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文檔簡介
(一)我國鐵路設(shè)計工作的發(fā)展過程
我國鐵路興建之初,管理權(quán)、設(shè)計權(quán)為外人把持。但是在鐵路修建的實踐中,也涌現(xiàn)出許多有成就的中國鐵路工程師。1905—1909年勘測設(shè)計京張鐵路并領(lǐng)導(dǎo)施工的詹天佑,就是一個杰出的代表。
京張鐵路穿越八達嶺,地形困難,縱坡陡峻。詹天佑創(chuàng)造性地采用了雙節(jié)蒸汽機車與33‰的最大坡度,并引進國外的自動車鉤車輛,利用青龍橋車站設(shè)計了人字形展線,開創(chuàng)了中國人自主設(shè)計并施工的先河。第四節(jié)鐵路總體設(shè)計
(一)我國鐵路設(shè)計工作的發(fā)展過程
我國鐵路興建之初,管理權(quán)、設(shè)計權(quán)為外人把持。但是在鐵路修建的實踐中,也涌現(xiàn)出許多有成就的中國鐵路工程師。1905—1909年勘測設(shè)計京張鐵路并領(lǐng)導(dǎo)施工的詹天佑,就是一個杰出的代表。
京張鐵路穿越八達嶺,地形困難,縱坡陡峻。詹天佑創(chuàng)造性地采用了雙節(jié)蒸汽機車與33‰的最大坡度,并引進國外的自動車鉤車輛,利用青龍橋車站設(shè)計了人字形展線,開創(chuàng)了中國人自主設(shè)計并施工的先河。第四節(jié)鐵路總體設(shè)計詹天佑修建京張鐵路
京張鐵路創(chuàng)新:
1.33‰的最大坡度
2.人字形展線方式
3.采用1435mm的標(biāo)準(zhǔn)軌距
4.最早的設(shè)計規(guī)范與管理規(guī)程專業(yè)勘測設(shè)計隊伍的成立鐵路設(shè)計規(guī)范的多次修改航測、遙感、計算機輔助設(shè)施的采用
(二)鐵路選線設(shè)計的基本任務(wù)
鐵路設(shè)計的基本任務(wù)是提出質(zhì)量可靠的設(shè)計文件,以保證鐵路投資的經(jīng)濟效益。鐵路設(shè)計是一項涉及面廣、技術(shù)比較復(fù)雜的工作,必須按照規(guī)定的程序進行勘測,提供設(shè)計所需要的資料。因此,鐵路勘測與設(shè)計是一項綜合性的整體工作。
鐵路設(shè)計所需要的資料包括經(jīng)濟資料(如設(shè)計線的客運量、貨運量、地方運量與直通運量的比重、車站裝卸量等)與技術(shù)資料(如鐵路沿線的地形、地質(zhì)、氣象等)兩類;經(jīng)濟資料與技術(shù)資料分別通過經(jīng)濟勘察(即經(jīng)濟調(diào)查)與技術(shù)勘測獲得。
鐵路選線設(shè)計是整個鐵路設(shè)計中—頌關(guān)系全局的總體性工作,它的基本任務(wù)是:
(1)根據(jù)國家政治、經(jīng)濟、國防的需要,結(jié)合線路經(jīng)過地區(qū)的自然條件、資源分布、工農(nóng)業(yè)發(fā)展等情況,規(guī)劃線路的基本走向,選定鐵路的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
(2)根據(jù)沿線的地形、地質(zhì)、水文等自然條件和村鎮(zhèn)、交通、農(nóng)田、水利設(shè)施等具體情況,設(shè)計線路的空間位置(平面、立面),并在保證行車安全的前提下,力爭提高線路質(zhì)量。
(3)與其他各專業(yè)共同研究,布置線路上各種建筑物,使其總體上互相配合,全局上經(jīng)濟合理,為進一步單項設(shè)計提供依據(jù)。
(三)鐵路基本建設(shè)程序
大中型建設(shè)項目預(yù)可行性研究可行性研究初步設(shè)計施工圖設(shè)計工程施工和設(shè)備安裝驗交投產(chǎn)后評估設(shè)計階段決策階段
1.預(yù)可行性研究。預(yù)可行性研究文件是項目立項的依據(jù),應(yīng)按鐵路建設(shè)的長遠規(guī)劃,充分利用國家和行業(yè)資料,經(jīng)調(diào)查踏勘后編制。在預(yù)可行性研究中,要從宏觀上論證項目的必要性,為項目建議書提供必要的基礎(chǔ)資料。
其內(nèi)容和深度為:運量預(yù)測、項目建設(shè)的必要性、線路走向、擬建規(guī)模、建設(shè)方案、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、主要工程內(nèi)容、環(huán)境影響、投資預(yù)估算、經(jīng)濟評價和建設(shè)時機等。
2.可行性研究。可行性研究是項目決策的依據(jù),應(yīng)根據(jù)批準(zhǔn)的項目建議書,從技術(shù)可行性、經(jīng)濟合理性上進行全面深人的論證,采用初測資料編制。其內(nèi)容和深度主要包括:線路方案、建設(shè)規(guī)模、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、主要技術(shù)設(shè)備設(shè)計原則、重大橋隧和站場方案、重大過渡方案、環(huán)境保護與水土保護方案、主要工程數(shù)量、建設(shè)工程、投資估算、經(jīng)濟評價等。
3.初步設(shè)計。初步設(shè)計文件是項目建設(shè)的主要依據(jù),應(yīng)根據(jù)批準(zhǔn)的可行性研究。采用定測資料編制。
其內(nèi)容和深度主要包括:局部方案比選、特殊工點技術(shù)措施、工程數(shù)量、主要設(shè)備數(shù)量、主要材料數(shù)量、用地及拆遷數(shù)量、防火設(shè)施、節(jié)能措施、環(huán)境保護與水土保持措施、施工過渡措施、施工組織、設(shè)計概算、設(shè)計文件的總體性和專業(yè)間的銜接等。初步?jīng)]計概算(靜態(tài))與國家批復(fù)的投資估算(靜態(tài))差額不應(yīng)大于1%。
