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文檔簡介

1什么叫鐵路運量?

即鐵路運輸生產(chǎn)量,是人和物的位移,用“人.km”和“t.km”來衡量。在運輸過程中完成,不能作為獨立的物體存在于運輸之外,只能在運輸過程中被同時消費。

不能儲存,不能調(diào)撥。一、鐵路運量(1)按運輸性質(zhì)分①客運量②貨運量

2鐵路運量如何分類?(2)按運量與設(shè)計線的關(guān)系

①直通運量

②地方運量

上行吸引范圍下行吸引范圍直通吸引范圍直通吸引范圍是路網(wǎng)中客貨運量通過設(shè)計線運送的有利區(qū)域范圍。直通吸引范圍內(nèi)產(chǎn)生的運量為直通運量。地方吸引范圍地方吸引范圍是在設(shè)計線經(jīng)行地區(qū)內(nèi),客貨運量由設(shè)計線運送的有利區(qū)域范圍,運量包括運出、運入和在本線裝卸的貨物。地方吸引范圍內(nèi)產(chǎn)生的運量為地方運量。貨物或人全程運輸AB貨物或人非全程運輸ABDEC直通運輸?shù)胤竭\輸(3)按運量方向

①上行運量

②下行運量行別:朝向北京的方向為上行,遠離北京的方向為下行(4)按運量發(fā)生年代

①初期運量(交付運營后第三年)

②近期運量(交付運營后第五年)

③遠期運量(交付運營后第十年)1)客貨運量是設(shè)計鐵路能力的依據(jù);

(鐵路能力不應(yīng)小于調(diào)查或預(yù)測的客貨運量。)2)客貨運量是評價鐵路經(jīng)濟效益的基礎(chǔ);

(客貨運量大,則收入多、成本低、投資償還期短。)3)客貨運量是影響線路方案取舍的重要因素。(運量大,投資大的方案易中選;運量小,投資小的方案易中選。)3客貨運量的意義(1)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,分上、下行匯總得到。4客貨運量的調(diào)查與預(yù)測(2)地方貨運量可按照產(chǎn)銷運平衡法,估算各運品的鐵路運量。(3)設(shè)計線遠期運量的預(yù)測尚缺乏成熟經(jīng)驗。一般多比照條件接近的既有鐵路并結(jié)合設(shè)計線近期的調(diào)查運量來預(yù)測。貨流示意圖通過調(diào)查和預(yù)測,將直通貨運量和地方貨運量匯總,可繪出貨流示意圖。①貨運量貨運量是設(shè)計線(或區(qū)段)一年內(nèi)單方向需要運輸?shù)呢浳飮崝?shù),應(yīng)按設(shè)計線(或區(qū)段)上下行分別計算。5常用運量參數(shù)(Ci指某種貨物的年貨運量。)

分別得到上行運量、下行運量

貨運周轉(zhuǎn)量是設(shè)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Ci(萬t/a)與相應(yīng)的運輸距離Li(km)乘積之和按下式計算。②貨物周轉(zhuǎn)量體現(xiàn)為工作量,上下行分別計算(L

指設(shè)計線(或區(qū)段)的長度。)

③貨運密度貨運密度是設(shè)計線(或區(qū)段)每km的平均貨物周轉(zhuǎn)量。平均工作量,上下行分別都有貨流比是輕車方向貨運量與重車方向貨運量的比值。④貨流比

(設(shè)計線上下行的貨運量不均衡時,應(yīng)區(qū)分為輕車方向和重車方向。)(由于生產(chǎn)和消費的季節(jié)性等原因,設(shè)計線的貨運量在一年內(nèi)各月份并不相等。設(shè)計線必須完成運量最大月份的運輸任務(wù),所以在計算鐵路能力時,應(yīng)考慮貨運波動系數(shù)的影響。)

5)貨運波動系數(shù)

一年內(nèi)最大的月貨運量和全年平均月貨運量的比值稱為貨運波動系數(shù)。零擔列車:運送地方零散貨物的列車;

(在中間站辦理零散貨物的裝卸,一般運行于一個區(qū)段內(nèi)。)

零擔貨運是指托運人一次托運貨物量不足3噸的貨物運輸。

凡不夠整車運輸條件的貨物,可按零擔貨物托運。零擔貨物一件體積不得小于0.02立方米。但一件重量在10公斤以上時,則不受此最小體積限制。零擔貨物每批件數(shù)不得超過300件。6列車分類2)摘掛列車:運送地方整車貨物的列車;

