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文檔簡介
1什么叫鐵路運量?
即鐵路運輸生產量,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,不能調撥。一、鐵路運量1什么叫鐵路運量?即鐵路運輸生產量,是人和物的位1(1)按運輸性質分①客運量②貨運量
2鐵路運量如何分類?(1)按運輸性質分2鐵路運量如何分類?2(2)按運量與設計線的關系
①直通運量
②地方運量
(2)按運量與設計線的關系3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中客貨運量通過設計線運送的有利區域范圍。直通吸引范圍內產生的運量為直通運量。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中客貨4地方吸引范圍地方吸引范圍是在設計線經行地區內,客貨運量由設計線運送的有利區域范圍,運量包括運出、運入和在本線裝卸的貨物。地方吸引范圍內產生的運量為地方運量。地方吸引范圍地方吸引范圍是在設計線經行地區內,客貨運量由設計5貨物或人全程運輸AB貨物或人非全程運輸ABDEC直通運輸地方運輸貨物或人全程運輸AB貨物或人非全程運輸ABDEC直通運輸地方6(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(3)按運量方向行別:7(4)按運量發生年代
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)(4)按運量發生年代81)客貨運量是設計鐵路能力的依據;
(鐵路能力不應小于調查或預測的客貨運量。)2)客貨運量是評價鐵路經濟效益的基礎;
(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)客貨運量是設計鐵路能力的依據;3客貨運量的意義9(1)直通貨運量根據國家計劃部門制定的地區間物資交流規劃,分析直通吸引范圍內的物資供求情況,分上、下行匯總得到。4客貨運量的調查與預測(2)地方貨運量可按照產銷運平衡法,估算各運品的鐵路運量。(3)設計線遠期運量的預測尚缺乏成熟經驗。一般多比照條件接近的既有鐵路并結合設計線近期的調查運量來預測。(1)直通貨運量根據國家計劃部門制定的地區間物資交流規劃,分10貨流示意圖通過調查和預測,將直通貨運量和地方貨運量匯總,可繪出貨流示意圖。貨流示意圖通過調查和預測,將直通貨運量和地方貨運量匯總,可繪11①貨運量貨運量是設計線(或區段)一年內單方向需要運輸的貨物噸數,應按設計線(或區段)上下行分別計算。5常用運量參數(Ci指某種貨物的年貨運量。)
分別得到上行運量、下行運量
①貨運量5常用運量參數(Ci指某種貨物的年貨運量。)12
貨運周轉量是設計線(或區段)一年內所完成的貨運工作量,可根據單方向一年內各種貨運量Ci(萬t/a)與相應的運輸距離Li(km)乘積之和按下式計算。②貨物周轉量體現為工作量,上下行分別計算貨運周轉量是設計線(或區段)一年內所完成的貨13(L
指設計線(或區段)的長度。)
③貨運密度貨運密度是設計線(或區段)每km的平均貨物周轉量。平均工作量,上下行分別都有(L指設計線(或區段)的長度。)③貨運密度貨運密度是設14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
(設計線上下行的貨運量不均衡時,應區分為輕車方向和重車方向。)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15(由于生產和消費的季節性等原因,設計線的貨運量在一年內各月份并不相等。設計線必須完成運量最大月份的運輸任務,所以在計算鐵路能力時,應考慮貨運波動系數的影響。)
5)貨運波動系數
一年內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。(由于生產和消費的季節性等原因,設計線的貨運量在一年內各月份16零擔列車:運送地方零散貨物的列車;
(在中間站辦理零散貨物的裝卸,一般運行于一個區段內。)
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。零擔貨物每批件數不得超過300件。6列車分類零擔列車:運送地方零散貨物的列車;6列車分類172)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,一般運行于一個區段內。)
兩節車體(箱)結合(連接)和分離(脫開)叫摘掛列車。車輛、車廂2)摘掛列車:運送地方整車貨物的列車;兩節183)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。)3)快運貨物列車:運送鮮活或易腐貨物的列車。194)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!4)旅客列車請講教師與學生的故事!20①運量的變化規律7設計年度