4.施工圖。施工圖是工程實施的依據(jù),應(yīng)根據(jù)已審批的初步設(shè)計和補充定測資料編制。應(yīng)為施工提供需要的圖表和必要的設(shè)計說明。詳細說明施工時應(yīng)注意的具體事項和要求,并編制投資檢算。5.工程施工和設(shè)備備安裝。6.驗交投產(chǎn)。由建設(shè)單位會同同設(shè)計、施工和鐵鐵道部有關(guān)單位組組織驗收;驗收合合格,鐵路交管理理局投入運營,基基本建設(shè)階段結(jié)束束。7.后評估。在鐵路運營若干干年后,由建設(shè)單單位會同有關(guān)部門門對立項決策、設(shè)設(shè)計決策設(shè)計質(zhì)量量、施工質(zhì)量、技技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)、投投資和經(jīng)濟效益等等進行后評估、以以總結(jié)經(jīng)驗、提高高決策水平。(四)總體設(shè)計負(fù)責(zé)制總體設(shè)計負(fù)責(zé)人專冊負(fù)責(zé)人經(jīng)濟與運量行車組織地質(zhì)橋涵隧道站場機務(wù)設(shè)備車輛設(shè)備給水排水通信信號電力房屋建筑施工組織及概算線路、路基及軌道總體主要負(fù)責(zé):編寫《可行性研究報告》;進行勘測設(shè)計的的準(zhǔn)備工作,擬定定必要的勘測設(shè)計階段;對建設(shè)項目的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、線路主要方案的比選、車站分布等技術(shù)問題直接負(fù)負(fù)責(zé),并對設(shè)計文文件的總體性、完完整性和統(tǒng)一性負(fù)負(fù)責(zé);施工階段親臨現(xiàn)場領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場場設(shè)計組配合施工,直到到完工交付運營為為止。專冊負(fù)責(zé)人在勘測設(shè)設(shè)計過程中,對專專業(yè)設(shè)計方案、設(shè)設(shè)計原則推薦的正正確性、經(jīng)濟合理理性以及專冊文件件的總體性、完整整性和統(tǒng)一性負(fù)直直接責(zé)任。(五)鐵路設(shè)計中應(yīng)遵循循的規(guī)程與規(guī)范《鐵路技術(shù)管理規(guī)程程》(簡稱《技規(guī)》)是為鐵路各部門和和各工種安全、迅迅速、難確、協(xié)調(diào)調(diào)地進行生產(chǎn)活動動而制定的基本法法規(guī)?!惰F路線路設(shè)計規(guī)范范》(簡稱《線規(guī)》)屬于國家標(biāo)準(zhǔn)(現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為GB50090-2006)《線規(guī)》是線路設(shè)計的依據(jù)據(jù),與本課程有密密切關(guān)系,內(nèi)容包包括:總則、術(shù)語語和符號、線路的的平面和縱斷面、、車站分布、鐵路路與道路的交叉等等?!缎陆〞r速200公里客貨共線鐵路路設(shè)計暫行規(guī)定》、《新建時速200~250公里客運專線鐵路路設(shè)計暫行規(guī)定》、《新建時速300~350公里客運專線鐵路路設(shè)計暫行規(guī)定》《高速鐵路設(shè)計規(guī)范范(試行)》(TB10621-2009),適用于設(shè)計時時速250~350km/h的高速鐵路?!惰F路線路維修規(guī)則則》(簡稱《修規(guī)》),指導(dǎo)鐵路線路修修理、保證線路質(zhì)質(zhì)量、科學(xué)管理、、確保鐵路運輸安安全生產(chǎn)。此外,還有鐵道部部頒布的車站、信信號、橋涵、隧道道、路基工程等設(shè)設(shè)計規(guī)范,以及《列車牽引計算規(guī)程程》(簡稱《牽規(guī)》),《鐵路車站及樞紐設(shè)設(shè)計規(guī)范》(簡稱《站規(guī)》)在設(shè)計工作中均應(yīng)應(yīng)遵守。16一、客貨運量的意義義新建與改建鐵路,設(shè)計計前必須進行經(jīng)濟調(diào)查,以明確設(shè)計線的的政治、國防和經(jīng)經(jīng)濟意義,確定設(shè)設(shè)計線在鐵路網(wǎng)中中的地位和作用;并提供鐵路總體體設(shè)計和各種設(shè)施施設(shè)計所需要的客貨運量資料??拓涍\量的的重要意義如下::1.客貨運量是設(shè)計計鐵路能力的依據(jù)據(jù)。2.客貨運量是評價價鐵路經(jīng)濟效益的的基礎(chǔ)。3.客貨運量是影響響線路方案取舍的的重要因素。第一章鐵路路運量與設(shè)計年限限17客貨運量在鐵路設(shè)計中中具有重要作用。。若調(diào)查或預(yù)測的客貨運量偏大,則鐵路標(biāo)準(zhǔn)偏高,技術(shù)裝備能力也也偏高,投資較大大的方案中選,增大投資。但鐵路運營后,,若實際運量偏小,則鐵路能力閑置置,投資浪費,而運營收入偏少,鐵路投資效益必必然降低;若調(diào)查查或預(yù)測的運量偏偏小,雖初期投資資省,但鐵路運營營后,能力會很快飽和,引起鐵路過早改建,追加投資增大,也不經(jīng)濟合理。。因此,鐵路設(shè)計計必須十分重視客客貨運量的調(diào)查和和預(yù)測工作。18二、客貨貨運量的的調(diào)查和和預(yù)測設(shè)計線客貨運運量的確確定,首首先要劃劃定設(shè)計計線的吸引范圍圍,然后在在吸引范范圍內(nèi)進進行經(jīng)濟濟調(diào)查,,以確定定近期的的客貨運運量,并并根據(jù)吸吸引范圍圍的建設(shè)設(shè)規(guī)劃和和經(jīng)濟統(tǒng)統(tǒng)計資料料,預(yù)測測遠期的的客貨運運量。(一)劃定吸引引范圍設(shè)計線的吸引引范圍是是設(shè)計線線吸引客客貨運量量的區(qū)域域界限,設(shè)計線線客貨運運量的調(diào)調(diào)查和預(yù)預(yù)測,都都是在吸吸引范圍圍內(nèi)進行行的。