铁路选线PPT铁路能力.ppt

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1、.,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

2、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,

3、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,

4、（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

5、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、

6、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

7、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

8、 (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,LlLy,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

9、 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 C0 列车加速运行 当 C

10、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

11、、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=FG1000(P+GG)(1+)a 列车运行阻力 W=PwOG+GGw”OG,（二） 牵引质量的检算,1、起动条件检算,GqG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,GyxG时，可以起动。,3、车钩强度的限制,GcG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)qJ GJ=KJG,3、列车长度(m) Ll=LJ+(n-1)Lp+Ls Ll=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

12、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=（tiLi）+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

13、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5000t以上，总重达（12）万吨，轴重可达30t， 行车密度可达1万t，按客货共线铁路重载铁路级标准进行设计,六 铁路等级与主要技术标准,二、主要技术标准,影响牵引吨数Q： 牵引种类和机车类型、限制坡度、到发线有效长 影响通过能力N： 正线数目、车站分布、闭塞方式 影响行车速度V： 最小曲线半径、机车交路、其它,意义： 1、直接关系到铁路能力、造价、运营质量 2、工程标准及设备类型的依据,