設計線交付運營后,客貨運量是隨著國民經濟的發展逐年增長的。②使鐵路能力適應運量的變化規律
設計線的能力必須與之適應。①運量的變化規律7設計年度設計線交付運21③設計年度的意義鐵路的建筑物和設備,根據設計年度的運量分期加強,使鐵路設施的能力與運量增長相適應,這樣既能滿足日益增長的運輸需求,又可節約初期投資。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。③設計年度的意義提示:必須有一定富裕,以避免頻繁改擴建。221)通過能力單線鐵路:每晝夜可以通過的列車對數雙線鐵路:每晝夜每一方向可以通過的列車數
2)輸送能力
鐵路單方向每年能運送的貨物噸數。
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計能力3)需要的能力要求鐵路完成的運輸任務(小于輸送能力)1)通過能力二、通過能力1基本概念通過能力和輸送能力鐵路本23
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的基礎。)2
列車運行圖(1)概念列車運行圖是表示列車運營情況的示意圖。2列車運行圖(1)24單線非平行運行圖單線非平行運行圖25假設:1)全為直通貨物列車
2)往返成對
3)同區間同方向等速
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假設:1)全為直通貨物列車(2)單線平行成對運行圖單線平行263
列車運行速度
鐵路選線設計中所涉及到的列車運行速度有下列幾種。
(1)旅客列車設計行車速度Vmax
它是根據運輸需求、鐵路等級、正線數目、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。設計線各路段中的旅客列車設計行車速度的最大值稱為設計線旅客列車最高設計行車速度,以Vmax(km/h)表示。3列車運行速度鐵路選線設計中所涉及到的列車27(2)走行速度VZ
列車在區段內運行,按所有中間車站不停車通過所計算的區段平均速度,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(2)走行速度VZ
考慮起動附加時分考慮停車附加時分中間28(3)技術速度VJS
列車在區段內運行,計入中間車站停車的起停附加時分所計算的區段平均速度,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(3)技術速度VJS考慮起動附加時分考慮停車附加時分所有中29(4)旅行(區段)速度VL列車在區段內運行,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段平均速度??紤]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。(4)旅行(區段)速度VL考慮起動附加時分考慮停車附加時分中30
用途及計算方法:
旅行速度在選線設計中用途廣泛。運營部門可根據繪出的非平行運行圖,用區段內列車的旅行時分推算,設計部門則用旅速系數推算。
旅速系數βL:
是旅行速度VL和走行速度VZ的比值,故
VL
=βL×VZ
在選線設計時,可采用經驗數據。用途及計算方法:31
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和兩端車站接發列車的車站作業間隔時分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32式中:1440——每一晝夜的分鐘數。TT——日均綜合維修“天窗”時間,電力牽引取90min,內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、牽引質量以及機車類型和制動條件等因素有關。
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間發出另一列車時的最小間隔時分。
單線N的計算公式:式中:
單線N的計算公式:33
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。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34tH——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間發出另一列車時的最小間隔時分。等待開通進路(與對方車站聯絡、扳道岔、開放信號、發出指令)等待開通進路(與對方車站聯絡、扳道岔、開放信號、發出指令)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35tB和tH與車站信聯閉類型、股道數目和作業性質等因素有關。聯鎖請看錄像1、閉塞請看錄像2。選線設計時,可采用下表數據。