现代轨道交通技术概论

1、现代轨道交通技术概论结课报告学院: 班级: 姓名: 学号:第一部分1重载运输实现重载运输有两种基本途径。一是扩大列车编组，增加列车长 度，开行长大列车；二是提高轴重，加大车辆的每延米重量，发展大 型货车。从世界重载运输技术的发展趋势来看，尽可能提高列车每延米的有效载重，充分利用现有站线长度，已逐渐成为今后重载 铁路运输的主流方向。这种模式特点：易控制、易组织、但对线路要 求高。为了适应重载运输，对铁路的固定设施和移动设备必须进行一 定的技术改造，其中作为载运工具的铁路车辆应具备一些特殊的结构 性能，主要表现在下面几个方面：大 吨位、低自重系数、大延米 荷载、低重心高度、便于迅速装卸、减少纵向冲

2、动、加强纵向 力的承受能力、低动力作用转向架。2、高速铁路施工技术(1)曲线半径曲线半径对高速列车的速度、舒适和安全均具有重大的影响。 反映旅客舒适度的末被平衡离心加速度、 反映列车运行安全的脱轨系 数及减载率等指标均受曲线半径的影响。在由于较大的曲线半径难以 适应地形变化，不利于绕避天然障碍和人工建筑物，因而不可避免会导 致较大的土石方工程、桥隧工程和拆迁工程，从面导致土建工程费用 增加。缓和曲线缓和曲线的作用是实现列车在直线运行状态与圆曲线运行状态之间的过渡。为了保证这个过程中列车运行的安全性和旅客的舒适 性，缓和曲线的设置应能保证脱轨系数、减载率、未被平衡离心加速 度的变化率、超高时变率

3、等列车动力学指标均不超过相应的标准。还 应考虑便于铺设和养护维修的因素。3.路基.轨道建设线路受到较高频率的动荷载作用。列车运行速度越高，动力 响应，越大，对轨道的损伤和路基的变形越大。反过来，轨道的 损伤和路基的变形又会导致更大的列车运行不平稳，产生更大的 动力响应。如果路基和轨道在列车运行荷载下的空间位置和轨项 表面状况不能保持稳定.必造成恶性循环，最后导致线路结构的 彻底失效。线路结构的失效来自两种可能性：一是钢轨在高频动 荷载作用下发生轨头磨耗、空间位置移位以及疲劳折断；二是路 基变形过大，传递至轨顶，引起线路位置的空间不平顺，导致高 速列车运行时过大的动力响应，造成变形和动力响应的恶

4、性循环。 高速铁路对线路结构的变形性能具有较高的要求。在高速铁路桥 梁地段，线路结构则面临更复杂的技术问题。4桥梁桥梁会受到高速列车所带来的巨大纵向力（包括正常运行的 轮周牵引力、制动力、起动力），气温变化导致的梁内和焊接长钢 轨内的约束应力，桥梁风载、基础倾斜、单侧阳光照射等因素造 成的横向力和不对称力。这些力对桥梁的纵向连接强度、钢轨应 力、支座强度、横向稳定性等产生很大的影响。必须研究这些力 在整个桥梁结构中的传播情况，从而采取相应的设计对策，以保 证桥梁的纵向强度和横向稳定性。设计对策包括在合适的位置设置钢轨伸缩装置、特殊的梁墩刚度比、合理的轨道梁墩连接、合理 的钢轨纵向移动阻力参数、

5、采用特殊构造的支座等。高速铁路桥梁的特点1.高架桥所占比例大。高架长桥多桥梁在高速铁路中所占的比例 较大，主要原因是在平原、软土以及人口和建筑密集地区，通常采用 高架桥通过。2. 大量采用简支箱梁结构形式。3. 大跨度桥多。4. 桥梁刚度大，整体性好。5. 限制纵向力作用下结构产生的位移。6. 改善结构的耐久性，便于检查和维修。5.隧道在高速铁路隧道地段，由于列车速度高，活塞效应更加显著。除列 车受到的空气阻力在量上有很大的增加外，空气动力效应还会产生质 的变化。在隧道内空气压力波的传递速度会受到影响， 如果该速度小 于列车运行速度，将可能出现强烈的瞬变压力效应， 不仅使旅客耳朵 产生明显不适

6、，还会危及洞口环境，对列车的安全构成威胁，并产生 噪声污染问题。其中，隧道断面面积、隧道内表面状况以及隧道洞门形式是主要控制因素。因此加强隧道空气动力学研究是隧道设计的理 论基础。6. 高速铁路动车组我们通常看到的电力机车和内燃机车，其动力装置都集中安装在机 车上，在机车后面挂着许多没有动力装置的客车车厢。如果把动力装 置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样 的客车车辆便叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆加几节不 带动力的车辆编成一组，就是动车组。带动力的车辆叫动车，不带动 力的车辆叫拖车7. 路控系统高速铁路控制（信号通信、自动控制）技术高速铁路信号系统是 完成行

