交通运输概论—第四章.ppt

交通运输系李杰 第四章铁路运输 铁路运输是用机车牵引车辆 行驶于铺设着钢轨的线路上的一种运输方式 中国铁路概况 我国铁路2006 2006年 我国铁路以占世界铁路 的营业里程完成了世界铁路1 4的运输量 创造了四个世界第一 旅客周转量世界第一 2006年我国铁路完成旅客周转量6622亿人公里比第二位的印度高出近900亿人公里 是美国 俄罗斯两国总和的3 8倍 是日本的2 7倍 货物发送量世界第一 2006年我国铁路完成货物发送量28 7亿吨 比第二位的美国多运近10亿吨 是俄罗斯的2倍多 印度的4 8倍 换算周转量世界第一 我国铁路完成换算周转量28569亿吨公里 比第二位的美国高1300亿吨公里 是俄罗斯的1 5倍 印度的2 9倍 日本的10 6倍 铁路运输密度世界第一 我国铁路运输密度达到3677万吨公里 公里 是第二位俄罗斯的1 6倍 是美国的3 7倍 日本的2 7倍 印度的2 4倍 全国铁路货运总发送量 全国铁路货运总周转量 全国铁路分品类发送量 全国铁路旅客发送量 全国铁路旅客周转量 全国铁路总换算周转量 换算周转量是以吨公里表示铁路总运输量的指标 通常指某铁路处 局 报告期所完成的全部货物周转量和旅客周转量的总和 其计算公式 换算周转量 货物周转量 旅客周转量 货物吨公里 旅客人公里 在看到运输效率世界最高的同时 也要看到铁路滞后于国民经济和社会发展的现实 到2006年底 我国铁路运营里程为7 66万公里 人均不到5 9厘米 不及一根香烟长 在客运方面 我国铁路每天提供的席位为242万多个 但春运期间运输客流是这个数字的两倍 中国铁路迫切需要加快发展 铁路已基本形成覆盖全国的干线网络 但负荷依然沉重铁路在我国各交通运输方式中占据重要地位我国铁路发展水平低 1 1中国铁路发展现状 铁路已基本形成覆盖全国的干线网络 但负荷依然沉重 我国铁路已覆盖包括西藏自治区在内的各省 市 自治区 八纵八横 铁路运输通道已经初具规模 八纵 由京哈 沿海 京沪 京九 京广 大湛 包柳 兰昆组成 八横 由京兰 青藏铁路 煤运北 煤运南 陆桥 宁西 沿江 沪昆 西南出海组成 其中 东北地区 环渤海地区 中部地区 长三角 沿长江地区以及东南沿海地区铁路网结构较为完善 但随着区域经济的发展 主要干线运输能力紧张的问题仍然比较突出 而西北 西南和华南部分地区 地形复杂 交通基础设施比较落后 铁路运输能力严重不足 我国铁路路网状况 铁路在我国各交通运输方式中尤其是在100公里运程以上的中长途运输中占据重要地位 并且由于运能不足 目前的铁路运输量远不能满足我国经济发展需求 铁路提供的是低成本的运输方式 就长途客运而言 公路的舒适度显然不如火车 而飞机要做到大众化也很难 对货运来说 煤炭 石油等大宗货物的运输距离一般在100公里以上 而目前我国大宗货物的运输里面铁路运输量占了60 以上 因此铁路在综合交通体系中的地位一直是中长途运输中的骨干 铁路在我国各交通运输方式中占据重要地位 铁路在我国客货运输中的占比 中国铁路发展水平低 路网覆盖密度较低我国铁路建设起步比较晚 投入不足 另外由于我国幅员辽阔 地区间发展不均衡 路网密度与国际尤其是发达国家相比差距较大 1 截止2005年底 全国平均路网密度仅为78 6公里 万平方公里 其中东部地区路网密度在100 200公里 万平方公里之间 而西部地区则不足50公里 万平方公里 同样幅员辽阔的美国 平均路网密度约为291公里 万平方公里 为我国的3 7倍 2 就人均拥有量计算的路网密度来说 2005年底我国为0 6公里 万人 与印度相当 约为美国的1 16 俄罗斯的1 10 复线率和电气化率低 截止2005年底 我国铁路复线率33 9 电气化率26 7 而铁路系统发达的欧美国家 复线率和电气化率均在50 以上 而这两项指标的提高对于运输能力的提升是很关键的 中国铁路发展水平低 铁路运输负荷高 2005年我国铁路货运密度高达2747万吨公里 公里 