第二章铁路选线设计的基本原则.ppt

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1、第二章 铁路选线设计的基本原则,本章主要内容,第一节 铁路总体设计第二节 铁路运量第三节 铁路等级与主要技术标准第四节 高速铁路选线的基本原则,(一)我国铁路设计工作的发展过程 我国铁路兴建之初，管理权、设计权为外人把持。但是在铁路修建的实践中，也涌现出许多有成就的中国铁路工程师。19051909年勘测设计京张铁路并领导施工的詹天佑，就是一个杰出的代表。京张铁路穿越八达岭，地形困难，纵坡陡峻。詹天佑创造性地采用了双节蒸汽机车与33的最大坡度，并引进国外的自动车钩车辆，利用青龙桥车站设计了人字形展线，开创了中国人自主设计并施工的先河。,第一节 铁路总体设计,詹天佑修建京张铁路,京张铁路创新：13

2、3的最大坡度 2人字形展线方式 3采用1435mm的标准轨距 4最早的设计规范与管理规程 专业勘测设计队伍的成立 铁路设计规范的多次修改 航测、遥感、计算机辅助设施的采用,(二)铁路选线设计的基本任务 铁路设计的基本任务是提出质量可靠的设计文件，以保证铁路投资的经济效益。铁路设计是一项涉及面广、技术比较复杂的工作，必须按照规定的程序进行勘测，提供设计所需要的资料。因此，铁路勘测与设计是一项综合性的整体工作。铁路设计所需要的资料包括经济资料(如设计线的客运量、货运量、地方运量与直通运量的比重、车站装卸量等)与技术资料(如铁路沿线的地形、地质、气象等)两类；经济资料与技术资料分别通过经济勘察(即经

3、济调查)与技术勘测获得。,铁路选线设计是整个铁路设计中颂关系全局的总体性工作，它的基本任务是：(1)根据国家政治、经济、国防的需要，结合线路经过地区的自然条件、资源分布、工农业发展等情况，规划线路的基本走向，选定铁路的主要技术标准。(2)根据沿线的地形、地质、水文等自然条件和村镇、交通、农田、水利设施等具体情况，设计线路的空间位置(平面、立面)，并在保证行车安全的前提下，力争提高线路质量。(3)与其他各专业共同研究，布置线路上各种建筑物，使其总体上互相配合，全局上经济合理，为进一步单项设计提供依据。,(三)铁路基本建设程序,大中型建设项目,预可行性研究可行性研究初步设计施工图设计工程施工和设备

4、安装验交投产后评估,设计阶段,决策阶段,1预可行性研究。预可行性研究文件是项目立项的依据，应按铁路建设的长远规划，充分利用国家和行业资料，经调查踏勘后编制。在预可行性研究中，要从宏观上论证项目的必要性，为项目建议书提供必要的基础资料。其内容和深度为：运量预测、项目建设的必要性、线路走向、拟建规模、建设方案、主要技术标准、主要工程内容、环境影响、投资预估算、经济评价和建设时机等。,2可行性研究。可行性研究是项目决策的依据，应根据批准的项目建议书，从技术可行性、经济合理性上进行全面深人的论证，采用初测资料编制。其内容和深度主要包括：线路方案、建设规模、主要技术标准、主要技术设备设计原则、重大桥隧和

5、站场方案、重大过渡方案、环境保护与水土保护方案、主要工程数量、建设工程、投资估算、经济评价等。3初步设计。初步设计文件是项目建设的主要依据，应根据批准的可行性研究。采用定测资料编制。,其内容和深度主要包括：局部方案比选、特殊工点技术措施、工程数量、主要设备数量、主要材料数量、用地及拆迁数量、防火设施、节能措施、环境保护与水土保持措施、施工过渡措施、施工组织、设计概算、设计文件的总体性和专业间的衔接等。初步没计概算(静态)与国家批复的投资估算(静态)差额不应大于1。4施工图。施工图是工程实施的依据，应根据已审批的初步设计和补充定测资料编制。应为施工提供需要的图表和必要的设计说明。详细说明施工时应

