第四章鐵路能力

1、第四章第四章 鐵路能力鐵路能力v了解鐵路客貨運量的相關參數(shù)了解鐵路客貨運量的相關參數(shù)v熟悉鐵路主要技術標準的含義熟悉鐵路主要技術標準的含義v理解客貨運量、設計年度的概念和意義理解客貨運量、設計年度的概念和意義v鐵路主要技術標準對工程和運營的影響鐵路主要技術標準對工程和運營的影響學習要點學習要點4.1 4.1 鐵路運量鐵路運量v客貨運量的意義客貨運量的意義 客貨運量是設計鐵路的依據(jù)客貨運量是設計鐵路的依據(jù) 客貨運量是評價鐵路經(jīng)濟效益的基礎客貨運量是評價鐵路經(jīng)濟效益的基礎 客貨運量是影響鐵路線路方案取舍的重要因素客貨運量是影響鐵路線路方案取舍的重要因素v客貨運量的調(diào)查和預測客貨運量的調(diào)查和預測 劃

2、定吸引范圍劃定吸引范圍 貨運量的調(diào)查和預測貨運量的調(diào)查和預測 客運量的調(diào)查和預測客運量的調(diào)查和預測（1）吸引范圍）吸引范圍直通吸引范圍：直通吸引范圍：路網(wǎng)中通過本設計線運送的有利區(qū)路網(wǎng)中通過本設計線運送的有利區(qū)域范圍域范圍按按等距離等距離的原則擬定，按上、下行的原則擬定，按上、下行分別勾劃分別勾劃地方吸引范圍：地方吸引范圍：設計線經(jīng)行地區(qū)內(nèi)，客貨運量由設計設計線經(jīng)行地區(qū)內(nèi)，客貨運量由設計線運送有利的區(qū)域范圍，運量包括運線運送有利的區(qū)域范圍，運量包括運出、運入和在本線裝卸的貨物。出、運入和在本線裝卸的貨物。按按運價最低運價最低的原則擬定的原則擬定（2）貨運量的調(diào)查和預測）貨運量的調(diào)查和預測v直通

3、貨運量根據(jù)國家計劃部門制定的地區(qū)間物資直通貨運量根據(jù)國家計劃部門制定的地區(qū)間物資交流規(guī)劃，分析直通吸引范圍內(nèi)的物資供求情況，交流規(guī)劃，分析直通吸引范圍內(nèi)的物資供求情況，分上、下行匯總得到。分上、下行匯總得到。 v地方貨運量可按產(chǎn)銷運平衡法估算各運品的鐵路地方貨運量可按產(chǎn)銷運平衡法估算各運品的鐵路運量。運量。 v設計線遠期運量一般比照條件接近的既有鐵路，設計線遠期運量一般比照條件接近的既有鐵路，結合設計線近期的調(diào)查運量，用曲線擬合或多元結合設計線近期的調(diào)查運量，用曲線擬合或多元回歸等方法預測?；貧w等方法預測。 （3）客運量的調(diào)查和預測）客運量的調(diào)查和預測v直通客運量：進行客流的典型調(diào)查，找出直直

4、通客運量：進行客流的典型調(diào)查，找出直通客流量與地方客流量的比值，根據(jù)地方客通客流量與地方客流量的比值，根據(jù)地方客運量估算直通客運量。運量估算直通客運量。 v地方客運量：用乘車率或多元回歸法預測。地方客運量：用乘車率或多元回歸法預測。 （4）選線設計需要的運量參數(shù)）選線設計需要的運量參數(shù) 貨運量貨運量：鐵路一年內(nèi)單方向需要運輸?shù)呢浳飮崝?shù)，應按設計線（或：鐵路一年內(nèi)單方向需要運輸?shù)呢浳飮崝?shù)，應按設計線（或區(qū)段）分上、下行分別計算。區(qū)段）分上、下行分別計算。 C=Ci (104t/a) ( Ci 某種貨物的年貨運量某種貨物的年貨運量) 貨物周轉(zhuǎn)量貨物周轉(zhuǎn)量：設計線（或區(qū)段）一年內(nèi)所完成的貨運工作量，

5、可根：設計線（或區(qū)段）一年內(nèi)所完成的貨運工作量，可根據(jù)單方向一年內(nèi)各種貨運量與相應的運輸距離計算：據(jù)單方向一年內(nèi)各種貨運量與相應的運輸距離計算： CHZ= ( CiLi) (104tkm/a) ( Li 運輸距離運輸距離) 貨運密度貨運密度：貨運密度是設計線（或區(qū)段）每：貨運密度是設計線（或區(qū)段）每kmkm的平均貨物周轉(zhuǎn)量。的平均貨物周轉(zhuǎn)量。 CM= CHZ /L (104tkm/kma) 貨流比貨流比：輕車方向貨運量：輕車方向貨運量CQ與重車方向方向貨運量與重車方向方向貨運量CZ的比值。的比值。 QZ= CQ / CZ 貨運波動系數(shù)貨運波動系數(shù)：一年內(nèi)最大的月貨運量與全年月平均一年內(nèi)最大的月

6、貨運量與全年月平均貨運量的比值，以貨運量的比值，以表示。表示。 =一年內(nèi)最大的月貨運量一年內(nèi)最大的月貨運量 /全年月平均貨運量全年月平均貨運量 零擔、摘掛、快運貨物和旅客列車零擔、摘掛、快運貨物和旅客列車 設計年度設計年度 鐵路設計線交付運營后，設計線的能力與鐵路設計線交付運營后，設計線的能力與之相適應的年度，分為近期、遠期。近期為交之相適應的年度，分為近期、遠期。近期為交付運營后第五年，遠期為交付運營后第十年。付運營后第五年，遠期為交付運營后第十年。 各期運量均應通過經(jīng)濟調(diào)查確定。各期運量均應通過經(jīng)濟調(diào)查確定。 鐵路設計時，如何考慮鐵路設施的能力與運量鐵路設計時，如何考慮鐵路設施的能力與運量

