17铁路能力计算及铁路等级与主要技术标准

第二讲铁路能力与技术标准一、铁路运量二、列车运行图三、通过能力计算四、双线铁路通过能力五、列车对数计算六、运输能力七、铁路等级与主要技术标准1）客货运量是设计铁路能力的依据；(铁路能力不应小于调查或预测的客货运量。)2)客货运量是评价铁路经济效益的基础；(客货运量大，则收入多、成本低、投资偿还期短。)3)客货运量是影响线路方案取舍的重要因素。（运量大，投资大的方案易中选；运量小，投资小的方案易中选。）1客货运量的意义一、铁路运量①按运输性质分A、客运量B、货运量2铁路运量分类1)运量分类②按运量与设计线的关系A、直通运输直通吸引范围是路网中客货运量通过设计线运送的有利区域范围。B、地方运输地方吸引范围是在设计线经行地区内，客货运量由设计线运送的有利区域范围，运量包括运出、运入和在本线装卸的货物。③按运量方向A、上行B、下行④按运量发生年代A、初期（交付运营后第三年）B、近期（交付运营后第五年）C、远期（交付运营后第十年）①运量的变化规律2)设计年度设计线交付运营后，客货运量是随着国民经济的发展逐年增长的。②使铁路能力适应运量的变化规律设计线的能力必须与之适应。③设计年度的作用分期投资、分期受益、减少投资浪费。铁路的建筑物和设备，根据设计年度的运量分期加强，使铁路设施的能力与运量增长相适应，这样既能满足日益增长的运输需求，又可节约初期投资。①划分吸引范围A、吸引范围定义吸引范围是设计线吸引客货运量的区域范界限。B、直通吸引范围是路网中客货运量通过设计线运送的有利区域范围。C、地方吸引范围是在设计线经行地区内，客货运量由设计线运送的有利区域范围。3）客货运量的调查与预测A、调查：B、预测：远期运量根据近期调查运量C、货流图②客货运量的调查与预测①货运量货运量是一年内单方向需要运输的货物吨数，应按设计线（或区段）上下行分别计算。4）常用运量参数4(10t/a)iCC（Ci指某种货物的年货运量。）货运周转量是设计线（或区段）一年内所完成的货运工作量，可根据单方向一年内各种货运量与相应的运输距离Li(km)乘积之和按下式计算。②货物周转量4HZ()(10tkm/a)iiCCL（L指设计线（或区段）的长度。）③货运密度4HZM10tkm/kma)CCL(货运密度是设计线（或区段）每km的平均货物周转量。货流比是轻车方向货运量与重车方向货运量的比值。④货流比QZ=1QZCC≤（设计线上下行的货运量不均衡时，应区分为轻车方向和重车方向。）以年内最大月运量年平均月运量（由于生产和消费的季节性等原因，设计线的货运量在一年内各月份并不相等。设计线必须完成运量最大月份的运输任务，所以在计算铁路能力时，应考虑货运波动系数的影响。）5)货运波动系数一年内最大月的货运量和全年月平均货运量的比值称为货运波动系数。列车运行图是表示列车运营情况的示意图。（它是组织铁路各部门共同完成国家运输任务的基础。）二、列车运行图1概念单线非平行运行图假设：1)全为直通货物列车2)往返成对3)同区间同方向等速4)一个方向不停车，另一个方向每站停5)停站时间相同2单线平行成对运行图单线平行成对运行图1)零担列车：运送地方零散货物的列车；(在中间站办理零担货物的装卸，一般运行于一个区段内。)2)摘挂列车：运送地方正车货物的列车；（在中间站办理货车甩挂并到货场取送车作业，一般运行于一个区段内。）3零担、摘挂、快运货物和旅客列车3)快运货物列车：运送鲜活或易腐货物的列车。（为缩短旅途时间，这种列车很少停站，其它普通货物列车要停站待避，使其不停车通过。）4)旅客列车5)列车的组成：列车＝机车＋车辆或列车＝车列＋列车；1）通过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）。