吸引范圍圍直通吸引引范圍地方吸引引范圍19直通吸引引范圍直通吸引引范圍是是路網(wǎng)中客貨運量量通過本本設(shè)計線線運送有有利的區(qū)區(qū)域范圍圍。以運距最短短來劃分范范圍20(二)貨運量的的調(diào)查和和預(yù)測直通貨運量可可根據(jù)國國家計劃劃部門制制定的地地區(qū)間物物資交流流規(guī)劃,,分析直直通吸引引范圍內(nèi)內(nèi)的物資供求求情況,分分上、下行行匯總得到。地方吸引引范圍地方吸引范按運量由設(shè)設(shè)計線運運送運價價最低的的原則來來確定(含水運、、公路運運輸?shù)谋缺容^)。圖2—3貨流示意意圖22(三)客運量的的調(diào)查和和預(yù)測直通客運運量占客客運總量量的比重重一般并并不很大大,可進進行客流流的典型型調(diào)查,,找出直直通客流流量和地地方客流流量的比值,根據(jù)地方客運運量估算算直通客客運量。地方客運運量與吸吸引范圍圍內(nèi)的人人口總數(shù)數(shù)、工礦礦企業(yè)職職工人數(shù)數(shù)比重、、人均收收入、內(nèi)內(nèi)遷工廠廠多少、、早期移移民數(shù)量量、旅游游地多少少等因素素有關(guān)。??捎贸塑嚶?每人每年年的平均均乘車次次數(shù))或多元回回歸法預(yù)預(yù)測。將客流量量匯總后后,可按按每列車車定員估估算旅客客列車數(shù)數(shù);亦可可比照和和設(shè)計線線條件相相近的既既有線,,擬定設(shè)設(shè)計線的的旅客列列車數(shù)。。23三、鐵路路選線設(shè)設(shè)計所需需要的運運量參數(shù)(一)鐵路運量量貨運量C是設(shè)計線線(或區(qū)段)一年內(nèi)單單方向需需要運輸輸?shù)呢浳镂飮崝?shù),,應(yīng)按設(shè)設(shè)計線(或區(qū)段)分上、下下行分別別由下式式計算::C=∑Ci(104t/a)(2—1)式中Ci——某種貨物物的年貨貨運量。??瓦\量是設(shè)計線線(或區(qū)段)一年內(nèi)單單方向需需要運輸輸?shù)穆每涂腿藬?shù),,應(yīng)按設(shè)設(shè)計線(或區(qū)段)分上、下下行分別別采用客客流量預(yù)預(yù)測方法法確定。。24(二)運輸周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)量貨物周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)量CHZ是設(shè)計線線(或區(qū)段)一年內(nèi)所所完成的的貨運工工作量,,可由單單方向一一年內(nèi)各各種貨運運量Ci(104t/a)與相應(yīng)的的運輸距距離Li(km)按下式計計算:CHZ=∑(Ci×Li)(104t·km/a)(2—2)客運周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)量AKZ是設(shè)計線線(或區(qū)段)一年內(nèi)所所完成的的客運工工作量,,可由單單方向一一年內(nèi)各各種貨運運量AKi(104人/a)與相應(yīng)的的運輸距距離Li(km)按下式計計算:AKZ=∑(AKi×Li)(104人·km/a)(2—3)25(三)貨運密度度貨運密度度CM是設(shè)計線線(或區(qū)段)每km的平均貨貨物周轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)量:式中L——設(shè)計線(或區(qū)段)的長度(km)。(四)貨流比設(shè)計線上、下下行方向向的貨運運量不均均衡時,,應(yīng)區(qū)分分為輕車車方向和和重車方方向。貨貨流比λQZ是輕車方向貨運運量CQ與重車方向貨運運量CZ的比值,即[104t·km/(km·a)]
(2-4)LCCHZM=2-5ZQQZCC=l26(五)貨運波動系數(shù)由于生產(chǎn)和消費的季季節(jié)性等原因。。設(shè)計線的貨運運量在一年內(nèi)各各月份并不相等等。一年內(nèi)最大大的月貨運量和和全年月平均貨貨運量的比值稱稱為貨運波動系系數(shù),以β表示。設(shè)計線必必須能完成運量量最大月份的運運輸任務(wù),所以以在計算鐵路能能力時,應(yīng)考慮慮貨運波動系數(shù)數(shù)的影響(六)客流波動系數(shù)設(shè)計線在一年內(nèi)各月月份或一月內(nèi)的的各天并不想等等,通常以月間間客流波動系數(shù)數(shù)來衡量設(shè)計線線客流波動情況況平日平均客流量高峰日最大客流量=bK(1—8)全年月平均貨運運量一年內(nèi)最大的月月貨運量=b2-62-727(七)零擔(dān)、摘掛、快快運貨物和旅客客列車零擔(dān)列車是運送地方零散散貨物的列車,,在中間站辦理理零擔(dān)貨物的裝裝卸,一般運行行于一個區(qū)段內(nèi)內(nèi)。摘掛列車是運送地方整車車貨物的列車,,在中間站辦理理貨車甩掛和到到貨場取送車作作業(yè),一般運行行于一個區(qū)段內(nèi)內(nèi)??爝\貨物列車是運送鮮活或易易腐貨物的列車車,為縮短旅途途時間,這種列列車很少停站,,其他普通貨物物列車要停站待待避,使其不停停車通過。旅客列車是運送旅客的列列車。這些列車的對數(shù)數(shù),應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟濟調(diào)查資料分析析確定。28鐵路的設(shè)計年度應(yīng)分分為近期、遠兩期。。近期、遠期分別為鐵路交付運營后第10年和第20年。近、遠期運量均均采用預(yù)測運量量。鐵路線下基礎(chǔ)設(shè)施和不不易改、擴建的的建筑物和設(shè)備備的建筑物和設(shè)設(shè)備,應(yīng)按遠期期運量和運輸性性質(zhì)設(shè)計,并適適應(yīng)長遠發(fā)展的的要求;對于易易改、擴建的建建筑物和設(shè)備,,宜按近期運量量和運輸性質(zhì)設(shè)設(shè)計,并考慮預(yù)預(yù)留遠期發(fā)展條條件。