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自動閉塞與調度集中3~50.5~1.0車站作業間隔時分(min)tB和tH與車站信聯閉類型、股道數目和作業性36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(或區段)的通過能力要受到它的控制,稱為控制站間。全線(或區段)的通過能力,應按控制站間的運行圖周期計算。瓶頸的問題1500min15min15min15min單線控制站間的概念瓶頸的問題1500min15min15min137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連發雙線平行運行圖tL式中t——為普通貨物列車站間單方向走行時分(min)(238②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每一閉塞分區最多只有一列列車②自動閉塞計算公式:式中I——同向列車追蹤間隔時分(m39三、輸送能力NH——折算的普通貨物列車對數(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量。β——貨物波動系數,由經濟調查確定,通??扇?.15。365——一年共365天。1輸送能力C的計算公式三、輸送能力NH——折算的普通貨物列車對數(對/d);把旅客40輸送能力——鐵路單方向每年能運送的貨物噸數。每天運輸的貨物噸數(t/d)每年運輸的貨物噸數(t/a)每年運輸的貨物兆噸數(Mt/a)考慮貨運波動系數的每年運輸貨物兆噸數(Mt/a)輸送能力計算公式輸送能力——鐵路單方向每年能運送的貨物噸數。每天運輸的貨物噸41引申說明:1)鐵路設計完成后,區間走行時分即得到確定,可求出N,進一步得到C;2)設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間走行時分。NH還沒有解決,怎么辦?引申說明:2)設計前已知客貨運量要求,可求需求的N,進一步42NH還沒有解決,怎么辦?NH還沒有解決,怎么辦?43式中
N——通過能力(對/d)
α——通過能力儲備系數(保證國民經濟、軍列等特殊運輸的需要,保證及時調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(對/d)
εK、εKH、εL、εZ——旅客、快貨、零擔、摘掛列車的扣除系數,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列車對數計算①通過能力要考慮儲備系數和各種車輛的扣除系數式中2列車對數計算①通過能力要考慮儲備系數和各種車輛的扣44
式中
μKH、μL、μZ——快運貨物、零擔、摘掛列車的貨物質量與普通貨物列車質量的比值,稱為滿軸系數。其值可根據設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
②其它貨物列車按載貨量折算成普通貨物列車計算45③考慮三個系數后即得到折算的普通貨物列車對數三個系數:能力儲備系數、扣除系數和滿軸系數中的NH得到解決至此,③考慮三個系數后即得到折算的普通貨物列車對數三個系數:能46
(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標準1鐵路等級(鐵路的基本標準)四、鐵路等級與主要技術標準1鐵路472)等級劃分標準
《線規》規定:新建和改建鐵路(或區段)的等級,應根據其在鐵路網中的作用、性質和遠期客貨運量確定,并應符合下列規定:2)等級劃分標準《線規》規定:新建和改建鐵路48②II級鐵路網中起骨干作用的鐵路,遠期年客貨運量小于20Mt者;或鐵路網中起聯絡、輔助作用的鐵路,遠期年客貨運量大于或等于10Mt者;③III級為某一區域服務具有地區運輸性質的鐵路,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《鐵路技術管理規程》中取消了III級。
④客運專線等級
①I級鐵路網中起骨干作用的鐵路,遠期年客貨運量大于或等于20Mt者:②II級③III級④客運專線等級①I49
鐵路主要技術標準包括:正線數目、限制坡度、最小曲線半徑、車站分布、到發線有效長度、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,一條鐵路的能力設計,實質上是選定主要技術標準。同時這些標準對設計線的工程造價和運營質量有重大影響,并且是確定設計線一系列工程標準和設備類型的依據,故稱鐵路主要技術標準。工程標準(固定設備標準):正線數目、限制坡度、最小曲線半徑、車站分布、到發線有效長度——建成后很難改變技術裝備類型: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鐵路主要技術標準鐵路主要技術標準包括:正線數目、限制坡度、最小曲線50選定標準的意義?選定標準時應注意什么問題?選定鐵路主要技術標準是設計鐵路的基本決策,應根據國家要求的年輸送能力和確定的鐵路等級,在設計中綜合考慮沿線資源分布、國家科技發展規劃和技術政策,并結合設計線的地形、地質、氣象等自然條件,經過技術和經濟上的論證比選,慎重確定,以保證技術上先進、經濟上合理、標準間協調。
