铁路线路平面和纵断面西南交通大学.pptx

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1、铁路等级划分方法铁路等级定义铁路等级是根据铁路线在铁路网中的作用、性质和远期客货运量，以及最大轴重和列车速度等条件，对铁路划定的级别地位是铁路的基本标准，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。第1页/共59页铁路等级划分的意义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经济合理地制定相应的技术标准和设备类型，使国家资金得到合理的利用铁路等级划分方法第2页/共59页n划分铁路等级的依据n机车车辆轴重n列车运行最高速度n年客货运量n线路意义及路网作用铁路等级划分方法第3页/共59页n机车车辆轴重n轴重对铁路设备的影响n机车轴重影

2、响机车的功率n车辆轴重影响列车每延米重，且桥梁荷载和轨道类型等也受轴重控制划分铁路等级的依据第4页/共59页n机车车辆轴重n我国铁路轴重的现状n普通铁路机车车辆轴重一般为2123t n25t轴重的大型低动力货车仅在大秦线等煤运专线投入运营n动车组轴重一般为1416tn我国铁路除个别重载运煤专线是固定车底外，在绝大多数客货列车共线运行铁路上，机车在一定的交路内运转，而货车则全路通用划分铁路等级的依据第5页/共59页n机车车辆轴重n国外铁路轴重的现状n法国16t、18t、20tn德国16t25tn国际铁路联盟1620tn英国14t18tn美国曾提高到30t，后来有所降低划分铁路等级的依据第6页/共

3、59页n列车运行最高速度n速度对设备标准的影响n客车及货车在途时间n机车功率n机车车辆构造n线路平、纵断面与轨道标准n通信信号设备水平n运输调度n行车组织划分铁路等级的依据第7页/共59页n列车运行最高速度n速度与铁路类型的关系n普速铁路100160km/hn快速铁路160200km/hn高速铁路200km/h(既有线改造)；250km/h(新建线)划分铁路等级的依据第8页/共59页一些国家既有铁路干线客货列车的速度配置国别客运最高速度(km/h)货运最高速度(km/h)特快快车慢车特快快车慢车前苏联160200 100130120100法国200140160100140140160 1001

4、208090原联邦德国16012014012012010080英国16090美国20113017014010012089瑞典20016090划分铁路等级的依据第9页/共59页n年客货运量n客货运量是设计铁路的依据n客货运量是评价铁路经济效益的基础n客货运量是影响铁路线路方案取舍的重要因素n在保证同样使用寿命的条件下，大运量就要采用高标准的技术装备划分铁路等级的依据第10页/共59页划分铁路等级的依据线路意义及路网作用拉动经济发展为了发展经济，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快速发展，诱发社会客货运量的持续增长，进而提高铁路运输的经济效益促进经济发展与交流

5、联通国家大经济区(包括连接和跨越国家大经济区)，在路网中起骨干作用的铁路，对于促进经济区间的经济、文化交流及发展将起重要作用，特别是对于经济较为落后的地区，更具有开发的意义第11页/共59页划分铁路等级的依据n线路意义及路网作用n适应经济发展，满足运输需求n联通经济发达地区的铁路是指联通沿海经济发达地区或具有较强经济实力的大城市(如直辖市、大工业城市等)的铁路，这类地区经济发达、人口众多，客货运量往往都很大，故应一次修建双线铁路或至少按一次修建双线铁路设计n连通、拉动或促进经济发展n连接重要城市的铁路一般是指连接省会或经济发达的地级市的铁路，如果该铁路本身运量就较大，应当按高等级铁路修建；若年