隨運輸需求變化增增減的機車、車車輛等運營設(shè)備備,可按交付運運營后第3年或第5年的運量進行設(shè)設(shè)計。四、設(shè)計年度設(shè)計線交付運營營后,客貨運量量是隨著國民經(jīng)經(jīng)濟的發(fā)展逐年年增長的,設(shè)計計線的能力必須須與之適應(yīng)。上上述運量參數(shù),,也需分設(shè)計年年度提供。29五、客貨運量調(diào)查查不準(zhǔn)確或設(shè)計計年度過短帶來來的問題多年來,我國許多干線線鐵路一直處在在不停地改、擴擴建之中,這些些改、擴建工程程包括增加車站站、雙線插入、、局部復(fù)線、軟軟化坡度、通信信信號改造、增增建第二線或電電氣化等各種方方式。1.南昆鐵路體現(xiàn)20世紀(jì)90年代設(shè)計、筑筑路水平的西西南大動脈南南昆鐵路,東東起南寧,西西至昆明,北北接紅果,全全長898公里,為國家家I級干線電氣化化鐵路。3031南昆鐵路設(shè)計年年輸送能力,,近期1000萬噸,遠期2000至3000萬噸。南昆鐵鐵路1997年開通運營,,2001年大部分區(qū)段段平圖能力利利用率達到94%,能力己處處于飽和狀態(tài)態(tài)。造成南昆線能力飽飽和,及需改改建的原因主主要是由于運運量調(diào)查的不不準(zhǔn)確和設(shè)計計年度過短造造成。2.西康鐵路2001年1月8日,全長267.49公里的西安—安康國家Ⅰ級電氣化鐵路路干線開通運運營。該線預(yù)留雙雙線,一次建建成電氣化。。年設(shè)計能力力貨運量2000萬t,日均客車8對。32全長18.46公里的秦嶺隧道西康鐵路2001年1月開通運營當(dāng)當(dāng)年,限制區(qū)區(qū)段的平圖能能力利用率已已達到100%,需要開放放原設(shè)計預(yù)留留的車站。西西康線設(shè)計預(yù)預(yù)測運量近期期2005年為1245萬t,遠期2010年為1500萬t,實際開通兩兩年2002年已達到1400萬t。333.寶中鐵路1994年5月18日,全長498.19公里的寶雞—中衛(wèi)電氣化鐵鐵路干線開通通。34寶中線設(shè)計預(yù)測測運量近期2000年為1028萬t,遠期2005年為1500萬t,實際運量2000年達到1499萬t,2002年達到1954萬t。4.浙贛鐵路浙贛鐵路全長942km起于杭州站,,止于湖南株株洲,橫跨浙浙、贛、湘三三省。浙贛鐵鐵路自20世紀(jì)80年代初開始,,對既有線增增設(shè)會讓站、、雙插、結(jié)合合整治水害進進行復(fù)線改造造,于1997年全部復(fù)線正正式開通。浙贛復(fù)線金華至株株洲段設(shè)計預(yù)測運運量近期2000年為2670萬t,遠期2005年為3800萬t,實際運量2000年為3510萬t,2002年已達到3797萬t。35浙贛鐵路電氣化改改造36以上實例都是按原原規(guī)范規(guī)定的近期期為交付運營后第第5年,遠期為交付運運營后第10年作為設(shè)計年度。。但是近年來隨著國國民經(jīng)濟快速增長長,對鐵路運輸需需求急劇增加。為為適應(yīng)運量的增長長,鐵路頻繁改建建、擴建,不僅增增加施工費用和施施工對運營的干擾擾,而且影響鐵路路的正常運輸效率率的發(fā)揮。為適應(yīng)國民經(jīng)濟快快速發(fā)展的需要,,節(jié)約投資,避免免建成的鐵路頻繁繁改造而影響鐵路路正常運輸,提高高鐵路運輸?shù)姆?wù)務(wù)質(zhì)量,力求達到到鐵路建設(shè)項目綜綜合投資效益最佳佳,新規(guī)范對原“設(shè)計計年度”內(nèi)容進行行了修訂。37鐵路等級與主要技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一、鐵路等級鐵路等級是根據(jù)鐵鐵路在路網(wǎng)中的作作用、性質(zhì)和遠期期客貨運量,以及及最大軸重和列車車速度等條件,對對鐵路劃定的級別別。它是鐵路的基本標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),也是確定鐵鐵路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)設(shè)備類型的依據(jù)。。設(shè)計鐵路時需先先確定鐵路等級,,然后選定其他主主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和各各種運輸裝備的類類型。(一)鐵路等級劃分的意意義在于體現(xiàn)國家對各各級鐵路的運營質(zhì)質(zhì)量和運行安全等等不同要求,有區(qū)區(qū)別地規(guī)劃不同鐵鐵路的運輸能力。。38(二)鐵路等級劃分的依依據(jù)1.機車車輛軸重軸重是確定設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的依據(jù),機車軸重影響機車車的功率,車輛軸重影響列列車每延米重。我國普通鐵路機車車輛軸重21~23t,提速線路和客運專專線動車組軸重為為14~16t。2.列車運行的最高速速度列車運行最高速度影響旅客及貨物的在途途時間,是鐵路運運輸質(zhì)量的重要指指標(biāo)。393.年客貨運量年客貨運量是設(shè)計鐵路能力的的主要依據(jù),對設(shè)設(shè)計線的工程經(jīng)濟、運輸成成本、運輸收入有很大影響。4.線路意義及路網(wǎng)作作用鐵路在內(nèi)陸運輸中占有有重要位置,為了了發(fā)展經(jīng)濟,在部部分待開發(fā)、但客客貨運量不很大的的地區(qū)修建一定等等級的鐵路必將帶帶動本地經(jīng)濟的發(fā)發(fā)展,誘發(fā)社會客客貨運量的持續(xù)增增長,進而提高鐵鐵路運輸?shù)慕?jīng)濟效效益。40(三)鐵路等級劃分方法法鐵路等級劃分方法可以分為為軸重劃分法、速度劃分法、運量劃分法和多指標(biāo)劃分法。我國根據(jù)運輸性質(zhì)的不不同,將鐵路劃分分為客運專線鐵路、客客貨共線鐵路、貨貨運專線鐵路。