7、车控制、运营管理的综合自动化系统，主要是由用于指挥行车 的综合调度系统，用于控制列车行车间隔的列车运行控制系统 （简称 列控系统），用于控制进路的连锁系统以及代用信号设备和专用通信 设备组成。这是一套完整的信号安全制式。高速铁路信号系统的设备 主要布置在调度中心、车站、区间信号室、车辆段、维修基地、线路 旁和列车上。第二部分动车组详介动车组按动力装置可分为柴油动车组、燃气轮动车组和电力动 车组三类。电力动车组按电流制又分为直流电力动车组和交流电力 动车组两种。柴油动车组按传动方式又分为机械传动动车组、液力 传动动车组和电力传动动车组三种。燃气轮动车组按传动方式又分 为电力传动动车组和液力传动动

8、车组两种。蒸汽动车之间无法联 控，所以到目前为止没有蒸汽动车组动车组是城际和市郊铁路实现 小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安 全，可靠、舒适为特点备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输 的青睐。使用动车的比重以日本为最大，占87%;荷兰、英国次之， 分别占83%和61%;法国、德国又次之，分别占22%和12%。动车 组称得上是铁路旅客运输的生力军。我们通常看到的电力机车和内燃机车，其动力装置都集中安装在机车 上，在机车后面挂着许多没有动力装置的客车车厢。如果把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的 客车车辆便叫做动车。而动车组就是几节自带动

9、力的车辆加几节不带 动力的车辆编成一组，就是动车组。带动力的车辆叫动车，不带动力 的车辆叫拖车。德国是早制造和运用动车的国家，制造技术一直领先。 1903年7月8日，首先运行了由钢轨供电的动车组，由4节动车和2 节拖车编成。同年8月14日，又运行了由接触网供电的动车组，这 是世界上第一列由接触网供电的单相交流电动车组。同年10月28日，西门子公司制造的三相交流电动车进行了高速试验，首创时速210.2公里的历史性记录。动车组有两种牵引动力的分布方式， 一种叫动力分散，一种叫动力集中。动力分散电动车组的优点是。动力装置分布 在列车不同的位置上，能够实现较大的牵引力，编组灵活。采用动力制 动的轮对多

10、，制动效率高，且调速性能好，制动减速度大，适合用于限速 区段较多的线路。另外，列车中一节动车的牵引动力发生故障对全列 车的牵引指标影响不大。动力分散的电动车组的缺点是：牵引力设备 的数量多，总重量大。动力集中的电动车组也有其优点动力装置集中 安装在23节车上，检查维修比较方便，电气设备的总重量小于动力 分散的电动车组。动力集中布置的缺点是动车的轴重较大，对线路不利。动车的技术发展主要表现在功率、速度和舒适性的提高、单位功 率重量的降低以及电子技术的应用等方面。我国主要有以下几款：（一）和谐号（CRH）系列中国铁路第六次大提速上线运行的动车组 称为 和谐号”原名CRH系列，CRH是China R

11、ailway High-speed（中国铁路高速）的缩写，目前有 CRH1 CRH5几种型号。1.CRH1型动车组主要特点：（1）编组方式是全列8节，包括5动车及3节拖车（5M3T）。（2）车端连接装置采用德国系统的夏芬伯格式 10号密接全自动车钩， 内置机械、空气、电气连接机构和通路。(3) 头车两端采用半自动密接车钩，内有机械、空气连接机构和通路，带有车钩引导杆(Coupler alignment bar),容许两组动车重联运行。列车网络控制系统采用符合IEC 61375标准的TCN分布式智能系 统，通过网络对列车及各设备实施控制、监视和诊断2.CRH2型动车组主要特点：(1) 动车组采用

12、铝合金空心型材车体，采用了先进的 IGBT功率元件 以及VVVF控制牵引方式。(2) 采用了流线型设计，各车辆的最大轴重仅14t，牵引和制动能耗低。 另外，列车采用再生制动方式，在节能、环保以及减少机械损耗等方 面具有独特的优越性。具有速度提升能力，通过调整动车、拖车的比例，动车组能够灵活适应时速200公里及以上速度等级的运行。另外，动车组还 可以通过两列自动联挂来满足大运量的需求。(4) 采用了先进的防滑、防空转控制系统和自动列车保护系统，为列 车在各种运行环境下的准时性提供了可靠的保障。(5) 3.CRH3型动车组主要特点：(1)CRH3动车组是在ICE/ VelaroE成功开发的基础上，