7、增長相適應？增長相適應？ 對于可以逐步改、擴建的建筑物和設備，對于可以逐步改、擴建的建筑物和設備，應按近期運量和運輸性質(zhì)確定，并考慮預留遠應按近期運量和運輸性質(zhì)確定，并考慮預留遠期發(fā)展的條件；對于不易改、擴建的建筑物和期發(fā)展的條件；對于不易改、擴建的建筑物和設備，應按遠期運量和運輸性質(zhì)確定。設備，應按遠期運量和運輸性質(zhì)確定。v鐵路通過能力鐵路通過能力u定義定義：鐵路每晝夜可以通過的列車對數(shù)（雙線：鐵路每晝夜可以通過的列車對數(shù)（雙線為每一方向的列車數(shù)）為每一方向的列車數(shù)）u限制條件限制條件：區(qū)間（站間）、車站、機務設備、：區(qū)間（站間）、車站、機務設備、 給水設備、供電設備給水設備、供電設備u設計

8、方法設計方法：根據(jù)區(qū)間通過能力來設計其他設備：根據(jù)區(qū)間通過能力來設計其他設備的能力，使之相互協(xié)調(diào)，且均不小于區(qū)間通過的能力，使之相互協(xié)調(diào)，且均不小于區(qū)間通過能力能力 取決于最薄弱環(huán)節(jié)取決于最薄弱環(huán)節(jié)4.2 4.2 鐵路通過能力與輸送能力鐵路通過能力與輸送能力v定義：表示列車運行情況的示意圖定義：表示列車運行情況的示意圖橫軸：時間橫軸：時間/10min縱軸：距離縱軸：距離/車站中心車站中心斜線：站間運行線斜線：站間運行線列車編號：列車編號：上行上行-偶數(shù)偶數(shù) 下行下行-單數(shù)單數(shù)非平行運行圖：運營使用，各種列車開行速度不同非平行運行圖：運營使用，各種列車開行速度不同平行運行圖：設計使用，便于直接計

9、算通過能力平行運行圖：設計使用，便于直接計算通過能力（1）列車運行圖）列車運行圖旅客列車設計行車速度旅客列車設計行車速度走行速度走行速度技術速度技術速度旅行（區(qū)段）速度旅行（區(qū)段）速度根據(jù)運營條件確定的列車行車速度根據(jù)運營條件確定的列車行車速度列車在區(qū)段內(nèi)運行，按所有中間站不停車通過所列車在區(qū)段內(nèi)運行，按所有中間站不停車通過所計算的區(qū)段平均速度計算的區(qū)段平均速度列車在區(qū)段內(nèi)運行，計入中間站停車的起停附加列車在區(qū)段內(nèi)運行，計入中間站停車的起停附加時分所計算的區(qū)段平均速度時分所計算的區(qū)段平均速度列車在區(qū)段內(nèi)運行，計入中間站停車的起列車在區(qū)段內(nèi)運行，計入中間站停車的起停附加時分和中間站停車時分，所計

10、算的停附加時分和中間站停車時分，所計算的區(qū)段平均速度區(qū)段平均速度（2）列車運行速度）列車運行速度單線鐵路通過能力單線鐵路通過能力N按平行成對運行圖考慮，用一對普通貨物列車占用站間總時分按平行成對運行圖考慮，用一對普通貨物列車占用站間總時分(稱為運行圖周期稱為運行圖周期TZ)來計算來計算TT日均綜合維修天窗時間，電力日均綜合維修天窗時間，電力:90min，內(nèi)燃，內(nèi)燃:30minTZ ：一對普通貨物列車占用站間總時分，包括一對列車在站間：一對普通貨物列車占用站間總時分，包括一對列車在站間的往返走行時分的往返走行時分tW、tF和兩端車站接發(fā)列車的車站作業(yè)間隔時和兩端車站接發(fā)列車的車站作業(yè)間隔時分分t

11、B、tH 1440- TT 1440- TT N= = (對對/d) TZ tW+ tF+ tB+ tH （3）通過能力計算）通過能力計算tB和和tH與車站聯(lián)閉類型、股道數(shù)目和作業(yè)性質(zhì)等因素有關，選線與車站聯(lián)閉類型、股道數(shù)目和作業(yè)性質(zhì)等因素有關，選線設計時，可采用下表設計時，可采用下表數(shù)數(shù)據(jù)：據(jù)：全線（或區(qū)段）的各個站間，其站間距離、行車速度各不相全線（或區(qū)段）的各個站間，其站間距離、行車速度各不相同，有技術作業(yè)的車站、車站間隔時夢也不相同；故一對直同，有技術作業(yè)的車站、車站間隔時夢也不相同；故一對直通貨物列車在各站間的運行圖周期也互有差異，各站間的通通貨物列車在各站間的運行圖周期也互有差異，

12、各站間的通過能力也有大有小。過能力也有大有小。 運行圖周期最大的站間，通過能力最小，故全線或區(qū)段的通過運行圖周期最大的站間，通過能力最小，故全線或區(qū)段的通過能力都要受其控制，稱為能力都要受其控制，稱為控制站間控制站間。雙線鐵路通過能力雙線鐵路通過能力N按平行成對運行圖考慮，因上下行的列車分線單向運行，所按平行成對運行圖考慮，因上下行的列車分線單向運行，所以通過能力應分方向計算，單位：列以通過能力應分方向計算，單位：列/d半自動閉塞時：同向列車可半自動閉塞時：同向列車可連發(fā)運行連發(fā)運行 1440- TT 1440- TT N= = (列列/d) TZ t+ tL t普通貨物列車站間單方向走行時分

13、（普通貨物列車站間單方向走行時分（min）；）； tL同向列車連發(fā)間隔時分。若前后列車都通過前方鄰接同向列車連發(fā)間隔時分。若前后列車都通過前方鄰接車站，則車站，則tL=46min ；若前一列車通過后一列車停站，則；若前一列車通過后一列車停站，則tL=23min ； TT日均綜合維修日均綜合維修“天窗天窗”時間，電力牽引取時間，電力牽引取120min；內(nèi)燃牽引日客貨行車量超過內(nèi)燃牽引日客貨行車量超過80對時取對時取30min 。自動閉塞時：同向列車可追蹤運行自動閉塞時：同向列車可追蹤運行I同向列車追蹤間隔時分，其值根據(jù)運營條件定，一般同向列車追蹤間隔時分，其值根據(jù)運營條件定，一般取取8-10mi