1.客運專線鐵路鐵路網(wǎng)中專門用于旅客運運輸、列車在主要要區(qū)間能以200km/h及以上速度運行的的標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路,,稱之為客運專線線鐵路。1)高速鐵路在客運專線網(wǎng)中起骨骨干作用,或最高高設(shè)計行車速度為為250km/h及以上客運專線鐵鐵路。412)快速鐵路在客運專線網(wǎng)中起聯(lián)聯(lián)絡(luò)、輔助作用,,為區(qū)域或地區(qū)服服務(wù)且最高設(shè)計行行車速度不高于250km/h的客運專線鐵路。。(1)快速客客運專線線在經(jīng)濟發(fā)達達、人口口很稠密密、客運運量很大大的地區(qū)區(qū),連接接省會城城市及大大中城市市,具有有重要的的政治經(jīng)經(jīng)濟意義義。(2)城際鐵鐵路在經(jīng)濟發(fā)達達區(qū)域,,連接區(qū)區(qū)域內(nèi)存存在經(jīng)濟濟旅客運運量要求求的中心心城市,,列車在在主要區(qū)區(qū)間能以以200km/h及以上速速度運行行。422.客貨共線線鐵路鐵路網(wǎng)中客貨列列車共線線運行、、旅客列列車設(shè)計計行車速速度等于于或小于于160km/h、貨物列列車設(shè)計計行車速速度等于于或小于于120km/h的標(biāo)準(zhǔn)軌軌距鐵路路稱為客客貨共線線鐵路I級鐵路鐵路網(wǎng)中中起骨干干作用的的鐵路,,或近期期年客貨貨運量大大于或等等于20Mt者;Ⅱ級鐵路鐵路網(wǎng)中中起聯(lián)絡(luò)絡(luò)、輔助助作用的的鐵路,,或近期期年客貨貨運量小于20Mt且大于或或等于10Mt者;Ⅲ級鐵路為為某某一地區(qū)區(qū)或企業(yè)業(yè)服務(wù)的的鐵路,,近期年年客貨運運量小于于10Mt者且大于于或等于于5Mt者;43Ⅳ級鐵路為某一地地區(qū)或企企業(yè)服務(wù)務(wù)的鐵路路,近期期年客貨貨運量小小于5Mt者。注:年客客貨運量量為重車車方向的的貨運量量與由客客車對數(shù)數(shù)折算的的貨運量之之和。1對/d旅客列車車按1.0Mt年貨運量量折算。。鐵路的等級可可以全線線一致,,也可以以按區(qū)段段確定。。如線路路較長,,經(jīng)行地地區(qū)的自自然、經(jīng)經(jīng)濟條件件及運量量差別很很大時,,便可按按區(qū)段確確定等級級。但應(yīng)應(yīng)避免同同一條線線上等級級過多或或同一等等級的區(qū)區(qū)段長度度過短,,使線路路技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)頻繁繁變更。。3.貨運專線線鐵路鐵路網(wǎng)中用于貨貨物運輸輸,軸重重25t以上、列列車牽引引質(zhì)量10000t及以上、、年輸送送能力1億噸及以以上的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)軌距距鐵路稱稱為貨運運專線鐵鐵路。44二、鐵路路主要技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)鐵路主要要技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)是指對鐵鐵路輸送送能力、、工程造造價、運運營效率率、運行行安全和和經(jīng)濟效效益以及及其他有有關(guān)技術(shù)術(shù)條件有有顯著影影響的基基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)和設(shè)備備類型。??拓浌簿€鐵路路主要技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)有:正線數(shù)目目、限制制坡度、、最小曲曲線半徑徑、到發(fā)發(fā)線有效效長度、、牽引種種類、機機車類型型、牽引引質(zhì)量、、機車交交路、閉閉塞類型型??瓦\專線線鐵路主要要技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)有::最大坡度度、最小小曲線半半徑、到到發(fā)線有有效長度度、牽引引種類、、動車組組(機車)類型、列列車運行行控制方方式、行行車指揮揮方式、、追蹤列列車最小小間隔時時分。45主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn),應(yīng)根根據(jù)遠期期運量或或國家要要求的年年輸送能能力、客客車對數(shù)數(shù)和確定定的鐵路路等級在在設(shè)計中中經(jīng)綜合合比選后后確定。。其中正線數(shù)數(shù)目、限限制坡度度、最小小曲線半半徑、到到發(fā)線有有效長度度屬工程標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)(固定設(shè)備備標(biāo)準(zhǔn)),建成后后很難改改變;而牽引種類類、機車車類型、、牽引質(zhì)質(zhì)量、機機車交路路、閉塞塞類型則屬技術(shù)術(shù)裝備類類型,可可隨著運運量的增增長逐步步進行更更新改造造。461.正線數(shù)數(shù)目正線數(shù)目目是指連連接并貫貫穿車站站的線路路的數(shù)目目。按正正線數(shù)目目可把鐵鐵路分為為單線鐵路路、雙線線鐵路和和多線鐵鐵路。單線和雙線鐵鐵路的通通過能力力懸殊很很大。單單線半自自動閉塞塞鐵路的的N約為42~48對/d;雙線自自動閉塞塞則為144~180對/d。雙線的的通過能能力遠遠遠超過兩兩條單線線的通過過能力,,而雙線線的投資資比兩條條平行單單線少約約30%,旅行行速度比比單線高高30%,運輸輸費用低低20%??梢娨?,運量量大的線線路修建建雙線是是經(jīng)濟的的。