鐵路選線PPT鐵路能力.ppt

1、.,鐵路能力,第一節(jié) 鐵路運量,一、客貨運量的意義,1、客貨運量是設計鐵路能力的依據(jù)。 2、客貨運量是評價鐵路經(jīng)濟效益的基礎。 3、客貨運量的大小影響線路方案的取舍。,二、經(jīng)濟調(diào)查,適應,要求,國民經(jīng)濟,鐵路,1、主要任務 （1）參與項目的規(guī)劃選址 （2）經(jīng)濟選線（選線中對政、經(jīng)、國防等的考慮） 著重考慮不同方案的沿線經(jīng)濟資源、經(jīng)濟據(jù)點、人 口分布、生產(chǎn)水平、交通條件等因素 （3）編制客貨流量資料（設計年度內(nèi)） （4）提出設貨運站的初步意義（根據(jù)地區(qū)經(jīng)濟需要與設計線的可能走向）,2、內(nèi)容 工、農(nóng)、人口、商業(yè)、交通、鐵路運營六類（過去、現(xiàn)在、未來）,二、客貨運量的調(diào)查和預測, 、劃定吸引范圍（吸

2、引范圍：設計線吸引客貨的地區(qū)界限）,直通吸引范圍 在路網(wǎng)中，運量通過設計線的區(qū)域范圍,地方吸引范圍 行經(jīng)地區(qū)，運量通過設計線的區(qū)域范圍,貨流示意圖, 、貨運量的調(diào)查和預測,1、直通貨物運量地區(qū)間的物資交流計劃 2、地方貨物運量產(chǎn)銷平衡法 3、遠期貨物運量預測方法, 、客運量的調(diào)查和預測,五、鐵路選線設計所需要的運量參數(shù),1、貨運量:強調(diào)分方向即每一方向.上下行。,(104t/a),2、貨運周轉(zhuǎn)量（鄰工作量，不分方向，但也可分方向）,5、貨運波動系數(shù),7、列車對數(shù),零擔、摘掛、快運、旅客,3、貨運密度：每一公里的貨物周轉(zhuǎn)量，反映線路利用率,(104t km /km a),4、貨流比,輕重車方向,

3、6、客運波動系數(shù),四、設計年度,1、意義：節(jié)約,2、劃分(近期、遠期)結合新規(guī)范 可以逐步改擴建的：牽引種類、機車類型、閉塞、交路 不宜改擴建的：ix，Rmin，車站分布,近期：交付運營后五年。 遠期：交付運營后十年。,第二節(jié) 鐵路通過能力與輸送能力,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)）稱為通過能力。,N（通過能力）及所受限制： 1、 區(qū)間正線數(shù)，區(qū)間長，平縱面 信號，聯(lián)鎖，閉塞設備種類 2、車站到發(fā)線數(shù)，道岔的配置，信聯(lián)閉種類 3、機務機車檢修臺位 4、給水水源、揚水管路、揚水設備 5、供電牽引變電所，接觸電線網(wǎng),強調(diào)：最薄弱的環(huán)節(jié) 控制通過能力,一、列車運行圖,1、種類,

4、（1）按正線數(shù)目分,（2）按運行速度分,（3）按上下行列車數(shù)的比例分,雙線運行圖,單線運行圖,非平行,平行,不成對運行圖,成對運行圖,（4）按同方向列車運行方式的不同,追蹤運行圖：自動或半自動閉塞地段采用，同向列車以站內(nèi)區(qū)間為間隔,連發(fā)運行圖：非自動閉塞地段采用，同向列車以站內(nèi)區(qū)間為間隔,部分追蹤運行圖：僅有一部分是追蹤運行，其余是非追蹤,2、單線平行運行圖,假定：1、都是直通貨物列車（同一類型） 2、往返成對 3、V相同,目的（可以簡化計算N）,二、列車運行速度,1、旅客列車設計行車速度 確定設計線各種與客車速度有關的建筑物和設備標準的基本參數(shù)。 設計線各路段中的旅客列車設計行車速度的最大值

5、稱為設計線旅客列車最高設計行車速度，以Vmax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。,3、技術速度 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。,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。 5、旅速系數(shù)：L =VL/VZ,三、通過能力N計算,（對/d）,1、單線,（對/d）,2、雙線,連發(fā) （列/d）,追蹤 （列/d）,（1）客貨共線,半自動閉塞,自動閉塞,（列/d）,（2）高速客運專線,五、

6、鐵路輸送能力,鐵路單方向每年能運送的貨物噸數(shù)。,1、客貨共線鐵路的輸送能力,3、扣除系數(shù)的含義： 開行一對或一列旅客列車、快運貨車、零擔、摘掛、組合車等,需要從平行運行圖上扣除的普通貨物列車的對 數(shù)或列數(shù)決定于（1）正線數(shù)目（2）閉塞方式,2客運專線鐵路的輸送能力,全高速列車運行的線路輸送能力,不同速度等級列車混運的線路輸送能力,第三節(jié) 牽引計算,為滿足Cx,Cx（G、N）主要技術標準（G、T） 研究作用在列車上的力,單位力概念（N/t）,機車單位牽引力,列車單位阻力,列車單位制動力,第四節(jié) 作用在列車上的力,1、形成與黏著限制,機車動力裝置（電、內(nèi)燃、蒸汽）旋轉(zhuǎn)力矩M F1, F2 F1作用