14、n；TT意義及取值同前。意義及取值同前。 1440- TT 1440- TT N= = (列列/d) TZ I ()1PTKKKHKHLLZZNNNNNNeeeea=- + +普通貨物列車對數(shù)普通貨物列車對數(shù)NPT在站間通過能力在站間通過能力N的基礎上考慮一定的通過能力貯備量，的基礎上考慮一定的通過能力貯備量，再扣除旅客、快運貨物、零擔和摘掛列車占用的通過能力再扣除旅客、快運貨物、零擔和摘掛列車占用的通過能力N 通過能力（對通過能力（對/d）；）； 通過能力儲備系數(shù)，其作用為：保證國民經(jīng)濟各部門及軍列的通過能力儲備系數(shù)，其作用為：保證國民經(jīng)濟各部門及軍列的特殊運輸需要；保證列車晚點和車站堵塞時

15、及時調(diào)整運行圖，恢復正特殊運輸需要；保證列車晚點和車站堵塞時及時調(diào)整運行圖，恢復正常運行秩序；保證線路經(jīng)常維修與大中修工作不干擾列車正常運行的常運行秩序；保證線路經(jīng)常維修與大中修工作不干擾列車正常運行的需要。其數(shù)值：需要。其數(shù)值：單線單線 =0.20 ；雙線；雙線 =0.15；NK 、NKH 、NL 、NZ 旅客、快貨、零擔、摘掛列車對數(shù)（對旅客、快貨、零擔、摘掛列車對數(shù)（對/d）；）； （4）列車對數(shù)計算）列車對數(shù)計算K、KH 、L 、Z旅客、快貨、零擔、摘掛列車的扣除系數(shù)，系開行旅客、快貨、零擔、摘掛列車的扣除系數(shù)，系開行一對（或一列）旅客、快貨、零擔、摘掛列車，在平行運行圖上占用的一對（

16、或一列）旅客、快貨、零擔、摘掛列車，在平行運行圖上占用的時間與一對（或一列）普通貨物列車占用時間的比值。因旅客列車與快時間與一對（或一列）普通貨物列車占用時間的比值。因旅客列車與快運貨物列車速度較快，且停站次數(shù)少，普通貨物列車要停站待避其越行運貨物列車速度較快，且停站次數(shù)少，普通貨物列車要停站待避其越行或交會；而零擔和摘掛列車停站次數(shù)多、停時長，故或交會；而零擔和摘掛列車停站次數(shù)多、停時長，故扣除系數(shù)值均大于扣除系數(shù)值均大于 l 。其值主要取決于正線數(shù)目和閉塞方式，也與各種列車的數(shù)量、運行。其值主要取決于正線數(shù)目和閉塞方式，也與各種列車的數(shù)量、運行圖鋪劃方式、各種列車的速度差及區(qū)間不均等程度等

17、因素有關。一般采圖鋪劃方式、各種列車的速度差及區(qū)間不均等程度等因素有關。一般采用表用表 1210所列數(shù)值。所列數(shù)值。 折算的普通貨物列車對數(shù)折算的普通貨物列車對數(shù)NH快運貨物、零擔和摘掛列車的牽引噸數(shù)一般較普通貨物列快運貨物、零擔和摘掛列車的牽引噸數(shù)一般較普通貨物列車小，需按裝載的貨物質(zhì)量進行折算車小，需按裝載的貨物質(zhì)量進行折算HPTKHKHLLZZNNNNNmmm=+KH 、L 、Z快運貨物、零擔、摘掛列車的貨物質(zhì)量快運貨物、零擔、摘掛列車的貨物質(zhì)量與普通貨物列車的貨物質(zhì)量的比值，稱為滿軸系數(shù)；其值與普通貨物列車的貨物質(zhì)量的比值，稱為滿軸系數(shù)；其值可根據(jù)設計線的具體情況擬定一般取可根據(jù)設計線

18、的具體情況擬定一般取KH =0.75、L=0.5、Z =0.75 ()()()1HKKKHKHKHLLLZZZNNNNNNeememema=- +-+-+-+鐵路輸送能力鐵路輸送能力C鐵路單方向每年能運送的貨物噸數(shù)。設計線各設計年度的鐵路單方向每年能運送的貨物噸數(shù)。設計線各設計年度的輸送能力不應小于經(jīng)濟調(diào)查得到的相應年度的貨運量輸送能力不應小于經(jīng)濟調(diào)查得到的相應年度的貨運量6365(Mt/a)10HjNGCb=Gj普通貨物列車凈載；普通貨物列車凈載； 貨運波動系數(shù)；貨運波動系數(shù)； NH折算的普通貨物列車對數(shù)折算的普通貨物列車對數(shù)(對對/d)（4）鐵路輸送能力）鐵路輸送能力鐵路主要技術標準鐵路主

19、要技術標準對設計線的工程造價和運營質(zhì)量有重大影響，并且是確定對設計線的工程造價和運營質(zhì)量有重大影響，并且是確定設計線一系列工程標準和設備類型。設計線一系列工程標準和設備類型。 主要內(nèi)容主要內(nèi)容線路設計規(guī)范線路設計規(guī)范規(guī)定規(guī)定工程標準工程標準：正線數(shù)目、限制坡度、最小曲線半徑、車站分布、到發(fā)線正線數(shù)目、限制坡度、最小曲線半徑、車站分布、到發(fā)線有效長度有效長度技術設備類型技術設備類型：牽引種類、機車類型、機車交路和閉塞類型牽引種類、機車類型、機車交路和閉塞類型4.3 4.3 主要技術標準主要技術標準選定鐵路主要技術標準是設計鐵路的基本決策，應根據(jù)國選定鐵路主要技術標準是設計鐵路的基本決策，應根據(jù)國

20、家要求的家要求的年輸送能力年輸送能力和確定的和確定的鐵路等級鐵路等級，考慮沿線資源分，考慮沿線資源分布、國家科技發(fā)展規(guī)劃和技術政策，并結合設計線的地形、布、國家科技發(fā)展規(guī)劃和技術政策，并結合設計線的地形、地質(zhì)、氣象等自然條件，經(jīng)過論證比選，慎重確定。地質(zhì)、氣象等自然條件，經(jīng)過論證比選，慎重確定。 鐵路能力由貨物列車鐵路能力由貨物列車牽引牽引噸數(shù)噸數(shù)和和通過能力通過能力決定，并決定，并受列車受列車運行速度運行速度的影響。的影響。主要技術標準對三者有不主要技術標準對三者有不同程度的影響。同程度的影響。 （一）影響牽引噸數(shù)的主要技術標準（一）影響牽引噸數(shù)的主要技術標準牽引種類和機車類型牽引種類和機車