選定標準的意義?選定標準時應注意什么問題?51C受N、G、V三者的影響,考慮標準時,應注意哪些標準對這三種標準各有什么影響。C受N、G、V三者的影響,考慮標準時,應注意哪些標準對這三種521)影響牽引噸數的主要技術標準牽引種類與機車類型我國鐵路的三種牽引類型:電力、內燃和蒸汽。電力機車有韶山系列,內燃機車有東風系列。牽引種類應根據路網的牽引電力規劃、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優先采用電力牽引。機車類型應根據牽引種類、運輸需求以及與線路平、縱斷面標準相協調的原則,結合車站分布和鄰線的牽引質量,經技術經濟比選確定。
1)影響牽引噸數的主要技術標準53②限制坡度限制坡度是設計線單機牽引時限制列車牽引質量的最大坡度。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、運營支出和經濟效益,是鐵路全局性技術標準。③到發線有效長度到發線有效長度是車站到發線能停放貨物列車而不影響相鄰股道作業的最大長度。它對貨物列車長度(即牽引噸數)起限制作用。
②限制坡度542)影響通過能力的主要技術標準①正線數目
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,并應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
2)影響通過能力的主要技術標準55閉塞方式
鐵路為了保證行車安全、提高運輸效率,利用信號設備等來管理列車在站間運行的方法。
a電氣路鑒
現在已經基本上不用。
b半自動閉塞
閉塞機與信號機發生聯鎖作用的一種閉塞方式。
閉塞方式56c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自動閉塞與調度集中配合
所有車站的道岔和信號,均由調度員實行遠程集中控制。
e行車指揮自動化
在調度集中的基礎上,利用電子計算機進行列車調度工作,構成行車調度自動控制系統。
c自動閉塞57①最小曲線半徑:
最小曲線半徑設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、旅客舒適等行車質量指標,而且影響行車速度、運行時間等運營技術指標和工程投資、運營支出和經濟效益等經濟指標。它根據鐵路等級、路段旅客列車設計行車速度和工程條件比選確定,且不得小于《線規》規定值。
3)影響運行速度的主要技術標準①最小曲線半徑:3)影響運行速度的主要技術標準58②機車交路:鐵路上運轉的機車都在一定的區段內往行駛。機車往返行駛的區段稱為機車交路,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段站。3)牽引種類4)機車類型
②機車交路:59①機車交路類型長交路:一個單程交路由一班乘務組承擔。短交路:一個往返交路由一班乘務組承擔。超長交路:一個單程交路由兩班乘務組承擔。
4)影響機車交路形式的因素①機車交路類型4)影響機車交路形式的因素60②機車運轉方式肩回式:機車返回區段站均要入段整備。
循環式:機車在相鄰兩個短交路內往返行駛,在區段站上機車不摘鉤在到發線上整備。半循環式:機車在相鄰兩個短交路內往返行駛,每一循環入段整備一次。
②機車運轉方式61(d)半循環式短交路;(c)循環式短交路(a)肩回式短交路;(b)肩回式長交路;(d)半循環式短交路;(c)循環式短交路(a)肩回式短62(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(e)兩處駐班制超長交路;(f)中途駐班制超長交路;(g63乘務制度包乘制:機車由固定的乘務組駕駛。輪乘制:機車不固定包乘組,由不同乘務組分段輪流駕駛,相應采用超長交路,適用于電力和內燃牽引。
乘務制度643鐵路主要技術標準綜合優化方法的基本原理
(1)主要技術標準綜合優化方法的特點主要技術標準選擇的傳統方法是單因素(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,故僅能在數個方案中選擇其中相對經濟的可行解,經濟效果不顯著。
實際上,許多標準間是相互關聯的,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,從而可相互聯系在一起,綜合對工程量、運營費及運能起作用。綜合優化方法的基本出發點在于:以最少的投入(工程費、運營支出)獲取最大的產出(運能),以取得最佳的綜合經濟效益。這種方法可一次優選出相互匹配的多項標準,且以計算機為工具,以最優化技術自動選優,故可提高決策效率。3鐵路主要技術標準綜合優化方法的基本原理65
(2)主要技術標準綜合優化方法的基本思路
主要技術標準中有的屬于固定設備(土建工程)的標準,如鐵路等級、正線數目、限坡、最小曲線半徑、到發線有效長、車站分布等;有的屬于移動設備標準,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,即投入產出率不同,兩者的協調配合無疑是提高經濟效益的關鍵。
