第8章铁路运输能力加强课件.ppt

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1、选线设计,铁路运输能力加强,铁路运输能力加强,本节学习要点熟悉铁路运输能力加强中既有线能力加强的措施,了解既有线加强的总体设计原则；掌握运量适应图、通过能力图等基本概念了解铁路客运提速的技术条件；了解兴建高速铁路的模式和技术条件了解铁路重载运输的技术条件,既有线能力加强,铁路能力回顾提高既有线能力的措施运输组织措施改革牵引动力和信联闭的措施改建工程设施的措施,一、运输组织措施缩短控制站间的运行图周期(1)特殊运行方式,上坡方向,缩短走行时分,既有线能力加强,一、运输组织措施缩短控制站间的运行图周期（2）移动路签机，或改进递送路签方式，以缩短回车间隔时分,既有线能力加强,一、运输组织措施缩短控制

2、站间的运行图周期(3)在技术作业站,采用移动列车运行线的方法,既有线能力加强,一、运输组织措施单线区间采用特种运行1)不成对运行图（1）重车方向连发（2）重车方向追踪,既有线能力加强,一、运输组织措施单线区间采用特种运行图2）追踪与部分追踪运行图（1）追踪运行图（2）部分追踪运行图,既有线能力加强,一、运输组织措施单线区间采用特种运输图3)加强通过能力的临时措施单线区段开行续行列车在非自动闭塞区段,不待前行列车到达前方和相邻车站,即以一定的时间间隔向区间发出同向列车,称为“开行续行列车”续行列车只在昼间天气明朗条件下开行，且前后两相邻列车的发车间隔时间不少于10min，后行列车的运行速度不得超

3、过前行列车,既有线能力加强,一、运输组织措施单线区间采用特种运输图3)加强通过能力的临时措施双线区段组织反方向发车 组织钟摆式运行,既有线能力加强,一、运输组织措施减少旅客列车扣除系数使多数车站都要停车的普通旅客列车按货物列车运行线铺画旅客快车集中发车 提高列车运行速度减少设备占用时间,以提高运输能力开行组合列车,发展重载运输,既有线能力加强,一、运输组织措施动能闯坡补机推送,牵引质量与坡顶速度的关系,既有线能力加强,二、改革牵引动力与改换信联闭装置增加牵引功率的措施采用多机牵引采用大功率机车采用电力或内燃机车,既有线能力加强,二、改革牵引动力与改换信联闭装置采用较完善的信号、联锁、闭塞装置电

4、气路签改为半自动采用半自动闭塞单线铁路可提高通过能力10%左右双线铁路的能力达到7090%对/天采用半自动加调度集中，单线铁路可提高通过能力15%左右采用自动闭塞采用自动闭塞单线铁路可提高通过能力25%左右复线铁路通过通过能力可达140180对/天采用自动加调度集中，单线铁路可提高通过能力35%左右,既有线能力加强,三、改建工程设施的措施增减车站或线路所,既有线能力加强,三、改建工程设施的措施延长到发线有效长货物运输牵引质量提高,列车长度增加旅客运输列车长度增加削减超限坡度和减缓限制坡度 提高牵引吨数,统一牵引定数规范修改,计算理论与方法的修改,既有线能力加强,三、改建工程设施的措施增建第二线

5、及其过渡措施向控制区间延长站线修建双插段组织不停车交会在控制站间铺设第二线增建第二线,既有线能力加强,三、改建工程设施的措施平面与纵断面的改善曲线半径、平面技术条件、纵断面技术条件道口改善平交改立交、人控改自控、无人改有人轨道加强换铺重型钢轨、木枕改混凝土枕、普通轨道改无缝线路四、修建三线、四线、分流线当旅客列车行车量达到3050对时，双线的最有利行车量超过95110对时，就应考虑新建分流线或增加第三、四线。,既有线能力加强,（一）总体设计的工作内容协调既有线的综合输送能力在提高牵引吨数和通过能力的同时，还要使其他能力与线路能力相协调，如车站股道数目、到发线有效长度、电力牵引供电设备、机务段的