(在中間站辦理貨車甩掛并到貨場取送車作業(yè),一般運行于一個區(qū)段內(nèi)。)

兩節(jié)車體(箱)結(jié)合(連接)和分離(脫開)叫摘掛列車。車輛、車廂3)快運貨物列車:運送鮮活或易腐貨物的列車。

(為縮短旅途時間,這種列車很少停站,其它普通貨物列車要停站待避,使其不停車通過。)4)旅客列車5)列車的組成:機車:火車頭車輛:車廂、車皮車列:若干車輛編成的一組列車=機車+車輛或列車=車列+機車;請講教師與學生的故事?、龠\量的變化規(guī)律7設(shè)計年度

設(shè)計線交付運營后,客貨運量是隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展逐年增長的。②使鐵路能力適應(yīng)運量的變化規(guī)律

設(shè)計線的能力必須與之適應(yīng)。③設(shè)計年度的意義鐵路的建筑物和設(shè)備,根據(jù)設(shè)計年度的運量分期加強,使鐵路設(shè)施的能力與運量增長相適應(yīng),這樣既能滿足日益增長的運輸需求,又可節(jié)約初期投資。分期投資、分期受益、減少投資浪費。提示:必須有一定富裕,以避免頻繁改擴建。但是能力富裕太多實際就是浪費!原因:把多投入的錢存入銀行就可以獲取利息。1)通過能力單線鐵路:每晝夜可以通過的列車對數(shù)雙線鐵路:每晝夜每一方向可以通過的列車數(shù)

2)輸送能力

鐵路單方向每年能運送的貨物噸數(shù)。

二、通過能力1基本概念通過能力和輸送能力鐵路本身具備的設(shè)計能力3)需要的能力要求鐵路完成的運輸任務(wù)(小于輸送能力)

列車運行圖是表示列車運營情況的示意圖。(是組織鐵路各部門共同完成國家運輸任務(wù)的基礎(chǔ)。)2

列車運行圖(1)概念單線非平行運行圖假設(shè):1)全為直通貨物列車

2)往返成對

3)同區(qū)間同方向等速

4)一個方向不停車,另一個方向每站停

5)停站時間相同

(2)單線平行成對運行圖單線平行成對運行圖3

列車運行速度

鐵路選線設(shè)計中所涉及到的列車運行速度有下列幾種。

(1)旅客列車設(shè)計行車速度Vmax

它是根據(jù)運輸需求、鐵路等級、正線數(shù)目、地形條件及機車類型、線路平縱斷面等運營條件所確定的旅客列車行車速度,是確定設(shè)計線各種與客車速度有關(guān)的建筑物和設(shè)備標準的基本參數(shù)。設(shè)計線各路段中的旅客列車設(shè)計行車速度的最大值稱為設(shè)計線旅客列車最高設(shè)計行車速度,以Vmax(km/h)表示。(2)走行速度VZ

列車在區(qū)段內(nèi)運行,按所有中間車站不停車通過所計算的區(qū)段平均速度,可由牽引計算得到??紤]起動附加時分考慮停車附加時分中間車站均不停車通過(3)技術(shù)速度VJS

列車在區(qū)段內(nèi)運行,計入中間車站停車的起停附加時分所計算的區(qū)段平均速度,也可由牽引計算得到??紤]起動附加時分考慮停車附加時分所有中間車站均停車通過,停車時分為零,但是中間每站均含起動附加時分和停車附加時分各一個?!\囁查g起動(4)旅行(區(qū)段)速度VL列車在區(qū)段內(nèi)運行,計入中間車站停車的起停附加時分和中間車站停車時分所計算的區(qū)段平均速度。考慮起動附加時分考慮停車附加時分中間車站不一定都停車,停車時分計入總時分,且所停車站均含起動附加時分和停車附加時分各一個。

用途及計算方法:

旅行速度在選線設(shè)計中用途廣泛。運營部門可根據(jù)繪出的非平行運行圖,用區(qū)段內(nèi)列車的旅行時分推算,設(shè)計部門則用旅速系數(shù)推算。

旅速系數(shù)βL:

是旅行速度VL和走行速度VZ的比值,故

VL

=βL×VZ

在選線設(shè)計時,可采用經(jīng)驗數(shù)據(jù)。

單線鐵路的通過能力按平行成對運行圖考慮,用一對普通貨物列車占用站間的總時分(稱為運行圖周期TZ來計算。TZ包括一對列車在站間的往、返走行時分tW、tF和兩端車站接發(fā)列車的車站作業(yè)間隔時分tB、tH。

(1)單線鐵路的通過能力平行成對運行圖tHtBtFtwTZAB4

通過能力計算式中:1440——每一晝夜的分鐘數(shù)。TT——日均綜合維修“天窗”時間,電力牽引取90min,內(nèi)燃牽引日客貨行車量超過30對時取30min。tW、tF——站間往返走行時分,與站間距離、平縱面情況、牽引質(zhì)量以及機車類型和制動條件等因素有關(guān)。

tB——對向列車不同時到達的間隔時分,即一列車到達車站中心起到對向列車到達或通過車站中心的最小間隔時分。

tH——車站會車間隔時分,即一列車到達或通過車站中心起到該車站向原區(qū)間發(fā)出另一列車時的最小間隔時分。

單線N的計算公式:

tB——對向列車不同時到達的間隔時分,即一列車到達車站中心起到對向列車到達或通過車站中心的最小間隔時分。tH——車站會車間隔時分,即一列車到達或通過車站中心起到該車站向原區(qū)間發(fā)出另一列車時的最小間隔時分。等待開通進路(與對方車站聯(lián)絡(luò)、扳道岔、開放信號、發(fā)出指令)等待開通進路(與對方車站聯(lián)絡(luò)、扳道岔、開放信號、發(fā)出指令)tB和tH與車站信聯(lián)閉類型、股道數(shù)目和作業(yè)性質(zhì)等因素有關(guān)。聯(lián)鎖請看錄像1、閉塞請看錄像2。選線設(shè)計時,可采用下表數(shù)據(jù)。閉塞方式tBtH電氣路簽(牌)5~63~4半自動閉塞4~62~3自動閉塞3~51~2自動閉塞與調(diào)度集中3~50.5~1.0車站作業(yè)間隔時分(min)控制站間的概念運行圖周期TZ值最大的站間,通過能力最小,全線(或區(qū)段)的通過能力要受到它的控制,稱為控制站間。全線(或區(qū)段)的通過能力,應(yīng)按控制站間的運行圖周期計算。瓶頸的問題1500min15min15min15min單線式中t——為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。

(2)雙線鐵路通過能力①半自動閉塞計算公式:t連發(fā)雙線平行運行圖tL②自動閉塞計算公式:式中

I——同向列車追蹤間隔時分(min)。

I追蹤雙線平行運行圖I每一閉塞分區(qū)最多只有一列列車三、輸送能力NH——折算的普通貨物列車對數(shù)(對/d);把旅客列車、快運貨物列車、零擔列車、摘掛列車均折算成普通貨物列車。Gj——普通貨物列車凈載,即一列普通貨物列車所運貨物質(zhì)量。β——貨物波動系數(shù),由經(jīng)濟調(diào)查確定,通??扇?.15。365——一年共365天。1輸送能力C的計算公式輸送能力——鐵路單方向每年能運送的貨物噸數(shù)。每天運輸?shù)呢浳飮崝?shù)(t/d)每年運輸?shù)呢浳飮崝?shù)(t/a)每年運輸?shù)呢浳镎讎崝?shù)(Mt/a)考慮貨運波動系數(shù)的每年運輸貨物兆噸數(shù)(Mt/a)輸送能力計算公式引申說明:1)鐵路設(shè)計完成后,區(qū)間走行時分即得到確定,可求出N,進一步得到C;2)設(shè)計前已知客貨運量要求,可求需求的N,進一步可反求需要的區(qū)間走行時分。NH還沒有解決,怎么辦?NH還沒有解決,怎么辦?式中

N——通過能力(對/d)

α——通過能力儲備系數(shù)(保證國民經(jīng)濟、軍列等特殊運輸?shù)男枰?,保證及時調(diào)整運行圖和線路維修不影響列車正常運行的需要。)

Nk、NKH、、NL、NZ——旅客、快貨、零擔、摘掛列車對數(shù)(對/d)