21、類型 我國鐵路目前有我國鐵路目前有電力電力、內(nèi)燃內(nèi)燃和和蒸汽蒸汽三種牽引類型。三種牽引類型。蒸汽機車已停產(chǎn)多年，次蒸汽機車已停產(chǎn)多年，次要線路和地方鐵路仍在使要線路和地方鐵路仍在使用。今后用。今后牽引動力的發(fā)展牽引動力的發(fā)展方向為大功率電力和內(nèi)燃方向為大功率電力和內(nèi)燃機車機車。 （5）主要技術標準的影響）主要技術標準的影響我國擁有自主知識產(chǎn)權的首我國擁有自主知識產(chǎn)權的首臺和諧型臺和諧型96009600千瓦大功率交千瓦大功率交流傳動貨運電力機車流傳動貨運電力機車電力機車：電力機車：電力機車的熱效率高，火力發(fā)電為電力機車的熱效率高，火力發(fā)電為14%18%，水力發(fā)電可達，水力發(fā)電可達60%。整備一次

22、走行距離長，不需燃料供應和中途給水，機車。整備一次走行距離長，不需燃料供應和中途給水，機車利用率高。機車功率大、速度高、牽引力大，可顯著增大鐵路利用率高。機車功率大、速度高、牽引力大，可顯著增大鐵路能力。除噪聲外，不污染環(huán)境，且乘務員工作條件好。與內(nèi)燃能力。除噪聲外，不污染環(huán)境，且乘務員工作條件好。與內(nèi)燃機車相比，機車造價低，但需用接觸網(wǎng)供電，機車獨立性稍差。機車相比，機車造價低，但需用接觸網(wǎng)供電，機車獨立性稍差。目前，我國韶山型電力機車已形成不同軸數(shù)的系列，可供不同目前，我國韶山型電力機車已形成不同軸數(shù)的系列，可供不同運營條件的設計線選用。運營條件的設計線選用。 內(nèi)燃機車：內(nèi)燃機車：內(nèi)燃機車

23、熱效率高達內(nèi)燃機車熱效率高達22%28%。機車不需供電設備，機車獨。機車不需供電設備，機車獨立性好。缺點是需要消耗貴重的液體燃料，且機車構造復雜、立性好。缺點是需要消耗貴重的液體燃料，且機車構造復雜、造價較高。高溫、高海拔地區(qū)牽引功率降低，使用效率低。目造價較高。高溫、高海拔地區(qū)牽引功率降低，使用效率低。目前，我國東風型內(nèi)燃機車已形成不同軸數(shù)的系列，可供不同運前，我國東風型內(nèi)燃機車已形成不同軸數(shù)的系列，可供不同運營條件的設計線選用。營條件的設計線選用。 蒸汽機車：蒸汽機車：蒸汽機車構造簡單，制造、維修技術簡易，造價低廉，但熱效蒸汽機車構造簡單，制造、維修技術簡易，造價低廉，但熱效率低，僅率低，

24、僅6%8%，且需每隔，且需每隔4060km 設置給水站，機車整設置給水站，機車整備時間長，利用率低，機車功率小，運輸能力低，乘務員工作備時間長，利用率低，機車功率小，運輸能力低，乘務員工作條件差，我國條件差，我國1988年已停產(chǎn)蒸汽機車，主要干線上蒸汽機車已年已停產(chǎn)蒸汽機車，主要干線上蒸汽機車已被電力和內(nèi)燃機車取代。被電力和內(nèi)燃機車取代。 牽引種類牽引種類應根據(jù)路網(wǎng)的牽引動力規(guī)劃、線路特征和沿線自應根據(jù)路網(wǎng)的牽引動力規(guī)劃、線路特征和沿線自然條件以及動力資源分布情況合理選定。運量大的主要干然條件以及動力資源分布情況合理選定。運量大的主要干線，大坡度、長隧道或隧道毗連的線路應當優(yōu)先采用電力線，大坡

25、度、長隧道或隧道毗連的線路應當優(yōu)先采用電力牽引。牽引。 機車類型機車類型應根據(jù)牽引種類、運輸需求以及與線路平、縱斷應根據(jù)牽引種類、運輸需求以及與線路平、縱斷面標準相協(xié)調(diào)的原則，結合車站分布和鄰線的牽引質(zhì)量，面標準相協(xié)調(diào)的原則，結合車站分布和鄰線的牽引質(zhì)量，經(jīng)技術經(jīng)濟比選確定。經(jīng)技術經(jīng)濟比選確定。 限制坡度限制坡度 限制坡度是設計線單限制坡度是設計線單機牽引時限制列車牽引質(zhì)機牽引時限制列車牽引質(zhì)量的最大坡度。它不僅影量的最大坡度。它不僅影響響線路走向線路走向、線路長度線路長度和和車站分布車站分布，而且直接影響，而且直接影響運輸能力、行車速度、工運輸能力、行車速度、工程投資、運營支出和經(jīng)濟程投資、

26、運營支出和經(jīng)濟效益，是鐵路效益，是鐵路全局性技術全局性技術標準標準。 廣西的黔桂鐵路，地設于廣西的黔桂鐵路，地設于崇山峻嶺、崖陡溝深、起崇山峻嶺、崖陡溝深、起伏曲折的高原山地山間伏曲折的高原山地山間設計線（或區(qū)段）的設計線（或區(qū)段）的限制坡度限制坡度應根據(jù)鐵路等級、地形類別、牽應根據(jù)鐵路等級、地形類別、牽引種類和運輸需求比選確定，并應考慮與鄰接線路的牽引定數(shù)引種類和運輸需求比選確定，并應考慮與鄰接線路的牽引定數(shù)相協(xié)調(diào)，但不得大于（線規(guī)）規(guī)定的數(shù)值。相協(xié)調(diào)，但不得大于（線規(guī)）規(guī)定的數(shù)值。 到發(fā)線有效長度到發(fā)線有效長度 到發(fā)線有效長度是車站到發(fā)線能停放貨物列車而不影響到發(fā)線有效長度是車站到發(fā)線能停