6、设备检修能力、编组站的解编能力、以及联络线的修建和枢纽的扩建等；拟定逐期加强措施使输送能力与运量增长相适应，使各期加强措施相互配合有,既有线加强的总体设计,（二）总体设计的原则加强方式的选择原则首先考虑运输组织上的革新挖潜其次应优先选用投资少、见效快、干扰少的加强方式。土建工程的改建只在必要时采用加强规模的拟定原则区分轻重缓急，首先加强限制能力的薄弱环节，电化改造应首先更新、改建那些与提高能力密切相关的项目。修建二线应逐渐过渡，使能力与运量增长相适应工程与运营的协调原则力争减少施工与运营的相互干扰,既有线加强的总体设计,（三）适应运量图,既有线加强的总体设计,(四)通过能力图运用区段通过能力图

7、来表示各加强方案通过能力和需要通过能力的适应情况,既有线加强的总体设计,课堂练习,既有线能力加强的运输组织措施包括:A 缩短控制区间的运行图周期 B 在单线区段采用特殊运行图 C 减少旅客列车扣除系数 D 提高列车运行速度 E 采用动能闯坡、补机推送或双机牵引 缩短控制站间的运行图周期的措施包括 A 特殊运行方式 B 移动路签机 C 改进递送路签方式 D 在技术作业站,采用移动列车运行线的方法 E.向控制区间延长到发线.,24,选线设计,客运提速与兴建高速铁路,25,铁路客运提速,26,内容提要,概述旅客列车提速目标值与提速实施方案的选择 提高客运速度的列车体系技术条件 提高客运速度的线路技术

8、条件 信号装置 客运提速对货运通过能力的影响,27,提速目标值与提速实施方案,28,铁路的速度概念,最高设计速度它是根据运输需求、铁路等级、正线数目、地形条件及机车类型、线路平纵断面运营条件所确定的旅客列车行车速度。走行速度是指普通列车在区段内运行，按所有中间车站不停车通过所计算的区段平均速度，可由牵引计算得到。技术速度指普通列车在区段内运行，计入中间车站停车的起停附加时分所计算的区段平均速度，也可由牵引计算得到。旅行速度普通列车在区段内运行，计入中间车站停车的起停附加时分和中间车站停车时分所计算的区段平均速度。,29,提速目的,提高列车速度的目的通过缩短旅行时间，提高与其他交通工具的竞争能力

9、，增加铁路的收入提高车辆和乘务人员的周转率，降低运输成本树立交通工具的形象,30,通过缩短旅行时间，提高与其他交通工具的竞争能力，增加铁路的收入,31,试验线提速效果1996年4月1日，“先行号”快速列车在沪宁线正式开行，303km全程运行由原来4h缩短为2h48min，取得了较好的社会经济效益。1996年7月1日开行了“北戴河号”快速列车，277km全程运行由原来3h38min缩短为2h30min于1996年10月首次开行北京大连长距离的快速旅客列车，1138全程运行由原来1615min缩短为1158min，效果显著,缩短旅行时间,32,缩短旅行时间,中国铁路六次提速1997年4月1日第一次

10、大提速中国铁路实施第一次大面积提速。最高时速达140公里，全路客车平均旅行速度由时速48公里提高到时速55公里。1998年10月1日第二次大提速，最高运行时速达140公里至160公里，全路客车平均旅行速度达到时速55.16公里。2000年10月21日第三次大提速，全国铁路实行第三次大提速。初步形成覆盖全国主要地区的“两纵四横”提速网络。全国铁路旅客列车平均时速达60.3公里。,33,缩短旅行时间,中国铁路六次提速2001年11月21日第四次大提速，全国铁路实行第四次大提速。铁路提速延展里程达到1.3万公里，使提速网络覆盖全国大部分省区。2004年4月18日第五次大提速，全路时速120公里以上的

11、线路里程达 1.65万公里，其中时速160公里及以上提速线路达7700公里，时速200公里的线路里程达1960公里。2007年4月18日第六次大提速，中国铁路正式开始第六次大面积提速。实施的200公里速度级的提速，有条件的线路列车运行时速可达250公里。,34,缩短旅行时间,成渝铁路提速1995年前成都-重庆，14小时1997年4月1日提速后，10小时2006年5月1日，成达线开通后，成都-重庆特别快车4小时，先锋号3个半小时。2007年7月7日,成渝铁路再次提速,最快两对列车平均时速提高到110公里，时间缩短为2至3小时,票价从51元到104元不等。2009年9月26日，和谐号动车组开行，每