εK、εKH、εL、εZ——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時間與一對(或一列)普通貨物列車占用時間的比值。均大于1。2列車對數(shù)計算①通過能力要考慮儲備系數(shù)和各種車輛的扣除系數(shù)

式中

μKH、μL、μZ——快運貨物、零擔、摘掛列車的貨物質(zhì)量與普通貨物列車質(zhì)量的比值,稱為滿軸系數(shù)。其值可根據(jù)設(shè)計線的具體情況擬定,一般取μKH=0.75、μL=0.5

、μZ=0.75。②其它貨物列車按載貨量折算成普通貨物列車計算③考慮三個系數(shù)后即得到折算的普通貨物列車對數(shù)三個系數(shù):能力儲備系數(shù)、扣除系數(shù)和滿軸系數(shù)中的NH得到解決至此,

(鐵路的基本標準)1)鐵路等級劃分的重要性①意義不同、位置不同、沿線經(jīng)濟狀況不同;②等級決定線路其它標準。因此,劃分鐵路等級是很重要的。四、鐵路等級與主要技術(shù)標準1鐵路等級2)等級劃分標準

《線規(guī)》規(guī)定:新建和改建鐵路(或區(qū)段)的等級,應(yīng)根據(jù)其在鐵路網(wǎng)中的作用、性質(zhì)和遠期客貨運量確定,并應(yīng)符合下列規(guī)定:②II級鐵路網(wǎng)中起骨干作用的鐵路,遠期年客貨運量小于20Mt者;或鐵路網(wǎng)中起聯(lián)絡(luò)、輔助作用的鐵路,遠期年客貨運量大于或等于10Mt者;③III級為某一區(qū)域服務(wù)具有地區(qū)運輸性質(zhì)的鐵路,遠期年客貨運量小于10Mt者;自2007年4月1日起施行的第十版《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》中取消了III級。

④客運專線等級

①I級鐵路網(wǎng)中起骨干作用的鐵路,遠期年客貨運量大于或等于20Mt者:

鐵路主要技術(shù)標準包括: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、牽引種類、機車類型、機車交路和閉塞類型等。這些標準是確定鐵路能力大小的決定因素,一條鐵路的能力設(shè)計,實質(zhì)上是選定主要技術(shù)標準。同時這些標準對設(shè)計線的工程造價和運營質(zhì)量有重大影響,并且是確定設(shè)計線一系列工程標準和設(shè)備類型的依據(jù),故稱鐵路主要技術(shù)標準。工程標準(固定設(shè)備標準):正線數(shù)目、限制坡度、最小曲線半徑、車站分布、到發(fā)線有效長度——建成后很難改變技術(shù)裝備類型:牽引種類、機車類型、機車交路和閉塞類型可隨著運量的增長逐步進行更新改造2鐵路主要技術(shù)標準選定標準的意義?選定標準時應(yīng)注意什么問題?選定鐵路主要技術(shù)標準是設(shè)計鐵路的基本決策,應(yīng)根據(jù)國家要求的年輸送能力和確定的鐵路等級,在設(shè)計中綜合考慮沿線資源分布、國家科技發(fā)展規(guī)劃和技術(shù)政策,并結(jié)合設(shè)計線的地形、地質(zhì)、氣象等自然條件,經(jīng)過技術(shù)和經(jīng)濟上的論證比選,慎重確定,以保證技術(shù)上先進、經(jīng)濟上合理、標準間協(xié)調(diào)。

C受N、G、V三者的影響,考慮標準時,應(yīng)注意哪些標準對這三種標準各有什么影響。1)影響牽引噸數(shù)的主要技術(shù)標準牽引種類與機車類型我國鐵路的三種牽引類型:電力、內(nèi)燃和蒸汽。電力機車有韶山系列,內(nèi)燃機車有東風系列。牽引種類應(yīng)根據(jù)路網(wǎng)的牽引電力規(guī)劃、線路特征和沿線自然條件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(yīng)優(yōu)先采用電力牽引。機車類型應(yīng)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(jié)合車站分布和鄰線的牽引質(zhì)量,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比選確定。

②限制坡度限制坡度是設(shè)計線單機牽引時限制列車牽引質(zhì)量的最大坡度。它不僅影響線路走向、線路長度和車站分布,而且直接影響運輸能力、行車速度、工程投資、運營支出和經(jīng)濟效益,是鐵路全局性技術(shù)標準。③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。

