路网中的作用、性质、铁路等级是区分铁路在国家铁路网中的作用、性质、旅客列车设计行车速度和客货运量的标志。旅客列车设计行车速度和客货运量的标志。它是铁路它是铁路的基本标准，也是确定铁路技术标准和设备类型的依的基本标准，也是确定铁路技术标准和设备类型的依据。设计铁路时需先确定铁路等级，然后选定其他主据。设计铁路时需先确定铁路等级，然后选定其他主要技术标准和各种运输装备的类型。要技术标准和各种运输装备的类型。 ( (一一) )铁路等级划分的重要性铁路等级划分的重要性在于体现国家对各级铁路的运营质量和运行安全等在于体现国家对各级铁路的运营质量
63、和运行安全等不同要求，有区别地规划不同铁路的运输能力。不同要求，有区别地规划不同铁路的运输能力。76 ( (二二) )铁路等级划分的规定铁路等级划分的规定线规线规规定：新建和改建铁路规定：新建和改建铁路(或区段或区段)的等级，的等级，应根据其在铁路网中的作用、性质旅客列车设计行车应根据其在铁路网中的作用、性质旅客列车设计行车速度和近期客货运量按下列规定确定：速度和近期客货运量按下列规定确定：I I级铁路级铁路铁路网中起骨干作用的铁路，或近期年客铁路网中起骨干作用的铁路，或近期年客货运量大于或等于货运量大于或等于20Mt者；者；级铁路级铁路铁路网中起骨干作用的铁路，或近期年铁路网中起骨干作用的铁
64、路，或近期年客货运量客货运量小于小于20Mt且大于或等于且大于或等于10Mt者；者；级铁路级铁路为某一地区或企业服务的铁路，近期年为某一地区或企业服务的铁路，近期年客货运量小于客货运量小于10Mt者且大于或等于者且大于或等于5Mt者；者；77 级铁路级铁路为某一地区或企业服务的铁路，近期年为某一地区或企业服务的铁路，近期年客货运量小于客货运量小于5Mt者。者。注：年客货运量为重车方向的货运量与由客车对数折算的货注：年客货运量为重车方向的货运量与由客车对数折算的货运量之运量之和。和。1对对/d旅客列车按旅客列车按1.0Mt年货运量折算。年货运量折算。铁路的等级可以全线一致，也可以按区段确定。如铁
65、路的等级可以全线一致，也可以按区段确定。如线路较长，经行地区的自然、经济条件及运量差别很线路较长，经行地区的自然、经济条件及运量差别很大时，便可按区段确定等级。但应避免同一条线上等大时，便可按区段确定等级。但应避免同一条线上等级过多或同一等级的区段长度过短，使线路技术标准级过多或同一等级的区段长度过短，使线路技术标准频繁变更。频繁变更。78二、铁路主要技术标准二、铁路主要技术标准铁路主要技术标准铁路主要技术标准是指对铁路输送能力、工程造价、是指对铁路输送能力、工程造价、运营效率、运行安全和经济效益以及其他有关技术条运营效率、运行安全和经济效益以及其他有关技术条件有显著影响的基本标准和设备类型。
66、件有显著影响的基本标准和设备类型。线规线规中规定各级铁路的主要技术标准有：中规定各级铁路的主要技术标准有：正线正线数目、限制坡度、最小曲线半径、到发线有效长度、数目、限制坡度、最小曲线半径、到发线有效长度、牵引种类、机车类型、牵引质量、机车交路、闭塞类牵引种类、机车类型、牵引质量、机车交路、闭塞类型。型。主要技术标准，应根据远期运量或国家要求的年输主要技术标准，应根据远期运量或国家要求的年输送能力、客车对数和确定的铁路等级在设计中经综合送能力、客车对数和确定的铁路等级在设计中经综合比选后确定。比选后确定。79新新线规线规取消了取消了“车站分布车站分布”，增加了，增加了“牵引质牵引质量量”，使得
67、主要技术标准更加具体化。，使得主要技术标准更加具体化。因车站分布是与各项技术标准密切相关的综合性指因车站分布是与各项技术标准密切相关的综合性指标，而不是一项单一的技术标准，在设计中应根据国标，而不是一项单一的技术标准，在设计中应根据国家要求的年输送能力和确定的铁路等级，通过各项技家要求的年输送能力和确定的铁路等级，通过各项技术标准的综合比选确定。术标准的综合比选确定。其其中正线数目、限制坡度、最小曲线半径、到发线中正线数目、限制坡度、最小曲线半径、到发线有效长度有效长度属工程标准属工程标准(固定设备标准固定设备标准)，建成后很难改，建成后很难改变；变；而而牵引种类、机车类型、牵引质量、机车交路