6、客货运量较小，但考虑到线路意义及路网作用，也可修建为高等级铁路第12页/共59页n单指标划分法n轴重划分法n德国按最大允许轴重（16t22.5t）和最大允许每米车重（5.08.0t/m）将铁路划分为10级 n法国按运行车辆的轴重（16t、18t、20t）将铁路划分为三级 n国际铁路联盟按运行车辆的轴重（16t20t）将铁路划分为三级铁路等级划分方法第13页/共59页n单指标划分方法n速度划分法n各国高速铁路、客运专线n运量划分法n美国按货运密度（货运量）（1Mt-km/km20Mt-km/km）将铁路划分为四级 n前苏联按客货运量（5Mt20Mt）将铁路分为四级 铁路等级划分方法第14页/共5

7、9页n多指标划分方法n行车速度+运量n英国按列车速度（80km/h200km/h）和运量（2Mt12Mt）将铁路划分为16级 n日本窄轨铁路按运量（5Mt20Mt）、行车速度（85km/h110km/h）和轴重（14t18t）将铁路划分为四级 铁路等级划分方法第15页/共59页n多指标划分方法n行车速度+运量+路网意义n中国2000年以前，除广深准高速铁路以外，其余的铁路大多为客货列车共线运行铁路，线规将铁路按客货运量、路网中的作用和性质划分为三个等级。n2000年以后，铁路依据客货运量、运输性质和速度等多项指标划分等级。铁路等级划分方法第16页/共59页中国铁路分类分级方法n分类根据运输性质

8、的不同分为三类n客运专线铁路n客货共线铁路n货运专线铁路n分级根据路网中的作用、性质和主要运输任务、旅客列车运行速度、和客货运量分为7级n客运专线n高速铁路、快速铁路n客货共线n、级n货物专线不再分级第17页/共59页中国铁路分类分级方法n客运专线n铁路网中专门（或主要）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。n新建客运专线铁路（或区段）的等级，根据其在铁路网中的作用、性质、旅客列车设计行车速度可分为高速铁路和快速铁路两级第18页/共59页中国铁路分类分级方法n客运专线n高速铁路n在客运专线网中起骨干作用，最高设计行车速度为250km/h

9、及以上的客运专线铁路，称为高速铁路。n铁路网中建于经济特别发达、人口很稠密、客运量很大的地区，连接国家重要政治、经济中心城市，具有特别重要的政治、经济意义n高速铁路的主要任务是运输旅客，列车最小行车间隔可达3min，列车密度可达每小时20列，列车定员可达1600余人/列，每小时最大输运能力可达232000余人，能够实现大量、快速和高密度运输n采用本线旅客列车和跨线旅客列车混合运行的运输组织模式第19页/共59页n客运专线n快速铁路n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n快速铁路干线铁路n城际轨道交通中国铁路分类分级方法第20页/共

10、59页n客运专线n快速铁路干线n铁路网中建于经济发达、人口很稠密、客运量很大的地区，连接省会城市及大中城市，具有重要的政治、经济意义，旅客列车设计速度大于200km/h的中长距离客运干线铁路n列车最小行车间隔可达3分钟，列车密度可达每小时20列，列车定员可达1600余人/列，每小时最大输运能力可达222000余人，能够实现大量、快速和高密度运输n采用本线旅客列车和跨线旅客列车混合运行的运输组织模式中国铁路分类分级方法第21页/共59页n客运专线n城际铁路n铁路网中建于某经济发达区域，具有重要的政治、经济意义，连接经济区域内存在着经济旅客运量需求的中心城市的区域城际客运专线铁路n单式城际铁路是指

11、连接两个城镇的铁路线上只存在着彼此之间惟一一对经济旅客运量需求的铁路n复式城际铁路是指连接多个城镇的铁路，同时每两个城镇之间也可能存在着经济旅客运量需求中国铁路分类分级方法第22页/共59页n客货共线铁路n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n新建和改建客货共线铁路(或区段)的等级，应根据其在铁路网中的作用、性质、旅客列车设计行车速度和客货运量分为四级中国铁路分类分级方法第23页/共59页n客货共线铁路n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20Mt者；n级铁路 铁路网中起联络、