6、注意的具体事项和要求，并编制投资检算。,5工程施工和设备安装。6验交投产。由建设单位会同设计、施工和铁道部有关单位组织验收；验收合格，铁路交管理局投入运营，基本建设阶段结束。7后评估。在铁路运营若干年后，由建设单位会同有关部门对立项决策、设计决策设计质量、施工质量、技术经济指标、投资和经济效益等进行后评估、以总结经验、提高决策水平。,(四)总体设计负责制,总体主要负责：编写可行性研究报告；进行勘测设计的准备工作，拟定必要的勘测设计阶段；对建设项目的主要技术标准、线路主要方案的比选、车站分布等技术问题直接负责，并对设计文件的总体性、完整性和统一性负责；施工阶段亲临现场领导现场设计组配合施工，直到

7、完工交付运营为止。专册负责人在勘测设计过程中，对专业设计方案、设计原则推荐的正确性、经济合理性以及专册文件的总体性、完整性和统一性负直接责任。,(五)铁路设计中应遵循的规程与规范 铁路技术管理规程(简称技规)是为铁路各部门和各工种安全、迅速、难确、协调地进行生产活动而制定的基本法规。铁路线路设计规范(简称线规)属于国家标准(现行标准为GB50090-2006)线规是线路设计的依据，与本课程有密切关系，内容包括：总则、术语和符号、线路的平面和纵断面、车站分布、铁路与道路的交叉等。新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定、新建时速200250公里客运专线铁路设计暂行规定、新建时速300350公里

8、客运专线铁路设计暂行规定,高速铁路设计规范（试行）（TB10621-2009），适用于设计时速250350km/h的高速铁路。铁路线路维修规则(简称修规)，指导铁路线路修理、保证线路质量、科学管理、确保铁路运输安全生产。此外，还有铁道部颁布的车站、信号、桥涵、隧道、路基工程等设计规范，以及列车牵引计算规程(简称牵规)，铁路车站及枢纽设计规范(简称站规)在设计工作中均应遵守。,16,一、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：1客货运

9、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。3客货运量是影响线路方案取舍的重要因素。,第二节 铁路运量,17,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，技术装备能力也偏高，投资较大的方案中选，增大投资。但铁路运营后，若实际运量偏小，则铁路能力闲置，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，铁路设计必须十分重视客货运量的调查和预测工作。,18,二、客货运量的调查和预测 设计线客货运量的确定，首先要划定设计线的吸引范围，然

10、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资料，预测远期的客货运量。(一)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限，设计线客货运量的调查和预测，都是在吸引范围内进行的。,吸引范围,直通吸引范围,地方吸引范围,19,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送有利的区域范围。,以运距最短来划分范围,20,(二)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。,地方吸引范围,地方吸引范围是在设计线经行地区内，客货运量要由设计线运送有利的区域范围

11、。,按运量由设计线运送运价最低的原则来确定(含水运、公路运输的比较)。,图23 货流示意图,22,(三)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。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、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(每人每年的平均乘车次数)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。,23,三、铁路选线设计所需要的运量参数(一)铁路运量 货运量C是设计线(或

12、区段)一年内单方向需要运输的货物吨数，应按设计线(或区段)分上、下行分别由下式计算：CCi(104ta)(21)式中 Ci某种货物的年货运量。客运量 是设计线(或区段)一年内单方向需要运输的旅客人数，应按设计线(或区段)分上、下行分别采用客流量预测方法确定。,24,(二)运输周转量 货物周转量CHZ是设计线(或区段)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Ci(104ta)与相应的运输距离Li(km)按下式计算：CHZ(Ci Li)(104tkma)(22)客运周转量AKZ是设计线(或区段)一年内所完成的客运工作量，可由单方向一年内各种货运量AKi(104人a)与相应的运输距离Li

13、(km)按下式计算：AKZ(AKi Li)(104人kma)(23),25,(三)货运密度 货运密度CM是设计线(或区段)每km的平均货物周转量：式中 L设计线(或区段)的长度(km)。(四)货流比 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QZ是轻车方向货运量CQ与重车方向货运量CZ的比值，即,26,(五)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，以表示。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(六)客流波动系数 设计

14、线在一年内各月份或一月内的各天并不想等，通常以月间客流波动系数来衡量设计线客流波动情况,(18),全年月平均货运量,一年内最大的月货运量,=,b,2-6,2-7,27,(七)零担、摘挂、快运货物和旅客列车 零担列车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。摘挂列车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，一般运行于一个区段内。快运货物列车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，其他普通货物列车要停站待避，使其不停车通过。旅客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。,28,铁路的设计年度应分

15、为近期、远两期。近期、远期分别为铁路交付运营后第10年和第20年。近、远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。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3年或第5年的运量进行设计。,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。,29,五、客货运量调查不准确或设计年度过短带来的问题 多年来，我国许多干线铁路一直处在不停地