68、、牵引种类、机车类型、牵引质量、机车交路、闭塞类型闭塞类型则属技术装备类型，可随着运量的增长逐步则属技术装备类型，可随着运量的增长逐步进行更新改造。进行更新改造。80 ( (一一) )影响牵引吨数的主要技术标准影响牵引吨数的主要技术标准铁路输送能力由货物列车牵引吨数和通过能力决定，铁路输送能力由货物列车牵引吨数和通过能力决定，并受列车运行速度的影响。主要技术标准对三者都有并受列车运行速度的影响。主要技术标准对三者都有不同程度的影响。不同程度的影响。(1)蒸汽牵引蒸汽牵引蒸汽机车构造简单，造价低廉，但热效率低，每蒸汽机车构造简单，造价低廉，但热效率低，每4060km需设置给水站，机车整备时间长，
69、利用率需设置给水站，机车整备时间长，利用率低，机车功率小，输送能力低，乘务员工作条件差。低，机车功率小，输送能力低，乘务员工作条件差。 1牵引种类牵引种类 电力电力 机车牵引动力的类别机车牵引动力的类别 内燃内燃 蒸汽蒸汽 81中国蒸汽机车于中国蒸汽机车于2005年年12月在内蒙集通线上正式停月在内蒙集通线上正式停运，标志着我国干线铁路蒸汽时代的结束。主要干线运，标志着我国干线铁路蒸汽时代的结束。主要干线上蒸汽机车己被电力和内燃机车所取代。上蒸汽机车己被电力和内燃机车所取代。8283(2)内燃牵引内燃牵引内燃机车热效率高达内燃机车热效率高达2228。机车不需供电设。机车不需供电设备，独立性好。
70、但需消耗液体燃料，机车构造复杂、备，独立性好。但需消耗液体燃料，机车构造复杂、造价较高。高温、高海拔地区牵引功率降低，使用效造价较高。高温、高海拔地区牵引功率降低，使用效率低。率低。(3)电力牵引电力牵引电力机车热效率高，火力发电为电力机车热效率高，火力发电为1418%，水力发，水力发电可达电可达60，整备一次走行距离长，机车功率大、速，整备一次走行距离长，机车功率大、速度高、牵引力大，利用率高。除噪声外，不污染环境，度高、牵引力大，利用率高。除噪声外，不污染环境，且工作条件好。与内燃机车相比，机车造价低，但需且工作条件好。与内燃机车相比，机车造价低，但需用接触网供电，机车独立性稍差，且投资大
71、。用接触网供电，机车独立性稍差，且投资大。842机车类型机车类型机车类型系指同一牵引种类中机车的不同型号。我国机车类型系指同一牵引种类中机车的不同型号。我国大功率电力、内燃机车已形成了大功率电力、内燃机车已形成了4、6、8、12轴数系列轴数系列和和B-B、Bo-Bo、Bo-Bo-Bo、Co-Co、2(Bo-Bo)、2(Co-Co)轴式系列轴式系列(B、C分别表示二轴和三轴转向架。分别表示二轴和三轴转向架。o表示电力传动表示电力传动)。电力机车已行成韶山型机车系列，内燃机车已行成东电力机车已行成韶山型机车系列，内燃机车已行成东风型系列，可根据不同运营条件选用。风型系列，可根据不同运营条件选用。机
72、车类型应根据牵引种类、牵引质量、列车设计行车机车类型应根据牵引种类、牵引质量、列车设计行车速度等运输需求，按照与线路平、纵断面技术标准相协速度等运输需求，按照与线路平、纵断面技术标准相协调的原则，结合车站分布，经技术经济比选确定。调的原则，结合车站分布，经技术经济比选确定。85韶山韶山1型型韶山韶山3型型韶山韶山4型型韶山韶山5型型86韶山韶山6型型韶山韶山7C型型韶山韶山7D型型韶山韶山8型型87韶山韶山9型型东风东风4E型型东风东风7型型东风东风8型型88东风东风9型型东风东风10D型型东风东风10F型型东风东风11型型东风东风12型型893限制坡度限制坡度限制坡度是设计线单机牵引时限制列