27、放貨物列車而不影響相鄰股道作業(yè)的最大長度。它對貨物列車長度（即牽引噸數(shù)）相鄰股道作業(yè)的最大長度。它對貨物列車長度（即牽引噸數(shù)）起限制作用，從而影響列車對數(shù)、運能和運行指標，對工程起限制作用，從而影響列車對數(shù)、運能和運行指標，對工程投資、運輸成本等經(jīng)濟指標也有一定影響。投資、運輸成本等經(jīng)濟指標也有一定影響。 到發(fā)線有效長起止點有：到發(fā)線有效長起止點有：線路警線路警沖標沖標、道岔尖軌始端道岔尖軌始端（無軌道電（無軌道電路時）或路時）或道岔基本軌接縫絕緣節(jié)道岔基本軌接縫絕緣節(jié)（有軌道電路時）、（有軌道電路時）、出站信號機出站信號機柱柱或或調(diào)車信號機柱調(diào)車信號機柱、車擋車擋（到發(fā)（到發(fā)線按盡頭式布置時

28、）。線按盡頭式布置時）。 到發(fā)線有效長取決于該線所屬到發(fā)線有效長取決于該線所屬鐵路等級鐵路等級、輸送能力輸送能力、地形條件地形條件等因素，同時也與相鄰線路到發(fā)線有效長有關。等因素，同時也與相鄰線路到發(fā)線有效長有關。貨物列車到發(fā)線有效長也不同，如美國和加拿大采用貨物列車到發(fā)線有效長也不同，如美國和加拿大采用19002500米；歐洲各國采用米；歐洲各國采用500600米；前蘇聯(lián)采用米；前蘇聯(lián)采用 7201250米；米；印度采用印度采用670730米米;日本采用日本采用500600米米;中國鐵路采用的標中國鐵路采用的標準有準有1050、850、750、650和和550米，根據(jù)鐵路等級選用。米，根據(jù)鐵

29、路等級選用。鐵路旅客列車到發(fā)線有效長不鐵路旅客列車到發(fā)線有效長不同同,市郊旅客列車一般采用市郊旅客列車一般采用400米，城際間列車則采用米，城際間列車則采用650米。米。目前目前,中國鐵路旅客列車通常編中國鐵路旅客列車通常編掛掛1214輛，到發(fā)線有效長一輛，到發(fā)線有效長一般為般為450500米米,正在逐步發(fā)展正在逐步發(fā)展到到600米。米。 （二）影響通過能力的主要技術標準（二）影響通過能力的主要技術標準正線數(shù)目正線數(shù)目 根據(jù)根據(jù)技規(guī)技規(guī)，正線是指連接車站并貫穿或直股伸入車站，正線是指連接車站并貫穿或直股伸入車站的線路的線路. 單線和雙線鐵路的通過能力懸單線和雙線鐵路的通過能力懸殊很大，雙線的通

30、過能力遠遠殊很大，雙線的通過能力遠遠超過兩條單線的通過能力，而超過兩條單線的通過能力，而雙線的投資比兩條平行單線少雙線的投資比兩條平行單線少約約30% ，旅行速度比單線高，旅行速度比單線高約約30% ，運輸費用低約，運輸費用低約20% ?？梢?，運量大的線路修建雙線可見，運量大的線路修建雙線是經(jīng)濟的。是經(jīng)濟的。 平原、丘陵地區(qū)的新建鐵路，遠期年客貨運量大于或平原、丘陵地區(qū)的新建鐵路，遠期年客貨運量大于或等于等于35Mt/a ，山區(qū)新建鐵路遠期年運量大于或等于，山區(qū)新建鐵路遠期年運量大于或等于30Mt/a 時，宜按雙線設計，分期實施；近期年客貨運時，宜按雙線設計，分期實施；近期年客貨運量達到上述標

31、準者，宜一次修建雙線。遠期年客貨運量達到上述標準者，宜一次修建雙線。遠期年客貨運量雖未達到上述標準，但按國家要求的年輸送能力和量雖未達到上述標準，但按國家要求的年輸送能力和客車對數(shù)折算的年客貨運量大于或等于客車對數(shù)折算的年客貨運量大于或等于30Mt/a ，宜預，宜預留雙線。留雙線。 車站分布車站分布 車站分布距離的長短決定列車在站間的往返走行時分，車站分布距離的長短決定列車在站間的往返走行時分，從而影響通過能力。車站分布距離影響車站數(shù)量，故對工程從而影響通過能力。車站分布距離影響車站數(shù)量，故對工程投資有較大影響，且影響起停次數(shù)和旅行速度，故對運營支投資有較大影響，且影響起停次數(shù)和旅行速度，故對

32、運營支出有直接影響。出有直接影響。 車站分布必須滿足國家要求的車站分布必須滿足國家要求的年輸送能力和客車對數(shù)；并應年輸送能力和客車對數(shù)；并應考慮站間通過能力的均衡性。考慮站間通過能力的均衡性。在站間通過能力設計中，電力在站間通過能力設計中，電力牽引的單、雙線鐵路需分別扣牽引的單、雙線鐵路需分別扣除除90min與與120min的日均綜合的日均綜合維修維修“天窗天窗”時間；內(nèi)燃牽引時間；內(nèi)燃牽引的單線鐵路，日客貨行車量超的單線鐵路，日客貨行車量超過過30對，雙線鐵路超過對，雙線鐵路超過80對時，對時，需扣除需扣除30min日均綜合維修日均綜合維修“天窗天窗”時間。時間。 新建單線鐵路不宜小于新建單

33、線鐵路不宜小于8km；新建雙線鐵路不宜小于新建雙線鐵路不宜小于15km。 閉塞方式閉塞方式 鐵路為了保證行車安全、鐵路為了保證行車安全、提高運輸效率，利用信號設提高運輸效率，利用信號設備等來管理列車在站間運行備等來管理列車在站間運行的方法，稱為的方法，稱為閉塞方式閉塞方式。閉。閉塞方式?jīng)Q定車站作業(yè)間隔時塞方式?jīng)Q定車站作業(yè)間隔時分，從而影響通過能力。分，從而影響通過能力。 我國的基本閉塞方式有我國的基本閉塞方式有半自動閉塞和自動閉塞，在半自動閉塞和自動閉塞，在次要支線和地方鐵路有的還次要支線和地方鐵路有的還采用電氣路簽。采用電氣路簽。 電氣路簽：電氣路簽：電氣路簽是在一個站間兩端的車站上，各裝設

