交通运输工程学_教学课件.ppt

交通工程，2010年10月，第四章铁路运输系统(第一章-第三章)，叶，主要内容，第一章铁路运输概述，第二章铁路固定运输设备，第三章铁路运输移动设备，第一章铁路运输概述，当前世界铁路发展趋势，当前中国铁路发展趋势，第二章铁路固定运输设备，铁路线路和轨道站及枢纽铁路信号与通信，第三章铁路运输移动设备，普通铁路机车和车辆高速磁浮列车， 第一章铁路运输概述、铁路运输的技术经济特征当前世界铁路发展方向当前中国铁路的发展趋势、第一节铁路运输的技术经济特征、铁路运输特征的定义按列车在固定的轨道上运行的顺序、运输对象(乘客和货物)需要在固定的车站进出线路系统。 铁路运输特点：轨道固定、不灵活、大运量、有序的车站列车第一节铁路运输的技术经济特点、铁路运输的优势第一节铁路运输的技术经济特点、铁路运输的优势：运量大：多编组、10-20辆客车、50-100辆货车、5000-10000吨，大秦铁路提速2亿吨/年，时速80120160200300350公里全天候条件受气候等环境影响小，全天候准时节能环保：行车阻力小，能耗低，运输成本低，铁路运输第一段的技术经济特点，缺点：不灵活/自由度差：不能离开导轨，可达性有限，不能反映个人特殊需要的高标准/高成本：线路半径不能太小，纵坡不能太大，建设成本高； 高速列车建设成本高，维护成本高：线路、车站和控制管理维护成本高，固定成本率高，在运量小的情况下，亏损运营服务水平差：在中国，铁路服务水平低于公路和民航，这在一定程度上削弱了铁路的吸引力、铁路运输的适应性和铁路运输的这些特性，使其适用于：货物运输：长距离(途中装卸少)，运量大，即散装物料。如煤炭、石油、原材料、粮食等客运：城市间：大运量中长跑(正常速度50-500公里，高速100-1500公里)；城市郊区：短途通勤客运(10-80公里)，中国铁路与公路的平均距离，中长途客运；长途散货运输，我国铁路和公路的分担率，当前世界铁路发展方向的第二节，1。国有铁路国有企业公司化的弊端：产权关系不清、政企分开、市场反应缓慢、缺乏动力和活力。公司化的形式：(1)公路网和设备由一家公司管理，并根据义务的性质分成若干子公司。德国德意志银行、意大利铁路公司。(2)基础设施和运营管理分离。瑞典互联网和交通的分离。第二节当前世界铁路的发展方向2。国有铁路私有化。以私有化、按地区或业务性质划分、建立股份公司和公开发行股份的形式，将所有铁路网络和设施私有化。WJR EJR .当地道路网络或设施的私有化。铁路维修、车站餐饮服务、车辆制造厂等。被转移到私营企业。(2)国有铁路私有化，其形式是：所有铁路产权出售给私人财团，如新西兰铁路公司；一些产权的转让，如阿根廷铁路，涉及政府从经营者到监管者的转变。第二节：当前世界铁路的发展方向。多元化运输：客运和货运服务的细分，旅游汽车尾气污染和能源消耗使得一些发达国家和发展中国家的交通发展政策更倾向于发展铁路。1987年，来自15个国家的特快列车和直达列车达到或超过120公里/小时，欧洲大陆的普通铁路客车一般达到160公里/小时，德国、法国和英国的单线达到200 225公里/小时；日本窄轨旅客列车的时速一般为130公里，计划发展到200公里。中国的广深铁路于1994年12月通车，随后主要干线提速五倍。广深铁路的摆式列车时速可达200公里。1964年，日本率先建造了时速210公里的东海道高速新干线。法国、德国、英国、意大利、俄罗斯、瑞典和西班牙也相继建成了时速超过200公里的高速铁路；目前，高速铁路总里程超过10000公里；高速铁路的最高时速已经提高到300公里，达到350公里。重载货运铁路始于20世纪的美国。一般来说，质量超过5000吨的单列车称为重载列车8，新型大功率机车：增加车轴牵引力、制动系统、车钩强度、减轻自重、增加车轴重量9，先进的信息控制技术和指挥系统：运营管理自动化、货物装卸机械化、列车调度指挥系统、ATC(ATO、ATP、ATS)。第三节：中国铁路的现状和发展趋势。中国铁路发展现状及问题中国铁路发展趋势，中国铁路发展现状，2009年85000公里，20世纪客货铁路发展，中国铁路发展成就，综合运输骨干：目前，85000/230(55000)公里铁路/公路(含高速公路)，旅客周转率为34.7%/53.2%。