选线设计教案-1铁路能力与建设标准 14页

选线设计课程教案单元标题铁路能力与建设标准单元学时8教学目标：了解客货运量的意义和运量调查的知识；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；掌握铁路区间通过能力、铁路输送能力、高速铁路运输能力的计算方法。教学重点：铁路分级方法、铁路主要技术标准，通过能力与输送能力计算方法。教学难点：铁路分级方法、主要技术标准的原则，通过能力计算参数的确定方法，输送能力的计算原理。教学方式方法：教学方式：讲授，案例分析，实例讲解、习题分析等。对于铁路等级与主要技术标准选择等比较空泛的叙述性知识，宜结合实例讲解；教学手段：讲课使用传统方式和多媒体手段相结合的模式。教学过程：通过示意图，讲解铁路主要技术标准和铁路能力的相关概念。通过工程实例，讲解铁路运量的意义和作用；以旅客乘车和办理货运中的一些常识，引导学生理解铁路运输中的概念；分析通过能力与输送能力计算对铁路选线设计方案的影响。 2学时2学时2学时365A^hxG,106/?重点讲解公式屮各参数的意义及其确定原则。讲课内容（转讲稿页）讲课内容第一节铁路运量与设计年度结合工程实例，分析铁路客货运量在选线设计中的意义和作用。以示意图简略介绍客货运量的调查与预测的概念，重点讲解铁路吸引范围的概念。结合铁路设施布罝和维修周期计划，讲解铁路选线设计所需要的运量参数的含义。结合案例，讲解铁路设计年度的意义。第二节铁路区间通过能力此部分的新概念包括：区间通过能力的概念、列车运行阁的概念及列车运行速度的概念；在详细分析运行图周期、车站作业时分等概念的基础上，讲解平行运行图区间通过能力计算方法。第三节铁路输送能力首先给出铁路输送能力的概念，基于概念导出计算公式:1学时1学时第叫节高速铁路运输能力在学习双线铁路通过能力和输送能力的基础上，通过讲解高速客运专线行车组织的特点，介绍高速铁路运输能力H•算原理，第五节铁路等级与主要技术标准1）在分析铁路等级影响因素的基础上，讲解铁路等级划分方法和确定原则；2）在分析铁路系统主要技术构成的基础上，引出铁路主要技术标准各项目的组成，讲解各项目的含义；3）学生自学铁路主要技术标准的选择原则和方法 第一章铁路能力与建设标准第一节铁路运量与设计年度一、客货运量的意义以工程实例，分析客货运量的重要意义：（1）客货运量是设计铁路能力的依据。客货运量是选定铁路主要技术标准的依据，而主要技术标准又决定着客货运输装备的能力，它不应小于调查或预测的客货运量，以满足国家要求的运输任务。一一从铁路建设项目评价的基础是完成耑要的运输任务进行分析。（2）客货运量是评价铁路经济效益的基础。以工程实例，从客货运量决定铁路的运营收入、运输成本、投资偿还期等经济效益指标等方面加以分析。客货运量大，则收入多、成本低、投资偿还期短。修建铁路要讲宂经济效益，就应当十分重视客货运量的调查和预测。（3）客货运ft是影响线路方案取舍的重要因素。铁路选线设计屮，出现大S的线路方案经济比较。若运量大，投资大的方案，因运营支山低于投资小的线路方案，故投资大的方案中选的可能性增加；若运量小，则投资大的方案中选的可能性降低。可见，客货运量大小是影响线路方案取舍的重要因素。一一以成昆铁路、京沪高速铁路工程项目为实例加以分析。二、客货运量的调查和预测（一）划定吸引范（采用实例分析法讲解概念）没计线的吸引范围是设计线吸引客货运量的区域界限，设计线客货运量的调杏和预测都是在吸引范WP、j进行的。吸引范闱按运量性质划分为直通吸引范闱和地方吸引范闱两种。1.直通吸引范围直通吸引范围是路网中客货运量通过本设计线运送有利的区域范围。因为铁路运价是按里程计算的，所以直通吸引范围可按等距离的原则划定吸引范围，即在直通吸引范围内的运量，通过设计线要比其他路径运程短。直通吸引范围需按上、下行分别勾画，如图1一1所/J、-O2.地方吸引范围地方吸引范围是在设计线经行地区内，客货运量要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。地方吸引范围可按运量巾没计线运送运价最低（运距最短）的原则來确定。图1一2中的虚线即为设计线AB的地方吸引范围示意阁。 上行玄通吸引范围EB|下行直通吸引范围图1-2地吸引范围图图1-1直通吸引范围图（二）货运量的调查和预测直通货运B:可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。设计线远期运量的预测尚缺乏成熟经验，一般多比照条件接近的既有铁路，用曲线拟合办法或多元冋归等办法，结合设计线近期的调查运量來预测远期运量。通过调查和预测，将直通货运量和地方货运量汇总，可绘岀货流图，如图1一3所示。从货流图屮可以看出各路段的货运品种、数M和流向，以及各大站的货物装卸:W:。（三）客运量的调查和预测直通客运量占客运总量的比重一般并不很大，可进行客流的典型调查，找出直通客流量和地方客流量的比值，根据地方客运量估算直通客运量。