34、一個路簽機，彼電氣路簽是在一個站間兩端的車站上，各裝設一個路簽機，彼此間有電氣鎖閉關系。列車進入?yún)^(qū)間的憑證是配屬于該區(qū)間的此間有電氣鎖閉關系。列車進入?yún)^(qū)間的憑證是配屬于該區(qū)間的路簽，該區(qū)間兩端任一車站如需取出路簽，必須是區(qū)間空閑，路簽，該區(qū)間兩端任一車站如需取出路簽，必須是區(qū)間空閑，并得到另一站同意后才可能。當已取出路簽后，任一車站都不并得到另一站同意后才可能。當已取出路簽后，任一車站都不能再從路簽機巾取出路簽，這就保證了區(qū)間內(nèi)只有一趟列車。能再從路簽機巾取出路簽，這就保證了區(qū)間內(nèi)只有一趟列車。 半自動閉塞：半自動閉塞：半自動閉塞是閉塞機與信號機發(fā)生聯(lián)鎖作用的一種閉塞裝置。半自動閉塞是閉塞機與

35、信號機發(fā)生聯(lián)鎖作用的一種閉塞裝置。列車進入?yún)^(qū)間的憑證是出站信號機顯示綠燈，但出站信號機受列車進入?yún)^(qū)間的憑證是出站信號機顯示綠燈，但出站信號機受閉塞機的控制，只有在區(qū)間空閑、雙方車站辦理好閉塞手續(xù)之閉塞機的控制，只有在區(qū)間空閑、雙方車站辦理好閉塞手續(xù)之后，出站信號機方能再次顯示綠燈。后，出站信號機方能再次顯示綠燈。 采用半自動閉塞時，因列車進入?yún)^(qū)間憑證是信號機的顯示，采用半自動閉塞時，因列車進入?yún)^(qū)間憑證是信號機的顯示，省去了向司機遞交路簽的時間，從而縮短了列車在車站接發(fā)省去了向司機遞交路簽的時間，從而縮短了列車在車站接發(fā)車作業(yè)時分，提高了通過能力。車作業(yè)時分，提高了通過能力。 自動閉塞：自動閉塞

36、：自動閉塞時，區(qū)間被分為若干閉塞分區(qū)，進一步縮短了同向列自動閉塞時，區(qū)間被分為若干閉塞分區(qū)，進一步縮短了同向列車的行車間隔距離。列車運行完全根據(jù)色燈信號機的顯示，紅車的行車間隔距離。列車運行完全根據(jù)色燈信號機的顯示，紅色燈光表示前方的閉塞分區(qū)被占用，列車需要停車；黃色燈光色燈光表示前方的閉塞分區(qū)被占用，列車需要停車；黃色燈光表示前方只有一個閉塞分區(qū)空閑，要求列車減速；綠色燈光表表示前方只有一個閉塞分區(qū)空閑，要求列車減速；綠色燈光表示前方至少有兩個閉塞分區(qū)空閑，列車可以按規(guī)定速度運行。示前方至少有兩個閉塞分區(qū)空閑，列車可以按規(guī)定速度運行。由于信號的顯示完全由列車所在位置通過軌道電路來控制，所由于

37、信號的顯示完全由列車所在位置通過軌道電路來控制，所以稱自動閉塞。以稱自動閉塞。 單線上使用自動閉塞，可以提高通過能力，但效果不甚顯著。單線上使用自動閉塞，可以提高通過能力，但效果不甚顯著。雙線采用自動閉塞可使兩同向列車的追蹤間隔時分縮短到雙線采用自動閉塞可使兩同向列車的追蹤間隔時分縮短到810min，通過能力達，通過能力達100對對/d以上。以上。單線線路遠期應采用半自動閉單線線路遠期應采用半自動閉塞，雙線線路應采用自動閉塞。塞，雙線線路應采用自動閉塞。一個區(qū)段內(nèi)應采用同一閉塞類一個區(qū)段內(nèi)應采用同一閉塞類型。型。 自動閉塞與調(diào)度集中配合，可自動閉塞與調(diào)度集中配合，可使所有車站的道岔和信號，均使

38、所有車站的道岔和信號，均由調(diào)度員實行遠程集中控制，由調(diào)度員實行遠程集中控制，從而加強了行車組織的計劃性從而加強了行車組織的計劃性和靈活性，使行車更為安全，和靈活性，使行車更為安全，并能提高通過能力。并能提高通過能力。 （三）影響行車速度的主要技術標準（三）影響行車速度的主要技術標準最小曲線半徑最小曲線半徑 最小曲線半徑是設計最小曲線半徑是設計線采用的曲線半徑最小值，線采用的曲線半徑最小值，最小曲線半徑不僅影響行最小曲線半徑不僅影響行車安全、旅客舒適等行車車安全、旅客舒適等行車質(zhì)量指標，而且影響行車質(zhì)量指標，而且影響行車速度、運行時間等運營技速度、運行時間等運營技術指標和工程投資、運營術指標和工

39、程投資、運營支出和經(jīng)濟效益等經(jīng)濟指支出和經(jīng)濟效益等經(jīng)濟指標。標。 最小曲線半徑應根據(jù)鐵路等級、路段旅客列車設計行車速度最小曲線半徑應根據(jù)鐵路等級、路段旅客列車設計行車速度和工程條件比選確定，且不得小于和工程條件比選確定，且不得小于線規(guī)線規(guī)規(guī)定值。規(guī)定值。 機車交路機車交路 鐵路上運轉(zhuǎn)的機車都在一定區(qū)段內(nèi)往返行駛。機車往返鐵路上運轉(zhuǎn)的機車都在一定區(qū)段內(nèi)往返行駛。機車往返行駛的區(qū)段稱為機車交路，其長度稱為機車交路距離。機車行駛的區(qū)段稱為機車交路，其長度稱為機車交路距離。機車交路兩端的車站稱為區(qū)段靖。機車交路距離影響列車的交路兩端的車站稱為區(qū)段靖。機車交路距離影響列車的旅途旅途時間時間和和直達速度直