12、天动车组列车达到8对，2对成渝城际列车，每天在成渝两地之间互通的直达列车达到10对之多。和谐号动车组，时间1小时59分，先锋号动车组3小时55分,35,缩短旅行时间,提高与其他交通工具的竞争能力成渝两地“铁-公-机”之战,36,成渝两地“铁公机”客运变化,37,提高车辆和乘务人员的周转率，降低运输成本,38,提高车辆和乘务人员的周转率，降低运输成本,客运乘务组定员单程运行时间在4小时以内的列车，每列车有3名乘务员，包括1名列车长单程运行时间在4至12小时的列车，硬座车厢的每名乘务员负责2节车厢，在硬卧、软卧车厢，2名乘务员负责3节车厢，列车长1人单程运行时间在12小时以上的列车，在硬座车厢，2

13、名乘务员负责3节车厢，在硬卧、软卧车厢，每名乘务员负责1节车厢，列车长2人。实行集中供电的空调列车，每列有1至2名车辆乘务员；非集中供电的空调列车，每列有3至5名车辆乘务员；每列非空调列车的车辆乘务员有1至3人。运行时间在10小时以上的列车，每列还有1至2名乘警运行18小时以上，其定员为：列车长2人、值班员2人、列车员2人/辆车、行李员2人、广播员2人、餐车7人、供水员1人。约55人。,39,客运乘务组定员以成渝铁路为例动车组，D5XXX，时间1小时59分，乘务员3人/列，周转数3/列车城际列车 K5XXX，时间3小时55分，乘务员3人/列，周转数1/列车K9XXX，时间5小时55分，编组15

14、辆，乘务员8人，周转数1/列车K1XXX，时间9小时23分（按10小时计算），编组15辆，乘务人员8+1乘警，周转数0.5/列车-天老成渝铁路提速前，运行18小时以上，其定员为：列车长2人、值班员2人、列车员2人/辆车、行李员2人、广播员2人、餐车7人、供水员1人，合计46人。,提高车辆和乘务人员的周转率，降低运输成本,40,速度目标,理想速度旅行速度距离为100km的旅行速度约为80km/h300km的旅行速度约为l60km/h500km的旅行速度约为250km/h距离1000km的旅行速度约为350400km/h,41,速度目标,理想速度最高速度 Vmax=(1.251.4)V旅近距离（3

15、00km以内）为160200km/h中距离（500600km）时要达到250300km/h长距离（1000km以上）时要达到400500km/h,42,铁路速度的界定,国际上根据铁路线路允许运行的最高时速作以下划分,普通铁路100160km/h快速铁路160200km/h高速铁路200km/h(既有线改造)250km/h(新建线),43,铁路客运提速的技术条件,提速对列车牵引性能的要求 列车最高速度与机车构造速度（其比值约为0.9）旅客列车提速到140km/h160km/h，列车体系的构造速度应达154km/h176km/h；旅客列车提速到200km/h，列车体系的构造速度应达220km/h；

16、货物列车提速到85km/h90km/h，列车体系的构造速度应达95km/h100km/h或更高,44,提速机车车辆技术,研制准高速机车和客车，为准高速铁路提供新型运载工,DF11型电传动准高速内燃机车,45,研制准高速机车和客车，为准高速铁路提供新型运载工,25Z型准高速空调列车,提速机车车辆技术,46,具有自主知识产权的160200km/h快速动 车组、机车、客车 功率大，定员多（1000人以上）速度高 适应既有线，走行更平稳 适应高密度，制动距离短,提速机车车辆技术,47,铁路客运提速的技术条件,提速对列车牵引性能的要求 牵引参数与保有加速度一、按平直道上到达最高速度时具有一定的保有加速度

17、；二、按在一定的上坡道上达到最高速度(或平直道上到达最高速度时具有一定的单位加速力)；三、按增加一定百分数的最高速度考虑。,48,表72 保有加速度与相应线路坡度(或单位加速力)的关系,表73 推荐的保有加速度,铁路客运提速的技术条件,49,铁路客运提速的技术条件,提速对列车牵引性能的要求 客运机车或动车组牵引特性旅客列车提速到160km/h，电气化铁路SS8型机车以不超过牵引12辆双层客车或14辆客车为宜，非电化铁路DF11型机车以不超过牵引9辆双客或11辆客车为宜。140km/h旅客列车，SS8为15辆双客或18辆客车，DF10F为13辆双客或15辆客车，DF11为12辆双客或14辆客车为