73、车牵引质量的最限制坡度是设计线单机牵引时限制列车牵引质量的最大坡度。大坡度。不仅影响线路走向、线路长度和车站分布，而不仅影响线路走向、线路长度和车站分布，而且直接影响行车安全、行车速度、运输能力、工程投资、且直接影响行车安全、行车速度、运输能力、工程投资、运营支出和经济效益，是铁路全局性技术标准。运营支出和经济效益，是铁路全局性技术标准。4到发线有效长度到发线有效长度到发线有效长度是车站到发线能停放货物列车而不影到发线有效长度是车站到发线能停放货物列车而不影响相邻股道作业的最大长度。响相邻股道作业的最大长度。它对货物列车长度它对货物列车长度(即牵引即牵引吨数吨数)起限制作用，从而影响列车对数、
74、运能和运行指标，起限制作用，从而影响列车对数、运能和运行指标，对工程投资、运输成本等经济指标有较大影响。当安全对工程投资、运输成本等经济指标有较大影响。当安全停车附加距离不足时，还会影响行车安全。停车附加距离不足时，还会影响行车安全。90由图可知到发线有效长为：出站信号机（警冲标）至由图可知到发线有效长为：出站信号机（警冲标）至另一端出站信号机或警冲标距离最短的长度。另一端出站信号机或警冲标距离最短的长度。货物列车到发线有效长度应根据运输需求和货物列车货物列车到发线有效长度应根据运输需求和货物列车长度确定，且宜与邻接线路的货物列车到发线有效长度长度确定，且宜与邻接线路的货物列车到发线有效长度相
75、协调，并应采用相协调，并应采用1050、850、750、650m等系列值。等系列值。91警警冲冲标标92改建既有线和增建第二线的货物列车到发线有效长度改建既有线和增建第二线的货物列车到发线有效长度采用上述系列值引起较大工程时，可根据实际需要计算采用上述系列值引起较大工程时，可根据实际需要计算确定。确定。5牵引质量牵引质量货物列车的牵引质量与机车类型、限制坡度、车站到货物列车的牵引质量与机车类型、限制坡度、车站到发线有效长度等铁路主要技术指标密切相关，直接影响发线有效长度等铁路主要技术指标密切相关，直接影响铁路的输送能力，并对工程投资、运营成本、运输效率铁路的输送能力，并对工程投资、运营成本、运
76、输效率等技术经济指标有很大影响。等技术经济指标有很大影响。牵引质量应根据运输需求、限制坡度及机车类型等因牵引质量应根据运输需求、限制坡度及机车类型等因素，经技术经济比选确定，并宜于相邻线牵引质量相协素，经技术经济比选确定，并宜于相邻线牵引质量相协调。调。93 ( (二二) )影响通过能力的主要技术标准影响通过能力的主要技术标准1正线数目正线数目正线数目是指连接并贯穿车站的线路的数目。按正正线数目是指连接并贯穿车站的线路的数目。按正线数目可把铁路分为线数目可把铁路分为单线铁路、双线铁路和多线铁路单线铁路、双线铁路和多线铁路。单线和双线铁路的通过能力悬殊很大。单线半自动单线和双线铁路的通过能力悬殊
77、很大。单线半自动闭塞铁路的闭塞铁路的N约为约为4248对对/d；双线自动闭塞则为；双线自动闭塞则为144180对对/d。双线的通过能力远远超过两条单线的。双线的通过能力远远超过两条单线的通过能力，而双线的投资比两条平行单线少约通过能力，而双线的投资比两条平行单线少约30，旅行速度比单线高旅行速度比单线高30，运输费用低，运输费用低20。可见，运。可见，运量大的线路修建双线是经济的。量大的线路修建双线是经济的。94线规线规规定：新建铁路近期年客货运量分别大于或规定：新建铁路近期年客货运量分别大于或等于等于35Mt的平原、丘陵地区和大于或等于的平原、丘陵地区和大于或等于30Mt的山区，的山区，宜一
78、次修建；宜一次修建；远期年客货运量达到上述标准者，其正线数目宜按双远期年客货运量达到上述标准者，其正线数目宜按双线设计，分期实施；线设计，分期实施；远期年客货运量虽末达到上述标准，但按国家要求的远期年客货运量虽末达到上述标准，但按国家要求的年输送能力和客车对数折算的年客货运量大于或等于年输送能力和客车对数折算的年客货运量大于或等于30Mt时，宜预留双线。时，宜预留双线。问题：双线铁路通过能力为什么不是单线铁问题：双线铁路通过能力为什么不是单线铁路的两倍？路的两倍？95回答：回答：因为单线铁路一般采用半自动闭塞，因为单线铁路一般采用半自动闭塞，采用公式：采用公式：(对对/d)，而我国单线铁，而我