12、辅助作用的铁路,或近期年客货运量小于20Mt者且大于或等于10Mt者n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10Mt且大于5Mt者n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n以上年客货运量为重车方向的货运量与客车对数折算的货运量之和。每日一对旅客列车按1.0Mt年货运量折算 中国铁路分类分级方法第24页/共59页n货运专线铁路n铁路网中重点围绕煤炭、矿石等资源外运地区运输需求建设,用于运载大宗散货，供总重大、轴重大的列车、货车行驶或行车密度和运量特大的铁路n货运专线铁路实际上是客货共线铁路客车对数为零、牵引质量大于5000t的特例，通常定级为重载铁路。重载

13、铁路的列车单列运输量至少在5000吨以上，总重可达12万吨，轴重可达30吨，行车密度可达1万吨-kmkm。运输的大宗散货主要为煤炭、矿石、散粮等。n货运专线铁路设计按客货共线铁路的重载铁路级的标准进行设计中国铁路分类分级方法第25页/共59页n定义n铁路主要技术标准是指对铁路输送能力、工程造价、运营质量以及选定其他有关技术条件有显著影响的基本标准和设备类型铁路主要技术标准选择第26页/共59页n主要技术标准项目n客运专线铁路n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、行车指挥方式和追踪列车最小间隔时分 n客货共线铁路n正线数目、限制坡度、最小曲线半

14、径、到发线有效长度、牵引种类、机车类型、牵引质量、机车交路和闭塞类型铁路主要技术标准选择第27页/共59页n主要技术标准选择原则n主要技术标准间应相互协调n主要技术标准应远近结合n要注意点线结合n考虑设计线的作用和运量n要结合地区自然条件n要注意新技术、新设备的应用铁路主要技术标准选择第28页/共59页n正线数目n正线数目是指连接并贯穿车站的线路的数目n平原、丘陵地区的新建铁路，远期年客货运量大于或等于35Mt/a，山区新建铁路远期年运量大于或等于30Mt/a时，宜按双线设计，分期实施；近期年客货运量达到上述标准者，宜一次修建双线。远期年客货运量按国家要求的年输送能力和客车对数折算的年客货运量

15、大于或等于30Mt/a，宜预留双线。n客运专线应当按一次修建双线铁路设计。主要技术标准选择第29页/共59页n最大坡度(限制坡度)n最大坡度是铁路线路纵断面坡度允许采用的最大值。在一定自然条件下，线路的最大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。n客货共线铁路，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。n客运专线铁路，最大坡度主要受跨线旅客列车牵引特性和列车编组条件控制主要技术标准选择第30页/共59页n最小曲线半径n最小曲线半径是设计线采用的曲线半径最小值。n最小

16、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。n最小曲线半径应根据铁路等级、路段旅客列车设计行车速度和工程条件比选确定。主要技术标准选择第31页/共59页n到发线有效长度n到发线有效长度是车站到发线能停放最长到发列车而不影响相邻股道作业的最大长度n客货共线铁路，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1050，850，750，650等系列值。主要技术标准选择第32页/共59页n到发线有效长度n客运专线铁路：到发线有效长度必须满足该线路最长到

17、发列车停车的需要。n到发线有效长度由站台长度、安全防护距离、警冲标至绝缘节的距离组成：到发线有效长度=2*（5+95）+450=650m。n若考虑站台两端的安全过走距离取125m，则客运专线车站到发线有效长度为：450+2*125=700m。主要技术标准选择第33页/共59页n牵引种类n牵引种类是指机车牵引动力或动车组动力的类别n牵引种类应根据路网与牵引动力规划、线路特征和沿线自然条件以及动力资源分布情况，结合机车或动车组类型合理选定n运量大的主要干线，大坡度、长隧道或隧道毗连的线路上应优先采用电力牵引n高速客运专线铁路应按电气化铁路设计主要技术标准选择第34页/共59页n机车（动车组）类型n

