铁路选线 铁路能力.ppt

铁路能力 第一节铁路运量 一 客货运量的意义 1 客货运量是设计铁路能力的依据 2 客货运量是评价铁路经济效益的基础 3 客货运量的大小影响线路方案的取舍 二 经济调查 适应 要求 国民经济 铁路 1 主要任务 1 参与项目的规划选址 2 经济选线 选线中对政 经 国防等的考虑 着重考虑不同方案的沿线经济资源 经济据点 人口分布 生产水平 交通条件等因素 3 编制客货流量资料 设计年度内 4 提出设货运站的初步意义 根据地区经济需要与设计线的可能走向 2 内容工 农 人口 商业 交通 铁路运营六类 过去 现在 未来 二 客货运量的调查和预测 划定吸引范围 吸引范围 设计线吸引客货的地区界限 直通吸引范围在路网中 运量通过设计线的区域范围 地方吸引范围行经地区 运量通过设计线的区域范围 货流示意图 货运量的调查和预测 1 直通货物运量 地区间的物资交流计划2 地方货物运量 产销平衡法3 远期货物运量 预测方法 客运量的调查和预测 五 铁路选线设计所需要的运量参数 1 货运量 强调分方向即每一方向 上下行 104t a 2 货运周转量 邻工作量 不分方向 但也可分方向 5 货运波动系数 7 列车对数 零担 摘挂 快运 旅客 3 货运密度 每一公里的货物周转量 反映线路利用率 104t km km a 4 货流比 轻重车方向 6 客运波动系数 四 设计年度 1 意义 节约 2 划分 近期 远期 结合新规范可以逐步改扩建的 牵引种类 机车类型 闭塞 交路不宜改扩建的 ix Rmin 车站分布 近期 交付运营后五年 远期 交付运营后十年 第二节铁路通过能力与输送能力 铁路每昼夜可以通过的列车对数 双线为每一方向的列车数 称为通过能力 N 通过能力 及所受限制 1 区间 正线数 区间长 平纵面信号 联锁 闭塞设备种类2 车站 到发线数 道岔的配置 信联闭种类3 机务 机车检修台位4 给水 水源 扬水管路 扬水设备5 供电 牵引变电所 接触电线网 强调 最薄弱的环节控制通过能力 一 列车运行图 1 种类 1 按正线数目分 2 按运行速度分 3 按上下行列车数的比例分 双线运行图 单线运行图 非平行 平行 不成对运行图 成对运行图 4 按同方向列车运行方式的不同 追踪运行图 自动或半自动闭塞地段采用 同向列车以站内区间为间隔 连发运行图 非自动闭塞地段采用 同向列车以站内区间为间隔 部分追踪运行图 仅有一部分是追踪运行 其余是非追踪 2 单线平行运行图 假定 1 都是直通货物列车 同一类型 2 往返成对3 V相同 目的 可以简化计算N 二 列车运行速度 1 旅客列车设计行车速度确定设计线各种与客车速度有关的建筑物和设备标准的基本参数 设计线各路段中的旅客列车设计行车速度的最大值称为设计线旅客列车最高设计行车速度 以Vmax表示 2 走行速度Vz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 3 技术速度VJS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 4 旅行 区段 速度VL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 5 旅速系数 L VL VZ 三 通过能力N计算 对 d 1 单线 对 d 2 双线 连发 列 d 追踪 列 d 1 客货共线 半自动闭塞 自动闭塞 列 d 2 高速客运专线 五 铁路输送能力 铁路单方向每年能运送的货物吨数 1 客货共线铁路的输送能力 3 扣除系数的含义 开行一对或一列旅客列车 快运货车 零担 摘挂 组合车等 需要从平行运行图上扣除的普通货物列车的对数或列数决定于 1 正线数目 2 闭塞方式 2客运专线铁路的输送能力 全高速列车运行的线路输送能力 不同速度等级列车混运的线路输送能力 第三节牵引计算 为满足Cx Cx G N 主要技术标准 G T 研究作用在列车上的力 单位力概念 N t 机车单位牵引力 列车单位阻力 列车单位制动力 第四节作用在列车上的力 1 形成与黏着限制 机车动力装置 电 内燃 蒸汽 旋转力矩M F1 F2 F1作用于钢轨 F2作用于动轮中心 整个机车牵引力 2 黏着牵引力的限制F可调节 