2）铁路能力（铁路输送能力）铁路单方向每年能运送的货物吨数。三、通过能力计算1基本概念单线铁路的通过能力按平行成对运行图考虑，用一对普通货物列车占用站间的总时分（称为运行图周期TZ来计算。TZ包括一对列车在站间的往、返走行时分tW、tF和两端车站接发列车的车站作业间隔时分tB、tH。2单线铁路的通过能力平行成对运行图THTBTFTwTZ式中：1440——每一昼夜的分钟数。TT——日均综合维修“天窗”时间，电力牵引取90min，内燃牵引日客货行车量超过30对时取30min。tW、tF——站间往返走行时分，与站间距离、平纵面情况、牵引质量以及机车类型和制动条件等因素有关。tB——对向列车不同时到达的间隔时分，即一列车到达车站中心起到对向列车到达或通过车站中心的最小间隔时分。tH——车站会车间隔时分，即一列车到达或通过车站中心起到该车站向原区间发出另一列车时的最小间隔时分。单线N的计算公式：14401440(/d)TTZWFBHTTNTtttt对tB和tH与车站信联闭类型、股道数目和作业性质等因素有关，选线设计时，可采用下表数据。运行图周期TZ值最大的站间，通过能力最小，全线（或区段）的通过能力要受到它的控制，称为控制站间。全线（或区段）的通过能力，应按控制站间的运行图周期计算。闭塞方式tBtH电气路签（牌）5～63～4半自动闭塞4～62～3自动闭塞3～51～2自动闭塞与调度集中3～50.5～1.0车站作业间隔时分(min)式中t——为普通货物列车站间单方向走行时分（min）tL——同向列车连发间隔时分。四、双线铁路通过能力1半自动闭塞计算公式：1440(/d)TLTNtt列t连发双线平行运行图tL2自动闭塞计算公式：式中I——同向列车追踪间隔时分（min）。1440(TTNI列/d)I追踪双线平行运行图I式中N——通过能力（对/d）α——通过能力储备系数（保证国民经济、军列等特殊运输的需要，保证及时调整运行图和线路维修不影响列车正常运行的需要。）Nk、NKH、、NL、NZ——旅客、快货、零担、摘挂列车对数（对/d）εK、εKH、εL、εZ——旅客、快货、零担、摘挂列车的扣除系数，系开行一对（或一列）旅客、快货、零担、摘挂列车，在平行运行图上占用的时间与一对（或一列）普通货物列车占用时间的比值。均大于1。五、列车对数计算1)通过能力考虑储备系数和各种车辆的扣除系数：()1/d)PTKKKHKHLLZZNNNNNN（对式中μKH、μL、μZ——快运货物、零担、摘挂列车的货物质量与普通货物列车质量的比值，称为满轴系数。其值可根据设计线的具体情况拟定，一般取μKH＝0.75、μL＝0.5、μZ＝0.75。2)其它货物列车按载货量折算成普通货物列车计算：/d)HPTKHKHLLZZNNNNN（对3)考虑两个系数的折算的普通货物列车：()1()()(/d)HKKKHKHKHLLLZZZNNNNNN对两个系数：扣除系数和满轴系数六、运输能力引申说明：1)铁路设计完成后，区间走行时分一定，可求出N，C；2)设计前已知货运量要求，可求N和区间走行时分。输送能力C可按下式计算：NH——折算的普通货物列车对数（对/d）；Gj——普通货物列车净载；β——货物波动系数，由经济调查确定，通常可取1.15。636510HjNGC（Mt/a)（铁路的基本标准）1）铁路等级划分的重要性①意义不同、位置不同、沿线经济状况不同；②等级决定线路其它标准。