過去:我國移動設備落后,蒸汽機車占主導地位,電力、內燃機車功率小,且品種單一,在復雜的地形條件下,不得不以提高固定設備標準(如采用小限坡等)的高昂代價來遷就落后的移動設備,以滿足運能需要。這種設計思路導致在困難山區大量展線,增大工程投資和運營支出,經濟效益差。
目前:1988年蒸汽機車停產,電力、內燃機車已分別形成不同軸數與功率的系列。車輛性能改善。先進的閉塞方式日漸普遍采用。移動設備的技術進步,為鐵路設計奠定了雄厚的物質基礎。設計思路應不失時機地轉變為:“線路標準適應地形,固定設備與移動設備協調配套”的新思路。(2)主要技術標準綜合優化方法的基本思路66(3)主要技術標準綜合優化方法的基本原理綜合優化方法是實現“固定設備與移動設備協調配套”新思路的手段,其基本原理如下。
①變量選擇
首先根據系統工程的方法,在系統分析基礎上,確定對工程費、運營費及運輸能力影響大的因素(標準)作為設計變量。如鐵路等級、正線數目、機車類型;機車臺數、有效長度、站間距離(或時分)、閉塞方式等;地形類別對工程費影響顯著,也可引為變量。取值范圍小的標準,如鐵路等級、正線數目、閉塞方式及地形類型等可取作參變量;
鐵路能力與技術標準課件67②建立模型建立工程費、運營費與變量關系的數學模型建立目標函數數學模型建立約束條件的數學模型建立綜合優化的數學模型②建立模型68③優化方法的選擇
優化方法應根據數模的性質、變量的多少及解法的穩定性等條件選用。鑒于本優化問題模型極為復雜,屬非線性混合離散變量的約束優化問題,因函數求導困難,變量數目不多,故可選用直接解法,為求全局最優解,利用計算機作窮盡搜索。大量電算表明:采用大功率機車或加力牽引來克服陡峻的地形障礙,使線路坡度標準適應地形,以減少展線、降低工程造價和運營支出,是提高經濟效益的最佳決策。這一規律證明了:“線路標準適應地形,固定設備與移動設備協調配套”的設計思路的正確性。
③優化方法的選擇大量電算表明:采用大功率機691)客貨運量調查的意義。2)常用運量參數有哪些?3)什么叫做直通運輸?什么叫做地方運輸?4)通過能力與鐵路輸送能力的概念及其區別。5)鐵路的基本標準是什么?其主要技術標準有哪些?6)站間往返走行時分、對向列車不同時到達間隔時分、車站會車間隔時分的概念。
五、作業1)客貨運量調查的意義。五、作業701什么叫鐵路運量?
即鐵路運輸生產量,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,不能調撥。一、鐵路運量1什么叫鐵路運量?即鐵路運輸生產量,是人和物的位71(1)按運輸性質分①客運量②貨運量
2鐵路運量如何分類?(1)按運輸性質分2鐵路運量如何分類?72(2)按運量與設計線的關系
①直通運量
②地方運量
(2)按運量與設計線的關系73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中客貨運量通過設計線運送的有利區域范圍。直通吸引范圍內產生的運量為直通運量。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中客貨74地方吸引范圍地方吸引范圍是在設計線經行地區內,客貨運量由設計線運送的有利區域范圍,運量包括運出、運入和在本線裝卸的貨物。地方吸引范圍內產生的運量為地方運量。地方吸引范圍地方吸引范圍是在設計線經行地區內,客貨運量由設計75貨物或人全程運輸AB貨物或人非全程運輸ABDEC直通運輸地方運輸貨物或人全程運輸AB貨物或人非全程運輸ABDEC直通運輸地方76(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(3)按運量方向行別:77(4)按運量發生年代
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)(4)按運量發生年代781)客貨運量是設計鐵路能力的依據;
(鐵路能力不應小于調查或預測的客貨運量。)2)客貨運量是評價鐵路經濟效益的基礎;
(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)客貨運量是設計鐵路能力的依據;3客貨運量的意義79(1)直通貨運量根據國家計劃部門制定的地區間物資交流規劃,分析直通吸引范圍內的物資供求情況,分上、下行匯總得到。4客貨運量的調查與預測(2)地方貨運量可按照產銷運平衡法,估算各運品的鐵路運量。(3)設計線遠期運量的預測尚缺乏成熟經驗。一般多比照條件接近的既有鐵路并結合設計線近期的調查運量來預測。(1)直通貨運量根據國家計劃部門制定的地區間物資交流規劃,分80貨流示意圖通過調查和預測,將直通貨運量和地方貨運量匯總,可繪出貨流示意圖。貨流示意圖通過調查和預測,將直通貨運量和地方貨運量匯總,可繪81①貨運量貨運量是設計線(或區段)一年內單方向需要運輸的貨物噸數,應按設計線(或區段)上下行分別計算。5常用運量參數(Ci指某種貨物的年貨運量。)
分別得到上行運量、下行運量