16、改、扩建之中，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、增建第二线或电气化等各种方式。1南昆铁路 体现20世纪90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898公里，为国家I级干线电气化铁路。,30,31,南昆铁路设计年输送能力，近期1000万吨，远期2000至3000万吨。南昆铁路1997年开通运营，2001年大部分区段平图能力利用率达到94，能力己处于饱和状态。造成南昆线能力饱和，及需改建的原因主要是由于运量调查的不准确和设计年度过短造成。2西康铁路 2001年1月8日，全长267.49公里的西安安康国家级电气化铁路干线开通

17、运营。该线预留双线，一次建成电气化。年设计能力货运量2000万t，日均客车8对。,32,全长18.46公里的秦岭隧道,西康铁路2001年1月开通运营当年，限制区段的平图能力利用率已达到100，需要开放原设计预留的车站。西康线设计预测运量近期2005年为1245万t，远期2010年为1500万t，实际开通两年2002年已达到1400万t。,33,3宝中铁路 1994年5月18日，全长498.19公里的宝鸡中卫电气化铁路干线开通。,34,宝中线设计预测运量近期2000年为1028万t，远期2005年为1500万t，实际运量2000年达到1499万t，2002年达到1954万t。4浙赣铁路 浙赣铁路

18、全长942km起于杭州站，止于湖南株洲，横跨浙、赣、湘三省。浙赣铁路自20世纪80年代初开始，对既有线增设会让站、双插、结合整治水害进行复线改造，于1997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2000年为2670万t，远期2005年为3800万t，实际运量2000年为3510万t，2002年已达到3797万t。,35,浙赣铁路电气化改造,36,以上实例都是按原规范规定的近期为交付运营后第5年，远期为交付运营后第10年作为设计年度。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、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

19、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投资效益最佳，新规范对原“设计年度”内容进行了修订。,37,第三节 铁路等级与主要技术标准,一、铁路等级 铁路等级是根据铁路在路网中的作用、性质和远期客货运量，以及最大轴重和列车速度等条件，对铁路划定的级别。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。(一)铁路等级划分的意义 在于体现国家对各级铁路的运营质量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。

20、,38,(二)铁路等级划分的依据 1.机车车辆轴重 轴重是确定设计荷载标准的依据，机车轴重影响机车的功率，车辆轴重影响列车每延米重。我国普通铁路机车车辆轴重2123t，提速线路和客运专线动车组轴重为1416t。2.列车运行的最高速度 列车运行最高速度影响旅客及货物的在途时间，是铁路运输质量的重要指标。,39,3.年客货运量 年客货运量是设计铁路能力的主要依据，对设计线的工程经济、运输成本、运输收入有很大影响。4.线路意义及路网作用 铁路在内陆运输中占有重要位置，为了发展经济，在部分待开发、但客货运量不很大的地区修建一定等级的铁路必将带动本地经济的发展，诱发社会客货运量的持续增长，进而提高铁路运

21、输的经济效益。,40,(三)铁路等级划分方法 铁路等级划分方法可以分为轴重划分法、速度划分法、运量划分法和多指标划分法。我国根据运输性质的不同，将铁路划分为客运专线铁路、客货共线铁路、货运专线铁路。1.客运专线铁路 铁路网中专门用于旅客运输、列车在主要区间能以200km/h及以上速度运行的标准轨距铁路，称之为客运专线铁路。1）高速铁路 在客运专线网中起骨干作用，或最高设计行车速度为250km/h及以上客运专线铁路。,41,2）快速铁路 在客运专线网中起联络、辅助作用，为区域或地区服务且最高设计行车速度不高于250km/h的客运专线铁路。（1）快速客运专线 在经济发达、人口很稠密、客运量很大的地

22、区，连接省会城市及大中城市，具有重要的政治经济意义。（2）城际铁路 在经济发达区域，连接区域内存在经济旅客运量要求的中心城市，列车在主要区间能以200km/h及以上速度运行。,42,2.客货共线铁路 铁路网中客货列车共线运行、旅客列车设计行车速度等于或小于160km/h、货物列车设计行车速度等于或小于120km/h的标准轨距铁路称为客货共线铁路 I级铁路 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20 Mt者；级铁路 铁路网中起联络、辅助作用的铁路，或近期年客货运量小于20Mt且大于或等于10 Mt者；级铁路 为某一地区或企业服务的铁路，近期年客货运量小于10 Mt者且大于或等于5M