47《線規(guī)》規(guī)定:新新建鐵路路近期年年客貨運運量分別別大于或或等于35Mt的平原、、丘陵地地區(qū)和大大于或等等于30Mt的山區(qū),,宜一次次修建;;遠期年客貨運運量達到到上述標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)者,,其正線線數(shù)目宜宜按雙線線設(shè)計,,分期實實施;遠期年客貨運運量雖末末達到上上述標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn),但按按國家要要求的年年輸送能能力和客客車對數(shù)數(shù)折算的的年客貨貨運量大大于或等等于30Mt時,宜預(yù)預(yù)留雙線線。問題:雙線鐵鐵路通過過能力為為什么不不是單線線鐵路的的兩倍??48回答:因為單線線鐵路一一般采用用半自動動閉塞,,采用公公式:(對/d),而我國國單線鐵鐵路站間間距離一一般為8~15公里,普普通貨物物列車單單程運行行時分在在10~15min,加上車車站作業(yè)業(yè)間隔時時分,公公式中的的分母(運行圖周周期)一般在30min以上;而而雙線鐵鐵路一般般采用自自動閉塞塞,采用用公式::(列/d),分母I=8~10min,由兩公公式可以以看出分分子相同同,分母母不是簡簡單的2倍關(guān)系。。HBFWTttttTN+++-=1440ITNT-=1440492.最大坡坡度(限限制坡度度)最大坡度度是鐵路縱縱斷面允允許采用用的最大大坡度值值??拓涁浌簿€鐵鐵路,線線路最大大坡度是是由貨物物列車運運行要求求確定的的,單機機牽引地地段的最最大坡度度稱為限限制坡度度。限制坡度度是單機牽牽引普通通貨物列列車,在在持續(xù)上上坡道上上,最終終以機車車計算速速度等速速運行的的坡度。。不僅影響響線路走走向、線線路長度度和車站站分布,,而且直直接影響響行車安安全、行行車速度度、運輸輸能力、、工程投投資、運運營支出出和經(jīng)濟濟效益,,是鐵路路全局性性技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。3.最小曲曲線半徑徑是設(shè)計線采采用的曲曲線半徑徑最小值值。50最小曲線線半徑不僅影影響行行車安安全、、旅客客舒適適等行行車質(zhì)質(zhì)量指指標(biāo),,而且且影響響行車車速度度、運運行時時間等等運營營技術(shù)術(shù)指標(biāo)標(biāo)和工工程投投資、、運營營支出出和經(jīng)經(jīng)濟效效益等等經(jīng)濟濟指標(biāo)標(biāo)。最小曲曲線半半徑應(yīng)根據(jù)據(jù)路段段設(shè)計計速度度、工工程條條件以以及運運輸性性質(zhì)和和運輸輸需求求比選選確定定,且且不得得小于于規(guī)范規(guī)定值值。4.到發(fā)發(fā)線有有效長長度到發(fā)線線有效長長度是是車站站到發(fā)發(fā)線能能停放放貨物物列車車而不不影響響相鄰鄰股道道作業(yè)業(yè)的最最大長長度。。1)客貨貨共線線鐵路路到發(fā)線線有效長長度對對貨物物列車車長度度(即牽引引噸數(shù)數(shù))起限制制作用用,從從而影影響列列車對對數(shù)、、運能能和運運行指指標(biāo),,對工工程投投資、、運輸輸成本本等經(jīng)經(jīng)濟指指標(biāo)有有較大大影響響。51由圖可可知到到發(fā)線線有效效長度度為::出站站信號號機((警沖沖標(biāo)))至另另一端端出站站信號號機或或警沖沖標(biāo)距距離最最短的的長度度。貨物列列車到到發(fā)線線有效效長度度應(yīng)根根據(jù)運運輸需需求和和貨物物列車車長度度確定定,且且宜與與鄰接接線路路的貨貨物列列車到到發(fā)線線有效效長度度相協(xié)協(xié)調(diào),,并應(yīng)應(yīng)采用用1050、850、750、650m等系列列值。。52警沖沖標(biāo)標(biāo)532)客運運專線線鐵路路根據(jù)列車最最大編編組的的要求求確定定站臺臺長度度為450m,考慮慮測速速測距距誤差差、司司機確確認(rèn)停停車點點距離離及動動車組組過走走防護護距離離,確確定安安全防防護距距離不不小于于95m,警沖沖標(biāo)至至絕緣緣節(jié)的的距離離為5m,因此此到發(fā)發(fā)線有有效長長度為為(5+95)×2+450=650m。5.牽引引種類類電力機車牽引動動力的的類別別內(nèi)燃(1)蒸汽牽牽引蒸汽蒸汽機機車構(gòu)構(gòu)造簡簡單,,造價價低廉廉,但但熱效效率低低,每每40~60km需設(shè)置置給水水站,,機車車整備備時間間長,,利用用率低低,機機車功功率小小,輸輸送能能力低低,乘乘務(wù)員員工作作條件件差。。54中國蒸蒸汽機機車于于2005年12月在內(nèi)內(nèi)蒙集集通線線上正正式停停運,,標(biāo)志志著我我國干干線鐵鐵路蒸蒸汽時時代的的結(jié)束束。主主要干干線上上蒸汽汽機車車己被被電力力和內(nèi)內(nèi)燃機機車所所取代代。5556(2)內(nèi)燃牽引引內(nèi)燃機車車熱效率率高達22%~28%。機車車不需供供電設(shè)備備,獨立立性好。。但需消消耗液體體燃料,,機車構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜雜、造價價較高。。高溫、、高海拔拔地區(qū)牽牽引功率率降低,,使用效效率低。。(3)電力牽引引電力機車車熱效率率高,火火力發(fā)電電為14%~18%,水力發(fā)發(fā)電可達達60%,整備備一次走走行距離離長,機機車功率率大、速速度高、、牽引力力大,利利用率高高。除噪噪聲外,,不污染染環(huán)境,,且工作作條件好好。與內(nèi)內(nèi)燃機車車相比,,機車造造價低,,但需用用接觸網(wǎng)網(wǎng)供電,,機車獨獨立性稍稍差,且且投資大大。576.機車((動車組組)類型型機車類型系指指同一牽牽引種類類中機車車的不同同型號。。我國大大功率電電力、內(nèi)內(nèi)燃機車車已形成成了4、6、8、12軸數(shù)系列列和B-B、Bo-Bo、Bo-Bo-Bo、Co-Co、2(Bo-Bo)、2(Co-Co)軸式系列列(B、C分別表示示二軸和和三軸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向架。。