13、适应中国的需 求进行适应性优化设计而来的，它继承了 ICE/ VelaroE高速电动车组 的高新技术，并根据技术的发展趋势进行了改进。(2) 车体采用大型挤压中空铝型材焊接而成，司机室采用弯曲铝型材板状铝型材料蒙皮的焊接结构。车体的强度按EN12663进行设计。(3) 防火安全性按DIN5510和EN45545设计，火灾发生后，可以80km/h的速度运行10分钟的要求，车体、电气柜和重要电缆、外端门、重 要电缆和系统的防护、材料选择等都采用特殊的设计。转向架采用经过实践验证、性能优良的 SF500转向架。为适应车 体的加宽和速度的要求，仅对枕梁、减振器、弹簧参数、传动比等进 行了适应性的改变和

14、优化。(5) 网络控制系统由列车控制微机网络系统完成信息传输功能。(6) 采用独特的降噪设计，时速 350公里运行时车内噪声水平：一等车不大于65dB,二等车不大68dB第三部分动车组今后还将不断发展，特别是世界各国正在发展市郊铁路 与地下铁道过轨互通，构成城市高速铁路网，动车组在其中将会起 到主力军的作用。常见的动车组有日本新干线，德国ICE，法国TGV欧洲之星，西 班牙AV，瑞典X2000,美国ACELA中国CRH、和谐号等。我国目 前使用的动车组是融合国际先进技术并自我创新后符合我国实际情 况的动车组，现在主要是 CRH1 CRH2 CRH3 CRH5型和和谐号动车 组。动车的发展方向我

15、国机车车辆制造工业愈来愈加快了现代化的步伐， 动车的生产 制造方面我国也愈来愈重视实现绿色化、低成本、安全性能高的高标 准。动车组方面，正在全力推进大编组动车组、卧铺动车组等自主创 新工作。据专家预测，未来的城市轨道运输由“地铁+轻轨+市郊动车 组”的模式组成，构成一个由内向外、层层分流的立体交通网络。这 种交通网络就是在市区采用地铁运输，在人口相对较少的地区采用轻 轨，在城市周围和市郊采用动车组。对于这种组合它的的优点是：地 铁的运量普遍比较多，人口流动量大，在这种情况下，可将密集地区 的人流迅速分散出去；轻轨车运行时间机动，可灵活应对不确定的客 流；市郊出行距离加大，因此这种组合的动车组占

16、有很大程度上的优 势速度之快可大大的缩短了到相同距离所需用的时间。我国生产动车对其技术的过硬要求使中国在国际地位大大的提高了竞争水平。铁路发展现状对国民经济和社会发展形成“瓶颈”制约，所以首要任务就 是加快发展铁路运输，使铁路运输业与社会经济发展相协调。随着客运量的增加，高铁的建设也在不断的推进中。目前，我国 动车市场参与者主要有北车集团、南车本部和南车庞巴迪的合营公司 BST三家构成。在300至350公里级别的动车市场里。三家公司累计 订单分别49%、34%和17%。从200至250,现在300至350,速度 提升了，技术含量更咼，利润自然也就升咼了，在未来社会的不断发 展中对高速铁路的发展

17、空间也是巨大的。综上所述，在我国城市轨道交通的发展呈现多样化的发展趋势， 开展城市快速轨道交通及新型交通系统的研究作用，是提升我国城市 轨道交通的整体技术水平，完成本行业的技术跨越，促进行业的发展。 因此，动车在未来的需求有着供不应求的趋势其发展空间也是非常大 的。对专业方面的人才需求也会是相当多的， 就让我们期待着我国高 速铁路的腾飞。第四部分下面是一些我的个人看法，我国铁路发展方向为货运重载，客运 高速，今后的目标是客货分线，只有这样客运列车的运能才能最大化， 客运方面建设覆盖全国的高速铁路网（当然得根据实际的需求情况逐 步推进，不必一步到位），使几百公里甚至上千公里内的城市达到同 城效应，当然我认为像现在如沪蓉动卧的天价车， 那个是没有发展前 途的，除非是为了体验，因为如许高的票价不如坐飞机，况且现在是 个时间就是金钱的时代，飞机会比远距离动车要划算，所以以后动车 票价必须得降下来，速度是汽车的三倍，票价是飞机的一半，这样人 们才能出门首先想到坐高铁。城市轨道交通方面，地铁是个很有发展 前途的出行方式，地下空