23、t者；,43,级铁路 为某一地区或企业服务的铁路，近期年客货运量小于5Mt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运量之和。1对/d旅客列车按1.0Mt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。3.货运专线铁路 铁路网中用于货物运输，轴重25t以上、列车牵引质量10000t及以上、年输送能力1亿吨及以上的标准轨距铁路称为货运专线铁路。,44,二、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、运营效率

24、、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。客货共线铁路主要技术标准有：正线数目、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、闭塞类型。客运专线铁路主要技术标准有：最大坡度、最小曲线半径、到发线有效长度、牵引种类、动车组(机车)类型、列车运行控制方式、行车指挥方式、追踪列车最小间隔时分。,45,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比选后确定。其中正线数目、限制坡度、最小曲线半径、到发线有效长度属工程标准(固定设备标准)，建成后很难改变；而牵引种类、机车类型、牵引质量、机车交路、

25、闭塞类型则属技术装备类型，可随着运量的增长逐步进行更新改造。,46,1正线数目 正线数目是指连接并贯穿车站的线路的数目。按正线数目可把铁路分为单线铁路、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。单线半自动闭塞铁路的N约为4248对/d；双线自动闭塞则为144180对/d。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30，旅行速度比单线高30，运输费用低20。可见，运量大的线路修建双线是经济的。,47,线规规定：新建铁路近期年客货运量分别大于或等于35Mt的平原、丘陵地区和大于或等于30Mt的山区，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

26、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。问题：双线铁路通过能力为什么不是单线铁路的两倍？,48,回答：因为单线铁路一般采用半自动闭塞，采用公式：(对/d)，而我国单线铁路站间距离一般为815公里，普通货物列车单程运行时分在1015min，加上车站作业间隔时分，公式中的分母(运行图周期)一般在30min以上；而双线铁路一般采用自动闭塞，采用公式：(列/d)，分母I=810min，由两公式可以看出分子相同，分母不是简单的2倍关系。,49,2最大坡度（限制坡度）最大坡度是铁路纵断面允许采用的最大坡度值。客货

27、共线铁路，线路最大坡度是由货物列车运行要求确定的，单机牵引地段的最大坡度称为限制坡度。限制坡度是单机牵引普通货物列车，在持续上坡道上，最终以机车计算速度等速运行的坡度。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、运营支出和经济效益，是铁路全局性技术标准。3最小曲线半径 是设计线采用的曲线半径最小值。,50,最小曲线半径不仅影响行车安全、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、运营支出和经济效益等经济指标。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，且不得小于规范规定值。4到发线有效长度

28、 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。1）客货共线铁路 到发线有效长度对货物列车长度(即牵引吨数)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。,51,由图可知到发线有效长度为：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。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相协调，并应采用1050、850、750、650m等系列值。,52,警 冲 标,53,2）客运专线铁路 根据列车最大编组的要求确定站台长度为450m，考虑测速测距误差、司机确认停车点距离及

29、动车组过走防护距离，确定安全防护距离不小于95m，警冲标至绝缘节的距离为5m，因此到发线有效长度为（5+95）2+450=650m。5牵引种类 电力 机车牵引动力的类别 内燃(1)蒸汽牵引 蒸汽 蒸汽机车构造简单，造价低廉，但热效率低，每4060 km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。,54,中国蒸汽机车于2005年12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。主要干线上蒸汽机车己被电力和内燃机车所取代。,55,56,(2)内燃牵引 内燃机车热效率高达2228。机车不需供电设备，独立性好。但需消耗液体燃料，机车构造复杂、造价较高

30、。高温、高海拔地区牵引功率降低，使用效率低。(3)电力牵引 电力机车热效率高，火力发电为1418%，水力发电可达60，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，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。,57,6机车（动车组）类型 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4、6、8、12轴数系列和B-B、Bo-Bo、Bo-Bo-Bo、Co-Co、2(Bo-Bo)、2(Co-Co)轴式系列(B、C分别表示二轴和三轴转向架。o表示电力传动)。电力机车已形成韶山型机车系列，内燃机车已