七、铁路等级与主要技术标准1铁路等级2）等级划分标准《线规》规定：新建和改建铁路(或区段)的等级，应根据其在铁路网中的作用、性质和远期客货运量确定，并应符合下列规定：①I级铁路铁路网中起骨干作用的铁路，远期年客货运量大于或等于20Mt者：②II级铁路铁路网中起骨干作用的铁路，远期年客货运量小于20Mt者；或铁路网中起联络、辅助作用的铁路，远期年客货运量大于或等于10Mt者；③III级铁路为某一区域服务具有地区运输性质的铁路，远期年客货运量小于10Mt者1）影响牵引吨数的主要技术标准①牵引种类与机车类型我国铁路的三种牵引类型：电力、内燃和蒸汽。电力机车有韶山系列，内燃机车有东风系列。牵引种类应根据路网的牵引电力规划、线路特征和沿线自然条件及动力资源分布情况合理选定。运量大的主要干线，大坡度、长隧道或隧道毗连的线路应优先采用电力牵引。机车类型应根据牵引种类、运输需求以及与线路平、纵断面标准相协调的原则，结合车站分布和邻线的牵引质量，经技术经济比选确定。2铁路主要技术标准②限制坡度限制坡度是设计线单机牵引时限制列车牵引质量的最大坡度。它不仅影响线路走向、线路长度和车站分布，而且直接影响运输能力、行车速度、工程投资、运营支出和经济效益，是铁路全局性技术标准。③到发线有效长度到发线有效长度是车站到发线能停放货物列车而不影响相邻股道作业的最大长度。它对货物列车长度（即牵引吨数）起限制作用。2）影响通过能力的主要技术标准①正线数目单线和双线的通过能力悬殊很大，双线的通过能力远远超过两条单线的通过能力，而双线的投资比两条平行单线少约30%，旅行速度比单线高约30%，运输费用低约20%。②车站分布必须满足国家要求的输送能力和客车对数，并应考虑站间通过能力的均衡性。a新单线：站间距离不宜小于8kmb新双线：站间距离不宜小于15km③闭塞方式铁路为了保证行车安全、提高运输效率，利用信号设备等来管理列车在站间运行的方法。a电气路鉴现在已经基本上不用。b半自动闭塞闭塞机与信号机发生联锁作用的一种闭塞方式。c自动闭塞信号的显示完全由列车所在位置通过轨道电路来控制。d自动闭塞与调度集中配合所有车站的道岔和信号，均由调度员实行远程集中控制。e行车指挥自动化在调度集中的基础上，利用电子计算机进行列车调度工作，构成行车调度自动控制系统。①最小曲线半径：最小曲线半径设计线采用的曲线半径最小值。最小曲线半径不仅影响行车安全、旅客舒适等行车质量指标，而且影响行车速度、运行时间等运营技术指标和工程投资、运营支出和经济效益等经济指标。它根据铁路等级、路段旅客列车设计行车速度和工程条件比选确定，且不得小于《线规》规定值。3）影响运行速度的主要技术标准②机车交路：铁路上运转的机车都在一定的区段内往行驶。机车往返行驶的区段称为机车交路，其长度称为机车交路距离，它影响列车的旅途时间和直达速度。机车交路两端的车站称为区段站。3)牵引种类4)机车类型①机车交路类型长交路：一个单程交路由一班乘务组承担。短交路：一个往返交路由一班乘务组承担。超长交路：一个单程交路由两班乘务组承担。4）影响机车交路形式的因素（d）半循环式短交路；(c)循环式短交路(a)肩回式短交路；(b)肩回式长交路；(e)两处驻班制超长交路；(f)中途驻班制超长交路；(g)随乘制超长交路②机车运转方式肩回式：机车返回区段站均要入段整备。循环式：机车在相邻两个短交路内往返行驶，在区段站上机车不摘钩在到发线上整备。半循环式：机车在相邻两个短交路内往返行驶，每一循环入段整备一次。③乘务制度包乘制：机车由固定的乘务组驾驶。轮乘制：机车不固定包乘组，由不同乘务组分段轮流驾驶，相应采用超长交路，适用于电力和内燃牵引。1）客货运量调查的意义2)常用运量参数有哪些？3)什么叫做直通运输？什么叫做地方运输？4)通过能力与铁路输送能力的概念及其区别。5)铁路的基本标准是什么？其主要技术标准有哪些？6)站间往返走行时分、对向列车不同时到达间隔时分、车站会车间隔时分的概念。八、作业