7、于鋼軌， F2作用于動輪中心整個機車牽引力,（2）黏著牽引力的限制 F可調(diào)節(jié)，但不能超過F,一 列車牽引力,黏著系數(shù)的計算 機車計算黏著系數(shù),高速動車組計算黏著系數(shù),（1）機車牽引力的形成,2、機車牽引特性曲線,恒力雙曲線，F(xiàn)=f(V) 特性曲線,（3）高速動車組,（1）電力機車 機車牽引力取值有關參數(shù)不同速度下的牽引力取值 計算速度和計算牽引力 計算啟動牽引力 電力機車牽引性能參數(shù),（2）內(nèi)燃機車,高速列車牽引力取決于動車組總功率； 動車組所需功率可根據(jù)牽引質(zhì)量和速度目標值的大小，通過配置相應 的動車組和來提高； 動車組通常采用固定編組形式,二、 列車阻力,1、基本阻力 0=a+bv+cv2

8、 (N/t) 經(jīng)驗公式,總阻力：,a、軸頸和軸承之間摩擦 b、車輪與鋼軌間滾動摩擦 c、車輪與鋼軌間滑動摩擦 d、沖擊、振動 e、空氣阻力,2、附加阻力,a、坡道附加阻力 原因：機車、車輛的重力F產(chǎn)生的平行于軌道的分力 以下求出wi與i的關系,b、曲線附加阻力,LlLy,Ll Ly,列車跨過幾條曲線,原因：1、輪緣車軌頭內(nèi)側摩擦 2、輪面、軌面 3、轉(zhuǎn)向架繞中心盤轉(zhuǎn)動,縱向滑動內(nèi)處R,橫向滑動離、向心力,c、隧道附加阻力 原因：1、迎面壓力 2、屋頂吸力 3、四周表面空氣摩擦 計算：建議式s,d、附加阻力換算坡度及加算坡度,3、起動阻力,機車 q=5g 滾動軸承貨車 q=3.5g 滑動軸承貨車

9、 q=（3+0.4iq)g,三 列車制動力,1、制動方式分類,按動能轉(zhuǎn)移方式分：閘瓦制動和盤型制動,按按制動力的操縱方式分：空氣制動以壓縮空氣為動 力，屬黏著制動 電制動操縱控制和原動力都 用電的制動方式 電空制動電控空氣制動的簡稱,2、制動力計算,（1）空氣制動力計算,空氣制動力原理：副風缸儲存壓縮空氣推動制動缸 增壓緩解 減壓制動,單位列車制動力計算,（2）動力制動力計算,電制動力原理： 動能（電動機發(fā)電機）制動電流Iz電阻發(fā)熱,發(fā)電機反轉(zhuǎn)Mk動輪反轉(zhuǎn)矩M黏著作用Bd,電制動力需要值的確定,四 列車運動方程式,（一）、列車運行狀態(tài)分析,列車運行狀態(tài)決定于合力 當 C0 列車加速運行 當 C

10、0 列車減速運行 當 C=0 列車等速運行,（二）、列車運動方程式,（km/h2),運行距離,運行時分,2、近似積分法解算列車運動方程式,在不同的工況下，列車受力組有不同的形式： 1、牽引運行 2、惰力運行 3、制動運行,（1）運行時分,（2）運行距離, V越小，計算結果越精確，手工計算時一般取 V=10km/h,四、牽引質(zhì)量及限制條件,新線設計以及運營線上，一般情況下均是按列車在限制坡道上，以機車的計算速度作等速運動為條件確定牽引質(zhì)量。 快速線上，有時按列車在平直道上的最高速度運行，并保有一定的加速度余量為條件確定牽引質(zhì)量。, 牽引質(zhì)量計算,1、上坡、等速Fj-W=0,多機牽引或補機推送,2

11、、列車在平直道上的最高速度運行，并保有一定的加速度余量,扣除加速度余量后的牽引力 F=FG1000(P+GG)(1+)a 列車運行阻力 W=PwOG+GGw”O(jiān)G,（二） 牽引質(zhì)量的檢算,1、起動條件檢算,GqG時，可以起動。,2、到發(fā)線有效長檢算,到發(fā)線有效長允許的牽引質(zhì)量,GyxG時，可以起動。,3、車鉤強度的限制,GcG時，應采用補機推送方式。,（三） 牽引車輛數(shù)、牽引凈載、列車長度,2、牽引凈載（t) GJ=(n-1)qJ GJ=KJG,3、列車長度(m) Ll=LJ+(n-1)Lp+Ls Ll=LJ+G/q,五 運行速度與運行時分,一、單位合力圖,（一）單位合力計算,（二）單位合力曲

12、線的繪制,（三）單位合力特征,1.有加算坡度時的應用 2.確定均衡速度 3.判斷列車運行狀況 4.確定機車操縱狀態(tài),（四）下坡道速度限制,二、運行速度與運行時分計算,（一）線路縱斷面化簡,2、化簡坡度的檢查,1、化簡坡度,（二）計算,1、數(shù)值解法,2、均衡速度法 假定列車在每一個坡段上運行，不論坡段長短；也不論進入坡段時的初速高低，都按該坡道的均衡速度（或限制速度）作等速運行考慮。,計算：,T甲+乙=（tiLi）+tq+tt (min),一、鐵路等級,1、客運專線鐵路 鐵路網(wǎng)中專門用于旅客運輸，列車在主要區(qū)間能以200km/h及 以上的速度運行的標準軌距鐵路，稱之為客運專線鐵路,高速鐵路 快速鐵路快速客運干線、城際鐵路,2、客貨共線鐵路 鐵路網(wǎng)中專門用于旅客運輸，列車在主要區(qū)間能以200km/h及 以上的速度運行的標準軌距鐵路，稱之為客運專線鐵路,級鐵路 級鐵路 級鐵路,3、貨運專線鐵路 運輸量至少在50