40、達速度。 區(qū)段站按工作性質(zhì)和設備規(guī)模分為區(qū)段站按工作性質(zhì)和設備規(guī)模分為機務段機務段（基本段）和（基本段）和折返折返段段。機務段機務段配屬有一定數(shù)量的機車，擔任其相鄰交路的運轉(zhuǎn)作業(yè)，配屬有一定數(shù)量的機車，擔任其相鄰交路的運轉(zhuǎn)作業(yè)，并設有機車整備和檢修設備，配屬本段的機車在此整備、檢并設有機車整備和檢修設備，配屬本段的機車在此整備、檢修，隸屬本段的機車乘務組在此居住并輪換出乘。修，隸屬本段的機車乘務組在此居住并輪換出乘。折返段折返段設在機車返程站上，不配屬機車，機車在折返段進行設在機車返程站上，不配屬機車，機車在折返段進行整備和檢查，乘務組在此休息或駐班。此外；機務設備還有整備和檢查，乘務組在此休

41、息或駐班。此外；機務設備還有擔任補機、調(diào)機或小運轉(zhuǎn)機車整備作業(yè)的機務整備所和擔任擔任補機、調(diào)機或小運轉(zhuǎn)機車整備作業(yè)的機務整備所和擔任折返機車部分整備作業(yè)的折返所。折返機車部分整備作業(yè)的折返所。 (1) 機車交路類型機車交路類型長交路：一個單程交路由一班乘務組承擔。長交路：一個單程交路由一班乘務組承擔。 短交路：一個往返交路由一班乘務組承擔。短交路：一個往返交路由一班乘務組承擔。 超長交路：一個單程交路由兩班乘務組承擔。超長交路：一個單程交路由兩班乘務組承擔。 (2) 機車運轉(zhuǎn)方式機車運轉(zhuǎn)方式肩回式：機車返回區(qū)段站均要入段整備。肩回式：機車返回區(qū)段站均要入段整備。 循環(huán)式：機車在相鄰兩個短交路內(nèi)

42、往返行駛，在區(qū)段站上機車循環(huán)式：機車在相鄰兩個短交路內(nèi)往返行駛，在區(qū)段站上機車不摘鉤在到發(fā)線上整備。不摘鉤在到發(fā)線上整備。 半循環(huán)式：機車在相鄰兩個短交路內(nèi)往返行駛，每一循環(huán)入段半循環(huán)式：機車在相鄰兩個短交路內(nèi)往返行駛，每一循環(huán)入段整備一次。整備一次。 (3) 乘務制度乘務制度包乘制：機車由固定的乘務組駕駛稱為包乘制。蒸汽機車多采包乘制：機車由固定的乘務組駕駛稱為包乘制。蒸汽機車多采用這種乘務制度，原則上是三班包乘，若乘務組全月工作時間用這種乘務制度，原則上是三班包乘，若乘務組全月工作時間超過規(guī)定，則用三班半制調(diào)節(jié)。超過規(guī)定，則用三班半制調(diào)節(jié)。 輪乘制：機車不固定包乘組，由不同乘務組分段輪流駕

43、駛，相輪乘制：機車不固定包乘組，由不同乘務組分段輪流駕駛，相應采用超長交路。適用于電力和內(nèi)燃牽引。采用超長交路和輪應采用超長交路。適用于電力和內(nèi)燃牽引。采用超長交路和輪乘制，可以縮短機車在區(qū)段站非生產(chǎn)停留時間，加速機車車輛乘制，可以縮短機車在區(qū)段站非生產(chǎn)停留時間，加速機車車輛周轉(zhuǎn)，機車日車公里客運可提高周轉(zhuǎn)，機車日車公里客運可提高40%以上，貨運可提高以上，貨運可提高8%以以上，運用機車也可減少，運輸成本也有所降低。上，運用機車也可減少，運輸成本也有所降低。(4) 機車交路距離機車交路距離 機車交路距離主要由交路類型決定，并與機車乘務組連續(xù)機車交路距離主要由交路類型決定，并與機車乘務組連續(xù)工作

44、時間和列車旅行速度有關。乘務組實際駕駛機車的工作時工作時間和列車旅行速度有關。乘務組實際駕駛機車的工作時間一般小于間一般小于6h，不大于，不大于9h；乘務組連續(xù)工作時間包括在本段或；乘務組連續(xù)工作時間包括在本段或外段作業(yè)停留時間和出、退勤時間。外段作業(yè)停留時間和出、退勤時間。 根據(jù)我國鐵路的運輸情況，機車交路距離：短交路一般為根據(jù)我國鐵路的運輸情況，機車交路距離：短交路一般為70120km ，長交路一般為，長交路一般為150250km ，超長交路可達，超長交路可達300500km ，采用輪乘制距離更能加長。，采用輪乘制距離更能加長。 機車交路應根據(jù)牽引種類、機車交路應根據(jù)牽引種類、機車類型、車

45、流特點、乘務機車類型、車流特點、乘務制度、線路條件、結合路網(wǎng)制度、線路條件、結合路網(wǎng)規(guī)劃、機務設備布局，經(jīng)技規(guī)劃、機務設備布局，經(jīng)技術經(jīng)濟比選確定。一般宜采術經(jīng)濟比選確定。一般宜采用長交路。用長交路。 其他主要技術標準其他主要技術標準 牽引種類和機車類型除決定牽引噸數(shù)外，還要影響列車牽引種類和機車類型除決定牽引噸數(shù)外，還要影響列車的技術速度、正線數(shù)目、車站分布和閉塞方式，除直接影響的技術速度、正線數(shù)目、車站分布和閉塞方式，除直接影響通過能力外，還要影響列車的旅行速度。通過能力外，還要影響列車的旅行速度。 4.4 4.4 主要技術標準綜合優(yōu)化基本原理主要技術標準綜合優(yōu)化基本原理（一）主要技術標準

46、綜合優(yōu)化方法的特點（一）主要技術標準綜合優(yōu)化方法的特點 主要技術標準選擇的傳統(tǒng)方法是主要技術標準選擇的傳統(tǒng)方法是單因素（標準）選擇法單因素（標準）選擇法，單獨選擇諸多標準中的某一項標準，且多用手工計算進行單獨選擇諸多標準中的某一項標準，且多用手工計算進行方案比較，故僅能在數(shù)個方案中選擇其中相對經(jīng)濟的可行方案比較，故僅能在數(shù)個方案中選擇其中相對經(jīng)濟的可行解，經(jīng)濟效果不顯著。解，經(jīng)濟效果不顯著。 綜合優(yōu)化方法綜合優(yōu)化方法的基本出發(fā)點在于：以最少的投入（工程費、的基本出發(fā)點在于：以最少的投入（工程費、運營支出）獲取最大的產(chǎn)出（運能），以取得最佳的綜合運營支出）獲取最大的產(chǎn)出（運能），以取得最佳的綜合