18、宜。120km/h旅客列车，SS8为20辆双客或24辆客车，DF10F可牵引17辆双客或21辆客车，DF11可牵引15辆双客或18辆客车，DF10D可牵引12辆双客或14辆客车。,50,铁路客运提速的技术条件,提速对列车牵引性能的要求 客运机车或动车组牵引特性如降低保有加速度的要求，可以增加牵引重量和辆数。以DF4D型机车为例。对应120km/h的机车单位阻力为4.97N/kN，客车为4.79N/kN，按恒功率核算的机车牵引力约为72.7kN，这样当保有加速度a=0.02m/s2时，DF4D型机车约可牵引18辆客车，a=0.0lm/s2时为22辆客车。,51,铁路客运提速的技术条件,提速对列车

19、牵引性能的要求 货运机车牵引特性旅客列车提速到160200km/h，货车速度为80km/h140km/h，货运快车都在90km/h以上 我国货物列车提速到85km/h，双节DF4型机车可牵引5000t5500t，DF10D型机车可牵引4500t5000t，DF8可牵引3500t4000t，DF5可牵引3000t3400t，电力机车功率较高，可牵引质量更大的货物列车,52,铁路客运提速的技术条件,提速对列车牵引性能的要求 牵引动力起动性能高速列车的必需起动加速度约为0.40.6三相交流异步传动与独立驱动径向转向架以及防空转、防滑行技术的应用与发展，动力车(或机车)的有效黏着系数可提高10%20%

20、，起动黏着系数可提高到0.40.45或更高,53,铁路客运提速的技术条件,提速对列车制动性能的要求 在自动闭塞区段紧急制动距离应绝对应小于闭塞分区长度，即要严格限制列车通过黄色信号的速度，全区段可采取统一的分区长度限制速度，如货物列车可取为40km/h50km/h，旅客列车可取60km/h70km/h。,表74 国外高速列车紧急制动距离,54,铁路客运提速的技术条件,提速列车的牵引动力选型 繁忙干线客运提速机车选型 客运内燃机车选型 DF11型机车牵引13、11辆客车编组，最高速度可分别达到160km/h、170km/h，从0加速到160km/h需11min30s和8min30s。DF10F型

21、机车牵引20、16辆客车编组，最高速度可分别达到140km/h、160km/h，牵引20辆。,55,铁路客运提速的技术条件,提速列车的牵引动力选型 繁忙干线客运提速机车选型 客运电力机车选型 选用SS8、SS9、SS7D型电力机车可满足提速140km/h 160km/h 的运输的要求。根据SS8、SS9、SS7D的牵引性能，牵引20辆客车，在平直道上可达到160km/h，就是在6的坡道上也能达到100km/h，牵引14辆客车，速度可达到170km/h DF10F型机车牵引20、16辆客车编组，最高速度可分别达到140km/h、160km/h，牵引20辆。,56,铁路客运提速的技术条件,提速列车

22、的牵引动力选型 繁忙干线客运提速机车选型 动车组DDJ1型电动车组“大白沙”、“新曙光号”、“神州号”双层内燃动车组可满足140km/h160km/h客运提速的需要。CRH系列动车组可满足200km/h250km/h高速客运列车的需要,57,铁路客运提速的技术条件,提速列车的牵引动力选型 繁忙干线货运提速机车的选型 在繁忙的干线上，重载列车的重量为5000t及其以上，货物列车的速度要达到90km/h选用SS4型电力机车、DF6、DF8型内燃机车双机牵引5000t重载列车，速度可达90km/h以上，可满足货物运输的要求。,58,提高客运速度的线路技术条件,59,提速线路技术条件,具有自主知识产权

23、的快速轨道部件研制和线路养护维修体系的建立线路平、纵断面 提速道岔 跨区间无缝线路 桥梁安全评估及加固 接触网技术的改进,60,在提速条件下确定了平面曲线各种参数如下：超高：最大150mm，单线125mm允许欠超高：90110mm允许过超高：5070mm缓和曲线超高顺坡率：1/8Vmax1/10Vmax夹直线最小长度0.5Vmax0.8Vmax，个别20m,国内具有创新性，产生很大直接及间接经济效益,线路平、纵断面,61,技术特点：12号-可动心轨辙叉，直向过岔速度200km/h，侧向过岔速度50km/h；12号-固定辙叉，直向过岔速度160km/h，侧向过岔速度50km/h；总体已达到德国U