①貨運量5常用運量參數(Ci指某種貨物的年貨運量。)82
貨運周轉量是設計線(或區段)一年內所完成的貨運工作量,可根據單方向一年內各種貨運量Ci(萬t/a)與相應的運輸距離Li(km)乘積之和按下式計算。②貨物周轉量體現為工作量,上下行分別計算貨運周轉量是設計線(或區段)一年內所完成的貨83(L
指設計線(或區段)的長度。)
③貨運密度貨運密度是設計線(或區段)每km的平均貨物周轉量。平均工作量,上下行分別都有(L指設計線(或區段)的長度。)③貨運密度貨運密度是設84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
(設計線上下行的貨運量不均衡時,應區分為輕車方向和重車方向。)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85(由于生產和消費的季節性等原因,設計線的貨運量在一年內各月份并不相等。設計線必須完成運量最大月份的運輸任務,所以在計算鐵路能力時,應考慮貨運波動系數的影響。)
5)貨運波動系數
一年內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。(由于生產和消費的季節性等原因,設計線的貨運量在一年內各月份86零擔列車:運送地方零散貨物的列車;
(在中間站辦理零散貨物的裝卸,一般運行于一個區段內。)
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。零擔貨物每批件數不得超過300件。6列車分類零擔列車:運送地方零散貨物的列車;6列車分類872)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,一般運行于一個區段內。)
兩節車體(箱)結合(連接)和分離(脫開)叫摘掛列車。車輛、車廂2)摘掛列車:運送地方整車貨物的列車;兩節883)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。)3)快運貨物列車:運送鮮活或易腐貨物的列車。894)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!4)旅客列車請講教師與學生的故事!90①運量的變化規律7設計年度
設計線交付運營后,客貨運量是隨著國民經濟的發展逐年增長的。②使鐵路能力適應運量的變化規律
設計線的能力必須與之適應。①運量的變化規律7設計年度設計線交付運91③設計年度的意義鐵路的建筑物和設備,根據設計年度的運量分期加強,使鐵路設施的能力與運量增長相適應,這樣既能滿足日益增長的運輸需求,又可節約初期投資。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。③設計年度的意義提示:必須有一定富裕,以避免頻繁改擴建。921)通過能力單線鐵路:每晝夜可以通過的列車對數雙線鐵路:每晝夜每一方向可以通過的列車數
2)輸送能力
鐵路單方向每年能運送的貨物噸數。
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計能力3)需要的能力要求鐵路完成的運輸任務(小于輸送能力)1)通過能力二、通過能力1基本概念通過能力和輸送能力鐵路本93
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的基礎。)2
列車運行圖(1)概念列車運行圖是表示列車運營情況的示意圖。2列車運行圖(1)94單線非平行運行圖單線非平行運行圖95假設:1)全為直通貨物列車
2)往返成對
3)同區間同方向等速
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假設:1)全為直通貨物列車(2)單線平行成對運行圖單線平行963
列車運行速度
鐵路選線設計中所涉及到的列車運行速度有下列幾種。
(1)旅客列車設計行車速度Vmax
它是根據運輸需求、鐵路等級、正線數目、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。設計線各路段中的旅客列車設計行車速度的最大值稱為設計線旅客列車最高設計行車速度,以Vmax(km/h)表示。3列車運行速度鐵路選線設計中所涉及到的列車97(2)走行速度VZ
列車在區段內運行,按所有中間車站不停車通過所計算的區段平均速度,可由牽引計算得到。考慮起動附加時分考慮停車附加時分中間車站均不停車通過(2)走行速度VZ
考慮起動附加時分考慮停車附加時分中間98(3)技術速度VJS
列車在區段內運行,計入中間車站停車的起停附加時分所計算的區段平均速度,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(3)技術速度VJS考慮起動附加時分考慮停車附加時分所有中99(4)旅行(區段)速度VL列車在區段內運行,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段平均速度??紤]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。(4)旅行(區段)速度VL考慮起動附加時分考慮停車附加時分中100