79、国单线铁路站间距离一般为路站间距离一般为815公里，普通货物列车单公里，普通货物列车单程运行时分在程运行时分在1015min，加上车站作业间隔，加上车站作业间隔时分，公式中的分母时分，公式中的分母(运行图周期运行图周期)一般在一般在30min以上；而双线铁路一般采用自动闭塞，采用公以上；而双线铁路一般采用自动闭塞，采用公式：式：(列列/d)，分母，分母I =810min，由，由两公式可以看出分子相同，分母不是简单的两公式可以看出分子相同，分母不是简单的2倍倍关系。关系。HBFWTttttTN+ + + +- -= =1440ITNT- -= =1440962闭塞方式闭塞方式铁路为了保证行车安全
80、、提高运输效率，利用信号铁路为了保证行车安全、提高运输效率，利用信号设备等来管理列车在区间运行的方法，称为闭塞方式。设备等来管理列车在区间运行的方法，称为闭塞方式。闭塞方式决定车站作业间隔时分，从而影响通过能力。闭塞方式决定车站作业间隔时分，从而影响通过能力。闭塞方式闭塞方式电气路签电气路签半自动闭塞半自动闭塞自动闭塞自动闭塞电话闭塞电话闭塞(1)电气路签电气路签是在一个区间两端的车站上，各装设一个路签机，是在一个区间两端的车站上，各装设一个路签机，彼此间有电气锁闭关系。列车进入区间的凭证是配属彼此间有电气锁闭关系。列车进入区间的凭证是配属于该区间的路签。电气路签闭塞在我国干线已不用。于该区间
81、的路签。电气路签闭塞在我国干线已不用。97(2)半自动闭塞半自动闭塞半自动闭塞是闭塞机与信号机发生联锁作用的一种闭半自动闭塞是闭塞机与信号机发生联锁作用的一种闭塞装置。塞装置。由人工办理闭塞手续，列车凭信号显示发车后，由人工办理闭塞手续，列车凭信号显示发车后，出站信号机自动关闭的闭塞方法。其特征为：站间或区出站信号机自动关闭的闭塞方法。其特征为：站间或区间只准走行一列车间只准走行一列车；人工办理闭塞手续；人工确认列；人工办理闭塞手续；人工确认列车完整到达和人工恢复闭塞。车完整到达和人工恢复闭塞。采用半自动闭塞时，因列采用半自动闭塞时，因列车进入区间凭证是信号机的显示，省去了向司机递交路车进入区
82、间凭证是信号机的显示，省去了向司机递交路签的时间，缩短车站作业时分，提高了通过能力。签的时间，缩短车站作业时分，提高了通过能力。9899(3)自动闭塞自动闭塞就是根据列车运行及有关闭塞分区状态自动变换信号就是根据列车运行及有关闭塞分区状态自动变换信号显示，而司机凭信号行车的闭塞方法。其特征为：把站显示，而司机凭信号行车的闭塞方法。其特征为：把站间划分为若干闭塞分区，有分区占用检查设备，可以凭间划分为若干闭塞分区，有分区占用检查设备，可以凭通过信号机的显示行车；站间能实现列车追踪；办理发通过信号机的显示行车；站间能实现列车追踪；办理发车进路时自动办理闭塞手续，自动变换信号显示。车进路时自动办理闭
83、塞手续，自动变换信号显示。在三显示区段，红色灯光表示前方的闭塞分区被占用，在三显示区段，红色灯光表示前方的闭塞分区被占用，列车需要停车；黄色灯光表示前方只有一个闭塞分区空列车需要停车；黄色灯光表示前方只有一个闭塞分区空闲，要求列车减速；绿色灯光表示前方至少有两个闭塞闲，要求列车减速；绿色灯光表示前方至少有两个闭塞分区空闲，列车可以按规定速度运行。分区空闲，列车可以按规定速度运行。100通过信号机具有三种显示；能预告列车前方两个闭塞通过信号机具有三种显示；能预告列车前方两个闭塞分区状态；分二个速度等级，一个闭塞分区的长度满足分区状态；分二个速度等级，一个闭塞分区的长度满足从规定速度到零的制动距离
84、。从规定速度到零的制动距离。在四显示区段，能预告列车前方三个闭塞分区状态，在四显示区段，能预告列车前方三个闭塞分区状态，分三个速度等级，二个闭塞分区的长度满足从规定速度分三个速度等级，二个闭塞分区的长度满足从规定速度101到零的制动距离，故四显示自动闭塞又称作速差式自动到零的制动距离，故四显示自动闭塞又称作速差式自动闭塞闭塞。线规线规规定：当旅客列车设计行车速度大于规定：当旅客列车设计行车速度大于120km/h时，双线区段应采用速差式自动闭塞，单线区时，双线区段应采用速差式自动闭塞，单线区段宜采用自动闭塞或自动站间闭塞，一个区段内应采用段宜采用自动闭塞或自动站间闭塞，一个区段内应采用同一种闭塞
