铁路能力与建设标准

选线设计——铁路能力与建设标准铁路能力与建设标准学习要求：了解客货运量的意义和运量调查的基本知识；熟悉铁路主要技术标准的项目及其意义；重点掌握通过能力和输送能力的计算；理解铁路选线设计所需要的运量资料铁路设计年度铁路等级划分与主要技术标准的概念铁路运量与设计年度铁路运量与设计年度客货运量的意义客货运量是设计铁路能力的依据客货运量是评价铁路经济效益的基础客货运量是影响铁路线路方案取舍的重要因素铁路运量与设计年度客货运量的调查和预测划定吸引范围直通吸引范围：路网中通过本设计线运送有利的区域范围（按等距离的原则拟定）铁路运量与设计年度客货运量的调查和预测划定吸引范围地方吸引范围：设计线经行地区内，客货运量由设计线运送有利的区域范围，运量包括运出、运入和在本线装卸的货物。（按运价最低原则确定）铁路运量与设计年度客货运量的调查和预测货运量的调查和预测直通货运量根据国家计划部门制定的地区间物资交流规划，分析直通吸引范围内的物资供求情况，分上、下行汇总得到。地方货运量可按产销运平衡法估算各运品的铁路运量。设计线远期运量一般比照条件接近的既有铁路，结合设计线近期的调查运量，用曲线拟合或多元回归等方法预测。铁路运量与设计年度客货运量的调查和预测客运量的调查和预测直通客运量：进行客流的典型调查，找出直通客流量与地方客流量的比值，根据地方客运量估算直通客运量。地方客运量：用乘车率或多元回归法预测。铁路运量与设计年度铁路选线设计所需要的运量参数货运量：铁路一年内单方向需要运输的货物吨数，应按设计线（或区段）分上、下行分别计客运量：客运量（或客流密度）AK是设计线（或区段）一年内单方向需要运输的旅客人数，应按设计线（或区段）分上、下行方向，采用客流量预测方法预测确定。对于城际客运专线，应分别按高峰季节客流量和平日客流量统计客运量资料。C=∑Ci(104t/a)Ci——某种货物的年货运量铁路运量与设计年度铁路选线设计所需要的运量参数货物周转量：设计线（或区段）一年内所完成的货运工作量，可根据上、下行方向一年内各种货运量与相应的运输距离计算：客运周转量：客运周转量AKZ是设计线（或区段）计算时间内（一年或者一天）所完成的客运工作量，按年客运量计算时，可由一年内的客运量AKi（104人/a）与相应的运输距离Li（km）的乘积来计算：CHZ=∑上行（Ci×Li)+∑下行（Ci×Li)(104t-km/a)])[(KZiKXKSLAAA（104人·km/a）或410/)(3652iKKKKZLMNA铁路运量与设计年度铁路选线设计所需要的运量参数货运密度：货运密度是设计线（或区段）每km的平均货物周转量。货流比：轻车方向货运量CQ与重车方向方向货运量CZ的比值货运波动系数：一年内最大的月货运量与全年月平均货运量的比值，以β表示。CM=CHZ/L(104t-km/km-a)λQZ=CQ/CZβ=一年内最大的月货运量/全年月平均货运量铁路运量与设计年度铁路选线设计所需要的运量参数客流波动系数：高峰日最大客流量与平日平均客流量的比值称为月客流波动系数零担、摘挂、快运货物和旅客列车平日平均客流量高峰日最大客流量K铁路运量与设计年度设计年度铁路设计年度：铁路设计线交付运营后，设计线的能力与之相适应的年度铁路设计年度分为近期、远期，近期为交付运营后第十年，远期为交付运营后第二十年。必要时，可增加初期，初期为交付运营后第五年各期运量均应通过经济调查确定。铁路运量与设计年度设计年度设计年度与设计标准的协调线下基础设施和不易改、扩建的建筑物和设备，应按远期运量和运输性质设计，并预留远期发展的条件对于易改、扩建的建筑物和设备，可按近期运量和运输性质设计，并预留远期发展的条件随运输需求变化增减的机车、车辆等运营设备，可按交付运营后第三年或第五年的运量进行设计动车组的配置数量及变压器的安装容量等可随运输需求变化而增减的运营设备，可按交付运营后第五年运量进行设计铁路能力铁路能力需要能力可能能力运量Nx通过能力输送能力铁路区间通过能力定义铁路线在一定的机车车辆和一定的行车组织方法的条件下，根据其现有设备，在单位时间（每昼夜）最多能够通过的列车对数（双线为每一方向的列车数）；影响区间通过能力的因素正线数目、区间长度、线路平纵面、牵引机车类型、信号、连锁、闭塞设备、线路及供电设施日常保养维修的机械设备、行车组织方法通过能力设计方法一般是根据区间通过能力来设计其他设备的能力，使之相互协调，且均不小于区间通过能力。