用途及計算方法:
旅行速度在選線設計中用途廣泛。運營部門可根據繪出的非平行運行圖,用區段內列車的旅行時分推算,設計部門則用旅速系數推算。
旅速系數βL:
是旅行速度VL和走行速度VZ的比值,故
VL
=βL×VZ
在選線設計時,可采用經驗數據。用途及計算方法:101
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和兩端車站接發列車的車站作業間隔時分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102式中:1440——每一晝夜的分鐘數。TT——日均綜合維修“天窗”時間,電力牽引取90min,內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、牽引質量以及機車類型和制動條件等因素有關。
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間發出另一列車時的最小間隔時分。
單線N的計算公式:式中:
單線N的計算公式:103
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。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104tH——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間發出另一列車時的最小間隔時分。等待開通進路(與對方車站聯絡、扳道岔、開放信號、發出指令)等待開通進路(與對方車站聯絡、扳道岔、開放信號、發出指令)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105tB和tH與車站信聯閉類型、股道數目和作業性質等因素有關。聯鎖請看錄像1、閉塞請看錄像2。選線設計時,可采用下表數據。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自動閉塞與調度集中3~50.5~1.0車站作業間隔時分(min)tB和tH與車站信聯閉類型、股道數目和作業性106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(或區段)的通過能力要受到它的控制,稱為控制站間。全線(或區段)的通過能力,應按控制站間的運行圖周期計算。瓶頸的問題1500min15min15min15min單線控制站間的概念瓶頸的問題1500min15min15min1107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連發雙線平行運行圖tL式中t——為普通貨物列車站間單方向走行時分(min)(2108②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每一閉塞分區最多只有一列列車②自動閉塞計算公式:式中I——同向列車追蹤間隔時分(m109三、輸送能力NH——折算的普通貨物列車對數(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量。β——貨物波動系數,由經濟調查確定,通??扇?.15。365——一年共365天。1輸送能力C的計算公式三、輸送能力NH——折算的普通貨物列車對數(對/d);把旅客110輸送能力——鐵路單方向每年能運送的貨物噸數。每天運輸的貨物噸數(t/d)每年運輸的貨物噸數(t/a)每年運輸的貨物兆噸數(Mt/a)考慮貨運波動系數的每年運輸貨物兆噸數(Mt/a)輸送能力計算公式輸送能力——鐵路單方向每年能運送的貨物噸數。每天運輸的貨物噸111引申說明:1)鐵路設計完成后,區間走行時分即得到確定,可求出N,進一步得到C;2)設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間走行時分。NH還沒有解決,怎么辦?引申說明:2)設計前已知客貨運量要求,可求需求的N,進一步112NH還沒有解決,怎么辦?NH還沒有解決,怎么辦?113式中
N——通過能力(對/d)
α——通過能力儲備系數(保證國民經濟、軍列等特殊運輸的需要,保證及時調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(對/d)
εK、εKH、εL、εZ——旅客、快貨、零擔、摘掛列車的扣除系數,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列車對數計算①通過能力要考慮儲備系數和各種車輛的扣除系數式中2列車對數計算①通過能力要考慮儲備系數和各種車輛的扣114
式中
μKH、μL、μZ——快運貨物、零擔、摘掛列車的貨物質量與普通貨物列車質量的比值,稱為滿軸系數。其值可根據設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