2)影響通過能力的主要技術(shù)標準①正線數(shù)目

單線和雙線的通過能力懸殊很大,雙線的通過能力遠遠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約30%,旅行速度比單線高約30%,運輸費用低約20%。②車站分布

必須滿足國家要求的輸送能力和客車對數(shù),并應(yīng)考慮站間通過能力的均衡性。

a新單線:站間距離不宜小于8kmb新雙線:站間距離不宜小于15km

閉塞方式

鐵路為了保證行車安全、提高運輸效率,利用信號設(shè)備等來管理列車在站間運行的方法。

a電氣路鑒

現(xiàn)在已經(jīng)基本上不用。

b半自動閉塞

閉塞機與信號機發(fā)生聯(lián)鎖作用的一種閉塞方式。

c自動閉塞

信號的顯示完全由列車所在位置通過軌道電路來控制。d自動閉塞與調(diào)度集中配合

所有車站的道岔和信號,均由調(diào)度員實行遠程集中控制。

e行車指揮自動化

在調(diào)度集中的基礎(chǔ)上,利用電子計算機進行列車調(diào)度工作,構(gòu)成行車調(diào)度自動控制系統(tǒng)。

①最小曲線半徑:

最小曲線半徑設(shè)計線采用的曲線半徑最小值。最小曲線半徑不僅影響行車安全、旅客舒適等行車質(zhì)量指標,而且影響行車速度、運行時間等運營技術(shù)指標和工程投資、運營支出和經(jīng)濟效益等經(jīng)濟指標。它根據(jù)鐵路等級、路段旅客列車設(shè)計行車速度和工程條件比選確定,且不得小于《線規(guī)》規(guī)定值。

3)影響運行速度的主要技術(shù)標準②機車交路:鐵路上運轉(zhuǎn)的機車都在一定的區(qū)段內(nèi)往行駛。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,它影響列車的旅途時間和直達速度。機車交路兩端的車站稱為區(qū)段站。3)牽引種類4)機車類型

①機車交路類型長交路:一個單程交路由一班乘務(wù)組承擔。短交路:一個往返交路由一班乘務(wù)組承擔。超長交路:一個單程交路由兩班乘務(wù)組承擔。

4)影響機車交路形式的因素②機車運轉(zhuǎn)方式肩回式: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)往返行駛,在區(qū)段站上機車不摘鉤在到發(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)入段整備一次。

(d)半循環(huán)式短交路;(c)循環(huán)式短交路(a)肩回式短交路;(b)肩回式長交路;(e)兩處駐班制超長交路;(f)中途駐班制超長交路;(g)隨乘制超長交路乘務(wù)制度包乘制:機車由固定的乘務(wù)組駕駛。輪乘制:機車不固定包乘組,由不同乘務(wù)組分段輪流駕駛,相應(yīng)采用超長交路,適用于電力和內(nèi)燃牽引。

3鐵路主要技術(shù)標準綜合優(yōu)化方法的基本原理

(1)主要技術(shù)標準綜合優(yōu)化方法的特點主要技術(shù)標準選擇的傳統(tǒng)方法是單因素(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。

實際上,許多標準間是相互關(guān)聯(lián)的,例如限坡、機型、有效長、站距(或時分)、閉塞方式等,它們都對運輸能力有直接影響,從而可相互聯(lián)系在一起,綜合對工程量、運營費及運能起作用。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、運營支出)獲取最大的產(chǎn)出(運能),以取得最佳的綜合經(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(shù)自動選優(yōu),故可提高決策效率。

(2)主要技術(shù)標準綜合優(yōu)化方法的基本思路

主要技術(shù)標準中有的屬于固定設(shè)備(土建工程)的標準,如鐵路等級、正線數(shù)目、限坡、最小曲線半徑、到發(fā)線有效長、車站分布等;有的屬于移動設(shè)備標準,如機車類型、閉塞方式等。前者投資昂貴,后者投資低廉,它們對運能的影響程度有較大差異,即投入產(chǎn)出率不同,兩者的協(xié)調(diào)配合無疑是提高經(jīng)濟效益的關(guān)鍵。

過去:我國移動設(shè)備落后,蒸汽機車占主導(dǎo)地位,電力、內(nèi)燃機

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