是美国的3 2倍 而客运密度为803万人公里 公里 是俄罗斯的4 37倍 德国的4 17倍和法国3 27倍 援引铁道部总经济师黄民的话 中国铁路用占世界6 的营业里程完成了占世界24 的换算周转量 换算密度为世界平均水平的4倍 是世界上最繁忙的铁路 中国铁路发展水平低 一 铁路运输的主要优点 1 运输能力大 2 行驶具有自动控制性 3 运输成本低 4 环境污染小 5 受气候限制小 6 安全程度高 二 铁路运输的主要缺点1 固定资产投资大 回报率低 难以吸引投资2 设备庞大 不易维修3 运达速度慢 货损较高4 营运缺乏弹性 三 铁路运输的适用范围根据上述特点 铁路运输主要适用以下作业 1 大宗低值货物的中 长距离运输 也较适合散装货物 罐装货物 2 适于大量货物一次高效率运输 3 对于运费负担能力小 货物批量大 运输距离长的货物运输来说 运费比较便宜 铁路运输的基本设备 固定设备线路 车站 通信信号设备活动设备机车 客车 货车 铁路线路是由路基 桥隧建筑物 轨道组成的一个整体工程结构 一 路基路基的基本形式路基的基本形式 主要有路堤和路堑 路堤 铺设轨道的路基面高于天然地面时 路基以填筑的方式构成 这种路基称为路堤 路堑 当铺设轨道的路基面低于天然地面时 路基以开挖方式构成 这种路基称为路堑 线路 路基的排水设备为保持路基经常处于干燥 坚固和稳定的状态 路基上设有一套完整的排水设备 1 排除地面水设施 纵向排水沟 侧沟和截水沟等设施 2 排除地下水的设施 为了拦截地下水 降低地下水位 采用渗沟和渗管排水设施 钢轨一 作用 直接承受车轮的巨大压力并引导车轮运行方向 二 类型 以每米长度的重量表示 现行标准钢轨类型有 70kg m 60kg m 50kg m等三 长度 钢轨的标准长度为25m 12 5m两种 轨枕一 作用 支承钢轨 将钢轨传来的压力传递给道床 并且还可以保持钢轨位置和轨距 二 类型 木枕和钢筋混凝土枕 木枕 弹性好 重量轻 铺设更换方便 但消耗木材 使用寿命短 钢筋混凝土枕 使用寿命长 稳定性能高 养护工作量小等 三 长度 一般为2 5m 联结零件联结零件可分为接头联结零件和中间连接零件 1 接头联结零件作用 联结钢轨与钢轨间的接头 组成 鱼尾板 螺栓 螺帽 弹性垫圈等 中间联结零件作用 将钢轨紧扣在轨枕上 分类 木枕用和钢筋混凝土用 型弹条扣件 木枕用中间联结零件 道床一 作用 1 支承轨枕 把从轨枕上传来的压力均匀地传给路基 2 固定轨枕的位置 阻止轨枕纵向和横向移动 3 缓和机车车轮对钢轨的冲击 二 使用材料 碎石 卵石 粗砂等 其中以碎石为最优 我国铁路一般都采用碎石道床 防爬设备一 线路爬行 因列车运行时纵向的作用 使钢轨甚至带动轨枕产生纵向移动 这种现象叫线路爬行 二 危害 轨缝不均 轨枕歪斜 对轨道造成极大破坏 危及行车安全 三 防爬措施 安装防爬器和防爬撑 防爬撑可采用废旧枕木 在山区可采用石条代替 桥隧 桥梁涵洞隧道 铁路机车分类 按牵引动力分蒸汽机车内燃机车电力机车 机车分类 1 定义 内燃机车是以内燃机为动力 通过一定方式动力转换后驱动轮对 以带动机车前行的装置 2 组成 动力装置 传动装置 车体与车架 走行部 制动装置 车钩缓冲装置和辅助设备组成 内燃机车 内燃机车 3 分类 按用途分 干线内燃机车 调车内燃机车 内燃动车组 按传动方式分 电力传动内燃机车液力传动内燃机车 由柴油机驱动主发电机发电后向牵引电动机供电使其旋转 再通过牵引齿轮传动 驱动机车轮对旋转 变扭器的泵轮 将机械功转变成为液体的动能 再经变扭器的涡轮转换成为机械功 经齿轮箱后对轮对驱动 这种驱动效率低 不适合大功率 内燃机车 4 内燃机车种类东方红型内燃机车 东风 东风2 东风3型内燃机车 东风4型内燃机车 东风5 东风6 东风7型内燃机车 东风8型内燃机车 东风9型 东风10型内燃机车 东风11型 东风12型内燃机车 内燃机车 电力机车 我国主要有韶山型电力机车 投入运营的有SS1 