o表示電力力傳動)。電力機車車已形成韶韶山型機機車系列列,內(nèi)燃燃機車已已形成東東風(fēng)型系系列,可可根據(jù)不不同運營營條件選選用。機車類型應(yīng)根根據(jù)牽引引種類、、牽引質(zhì)質(zhì)量、列列車設(shè)計計行車速速度等運運輸需求求,按照照與線路路平、縱縱斷面技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)調(diào)的原則則,結(jié)合合車站分分布,經(jīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟比選選確定。。58表2-1我國電力與內(nèi)內(nèi)燃機車車主要技技術(shù)參數(shù)數(shù)牽引種類機車類型用途軸式軸距(m)功率(kW)持續(xù)速度(km/h)最高速度(km/h)持續(xù)牽引力(kN)起動牽引力(kN)電力SS1客貨C0–C04.6037804395301.2487.3SS3客貨C0–C02.3+2.0435048100317.84706K客貨B0–B0–B02.88480048100355485貨2(B0–B0)2.90640050100451.1627.6SS4貨2(B0–B0)3.00640051.5100431.6649.8SS4B貨2(B0–B0)2.90640050100449.3628SS6B客貨C0–C02.3+2.0480050100337.5485SS7客貨B0–B0–B02.88480048100351485SS7E客C0–C02.15480096170171245SS8客B0–B02.90360099.7177127230SS9客C0–C02.15480099170169286HXD1貨2(B0–B0)2.80960070(23t)120494700HXD3貨C0–C02.25+2.0720065(25t)120370570內(nèi)燃DF4客貨C0–C01.8+1.8242624.020.0120100251.6302.1346.3401.7DF4E貨2(C0–C0)1.8+1.8486022100630850DF6貨C0–C01.8+1.8294122.2118360435DF8貨C0–C01.8+1.8330931.2100307.3442.2DF10D貨2(B0–B0)1.8+1.8426027.7100455718DF11客C0–C02.0+2.0368065.5170160253HXN3貨C0–C01.925+1.75546602012059862059韶山1型韶山3型韶山4型韶山5型60韶山6型韶山7C型韶山7D型韶山8型61韶山9型東風(fēng)4E型東風(fēng)7型東風(fēng)8型62東風(fēng)9型東風(fēng)10D型東風(fēng)10F型東風(fēng)11型東風(fēng)12型63機型電力動車組內(nèi)燃動車組藍箭中原之星軸式B0–B0B0-B0+2-2+B0-B0C0–C0C0–C0車輪直徑(mm)105010501050機車整備質(zhì)量(t)78動力分散135135軸質(zhì)量(t)19.51722.522.5持續(xù)速度(km/h)1088587.375.6最高速度(km/h)230160160160起動牽引力(kN)211430331331持續(xù)牽引力(kN)164270204204表2-2我國自行研制制的電力力與內(nèi)燃燃動車組組主要技技術(shù)參數(shù)64藍箭電動動車春城電動動車65先鋒電動動車長白山電電動車66中原之星星電動車車crh1電動車crh2電動車crh3電動車67crh4電動車crh5電動車68697.牽引質(zhì)質(zhì)量牽引質(zhì)量就是是機車牽牽引的車車列質(zhì)量量,也稱稱牽引噸噸數(shù)。線線路方向向規(guī)定的的牽引質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn),常稱稱為牽引引定數(shù)。。貨流條件::貨運量大大且密集集的線路路采用較較高的牽牽引質(zhì)量量標(biāo)準(zhǔn)。。機車牽引能力力:當(dāng)設(shè)計線線最大坡坡度一定定時,需需要提高高牽引質(zhì)質(zhì)量時有有兩個途途徑:1.采用大功功率機車車2.采用中等等功率的的機車多多機牽引引。到發(fā)線有效長度度:5000t的重載運運輸,需需采用1050m到發(fā)線有有效長度度。軌道結(jié)構(gòu)構(gòu)強度:采用大型型車輛來來提高牽牽引質(zhì)量量時,車車輛軸重重增加,,需要提提高軌道道結(jié)構(gòu)強強度,采采用重型型軌道。。708.閉塞方方式鐵路為了了保證行行車安全全、提高高運輸效效率,利利用信號號設(shè)備等等來管理理列車在在區(qū)間運運行的方方法,稱稱為閉塞塞方式。。閉塞方方式?jīng)Q定定車站作作業(yè)間隔隔時分,,從而影影響通過過能力。。閉塞方式式(1)電氣路簽簽是在一個個區(qū)間兩兩端的車車站上,,各裝設(shè)設(shè)一個路路簽機,,彼此間間有電氣氣鎖閉關(guān)關(guān)系。列列車進入入?yún)^(qū)間的的憑證是是配屬于于該區(qū)間間的路簽簽。電氣氣路簽閉閉塞在我我國干線線已不用用。電氣路簽簽半自動閉閉塞自動閉塞塞電話閉塞塞71(2)半自動閉閉塞半自動閉閉塞是閉閉塞機與與信號機機發(fā)生聯(lián)聯(lián)鎖作用用的一種種閉塞裝裝置。由人工辦辦理閉塞塞手續(xù),,列車憑憑信號顯顯示發(fā)車車后,出出站信號號機自動動關(guān)閉的的閉塞方方法。其其特征為為:站間間或區(qū)間間只準(zhǔn)走走行一列列車;;人工辦辦理閉塞塞手續(xù);;人工確確認(rèn)列車車完整到到達和人人工恢復(fù)復(fù)閉塞。。采用半自自動閉塞塞時,因因列車進進入?yún)^(qū)間間憑證是是信號機機的顯示示,省去去了向司司機遞交交路簽的的時間,,縮短車車站作業(yè)業(yè)時分,,提高了了通過能能力。