18、机车（动车组）类型系指同一牵引种类中机车或动车组的不同型号n机车（动车组）类型应根据牵引种类、运输需求以及与线路平、纵断面技术标准相协调的原则，结合车站分布和领域的牵引质量，经技术经济比选确定。n最高设计速度140km/h以上的铁路，应分别选择货物列车机型和旅客列车机型n时速200km/h的旅客列车应优先选用动车组主要技术标准选择第35页/共59页第36页/共59页牵引种类机车类型用途轴式轴距（M）功率(kW)持续速度(km/h)最高速度（km/h）持续牵引力（kN）起动牵引力（kN）电力SS1客货Co-Co4.6037804395301.2487.3SS3客货Co-Co2.3+2.0 435

19、048100317.8470SS4货2(Bo-Bo)3.00640051.5100431.6649.8SS4B货2(Bo-Bo)2.90640050100449.3628SS6B客货Co-Co2.3+2.0 480050100337.5485SS7客货Bo-Bo-Bo2.88480048100351485SS7D客Bo-Bo-Bo2.88480096160171245SS8客Bo-Bo2.90360099.0177124.4190SS9客Co-Co2.884800105170165215内燃DF4客货Co-Co1.8+1.8 242624.020.0120100251.6302.1346.34

20、01.7DF4B客货Co-Co1.8+1.8 242629.021.8120100235.2313.0325.3442.2DF4E货2(Co-Co)1.8+1.8 486022100630850DF6货Co-Co1.8+1.8 294122.2118360435DF8货Co-Co1.8+1.8 330931.2100307.3442.2DF10D货2(Bo-Bo)1.8+1.8 426027.7100455718DF11客Co-Co2.0+2.0 368065.6170160253我国电力与内燃部分主型机车的主要技术参数 第37页/共59页车型项目CRH1CRH2CRH3CRH4CRH5编组形

21、式2*2M+1T+1M+1T4M+4T/6M+2T22M+1T+2T6M+2T3M+1T+2M+2T定员（人）668610610610620+2编组质量(t)420.4359.7380.0451.0编组长度(m)213.5201.4200.0201.4451.0运营速度(km/h)200200/300350330200车头车辆长度（mm）2695025700256752570027600中间车辆长度(mm)2660025000247752500025000车辆宽度（mm）33283380295033803200车辆高度（mm）40403700389037004270动车轴式Bo-BoBoBoB

22、oBoBoBo转向架固定轴距（mm）27002500250025002700转向架中心距（m）17.50017.50017.37517.50017.500转向架轮径（mm）915835860790860790860790890810轴重/整备重（t）161414t17/16总牵引功率(kW)55004800/720024005500单电动机功率（kW）275300500300550吨均功率(kW/t)13.0813.3421.0519.6712.19起动牵引力（kN）325237300300启动加速度(m/s2)0.50.4060.4060.6紧急制动距离(m)2000180018002000

23、我国部分动车组的主要技术参数第38页/共59页n牵引质量n牵引质量就是机车牵引的车列质量，也称牵引吨数n货流条件n主要以重质大宗散装货物为运输对象的铁路，应取较高的牵引质量标准。牵引质量标准应综合货物品类、批量大小、产供销关系以及装卸和存储设备的条件等综合分析确定。n机车牵引能力 n 当设计线最大坡度一定时，机车牵引能力和车辆载重能力是确定货物列车牵引质量标准的主要技术因素。提高牵引质量需要有相应的牵引能力的机车，并有足够的制动能力。提高机车的牵引能力的途径有两个：一是采用大功率机车；二是采用中等功率的机车多机牵引。主要技术标准选择第39页/共59页n牵引质量n到发线有效长度n当车辆延米重一定