货运周转率为25.8%/10.8%，运输效率高：与公路相比，里程为1/27，但运输周转率相差不大。每吨(人)公里的土地和能源消耗有几倍的优势。大面积提速、双层客车、高速列车、重载运输、青藏铁路、电气化等重大成就数不胜数。有问题吗？中国铁路存在的问题是垄断性的：建设方单一，投资来源单一，整体供不应求，用于保障国家大宗物资和长途客运的大部分运输能力的管理体制相对落后：垄断行业，服务水平下降，效率不高，效率降低，人才吸引能力减弱， 与地方各级政府的协调互动机制薄弱：铁路在地方政府和市民心目中的形象差，短途客运和服务地方经济的功能没有充分发挥等。 客运能力非常紧张。2009年1月19日，北京西客站春运旅客人数为22.2万人，每天最多28万人。北京火车站是中国铁路客运的平均距离，铁路客运的平均距离逐年增加。越来越多的短途客运市场被道路所占据，其中相当一部分被“强行”转移，带来了环境保护、能源、交通安全等社会问题。中国铁路货运发展趋势：重载化和电气化；中国的北京-上海-南京、北京-广州和北京-哈尔滨线路超过5000吨；大秦线有1万多吨和2万多吨旅客联运列车：高速客运专线和秦沈客运专线时速250公里(2003年7月通车)，武广高速铁路时速350公里(2009年12月26日通车)。第三部分是中国铁路的发展趋势，2004年通过了中长期铁路网规划，计划到2020年建成：-万公里客运专线。“四纵四横”客运专线框架城际铁路网约2000公里(环渤海、长三角、珠三角)国家干线铁路：2010年9万公里，2020年10万公里，2050年12万公里，“十一五”铁路建设目标，“十一五”铁路建设目标将达到19800公里。渤海湾铁路网于2008年8月1日开通，连接北京和天津，2008年8月14日运行47对列车，2008年8月14日运行57对列车。每天下车的乘客人数达到66，000人。2009年1月23日，74对列车以最小5分钟的间隔运行。北京南站、昌达城际轨道交通网和长三角轨道交通网总里程达6700公里，其中：客运专线-830公里。城际客运铁路1800公里；普通铁路2170公里；其余为各城市的轻轨和地铁系统，基本形成了以南京、上海和杭州为中心的“1-2小时交通圈”。珠江三角洲城际铁路系统在一个小时内连接了主要城市。珠江三角洲计划修建2000公里的城市铁路，连接所有县级以上的城市。讨论：铁路在我国主要城市市郊客运中的发展，以及我国铁路客运的平均距离，曾经在我国交通界有一种看法：铁路只能作为中长跑运输，短途客运(包括市郊列车)应被削弱或取消。在大城市的郊区，铁路有着广阔的发展前景。除电气化、客运和高速化外，铁路客运也应城市化：(1)在大城市大力发展市郊铁路；(2)大力改善火车站与城市各种交通方式的联系。原因：钢轮与钢轨之间的摩擦比橡胶轮胎与路面之间的滚动摩擦小得多。城市人口的大规模增长；市郊铁路的成本远低于地铁和轻轨系统。可持续发展的要求：环境保护、能源节约和土地保护。胶轮轨之间的滚动摩擦阻力是钢轮轨的5-10倍。在大规模条件下，铁路比公路交通更节能。中国有更多的大城市，1952年有58个，人口超过100万的有9个，1979年有193个，人口超过100万的有13个，人口在5-100万的有27个，2000年有663个，人口超过100万的有40个。2007年有53，500，000-100万人口，218，200，000-500，000人，352个人口少于200，000人的小城市，655个，119个人口超过100万(包括超过200万和36个)的小城市，预计到2010年人口将超过100万，125个左右，其中50个人口超过200万的大城市人口将达到600人左右中国城市人口将在2007年的基础上增加5亿。以合肥为例。今天的郊区是未来的城市地区。市郊铁路将成为未来城市交通的支柱。合肥的城市化水平将在2007年达到47%，2020年达到70%-74%。人口和面积将迅速增加。东京郊区的乡村城市线将长20-35公里，将在20世纪60年代早期以综合方式建设。东京的市郊铁路将尽快开发。