煤炭100200101901517510铝铁505010405355木材2080575106515其他40140501902021020VV+/VI十/V十/A站C站ID站B站A卜—卜25125151401015020裱食1045105556010石油2010()1()9()1()8015其他1990上行（104t）下行（104t）图1-3货流示意图地方客运量与吸引范围内的人口总数、工矿企业职工人数比重、人均收入、内迁工厂多少、早期移民数ft、旅游地多少等因素有关。可用乘车率（每人每年的平均乘车次数〉或多元回归法预测。三、铁路选线设计所需要的运量参数 （结合工程设施和设备配置、设施维护修理计划编制、人员定编等，引导学生理解各运量参数的意义）（-）铁路运量铁路运量包括货运量和客运量。货运量c是设计线（或区段）一年iAi单方向需要运输的货物吨数，应按设计线（或区段）分上、下行，分别由下式计算c=YCi（104t/a）（1-1）式中Cz某种货物的年货运量（104t/a）。客运量（或客流密度）AK是设计线（或区段）一年内单方14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。（二）运输周转量铁路运输周转量包括货物周转量和客运周转量，是衡量铁路运输生产能力的重要指标。货物周转量CHZ是设计线（或区段）一年内所完成的货运工作量，可由上、下行方向—年闪各种货运麓C/（104t/a）与相应的运输距离^（km）按下式计算chz=S（C/xL/）+S（C/xL/）（104t.km/a）（1-2）上行下行客运周转量A7.——列车平均载客率，即客座利用率；300km/h及以上列车客车满员率，一般取0.8〜0.85，高峰时段可収0.95;200km/h及以上列车定员，按长编组列车定员计算。根据不同种类旅客列车的年输送能力，可求得全年客运总能力An。（1）全高速列车运行的线路输送能力：A、=NgxKsxA^（万人/a）式中〜—高速列车的区间最大通过能力，（对或列）；Ks—区间通过能力使用系数，一般取0.9;4G列高速列车的年输送能力。（2）不同速度等级列车混运的线路输送能力：^=Nc,^^kA^NpkA［（万人/a）（1—23）式中；V61,Nzk,ZVpk——不同速度等级列车混运条件下高速、中速和普通列车的使用能力（对或列〉；Ad列巾速和普通列车的年输送能力。第五节铁路等级与主要技术标准一、铁路等级铁路等级是根据铁路线在铁路网中的作用、性质和远期客货运量，以及最大轴重和列车速度等条件，对铁路划定的级别。铁路等级是铁路的基本标准，也是确定铁路技术标准和没备类型的依据。没计铁路时需先确定铁路等级，然后选定其•他主要技术标准和各种运输装备的类型。铁路等级划分可根据单项指标和多项指标进行。这些指标包括：铁路自身的技术特征和参数，设计线在铁路M中的地位和意义，以及设计线担负的客货运量等。（一）铁路等级划分的意义划分铁路等级的重要性在于体现国家对各级铁路的运营质量和运行安全等的不同要求，有区别地规划不同铁路的运输能力，经济合理地制定相应的技术标准和设备类型，使国家资金得到合理的利用。 （二）划分铁路等级的依据划分铁路等级的依据世界各国略有不同，但基本上依据机车车辆的轴重、列车运行S高速度、设计线建成后所要担负的客货运输量、线路意义等来划分铁路等级。（分析各项参数对铁路等级划分的影响）（三）铁路等级划分方法铁路等级划分可根据单项指标和多项指标进行。这些指标包括铁路自身的技术特征和参数，设计线在铁路网屮的地位和意义，以及设计线担负的客货运量等。按划分铁路等级的依据不同，铁路等级划分方法可分为轴重划分法、速度划分法、运量划分法和多指标划分法。（分析各国铁路等级的划分方法）。二、铁路主要技术标准铁路主要技术标准是指对铁路输送能力、工程造价、运营质量以及选定其他有关技术条件有显著影响的基本标准和设备类型。目前，我国客货共线铁路的主要技术标准包括：正线数目、限制坡度、最小曲线半径、到发线有效长度、牵引种类、机车类型、牵引质量、机车交路和闭塞类型。客运专线铁路的主要技术标准包括：设计速度、正线线间距、最人坡度、最小平面曲线半径、到发线有效长度、动车组类型、列车运行控制方式、行车指挥方式和追踪列车最小间隔吋分。（布置学生自学）复习思考题.•1-1.铁路选线设计需要哪些运量参数？简述各运量参数的含义及计算方法。1-2.简述铁路设计年度的意义，铁路设施的设计标准如何与设计年度相适应。1-3.铁路设计涉及的速度概念有哪些，简述其物理意义。1-4.简述目前我国铁路等级的划分方法。1-5.分析各项铁路主要技术标准的含义及其对铁路建设及运输的影响。1-6.某设计线为单线铁路，韶山4型电力机车牵引，ix=12%0,牵引定数G=2700t，国家对该线要求完成的输送能力为12Mt，全线有11个区间，各区间的往返走行吋分如下表：特种车辆资料如下ABCDEFGHIJK2931323130293130323130试检算该线的输送能力是否满足要求。1-7.某高速客运专线铁路，运输模式为近期采用高、中速列车共线运行，远期为300kin/h纯高速列车运行。该线设计的客运区段长度为40km，夜间0点0分至5点30分为非客运时段，追踪列车间隔时分为3min，综合维修天窗时间为4小时；1）平行运行阁区间通过能力2）若近期列车运行图中的中速列车比重为0.20,高速列车在途屮站的停站比为0.2,计算不同速度等级列车混合运行的非平行运行图区间通过能力；3）若高速列车扣除系数为1.5,计算全高速旅客列车非平行运行图区间通过能力