铁路区间通过能力A站B站C站D站E站01269124812493536列车运行图运用坐标原理对列车运行时间、空间关系的图解表示，是对列车运行时空过程的图解非平行运行图：实际运营使用铁路区间通过能力列车运行图平行成对运行图：铁路设计中采用；平行成对运行图假定在线路上运行的都是直通列车，往返成对且同一站间同一方向的列车运行速度相同，故其运行线相互平行。A站B站C站D站E站012铁路区间通过能力列车运行速度旅客列车设计行车速度影响因素包括：运输需求、铁路等级、正线数目、地形条件及机车类型、线路平纵断面运营条件。是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（简称路段设计速度或路段速度）的最大值称为设计线旅客列车最高设计行车速度，以Vmax（km/h）表示。铁路区间通过能力列车运行速度走行速度是指普通货物(旅客)列车在区段内运行，按所有中间站不停车通过所计算的区段平均速度；技术速度是指普通货物(旅客)列车在区段内运行，计入中间站停车的起停附加时分所计算的区段平均速度；铁路区间通过能力列车运行速度旅行速度是指普通货物(旅客)列车在区段内运行,计入中间站停车的起停附加时分和停车时分,所计算的区段平均速度；推算方法运营部门用区段内普通货物（或旅客）列车的旅行时分推算设计部门则用旅速系数推算；旅速系数L是旅行速度VL和走行速度VZ的比值，故VL＝L·VZ。L可采用如下经验数据：单线铁路，内燃与电力牵引均取0.70；双线铁路，内燃与电力牵引分别取0.80和0.85平行运行图区间通过能力计算平行运行图周期一对普通货物（旅客）列车占用站间总时分，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。运行图周期值最大的站间，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。铁路区间通过能力铁路区间通过能力平行运行图区间通过能力运行图周期tB——对向列车不同时到达的间隔时分(min)，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(min)；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的最小间隔时分。tW，tF站（区）间往、返走行时分（min），铁路区间通过能力平行运行图区间通过能力单线平行成对运行图通过能力单线铁路通过能力：按平行成对运行图考虑,用一对普通货物列车占用站间总时分(运行图周期TZ)来计算。TT——日均综合维修天窗时间,电力:90min,内燃:60min1440-TT1440-TTN=————=——————(对/d)TZtW+tF+tB+tH铁路区间通过能力平行运行图区间通过能力单线平行成对运行图通过能力控制站间:运行图周期最大的,通过能力最小的站间;全线或区段的通过能力按控制站间的运行图周期计算。车站ABCDEFGH区间1234567tW+tF(min）31242933233028铁路区间通过能力平行运行图区间通过能力单线平行成对运行图通过能力闭塞方式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３～５0.5～1.0tWtBtFtHTZTZtWtBtFtBtWtHtFtHTZ铁路区间通过能力平行运行图区间通过能力双线平行运行图通过能力按平行运行图考虑，通过能力应分方向计算。