24、时，牵引质量的大小受到发线有效长度限制。提高牵引质量，需要适当的到发线有效长度相配合。我国主要干线的到发线有效长度，已基本形成850m的系统，其对应的普通货物列车牵引质量为30004000t。若牵引质量大于4000t，则需要进一步延长到发线有效长度；对于5000t的重载运输，应当采用1050m的到发线有效长度。主要技术标准选择第40页/共59页n牵引质量n轨道结构强度n在到发线有效长度一定的前提下，提高列车牵引质量，可以采用大型车辆以提高车辆延米重。但车辆大型化的措施即增加车辆轴重，相应需要采用重型轨道结构和提高桥梁的活载等级，从而影响移动设备和固定设备的维修和装卸条件，从而增加工程运营成本。

25、主要技术标准选择第41页/共59页n闭塞方式n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，简称闭塞n办理闭塞所用的设备叫做闭塞设备n人工闭塞闭塞锁 路签机主要技术标准选择第42页/共59页n闭塞方式n半自动闭塞主要技术标准选择第43页/共59页n闭塞方式n自动闭塞主要技术标准选择第44页/共59页n闭塞方式n双线铁路采用自动闭塞可使两同向列车的间隔时分缩短到810min，通过能力达100列/d以上。n自动闭塞与调度集中配合，可使所有车站的道岔和信号均实行远程集中控制，从而提高通过能力。n在调度集中的基础上，利用电子计算机进行列车调度工作，构成行车

26、调度自动控制系统，称为行车指挥自动化。n单线铁路远期应采用半自动闭塞，双线铁路应采用自动闭塞。当旅客列车设计速度大于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。主要技术标准选择第45页/共59页主要技术标准选择列车运行控制方式速度大于200km/h的高速客运专线铁路，信号系统应采用自闭式的自动控制系统，行车运行控制方式应当采用自动控制我国铁路目前主要采用通用型机车信号和主体机车信号与列车运行监控记录装置相结合的中国铁路列车控制系统（系统）第46页/共59页高速列车速度控制系统高速列车速度控制系统(ATC)(ATC)第47页/共59页n列车运行控制方式n

27、采用车载速度显示信号作行车凭证无线列调数话同传，列控连锁一体化主要技术标准选择第48页/共59页无线列车控制系统无线列车控制系统移动闭塞移动闭塞第49页/共59页运输调度(行车指挥)方式客运专线应采用调度集中系统(CTC)调度集中是调度中心（调度员）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联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。主要技术标准选择第50页/共59页高速综合调度中心CTC第51页/共59页n运输调度(行车指挥)系统调度指挥中心系统 车站系统 车站与中心之间

28、的数据传输系统 监测维护系统主要技术标准选择第52页/共59页调度指挥中心系统结构第53页/共59页调度集中车站系统结构第54页/共59页调度集中车站通信系统结构第55页/共59页n追踪列车最小间隔时分n在自动闭塞区段，凡一个站间内同方向有两个以上列车以闭塞分区为间隔运行，称为追踪运行。n追踪运行的两列车之间的最小间隔时间，称为追踪列车间隔时分 n普通双线铁路:610minn高速客运专线:34min主要技术标准选择第56页/共59页n机车(动车组)n机车（动车组）往返行驶的区段称为机车（动车组）交路（以下简称交路），其长度称为交路距离。n客货共线铁路交路两端的车站称为区段站；n客运专线交路两端的车站通常是动车段（所）所在的中间站，类似于客货共线铁路的区段站n交路距离影响列车的旅途时间和直达速度（a）肩回式短交路（b）肩回式长交路（c）循环式短交路（d）半循环式短交路（e）两处驻班制超长交路（f）中途驻班制超长交路（g）随乘制超长交路主要技术标准选择第57页/共59页n主要技术标准选择原则n主要技术标准间应相互协调n主要技术标准应远近结合n要注意点线结合n考虑设计线的作用和运量n要结合地区自然条件n要注意新技术、新设备的应用铁路主要技术标准选择第58页/共59页感谢您的观看！第59页/共59页