47、經(jīng)濟效益。這種方法可一次優(yōu)選出相互匹配的多項標準，經(jīng)濟效益。這種方法可一次優(yōu)選出相互匹配的多項標準，且以計算機為工具，以最優(yōu)化技術自動選優(yōu)，故可提高決且以計算機為工具，以最優(yōu)化技術自動選優(yōu)，故可提高決策效率。策效率。 線路標準適應地形，固定設備與移動設備協(xié)調(diào)配套線路標準適應地形，固定設備與移動設備協(xié)調(diào)配套（二）主要技術標準綜合優(yōu)化方法的基本思路（二）主要技術標準綜合優(yōu)化方法的基本思路主要技術標準中有的屬于主要技術標準中有的屬于固定設備（土建工程）的標準固定設備（土建工程）的標準，如鐵路等級、正線數(shù)目、限坡、最小半徑、有效長、站間如鐵路等級、正線數(shù)目、限坡、最小半徑、有效長、站間距離（或時分）等

48、；有的屬于距離（或時分）等；有的屬于移動設備標準移動設備標準，如機車類型、，如機車類型、閉塞方式等。閉塞方式等。過去：移動設備落后，在復雜的地形條件下，不得不以提過去：移動設備落后，在復雜的地形條件下，不得不以提高固定設備標準（如采用小限坡等）的高昂代價來滿足運高固定設備標準（如采用小限坡等）的高昂代價來滿足運能需要。這種設計思路導致在困難山區(qū)大量展線，增大工能需要。這種設計思路導致在困難山區(qū)大量展線，增大工程投資和運營支出，經(jīng)濟效益差。程投資和運營支出，經(jīng)濟效益差。 目前：車輛性能改善，先進的閉塞方式日漸普遍采用。移目前：車輛性能改善，先進的閉塞方式日漸普遍采用。移動設備的技術進步，為鐵路設

49、計奠定了雄厚的物質(zhì)基礎。動設備的技術進步，為鐵路設計奠定了雄厚的物質(zhì)基礎。 （三）主要技術標準綜合優(yōu)化方法的基本原理（三）主要技術標準綜合優(yōu)化方法的基本原理變量選擇變量選擇目標函數(shù)選擇目標函數(shù)選擇數(shù)學建模數(shù)學建模工程費工程費運營費運營費約束條件確定約束條件確定優(yōu)化方法確定優(yōu)化方法確定綜合優(yōu)化綜合優(yōu)化模型結果模型結果(1) 變量選擇變量選擇首先根據(jù)系統(tǒng)工程的方法，在系統(tǒng)分析基礎上，確定對工程費、首先根據(jù)系統(tǒng)工程的方法，在系統(tǒng)分析基礎上，確定對工程費、運營費及運輸能力影響大的因素（標準）作為設計變量。如鐵運營費及運輸能力影響大的因素（標準）作為設計變量。如鐵路等級、正線數(shù)目、機車類型；機車臺數(shù)、有

50、效長度、站間距路等級、正線數(shù)目、機車類型；機車臺數(shù)、有效長度、站間距離（或時分）、閉塞方式等；地形類別對工程費影響顯著，也離（或時分）、閉塞方式等；地形類別對工程費影響顯著，也可引為變量。取值范圍小的標準，如鐵路等級、正線數(shù)目、閉可引為變量。取值范圍小的標準，如鐵路等級、正線數(shù)目、閉塞方式及地形類型等可取作參變量。塞方式及地形類型等可取作參變量。 (2) 建立工程費、運營費與變量關系的數(shù)學模型建立工程費、運營費與變量關系的數(shù)學模型土建工程費數(shù)學模型土建工程費數(shù)學模型：土建工程費與變量密切相關；可運用：土建工程費與變量密切相關；可運用多無統(tǒng)計分析建立數(shù)模。土建工程費多無統(tǒng)計分析建立數(shù)模。土建工程

51、費AT 應包括多項土建工程及應包括多項土建工程及與變量有關的附加工程費。如與坡度有關的避難線工程費、陡與變量有關的附加工程費。如與坡度有關的避難線工程費、陡坡地段軌道加強費用；與半徑有關的軌道加強費及電力牽引接坡地段軌道加強費用；與半徑有關的軌道加強費及電力牽引接觸網(wǎng)附加工程費等。觸網(wǎng)附加工程費等。 機車、車輛購量費與貨物延滯攢失費機車、車輛購量費與貨物延滯攢失費：機車、車輛購量費：機車、車輛購量費 AJ、AC是運行時間的函數(shù)，與相關標準有關，可通過牽引計算建模。是運行時間的函數(shù)，與相關標準有關，可通過牽引計算建模。貨物延滯損失費貨物延滯損失費 Ay 除與運行時間有關外，還與具體線路的貨除與運

52、行時間有關外，還與具體線路的貨物品種構成有關，可采用牽引計算方法建模，根據(jù)具體情況決物品種構成有關，可采用牽引計算方法建模，根據(jù)具體情況決定是否計入該項費用。定是否計入該項費用。運營費運營費：運營費：運營費 E 包括走行費及與線路標準有關的附加運營包括走行費及與線路標準有關的附加運營費（如與坡度有關的閘瓦磨耗費、軌道附加維修費、限速時間費（如與坡度有關的閘瓦磨耗費、軌道附加維修費、限速時間損失費、事故損失費和車輛集結費等；與半徑有關的輪軌磨耗損失費、事故損失費和車輛集結費等；與半徑有關的輪軌磨耗費、限速費、附加阻力費、軌道附加維修費及事故損失費等），費、限速費、附加阻力費、軌道附加維修費及事故損失費等），以及固定設備維修費等。其數(shù)學模型，可根據(jù)牽引計算方法和以及固定設備維修費等。其數(shù)學模型，可根據(jù)牽引計算方法和運營資料統(tǒng)計方法建立。運營資料統(tǒng)計方法建立。 展線系數(shù)展線系數(shù)：展線系數(shù)：展線系數(shù)與采用的限坡大小與地形的適應程度有與采用的限坡大小與地形的適應程度有關，也與曲線坡度減緩、小半徑粘降坡度減緩、隧道坡度折減關，也與曲線坡度減緩、小半徑粘降坡度減緩、隧道坡