31、形成东风型系列，可根据不同运营条件选用。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调的原则，结合车站分布，经技术经济比选确定。,58,表2-1 我国电力与内燃机车主要技术参数,59,60,61,韶山9型,东风4E型,东风7型,东风8型,62,东风9型,东风10D型,东风10F型,东风11型,东风12型,63,表2-2 我国自行研制的电力与内燃动车组主要技术参数,64,蓝箭电动车,春城电动车,65,先锋电动车,长白山电动车,66,中原之星电动车,crh1电动车,crh2电动车,crh3电动车,67,crh4电动车,crh5电动车,68,69,7

32、牵引质量 牵引质量就是机车牵引的车列质量，也称牵引吨数。线路方向规定的牵引质量标准，常称为牵引定数。货流条件：货运量大且密集的线路采用较高的牵引质量标准。机车牵引能力：当设计线最大坡度一定时，需要提高牵引质量时有两个途径:1.采用大功率机车2.采用中等功率的机车多机牵引。到发线有效长度：5000t的重载运输，需采用1050m到发线有效长度。轨道结构强度：采用大型车辆来提高牵引质量时，车辆轴重增加，需要提高轨道结构强度，采用重型轨道。,70,8闭塞方式 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。闭塞方式决定车站作业间隔时分，从而影响通过能力。闭塞

33、方式(1)电气路签 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于该区间的路签。电气路签闭塞在我国干线已不用。,电气路签半自动闭塞自动闭塞电话闭塞,71,(2)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塞装置。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：站间或区间只准走行一列车；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。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签的时间，缩短车站作业时分，提高了通过能力。,72,(3)自动闭塞 就是根据列车运行及有关闭塞分

34、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；办理发车进路时自动办理闭塞手续，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，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分区空闲，列车可以按规定速度运行。,73,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，分三个速度等级，二个闭塞分区的长度满足从规

35、定速度,74,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。,线规规定：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类型。,75,区间无车占用时三显示信号系统,76,区间有车占用时三显示信号系统,77,(4)电话闭塞 电话闭塞是当主要闭塞设备不能使用时，根据列车调度员的命令所采用的代用闭塞法。技规把它作为一种最终的备用闭塞。9.列车运行控制方式 速度大于200km/h的高速客运专线，行车运行控制方式采用自动控制。自动运行控制系统通过计算机控制、计算机网络、通信及信息处理等先进技术与列车、牵引、

36、线路及道岔等设备或系统相连，完成对列车运行的控制、安全防护、自动运行及调度管理。中国铁路列车控制系统（CTCS）,78,列车运行控制,79,运输调度（行车指挥）,80,10.运输调度（行车指挥）方式 调度集中系统（CTC），是对某一区段内的信号设备进行集中控制、对列车进行直接指挥、管理的技术装备。将调度区段内各中间站的继电集中连锁及区间的自动闭塞设备结合起来，建立一个由列车调度员直接操纵的信号通信与遥控的综合系统，称为调度集中系统。11.追踪列车最小间隔时分 在自动闭塞区段，凡一个站间同方向有两列以上列车以闭塞分区为间隔运行，称为追踪运行。追踪运行两列车之间的最小间隔时间称为追踪列车间隔时分。

37、,81,追踪列车间隔时间，与自动闭塞信号的制式、列车长度、列车运行速度，以及闭塞分区长度等因素有关。根据安全行车的要求，列车追踪间隔时间有以下几种情形：区间列车最小追踪时间间隔；前方列车正线停站时的追踪时间间隔；前方列车侧线停站时的追踪时间间隔；列车出站追踪时间间隔。12机车交路 铁路上运转的机车都在一定区段内往返行驶。机车往返行驶的区段称为机车交路，其长度称为机车交路距离。机车交路两端的车站称为区段站。区段站都设置一定的机务设备。机车交路距离影响列车的旅途时间和直达速度。,82,牵引任务 牵引区段长度 机车运转方式 乘务制度,客机交路货机交路补机交路小运转交路,长交路短交路,肩回运转制循环运

38、转制半循环运转制循回运转制,包乘制轮乘制,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。,83,目前我国跨局客运机车交路约为300km，直通货物机车交路约250km，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，大力推进机车长交路。客运机车交路达到5001000km，货运机车交路达到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。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。,8

39、4,机务段；折返段；换班折返段,第四节 高速铁路选线的基本原则,一、效益原则,高速铁路投资较大，线路走向、车站布点，要有利于广泛吸引客流、便于旅客乘坐高速列车，以增加客票收入，保证企业有良好的财务评价，有偿还投资能力。同时还应考虑能尽量向社会提供快捷、方便的交通条件，有利于促进、激发沿线社会经济的进一步发展，减少依赖于能耗高和污染严重的客运量，提高社会经济效益。效益包括企业财务效益和国民经济效益，是除国防和政治所需的特殊项目外的所有交通基础设施建设的依据。,京沪高速铁路在早期的可行性研究中，为了减少工程投资，选线的主导思想是线路尽量顺直、缩短，少建中间站。在京沪南段当时不考虑开办昆山、丹阳两站