24、IC60-12#道岔国际先进水平,60kg/m钢轨12号提速道岔,提速线路技术条件,62,技术特点：总体技术性能指标达到国际先进水平（钢轨胶接绝缘接头剪切强度、纵向力设计原理、钢轨折断原位修复等）桥上无缝线路跨度72m，区间无缝线路最长达223.1km，国际领先,铺设整区间或跨区间无缝线路,提速线路技术条件,63,桥梁安全评估与加固,主要技术内容：对全路39070座既有线桥梁进行分类调查，选择典型进行评估。理论计算与实验验证相结合，确定各类桥梁提速的安全性。对混凝土梁，确定了增设横隔板加固方案即可提速,解决了89%中小型桥问题。,确定了各种钢梁桥的安全限度，加固方案，并验证。国内领先水平，调查

25、评估的规模，难度是国际首例。已整治桥隧病害加固桥梁1484座。,提速线路技术条件,64,电气化线路接触网技术改造,主要技术特点：合适接触悬挂参数；采用新材料部件结构；提高施工精度；先进的弓网试验方法；先进维修办法。技术创新：接触网仿真模拟计算理论，国际先进水平；各种新材料，新设备和新结构的采用接触线、承力索、腕臂支撑结构、定位器、吊弦；自动切换式电分相技术，无交叉线岔，性能达国际先进水平。受流性能测试技术，参数检测技术，接近国际先进；施工新技术；维修设备改进。总体国内领先水平。,提速线路技术条件,65,选线设计,客运提速与兴建高速铁路,66,兴建高速铁路,高速铁路速度目标值高速列车模式高速铁路

26、的兴建条件高速铁路建设模式我国高速铁路网规划,67,高速铁路速度目标值,68,高速铁路速度目标值,新建高速客运专线，最高速度宜取300km/h350km/h 新建客货共用、分时运行的高速线，最高速度宜取250km/h280km/h 新建客货列车共线运行的高速线，最高速度宜取200km/h250km/h,69,高速列车模式,70,高速列车模式,动力分散型高速列车动力集中型高速列车 摆式车体列车,71,高速铁路的兴建时机与条件,72,高速铁路的兴建时机与条件,运输需求主要技术标准经济效果与建设年度城市布局与高速网建设,73,高速铁路建设模式,74,高速铁路建设模式,新建高速客运专线新建客货混运高速

27、铁路改建既有铁路干线对机车车辆进行改进,75,中国高速铁路模式,三种模式新建时速300350km/h客运专线京沪、武广、郑西客运专线本线列车最高时速300km/h，跨线列车速度不低于200km/h站间距离2040km新建时速200km/h客货共线铁路温福、福厦线旅客列车最高时速200km/h，货物列车时速不大于120km.h站间距离1020km新建时速200250km/h客运专线广珠、沪杭城际等客运专线旅客列车最高设计时速200km/h站间距离10km左右,76,中国高速铁路模式,三种模式新建时速200km/h客货共线铁路温福、福厦线旅客列车最高时速200km/h，货物列车时速不大于120km

28、.h站间距离1020km新建时速300350km/h客运专线京沪、武广、郑西客运专线本线列车最高时速300km/h，跨线列车速度不低于200km/h站间距离2040km新建时速200250km/h客运专线广珠、沪杭城际等客运专线旅客列车最高设计时速200km/h站间距离10km左右,选线设计,发展重载运输与选线动力学,78,铁路重载运输标准铁路重载运输组织形式重载运输对铁路技术装备的要求铁路选线动力学理论,主要内容,79,具备下列三个条件之二者,可视为重载运输经常、定期或准备开行总重最少为8000t（以前为5000t）的单元或组合列车 在长度至少为150km的线路区段上，年计费货运量超过400

29、0万t（以前为2000万t）经常、定期或准备开行轴重27t（以前为25t）及以上的列车,铁路重载运输标准,80,铁路重载运输组织形式,组合式重载列车 组合式重载列车是由两列及以上同方向运行的普通货物列车首尾相接、合并组成的列车。这种重载运输方式始于1964年的苏联 组合式重载列车可作为线路大中修时封锁线路的应急措施，可作为季节性货运量增长时的临时措施。作为常规运输方式，扩能效果较显著，在单线和双线铁路上均可采用。,81,铁路重载运输组织形式,组合式重载列车 三种组合方法在装车站组合的始发组合列车；在编组站组合的技术组合列车；在技术站编成一列，在前方中间站再合并另一列的阶梯组合列车。,82,铁路