SS3 SS4 主要的为SS4G 目前已到SS9 制造电力机车的厂家主要有 南车集团株州电力机车厂北车集团大同电力机车厂 电力机车 电力机车欣赏 SS1 SS8 SS3 SS6 SS7 SS4 电力机车 通信信号设备 一 信号的基本概念 1 铁路信号 是向有关行车人员和调车人员发出指示和命令 铁路信号设备 是铁路信号 联锁设备 闭塞设备的总称 它的主要作用是保证行车与调车安全和提高铁路的通过能力 2 铁路信号三种不同颜色 红色 停车黄色 注意或减速行驶绿色 按规定速度运行 3 分类 按人体感官辨别不同分 1 视觉信号 信号机 机车信号 信号旗 牌 火炬等 2 听觉信号 号角 响墩 机车鸣笛等 按设置位置分 1 固定信号 臂板信号机 色灯信号机 一般设在线路左侧 机车信号 2 移动信号 信号牌 信号旗 一 联锁的基本概念联锁 在有关的信号机和道岔之间 以及信号机和信号机之间应建立起一种互相制约的关系 才能保证车站的安全 我们把这种制约关系叫做联锁 车站联锁设备是保证站内列车和调车作业的安全 以及提高车站通过能力的一种信号设备 联锁分类 联锁设备分为集中联锁 继电联锁和计算机联锁 和非集中联锁 臂板电锁器和色灯电锁器联锁 编组站 区段站和电源可靠的其他车站 有条件的均应采用集中联锁 在新建铁路线上 条件不具备时 可采用非集中联锁 闭塞 1 闭塞 在单线铁路上 为防止一个区间内同时进入相对运行的列车而发生冲突 以及避免两列同向运行的列车 包括双线区间 发生追尾事故 铁路上规定区间两端车站值班员在向区间发车前必须办理的行车联络手续 叫做行车闭塞 简称闭塞 手续 2 闭塞设备 用于办理行车闭塞手续的设备叫闭塞设备 3 闭塞设备作用 是用来保证列车在区间内运行安全 并提高区间通过能力的区间信号设备 4 原则 闭塞设备必须保证一个区间内 在同一时间里只能允许一个列车占用这一基本原则的实现 三同原则 5 方法 主要有半自动闭塞和自动闭塞 当基本闭塞不能使用时 用电话闭塞 半自动闭塞 此种闭塞需人工办理闭塞手续 列车凭出站信号机的进行显示发车 但列车出发后 出站信号机能自动关闭 所以叫半自动闭塞 自动闭塞 通过列车运行及闭塞分区的情况 通过信号机可以自动变换显示 列车凭信号机的显示行车 这种闭塞方法完全是自动进行的 故叫自动闭塞 6 发展 随着列车速度的提高 密度的加大 其闭塞方法则采用列车运行间隔自动调整 这种制式不需要将区间划分成固定的若干闭塞分区 而是通过地面处理机提供的与前面列车的间隔距离等信息 控制列车速度 达到自动调整运行间隔 使之保持一定的距离 这种方式可以提高区间内的行车密度 大幅度提高区间通过能力 是今后发展的方向 调度集中 行车调度控制系统是行车调度员 或车站值班员 对其管辖范围内区段和车站联锁道岔和信号状态进行控制监督 并指挥列车运行的设备 行车调度控制系统有两种设备 调度集中和调度监督 调度集中既是信号设备 又是一种行车方式 它以信号显示代替行车命令 调度员在指挥行车时 不仅可对设备进行控制 还可以监督管辖范围内所有列车的运行情况 调度监督时 调度员只能监督管辖范围内所有列车的运行情况 不能直接利用该项设备控制列车运行 1 概念是指挥和监督列车运行的一种遥控通信设备 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 2 功能遥控作用 调度员在调度所里可以集中控制管辖范围内 长达几百公里 每一个中间站的道岔 进路和信号机 直接办理各站的进路 开放进出站信号 指挥各次列车运行 通信表示作用 区段内的区间和车站的股道占用 进路开通 信号机开放 列车的运行和分布等情况 可以通过信息传输及时地反映到调度所内的区间和车站线路表示盘上 可供调度员监督 车站是铁路运输的基本生产单位 完成各项作业 客货运作业 旅客乘降 货物托运 装卸 交付 保管 技术作业 列车接发 会让 越行 车列的解体 编组 机车和乘务组的更换 车站 车站把每条线路划分为若