85、类型。同一种闭塞类型。102区间区间无车占用无车占用时三显示信号系统时三显示信号系统103区间区间有车占用有车占用时三显示信号系统时三显示信号系统104(4)电话闭塞电话闭塞电话闭塞是当主要闭塞设备不能使用时，根据列车电话闭塞是当主要闭塞设备不能使用时，根据列车调度员的命令所采用的代用闭塞法。调度员的命令所采用的代用闭塞法。技规技规把它作把它作为一种最终的备用闭塞。为一种最终的备用闭塞。 ( (三三) )影响行车速度的主要技术标准影响行车速度的主要技术标准1最小曲线半径最小曲线半径是设计线采用的曲线半径最小值。最小曲线半径不是设计线采用的曲线半径最小值。最小曲线半径不仅影响行车安全、旅客舒适等
86、行车质量指标，而且影仅影响行车安全、旅客舒适等行车质量指标，而且影响行车速度、运行时间等运营技术指标和工程投资、响行车速度、运行时间等运营技术指标和工程投资、运营支出和经济效益等经济指标。运营支出和经济效益等经济指标。105最小曲线半径应根据路段设计速度、工程条件以及运最小曲线半径应根据路段设计速度、工程条件以及运输性质和运输需求比选确定，且不得小于输性质和运输需求比选确定，且不得小于线规线规规定规定值。值。2机车交路机车交路铁路上运转的机车都在一定区段内往返行驶。机车往铁路上运转的机车都在一定区段内往返行驶。机车往返行驶的区段称为返行驶的区段称为机车交路机车交路，其长度称为，其长度称为机车交
87、路距离机车交路距离。机车交路两端的车站称为区段站。区段站都设置一定的机车交路两端的车站称为区段站。区段站都设置一定的机务设备。机车交路距离影响列车的旅途时间和直达速机务设备。机车交路距离影响列车的旅途时间和直达速度。度。机车交路由于交路类型、运转方式和乘务制度不同，机车交路由于交路类型、运转方式和乘务制度不同，而有多种形式，其交路距离也各不相同。而有多种形式，其交路距离也各不相同。106牵引任务牵引任务牵引区段长度牵引区段长度机车运转方式机车运转方式乘务制度乘务制度客机交路客机交路货机交路货机交路补机交路补机交路小运转交路小运转交路长交路长交路短交路短交路肩回运转制肩回运转制循环运转制循环运转
88、制半循环运转制半循环运转制循回运转制循回运转制包乘制包乘制轮乘制轮乘制107目前我国跨局客运机车交路约为目前我国跨局客运机车交路约为300km，直通货物机，直通货物机车交路约车交路约250km，造成机车动力的浪费。为提高运输效，造成机车动力的浪费。为提高运输效率，应结合机务布局调整、生产力布局优化，大力推进率，应结合机务布局调整、生产力布局优化，大力推进机车长交路。客运机车交路达到机车长交路。客运机车交路达到5001000km，货运机，货运机车交路达到车交路达到350500km。机车交路既要与相邻线配合，又要考虑路网规划，预机车交路既要与相邻线配合，又要考虑路网规划，预留将来的发展，结合生产力
89、布局调整，尽量减少机务段留将来的发展，结合生产力布局调整，尽量减少机务段数量，加速机车车辆周转，充分利用既有设备。数量，加速机车车辆周转，充分利用既有设备。设计中要贯彻长交路、轮乘制的原则，根据牵引种类、设计中要贯彻长交路、轮乘制的原则，根据牵引种类、机车类型、车流特点、线路条件经技术经济比选确定。机车类型、车流特点、线路条件经技术经济比选确定。108机务段；机务段；折返段；折返段；换班折返段换班折返段作业：作业：1双线铁路通过能力为什么不是单线铁路的两倍双线铁路通过能力为什么不是单线铁路的两倍？2某电力机车单机牵引的单线铁路，采用半自动某电力机车单机牵引的单线铁路，采用半自动闭塞方式闭塞方式Tt=90min，tB=6min，tH=3min；普通货物列；普通货物列车站间往返运行总时间为车站间往返运行总时间为28min，Gj=2600t，折算的，折算的普通货物列车对数是通过能力的普通货物列车对数是通过能力的80%，=1.15，请计，请计算输送能力。算输送能力。109