30、重载运输组织形式,组合式重载列车 开行组合式重载列车的配套设施待避站的分布组合站与分解站的配置同步操纵设备,83,铁路重载运输组织形式,组合式重载列车 待避站分布的分布待避站到发线有效长度要有一股加长一倍，一般由850m延长为1700m待避站不宜设置过多，一个区段内一般宜设置23个,84,铁路重载运输组织形式,组合式重载列车 组合站与分解站选定繁忙双线的组合站可选在装车站、编组站或编组站的前方车站，分解站可选在卸车站、编组站或编组站的前后方车站到发线有效长度要有一股加长一倍线路大，中修开行组合列车作为应急措施时，亦可在组合站和分解站的正线上进行组合和分解组合列车的主机和中部机车在运行中，特别是

31、在紧急制动时，应保证同步操纵,85,铁路重载运输组织形式,组合式重载列车 同步操作设备及其他组合列车的主机和中部机车在运行中，特别是在紧急制动时，应保证同步操纵开行组合列车，应增加牵引变电站容量，加强轨道结构组合列车的扣除系数一般在1.151.50之间，追踪间隔时间为10min时，扣除系数为1.151.20；追踪间隔时间为67min时，扣除系数约为1.41.5。组合列车的开行对数，一般不宜超过1015列/d,86,铁路重载运输组织形式,单元式重载列车 单元式重载列车是以固定的机车车辆（大功率机车 一定编成辆数的同一类型的专用货车）组合成为一个运输单元，并以此作为运营计费单位，在装卸车站间循环直

32、达运行的货物列车这种重载运输方式运用范围广，经济效益显著美国、加拿大、澳大利亚等国均采用此方式我国大秦重载运煤专线上也有重载单元列车的开行。,87,铁路重载运输组织形式,单元式重载列车 技术条件适用于货流量大、运品单一、流向集中的铁路单元列车采用固定车底，循环运转于某一固定径路上两端车站要配备容量大、速度快的装卸设备，并采用适应卸车方法的车辆，可更好地加速车辆周转，提高运输效率 在大型矿点铺设环行线，整列空车不分解，不停车，在装料漏斗下边徐行边装车，一般可保持每小时列车徐行800m，装料7000t,88,铁路重载运输组织形式,单元式重载列车 技术条件在卸车地点铺设环行线，采用底开门车辆在行进中

33、卸车采用可翻转车钩的车辆，用翻车机卸车，每辆车的卸车时间仅为15s，甚至可缩短到10s组织始发直达单元列车，运输效率大为提高单元式重载列车在固定径路上的专线上行驶，其运输组织和其他技术要协调配套,89,铁路重载运输组织形式,单元式重载列车 运输组织要求要处理好产、运、销之间的协调关系加强装、运、卸三个环节和铁路本身点线之间的能力匹配密切路矿、路港、路厂之间的协调,90,铁路重载运输组织形式,整列式重载列车 整列式重载列车是采用普通列车的组织方法，由挂于列车头部的大功率单机或多机牵引，由不同型式和载重的货车车辆混合编组，达到规定载重量标准的列车在我国繁忙干线上开行的重载列车主要为这种模式 运输组

34、织要求要处理好产、运、销之间的协调关系加强装、运、卸三个环节和铁路本身点线之间的能力匹配密切路矿、路港、路厂之间的协调,91,铁路重载运输组织形式,整列式重载列车 技术特点到发、编组和装卸作业与普通货物列车完全一样列车由大功率的单机或双机牵引，在线路最大坡度和站线有效长度的可能条件下，最大限度地增大列车重量，在平原丘陵地区列车重量达到5000t，山岳地区达到3000t、4000t在编挂方式和行车组织上与普通货物列车相同,92,铁路重载运输组织形式,整列式重载列车 牵引吨数的制约因素机车功率、车钩强度、制动能力以及线路的最大坡度和到发线有效长度通常以机车计算牵引力和线路最大坡度所决定的牵引吨数为