但不能超过F 一列车牵引力 黏着系数的计算机车计算黏着系数 高速动车组计算黏着系数 1 机车牵引力的形成 2 机车牵引特性曲线 恒力双曲线 F f V 特性曲线 3 高速动车组 1 电力机车机车牵引力取值有关参数 不同速度下的牵引力取值 计算速度和计算牵引力 计算启动牵引力 电力机车牵引性能参数 2 内燃机车 高速列车牵引力取决于动车组总功率 动车组所需功率可根据牵引质量和速度目标值的大小 通过配置相应的动车组和来提高 动车组通常采用固定编组形式 二 列车阻力 1 基本阻力 0 a bv cv2 N t 经验公式 总阻力 a 轴颈和轴承之间摩擦b 车轮与钢轨间滚动摩擦c 车轮与钢轨间滑动摩擦d 冲击 振动e 空气阻力 2 附加阻力 a 坡道附加阻力原因 机车 车辆的重力F产生的平行于轨道的分力以下求出wi与i的关系 b 曲线附加阻力 Ll Ly Ll Ly 列车跨过几条曲线 原因 1 轮缘车轨头内侧摩擦2 轮面 轨面3 转向架绕中心盘转动 纵向滑动 内处R 横向滑动 离 向心力 c 隧道附加阻力原因 1 迎面压力2 屋顶吸力3 四周表面空气摩擦计算 建议式 s d 附加阻力换算坡度及加算坡度 3 起动阻力 机车 q 5g滚动轴承货车 q 3 5g滑动轴承货车 q 3 0 4iq g 三列车制动力 1 制动方式分类 按动能转移方式分 闸瓦制动和盘型制动 按按制动力的操纵方式分 空气制动 以压缩空气为动力 属黏着制动电制动 操纵控制和原动力都用电的制动方式电空制动 电控空气制动的简称 2 制动力计算 1 空气制动力计算 空气制动力原理 副风缸储存压缩空气推动制动缸增压 缓解减压 制动 单位列车制动力计算 2 动力制动力计算 电制动力原理 动能 电动机 发电机 制动电流Iz 电阻发热 发电机反转Mk 动轮反转矩M 黏着作用 Bd 电制动力需要值的确定 四列车运动方程式 一 列车运行状态分析 列车运行状态决定于合力当C 0列车加速运行当C 0列车减速运行当C 0列车等速运行 二 列车运动方程式 km h2 运行距离 运行时分 2 近似积分法解算列车运动方程式 在不同的工况下 列车受力组有不同的形式 1 牵引运行2 惰力运行3 制动运行 1 运行时分 2 运行距离 V越小 计算结果越精确 手工计算时一般取 V 10km h 四 牵引质量及限制条件 新线设计以及运营线上 一般情况下均是按列车在限制坡道上 以机车的计算速度作等速运动为条件确定牵引质量 快速线上 有时按列车在平直道上的最高速度运行 并保有一定的加速度余量为条件确定牵引质量 牵引质量计算 1 上坡 等速 Fj W 0 多机牵引或补机推送 2 列车在平直道上的最高速度运行 并保有一定的加速度余量 扣除加速度余量后的牵引力F FG 1000 P GG 1 a列车运行阻力W Pw OG GGw OG 二 牵引质量的检算 1 起动条件检算 Gq G时 可以起动 2 到发线有效长检算 到发线有效长允许的牵引质量 Gyx G时 可以起动 3 车钩强度的限制 Gc G时 应采用补机推送方式 三 牵引车辆数 牵引净载 列车长度 2 牵引净载 t GJ n 1 qJGJ KJ G 3 列车长度 m Ll LJ n 1 Lp LsLl LJ G q 五运行速度与运行时分 一 单位合力图 一 单位合力计算 二 单位合力曲线的绘制 三 单位合力特征 1 有加算坡度时的应用2 确定均衡速度3 判断列车运行状况4 确定机车操纵状态 四 下坡道速度限制 二 运行速度与运行时分计算 一 线路纵断面化简 2 化简坡度的检查 1 化简坡度 二 计算 1 数值解法 2 均衡速度法假定列车在每一个坡段上运行 不论坡段长短 也不论进入坡段时的初速高低 都按该坡道的均衡速度 或限制速度 作等速运行考虑 计算 T甲 乙 ti Li tq tt min 一 铁路等级 1 客运专线铁路铁路网中专门用于旅客运输 列车在主要区间能以200km h及以上的速度运行的标准轨距铁路 称之为客运专线铁路 高速铁路 快速铁路 快速客运干线 城际铁路 2 客货共线铁路铁路网中专门用于旅客运输 列车在主要区间能以200km h及以上的速度运行的标准轨距铁路 称之为客运专线铁路 级铁路 级铁路 级铁路 3 货运专线铁路运输量至少在50