②其它貨物列車按載貨量折算成普通貨物列車計算115③考慮三個系數后即得到折算的普通貨物列車對數三個系數:能力儲備系數、扣除系數和滿軸系數中的NH得到解決至此,③考慮三個系數后即得到折算的普通貨物列車對數三個系數:能116
(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標準1鐵路等級(鐵路的基本標準)四、鐵路等級與主要技術標準1鐵路1172)等級劃分標準
《線規》規定:新建和改建鐵路(或區段)的等級,應根據其在鐵路網中的作用、性質和遠期客貨運量確定,并應符合下列規定:2)等級劃分標準《線規》規定:新建和改建鐵路118②II級鐵路網中起骨干作用的鐵路,遠期年客貨運量小于20Mt者;或鐵路網中起聯絡、輔助作用的鐵路,遠期年客貨運量大于或等于10Mt者;③III級為某一區域服務具有地區運輸性質的鐵路,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《鐵路技術管理規程》中取消了III級。
④客運專線等級
①I級鐵路網中起骨干作用的鐵路,遠期年客貨運量大于或等于20Mt者:②II級③III級④客運專線等級①I119
鐵路主要技術標準包括:正線數目、限制坡度、最小曲線半徑、車站分布、到發線有效長度、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,一條鐵路的能力設計,實質上是選定主要技術標準。同時這些標準對設計線的工程造價和運營質量有重大影響,并且是確定設計線一系列工程標準和設備類型的依據,故稱鐵路主要技術標準。工程標準(固定設備標準):正線數目、限制坡度、最小曲線半徑、車站分布、到發線有效長度——建成后很難改變技術裝備類型: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鐵路主要技術標準鐵路主要技術標準包括:正線數目、限制坡度、最小曲線120選定標準的意義?選定標準時應注意什么問題?選定鐵路主要技術標準是設計鐵路的基本決策,應根據國家要求的年輸送能力和確定的鐵路等級,在設計中綜合考慮沿線資源分布、國家科技發展規劃和技術政策,并結合設計線的地形、地質、氣象等自然條件,經過技術和經濟上的論證比選,慎重確定,以保證技術上先進、經濟上合理、標準間協調。
選定標準的意義?選定標準時應注意什么問題?121C受N、G、V三者的影響,考慮標準時,應注意哪些標準對這三種標準各有什么影響。C受N、G、V三者的影響,考慮標準時,應注意哪些標準對這三種1221)影響牽引噸數的主要技術標準牽引種類與機車類型我國鐵路的三種牽引類型:電力、內燃和蒸汽。電力機車有韶山系列,內燃機車有東風系列。牽引種類應根據路網的牽引電力規劃、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優先采用電力牽引。機車類型應根據牽引種類、運輸需求以及與線路平、縱斷面標準相協調的原則,結合車站分布和鄰線的牽引質量,經技術經濟比選確定。
1)影響牽引噸數的主要技術標準123②限制坡度限制坡度是設計線單機牽引時限制列車牽引質量的最大坡度。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、運營支出和經濟效益,是鐵路全局性技術標準。③到發線有效長度到發線有效長度是車站到發線能停放貨物列車而不影響相鄰股道作業的最大長度。它對貨物列車長度(即牽引噸數)起限制作用。
②限制坡度1242)影響通過能力的主要技術標準①正線數目
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,并應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
2)影響通過能力的主要技術標準125閉塞方式
鐵路為了保證行車安全、提高運輸效率,利用信號設備等來管理列車在站間運行的方法。
a電氣路鑒
現在已經基本上不用。
b半自動閉塞
閉塞機與信號機發生聯鎖作用的一種閉塞方式。
閉塞方式126c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自動閉塞與調度集中配合
所有車站的道岔和信號,均由調度員實行遠程集中控制。
e行車指揮自動化
在調度集中的基礎上,利用電子計算機進行列車調度工作,構成行車調度自動控制系統。
c自動閉塞127①最小曲線半徑:
最小曲線半徑設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、旅客舒適等行車質量指標,而且影響行車速度、運行時間等運營技術指標和工程投資、運營支出和經濟效益等經濟指標。它根據鐵路等級、路段旅客列車設計行車速度和工程條件比選確定,且不得小于《線規》規定值。
3)影響運行速度的主要技術標準①最小曲線半徑:3)影響運行速度的主要技術標準128②機車交路
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