1440-TT1440-TT半自动闭塞(连发)：N=————=————(列/d)TZt+tL1440-TT1440-TT自动闭塞(追踪)：N=————=————(列/d)TZITT——日均综合维修天窗时间,电力:120min,内燃:70min铁路输送能力定义铁路单方向每年能运送的货物吨数。设计线各设计年度的输送能力不应小于经济调查得到的相应年度的货运量铁路输送能力输送能力计算Gj——普通货物列车净载(t)；β——货运波动系数；NH——折算的普通货物列车对数(对/d)365NH·GjC=————(Mt/a)106βNH=NPT+NKH·μKH+NL·μL+NZ·μZ(对/d)μKH、μL、μZ——满轴系数，其值为快货、零担、摘挂列车的货物质量与普通货物列车质量的比值。一般μKH=0.75；μL=0.5；μZ=0.75。铁路输送能力输送能力计算设计线没有直达旅客列车通过时设计线有直达旅客列车通过时α——通过能力储备系数；单线取0.2，双线取0.15NPT——每天可通过的普通货物列车对数NNPT=——-(NK·εK+NKH·εKH+NL·εL+NZ·εZ)(对/d)1+αNNPT=——-(NK·εK+NKH·εKH+NL·εL+NZ·εZ)－εKZDNKZD(对/d)1+α铁路输送能力通过能力储备系数的作用：保证国民经济各部门及军列的特殊运输需要；保证列车晚点和车站堵塞时及时调整运行图，恢复正常运行秩序；保证线路经常维修与大中修工作不干扰列车正常运行需要。铁路输送能力输送能力计算εK、εKH、εL、εZ、εZ——扣除系数，即开行1对旅客、快货、零担、摘挂、直达旅客列车，在平行运行图上占用的时间与1对（或1列）普通货物列车占用时间的比值。扣除系数的意义：因旅客列车与快货列车速度较快，且停站次数少，普通货物列车要停站待避其越行或交会；而零担列车和摘挂列车停站次数多、停站时间长，故扣除系数均大于1。表1－2（a）扣除系数（min）正线数目闭塞方式旅客列车快货列车零担列车摘挂列车附注单线自动1.01.01.5～2.01.3～1.5半自动1.1～1.31.21.5～2.01.3～1.53对以上取1.3双线自动见表(b)2.0～2.33.0～4.52.5～3.0NZ3时，取相应的低限值半自动1.3～1.51.42.0～3.01.5～2.0铁路输送能力表1－2(b)三显示双线自动闭塞区段旅客列车扣除系数(min)I（min）NK（列）67891011125～102.3～2.42.15～2.32.05～2.21.95～2.11.9～2.011～202.3～2.352.15～2.22.05～2.11.92～2.01.8～1.921～302.4～2.452.2～2.252.05～2.11.95～2.01.85～1.91.7～1.831～402.5～2.552.3～2.352.1～2.151.95～2.01.85～1.91.75～1.81.6～1.741～502.4～2.452.2～2.252.0～2.051.85～1.951～602.3～2.352.1～2.151.9～1.9561用图解法确定铁路输送能力高速铁路运输能力高速铁路通过能力计算步骤第一步，估算平行运行图通过能力；第二步，估算全部为高速旅客列车的非平行运行图通过能力；第三步，估算高、中速旅客列车混合运行的非平行运行图通过能力。高速铁路运输能力平行运行图区间通过能力估算N——平行运行图通过能力（对/d或列/d）；TT——综合维修天窗时间(min)，取240~360min；I——追踪列车间隔时间(min)；S——客运区段长度，如天窗开设长度小于客运区段，则为天窗开设长度(km)；V——客运专线铁路列车运行速度(km/h)。TW——列车运行图无效时间，包括非客运时段、三角区时段等，min；ITTVSTIIVSITNWTTT14406014401601440高速铁路运输能力全高速旅客列车非平行运行图区间通过能力估算全高速列车的区间使用能力NG——全高速列车的区