72(3)自動閉塞塞就是根據(jù)列車車運行及及有關(guān)閉閉塞分區(qū)區(qū)狀態(tài)自自動變換換信號顯顯示,而而司機憑憑信號行行車的閉閉塞方法法。其特特征為::把站間間劃分為為若干閉塞塞分區(qū),有分區(qū)占用用檢查設(shè)設(shè)備,可以憑憑通過信信號機的的顯示行行車;站站間能實實現(xiàn)列車車追蹤;;辦理發(fā)發(fā)車進路路時自動動辦理閉閉塞手續(xù)續(xù),自動動變換信信號顯示示。在三顯示區(qū)區(qū)段,紅色燈光光表示前方方的閉塞塞分區(qū)被被占用,列車需需要停車車;黃色色燈光表表示前方方只有一一個閉塞塞分區(qū)空空閑,要要求列車車減速;;綠色燈燈光表示示前方至至少有兩兩個閉塞塞分區(qū)空空閑,列列車可以以按規(guī)定定速度運運行。73通過信號號機具有有三種顯顯示;能能預(yù)告列列車前方方兩個閉塞分分區(qū)狀態(tài)態(tài);分二二個速度度等級,,一個閉閉塞分區(qū)區(qū)的長度度滿足從從規(guī)定速速度到零零的制動動距離。。在四顯示示區(qū)段,,能預(yù)告告列車前前方三個閉塞分分區(qū)狀態(tài)態(tài),分三三個速度度等級,,二個閉閉塞分區(qū)區(qū)的長度度滿足從從規(guī)定速速度74到零的制制動距離離,故四四顯示自自動閉塞塞又稱作作速差式式自動閉閉塞。。《線規(guī)》規(guī)定:當(dāng)當(dāng)旅客列列車設(shè)計計行車速速度大于于120km/h時,雙線區(qū)段段應(yīng)采用速差差式自動閉塞塞,單線區(qū)段段宜采用自動動閉塞或自動動站間閉塞,,一個區(qū)段內(nèi)內(nèi)應(yīng)采用同一一種閉塞類型型。75區(qū)間無車占用時三顯示信號號系統(tǒng)76區(qū)間有車占用時三顯示信號號系統(tǒng)77(4)電話閉塞電話閉塞是當(dāng)當(dāng)主要閉塞設(shè)設(shè)備不能使用用時,根據(jù)列列車調(diào)度員的的命令所采用用的代用閉塞塞法。《技規(guī)》把它作為一種種最終的備用用閉塞。9.列車運行控制制方式速度大于200km/h的高速客運專專線,行車運運行控制方式式采用自動控控制。自動運行控制制系統(tǒng)通過計計算機控制、、計算機網(wǎng)絡(luò)絡(luò)、通信及信信息處理等先先進技術(shù)與列列車、牽引、、線路及道岔岔等設(shè)備或系系統(tǒng)相連,完完成對列車運運行的控制、、安全防護、、自動運行及及調(diào)度管理。。中國鐵路列車車控制系統(tǒng)((CTCS)78列車運行控制制79運輸調(diào)度(行行車指揮)8010.運輸調(diào)度(行行車指揮)方方式調(diào)度集中系統(tǒng)(CTC),是對某一一區(qū)段內(nèi)的信信號設(shè)備進行行集中控制、、對列車進行行直接指揮、、管理的技術(shù)術(shù)裝備。將調(diào)調(diào)度區(qū)段內(nèi)各各中間站的繼繼電集中連鎖鎖及區(qū)間的自自動閉塞設(shè)備備結(jié)合起來,,建立一個由由列車調(diào)度員員直接操縱的的信號通信與與遙控的綜合合系統(tǒng),稱為為調(diào)度集中系系統(tǒng)。11.追蹤列車最小小間隔時分在自動閉塞區(qū)段段,凡一個站站間同方向有有兩列以上列列車以閉塞分分區(qū)為間隔運運行,稱為追追蹤運行。追追蹤運行兩列列車之間的最最小間隔時間間稱為追蹤列列車間隔時分分。81追蹤列車間隔隔時間,與自自動閉塞信號號的制式、列列車長度、列列車運行速度度,以及閉塞塞分區(qū)長度等等因素有關(guān)。。根據(jù)安全行車車的要求,列列車追蹤間隔隔時間有以下下幾種情形::①區(qū)間列車最小小追蹤時間間間隔;②前方列車正線線停站時的追蹤時間間間隔;③前方列車側(cè)側(cè)線停站時的追蹤時間間間隔;④列車出站追蹤蹤時間間隔。。12.機車交路鐵路上運轉(zhuǎn)的的機車都在一一定區(qū)段內(nèi)往往返行駛。機機車往返行駛駛的區(qū)段稱為為機車交路,其長度稱為為機車交路距離。機車交路兩端的的車站稱為區(qū)段站站。區(qū)段站都設(shè)置置一定的機務(wù)設(shè)備備。機車交路距離離影響列車的旅途途時間和直達速度度。82牽引任務(wù)牽引區(qū)段長度機車運轉(zhuǎn)方式乘務(wù)制度客機交路貨機交路補機交路小運轉(zhuǎn)交路長交路短交路肩回運轉(zhuǎn)制循環(huán)運轉(zhuǎn)制半循環(huán)運轉(zhuǎn)制循回運轉(zhuǎn)制包乘制輪乘制機車交路由于交路類型、運運轉(zhuǎn)方式和乘務(wù)制制度不同,而有多多種形式,其交路路距離也各不相同同。83目前我國跨局客運運機車交路約為300km,直通貨物機車交交路約250km,造成機車動力的的浪費。為提高運運輸效率,應(yīng)結(jié)合合機務(wù)布局調(diào)整、、生產(chǎn)力布局優(yōu)化化,大力推進機車車長交路??瓦\機機車交路達到500~1000km,貨運機車交路達達到350~500km。機車交路既要與相相鄰線配合,又要要考慮路網(wǎng)規(guī)劃,,預(yù)留將來的發(fā)展展,結(jié)合生產(chǎn)力布布局調(diào)整,盡量減減少機務(wù)段數(shù)量,,加速機車車輛周周轉(zhuǎn),充分利用既既有設(shè)備。設(shè)計中要貫徹長交交路、輪乘制的原原則,根據(jù)牽引種種類、機車類型、、車流特點、線路路條件經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟濟比選確定。84□機務(wù)段;△折返段;○換班折返段高速鐵路選線的基基本原則一、效益原則高速鐵路投資較大大,線路走向、車車站布點,要有利利于廣泛吸引客流、便于旅
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