35、基础，并用其他制约因素加以检算，取最小的牵引吨数作为牵引定数电力、内燃机车目前一般都采用持续制牵引力计算牵引吨数，在持续大上坡道上不会发生电机过热问题；若采用小时制牵引力计算牵引吨数，则应对持续大上坡道上的机车电机温升进行检算,93,铁路重载运输组织形式,整列式重载列车 牵引吨数的制约因素多机牵引的超重列车，头部的机车数量受车钩强度的限制，因此超重列车就需要在中部与后部加挂补机，但因列车过长，主机与补机的操作不能很好地配合，故需采用无线电遥控。补机无人驾驶，由主机司机通过遥控盘将主机手柄位置变为无线电信号，借助遥控设备转换为补机的操作动作，从而使补机与主机同步操纵，避免断钩事故。同时减速与停车

36、时，主机与补机能同时减压制动，也解决了长大列车制动主管过长、减压过程缓慢的问题。因此节省了补机乘务人员的开支，从而降低了运营支出,94,铁路重载运输组织形式,整列式重载列车 线路技术条件开行重载列车尚需加强轨道结构，改铺重型钢轨。平交道口要尽量改建为立体交叉随着重载列车牵引吨数的提高，站间距离有加长的趋势目前大功率的电力机车、内燃机车，计算速度都较高，电力机车在50km/h左右，内燃机车也在25km/h以上，其技术速度会相应提高，可设置较长的站间距离站间距离较短时，重载列车停站减速与出站加速频繁，损失列车动能，增加能时消耗，既增加运营开支，也降低运输效率，加长站间距离是经济合理的。,95,重载

37、运输对铁路技术装备的要求,96,重载运输对铁路技术装备的要求,重载运输对铁路工电设备的要求 重载运输对铁路机务设备的要求重载运输对铁路车辆设备的要求重载运输对列车制动系统的要求重载运输对铁路站场改造的要求,97,重载运输对铁路技术装备的要求,重载运输对铁路工电设备的要求 重载运输对铁路工务设备的要求为保证重载列车的安全运行，减少维修成本，必须强化重载线路和桥梁的承载能力，使其具有高度的耐久性、可靠性和平顺性 重载运输对铁路供电设备的要求发展完善电气化铁路。在外网供电能力充足的情况下，铁路部门要加强内网的改造，大幅度提高铁路供电设备供电能力。根据重载列车牵引重量标准、列车追踪间隔时分等对牵引供电

38、的需求来设计变电所容量和供电臂长度，保持供电区间长度和行车区间大小的适配关系，便于运营和检修作业的配合,98,重载运输对铁路技术装备的要求,重载运输对铁路机务设备的要求开行重载列车必须采用大功率的电力或内燃机车，牵引机车应采用电空制动方式、无线遥控同步运转的“locotrol”系统等技术方法及技术设备同时还应具有能牵引或顶送重载列车的调车机车,99,重载运输对铁路技术装备的要求,重载运输对铁路车辆设备的要求提高车辆轴重国际重载协会于1994年把重载货车的轴重标准从21t提高到了25t，有的国家已将货车轴重提高到25t，有的高达35t降低车辆自重主要是通过采用耐火钢、低合金钢及铝合金等轻型高强度

39、的车体结构材料，以及采取改进车体承载型式和优化结构设计的手段来实现,100,重载运输对铁路技术装备的要求,重载运输对铁路车辆设备的要求降低货车动力作用可通过车辆结构合理优化来实现。如采用铰接式转向架、自导向径向转向架、无间隙牵引杆新型结构设计、车体外形采用流线型设计、缩短车长等提高车钩强度和缓冲器容量加强货车车钩强度，从车钩材质的选取、结构的优化等方面提高车钩强度，从行车安全角度考虑，改善车钩纵向力，提高缓冲器的容量,101,重载运输对铁路技术装备的要求,重载运输对列车制动系统的要求铁路重载货物列车要求其制动系统更高，世界各国都在进行技术研发和创新。随着微机控制技术的发展和应用，美国、德国、日

40、本等国都研制了用于货物列车的电空制动装置。我国重载铁路目前已引进ECP重载列车电控空气制动系统并进行试验，动车组（客车）就采用电空制动装置,102,重载运输对铁路站场改造的要求,重载运输对列车制动系统的要求为保证重载列车正常的接发、通过、办理相关技术作业，重载运输相关车站的站场配置和线路有效长度应能满足列车牵引长度的要求，能保证重载列车的停靠和作业。如整列式重载列车的到、发、解、编和途中越行及技检作业；组合式重载列车的合并、分解和途中越行及技检作业；单元式重载列车的到发和装卸作业等,103,铁路选线动力学,104,铁路选线动力学研究的内容,主要课题牵引计算时间、距离、能耗主要技术标准允许值最小