有许多好处：节约建设成本和运营成本，以指导城市发展，10-20年，20-30年，城市发展轴，高建设成本：500-800万元/公里地下(高成本的拆除，地下建设，环境控制，防灾设备等。)运营成本高：通风、空调、排水、防灾、照明等成本高。高连接交通冲突突出，常规交通升级模式，与柏林地铁和城铁相比，城铁最大速度VMAX为80-120 km /h，平均行车速度VL40-50km/h，站间平均距离为1-2km，通行权专用容量为30-50，000人/h，供电电压为1500或25000V，城铁和城铁的客运功能地铁为80公里/小时35-40公里/小时0.7-1公里，专用于30，000-50，000名乘客/小时750或1500伏。与人均乘客数相比，中国目前的铁路客运量为14亿乘客/年，平均1.1名乘客/人年德国：17亿乘客/年，平均21名乘客/人年日本：JR私人铁路：160亿乘客，平均128名乘客中国公路网密度为80公里/万公里，20.6公里/万人。柏林铁路局，2872公里，汉堡铁路局，2212公里，埃森铁路局，3161公里，科隆铁路局，2200公里，德国铁路的列车类型。中长距离：城际快车1.52.5小时短途列车：RE(面向大站少站列车)、RB(面向多站乡镇站列车)、SE(面向5万站以上城市列车)S-Bahn(大城市中心区及大城市与郊区城镇间列车)、德国铁路的运营特点，就铁路交通量而言，短途交通量占90%，短途平均行程约18 25公里，长途平均行程在铁路交通量中，通勤研究占40 53%，平均出行距离约20公里。发展短途铁路具有巨大的市场需求和效益。德国联邦铁路的里程约为4万公里，短途客运不到2小时，占铁路客运总量的90%。南航的里程约为2000公里。南航仅占铁路客运量的5.3%，而铁路客运量占65%。可见，在大城市地区建设铁路具有巨大的市场需求和良好的经济效益。1)到1950年，日本铁路和私人铁路分别有98，107公里(地区)，353，258公里(大都市地区)。2)到1996年，日本铁路和私人铁路分别为235，330公里(地区)，973，1037公里(大都市地区)。有8条线延伸到半径为50公里的圆圈外区域铁路网是经济区域、省市管辖范围内以客运为主的区域铁路网，大力发展环渤海湾、长三角、珠三角城际铁路和大城市郊区铁路。中国缺乏大城市的区域性铁路网和市郊铁路。2005年东京都政府不同区间内各种轨道交通方式的线路长度分布比例图、东京都交通圈内市郊铁路的分布以及东京都交通圈内各种交通方式的分布率。上海城市轨道交通线网规划和上海铁路网规划示意图，第二章铁路固定运输设备、铁路线路和车站及枢纽铁路信号和通信，第一节铁路线路和轨道，1。线路的总体特征线路的总体特征是指整个线路要满足的设计要求。主要技术标准：包括线路坡度、主线数量、最小曲线半径、最大坡度、闭塞方式、机车走向、到达和离开线路的有效长度、牵引类型、机车类型、轨距等。最小曲线半径影响平面；最大坡度影响纵剖面，主线数量、到达和出发线的有效长度、牵引类型、机车类型和轨距影响横剖面。线平面线路基顶面中心线的水平面投影；垂直剖面沿着路线平面走向，沿着基础顶面的中心线投影在垂直平面上的扁平图形；横截面垂直于直线垂直面的横截面轮廓。主要技术标准是各种轨道交通设计中规定的一些基本设计标准，以满足不同的功能要求。包括：设计行车速度线路等级设计交通量主线数量牵引类型机车类型控制模式(闭塞模式)离发线有效长度。1.设计行驶速度、影响、各种轨道交通系统的设计行驶速度(km/h)、线路几何特征设计和车站分布、系统类型、线路坡度、设计交通量、设计行驶速度决定了列车在具有特定设计特征(主要是轨道线路几何特征)的路段上行驶时可保持的最大安全行驶速度。注：括号内为货车最高运行速度、普通铁路线路等级及相关主要技术标准。指城市轨道交通线路设计年的预测客货运量。设计年分为初期(运行后第3年)、短期(第10年)和长期(第25年)。普通铁路和高速轨道交通线路的设计交通量用近期(运营后第10年)和远期(运营后第20年)年客货运量表示。城市轨道交通线路具有明显的早晚高峰特征，因此设计交通量采用长期高峰时段单向最大横断面流量。一、城市轨道交通线路容量及相