40、的高速客运业务，高速列车全部通过，车站仅为高、中速列车的越行站。后经调查该两市经济发展很快，预测设计年度内两站各有200万人的发送量。如按平均高速旅客运距500km考虑，人公里票价以0.4元计，则因吸引两站旅客发送量，高速铁路的运输收入将增加8亿元/年。而开办高速客运需增加站台、地道和小型站房，每站增加投资仅约2000万元。又如在镇江设站，线路将迂回略有展长，需增加投资1亿多元。是否设站、难以取舍。但镇江因能吸引扬州客流，预测旅客发送量达700万人/年，可增加高速铁路运输收入达14亿元/年。此后，按效益原则，均开设了高速车站。,二、兼容原则 高速铁路不是孤立的线路。它应是融汇于整个铁路网中的线

41、路，与路网有着密切的关系。高速和中速的跨线旅客列车，都要驶离高速线进入路网干线，并从路网干线驶入高速线。高速线和其它干线具有共同的兼容性。因此，高速线路走向宜靠近既有线。特点是高速线与既有线上重要的客运站和必要的接轨客运站应尽量靠近，紧靠既有站修建高速站，以便于修建高速线与既有站间的连络线，沟通高速、中速客车在既有线与高速线间的通路，并便于旅客换乘。但在某些情况下，经综合比选，高速线不能靠近既有站，只能在距既有站较远处设高速站，则将延长高速线与既有站间的联络线。如徐州高速站距既有站7.5km，联络线长度达20km，南京高速站紧靠既有站，连络线长度仅3km。区间高速线路则应尽量取直、短捷，可以远

42、离既有线，也可以靠近既有线。,三、速度原则 为了达到高速铁路的速度效果，对其平均速度与最高速度的比值，应予合理控制。参照国外经验，新建的高速铁路或客运专线，其平均速度与最高速度的比值，应达到0.9以上，困难地段在0.85以上为宜。如果只有少数区间达到最高速度，而大多数区间低于最高速度，那么确定的最高速度将失去意义。主要技术标准依据最高速度而定。如果多数区间达不到所确定的最高速度，将造成标准的不合理和工程投资的浪费。因此，最高速度的确定必须综合研究地形条件和工程情况。对于改建既有线为客运专线和既有线提速项目，不同于新建高速线路，平均速度和最高速度的比值，主要取决于改建工程的大小和合理的最高速度。

43、,四、安全原则 安全是高速铁路运行的首要保证。选线和工程措施都必须考虑保证行车的安全，不能遗留造成威胁安全的隐患。因此线路应尽量绕避塌陷、滑坡、活动断裂带和软弱地基等不良地质地带，避免浸水路堤和洪水冲刷路堤。个别工点不能绕避时，要采取保证安全的工程措施。,五、舒适原则 由于列车高速运行，将产生列车的颠簸和振动，使旅客感到不适，各国对高速铁路的舒适性都十分重视，在各专业设计参数中，规定了有关舒适度要求的参数。为保证高速铁路的舒适性要求，除了线路及有关专业设计应满足各项舒适度要求和车辆制造应具有良好的减振、密闭性能外，更为重要的是高速线路的整体刚度。,线路的整体刚度直接影响列车纵、横向振动和滚动摇摆。整体刚度主要体现在桥梁等结构物与路堤、路堤与路堑的协调，应避免频繁交替设置，减少不同刚度的变化。不同刚度之间应设置过渡段，避免突变。要提高路基的刚度和稳定性，控制路基沉降、变形和不均匀沉落，保持良好线型。造就轮轨间的良好结合，以使高速列车平稳运行、接近理论轨迹。,1双线铁路通过能力为什么不是单线铁路的两倍？2简述铁路基本建设程序。3铁路选线设计的基本任务是什么？4铁路客货运量与铁路设计的关系是什么？5怎样划分设计年度，其作用是什么？6铁路等级划分的标准和作用是什么？7铁路主要技术标准有哪些？它们对铁路的影响主要表现在哪些方面？,作业：,本章内容结束,