41、曲线半径、最大坡度线路技术参数允许值缓和曲线、夹直线、坡段长度、坡度代数差、竖曲线半径及长度等空间线形组合平面曲线与直线长度、纵断面坡段与竖曲线长度、平面与纵断面组合、空间线形与桥隧构造物的组合、空间线形与轨道设备的组合等,105,铁路选线动力学研究的内容,动力特性指标旅客舒适度车辆纵向加速度、横向加速度、垂向加速度加速度时变率组合加速度及其时变率安全度车辆脱轨条件列车脱钩条件车辆纵向相对位移车辆垂向相对位移车辆横向相对位移,106,铁路选线动力学模型,质点模型将列车视为全部质量集中于列车质点处列车连续模型将列车视为质量均匀分布的连续杆构，研究列车运动力学问题,107,铁路选线动力学模型,列车

42、离散模型列车稳态模型 列车在常力或缓变力的作用下作等速或等加速运动时，列车单元之间没有或几乎没有相对位移，从而列车运行状态平稳，不会发生纵向冲击运动。,108,铁路选线动力学模型,列车离散模型列车准动态模型准动态模型是介于稳态模型和动态模型之间的仿真模型。它以前两种模型为基础，并吸收它们的优点。当列车中不发生冲击作用时，它用稳态模型快速计算车钩力，而当有冲击发生时,则按动态方法计算冲击力。故准动态模型比稳态模型更为完善，比动态模型更为实用。,109,铁路选线动力学模型,列车离散模型列车准动态模型准动态模型是介于稳态模型和动态模型之间的仿真模型。它以前两种模型为基础，并吸收它们的优点。当列车中不

43、发生冲击作用时，它用稳态模型快速计算车钩力，而当有冲击发生时,则按动态方法计算冲击力。故准动态模型比稳态模型更为完善，比动态模型更为实用。,110,铁路选线动力学模型,车辆实体模型以单个车辆视为钢体，研究车辆-线路动力学问题单轮对简化模型转向架半车模型整车模型,111,铁路选线动力学仿真系统,线路技术条件动力分析系统 1理论圆曲线上的计算结果(1)未被平衡离心加速度，评价旅客舒适程度；(2)轴横向力，评价列车对轨排的横向冲击，检算轨排抗力；(3)轮横向力，评价列车对轨排的横向中击，检算扣件抗力；(4)脱轨系数，评价列车运行平稳性，检验车轮缘是否会在横向力作用下爬上轨头而脱轨；(5)减载率，评价

44、列车运行平稳性，检验车辆是否会因一侧车轮减载过大而脱轨。,112,铁路选线动力学仿真系统,线路技术条件动力分析系统 2考虑轨道不平顺的圆曲线技术条件评价在理论曲线的基础上考虑实际线路的水平、横向和垂向不平顺3考虑轨道不平顺和风力的圆曲线技术条件评价计算在理论曲线的基础上，考虑线路的水平、横向和垂向不平顺，并考虑侧向风(风速22ms)的影响，进行分析计算，对各项动力学参数进行分析评价。,113,铁路选线动力学仿真系统,列车纵向运动仿真系统（一）牵引计算 确定某时、某处或某种速度对应下单元及列车的各种力的取值。确定某种机型、某种限制坡度所对应的列车牵引质量，及起动条件限制、到发线有效长条件限制等各

45、种限制条件下牵引质量的检算功能。确定列车运行过程中速度、距离、时间三者间的关系，V-S曲线、S-t曲线。确定功能及燃料消耗。,114,铁路选线动力学仿真系统,列车纵向运动仿真系统（二）列车运行及操纵 进行列车自动停车仿真。进行列车自动控制仿真。列车运行工况及转换仿真。,115,铁路选线动力学仿真系统,列车纵向运动仿真系统（三）线路系统计算、分析线路平面参数（如曲线半径、曲线偏角、缓和曲线等）对列车纵向力的影响，为确定平面参数及设计标准服务。计算、分析线路纵断面参数（如坡度代数差、坡段长度、竖曲线半径）对列车纵向力的影响，用以评价、改进线路设计和确走纵断面设计标准。,116,基于科学计算可视化的线路动力仿真分析,