高速铁路概论PPT完整全套教学课件

高速铁路概论项目1任务1高速铁路概述.pptx项目1任务2中国高速铁路发展与规划.pptx项目2任务1高速铁路线路平面和纵断面.pptx项目2任务2高速铁路路基与桥隧建筑物.pptx项目2任务3高速铁路轨道结构.pptx项目3任务1高速铁路车站.pptx项目3任务2高速铁路枢纽.pptx项目4任务1高速铁路牵引变电所及主要供电设备.pptx项目4任务2高速铁路接触网系统.pptx项目5任务1中国铁路运用动车组车型.pptx项目5任务2高速动车组列车结构及关键技术.pptx项目5任务3高速动车组运用与检修.pptx项目6任务1高速列车运行控制系统.pptx项目6任务2高速铁路通信系统.pptx项目7任务1高速铁路客流组织.pptx项目7任务2高速铁路物流组织.pptx项目7任务3高速铁路运营组织与管理.pptx项目8任务1“复兴号“动车组司机乘务作业.pptx项目8任务2“复兴号”动车组随车机械师乘务作业.pptx项目8任务3任务3“复兴号”动车组客运乘务作业.pptx项目9任务1智能高速铁路.pptx项目9任务2高速磁悬浮铁路.pptx全套PPT课件项目一高速铁路概述

高速铁路概论【项目描述】作为一种安全可靠、快捷舒适、运载量大、低碳环保的运输方式，高速铁路已成为世界交通运输业发展的重要趋势，并在世界上多个国家得到发展。高速铁路集中反映了一个国家铁路线路结构、列车牵引动力、高速运行控制、高速运营组织与管理等方面的技术进步，体现了一个国家的科技和工业水平。高速铁路促进了地区经济的发展，推进了城镇化进程，对经济发达、人口稠密地区的经济效益和社会效益的贡献尤为突出。本项目主要介绍高速铁路概述和我国高速铁路发展与规划。任务1高速铁路概述【能力目标】能对高速铁路概念、技术经济优势及系统组成有初步的认识。【知识目标】掌握高速铁路概念；了解高速铁路技术经济优势；掌握高速铁路系统组成。【相关知识】高速铁路最大的特点是高速度、高安全性、高密度、高舒适性，围绕这些特点，高速铁路运营系统主要由六大核心系统构成，分别是基础设施（工务工程）、牵引供电、通信信号、动车组、智能运输（运营调度与客运服务系统等）、养护维修，各系统之间既自成体系，又相互关联、影响、匹配并协调运转。一、高速铁路概念高速铁路概念是一个具有国际性的概念，对高速铁路的界定是一个动态的过程，并随着时代的发展而更新。1.国际铁路联盟（UIC）定义国际铁路联盟（UIC）将高速铁路定义为，新建高速铁路的设计速度达到250km/h及以上，经升级改造的高速铁路设计速度达到200km/h。高速铁路的定义并不唯一，因国家不同而不同。高速铁路是一个系统，具有系统复杂性、多样性。随着科学技术的发展和进步，“高速”的水平还会逐步提高。2.世界铁路等级划分目前被广泛接受的世界铁路等级划分标准为：100~120km/h（常速）、120~160km/h（中速或准高速）、160~200km/h（快速）、200~400km/h（高速）、400km/h以上（特高速）。3.我国高速铁路定义（1）《铁路主要技术政策》定义我国建设发展高速铁路较晚，20世纪90年代《铁路主要技术政策》（铁道部令第34号）将高速铁路定义为：“新建设计开行250km/h（含预留）及以上动车组列车，初期运营速度不小于200km/h的客运专线铁路。从这个定义看，2003年投入运营的沈阳一秦皇岛客运专线是我国第一条高速铁路。（2）《铁路技术管理规程》（高速铁路部分）定义2018年《铁路技术管理规程》（高速铁路部分）条文说明（第一次修订）总则中将高速铁路定义为：“200km/h及以上铁路和200km/h以下仅运行动车组的铁路。《铁路技术管理规程》（高速铁路部分）不仅包括《铁路主要技术政策》定义的高速铁路，还包括设计速度200km/h客货共线铁路、200km/h客运专线铁路、200km/h以下仅运行动车组的铁路。因为200km/h客货共线铁路、200km/h客运专线铁路、200km/h以下仅运行动车组的铁路都要配备CTCS-2/CTCS-3级列控系统，动车组列车的行车组织方式与高速铁路基本相同，信号设备配置和显示意义与高速铁路基本相同。客运专线铁路指仅运行旅客列车的铁路。当客运专线的设计速度在200km/h以上，其性质是属于高速铁路的范畴，而高速铁路若从专门运输旅客的角度讲也可称为客运专线。二、高速铁路技术经济优势高速铁路是高新技术在铁路上的集中反映，体现了一个国家的科技和工业水平，同时在经济发达、人口密集的地区具有明显的经济效益。具有拉动社会经济发展、改善人们生活质量等技术经济优势。1.安全性好安全始终是人们出行选择交通方式的首要因素。高速铁路必须保证行车的高度安全，否则，一旦出现事故都将是毁灭性的。高速铁路普遍采用线路全封闭，且有完善的安全保障体系，包括固定设施和移动设备的监测和诊断系统、科学的养护维修制度、先进的列车控制系统、自然灾害预警预报系统等，这一系列措施能够有效地防止人为过失、设备故障等引起的各类事故：遇有天气不稳定等环境变化，自动控制系统能随时调整列车限速运行，列车防护系统会让附近的列车均自动停车。除采用了一系列现代化的先进技术设备构成的安全监控系统外，在运输组织中对涉及安全的各个环节有一套十分严密的管理制度，有关的操作人员必须事先进行岗位培训，持证上岗。先进的技术设备及其安全保障系统只能起到防止事故的作用，而严密的管理才能减少和消灭事故。2.运输能力大输送能力大是高速铁路主要技术优势之一。高速铁路运用了先进的通信信号和列车运行控制技术，可以采用高密度、公交化开行方式，具有非常大的运输能力。列车间隔越小，运行密度越大，为旅客提供的服务频率越高，旅客等待乘车的时间就越短，就能吸引更多的客流。列车密度主要决定于最小行车间隔时间，高速铁路列车最小行车间隔时间可以达到3min。若列车开行间隔约为3min，每列车载客人数按800人计算．扣除线路维修时间(4h/d)，则每天可开行高速列车400多列，输送旅客32万人次，年均单项输送可达到1.17亿人。3.运营速度高列车运行速度快是高速铁路最主要的标志，也是其最显著的优势，速度是高速铁路技术的核心。动车组列车运行速度可达300km/h及以上，超过小汽车近2倍多，可达喷气客机的1/3和短途飞机的1/2。除最高运营速度外，旅客更关心的是旅行速度，因为旅行速度直接决定了旅客全程的旅行时间。高速铁路在运距100~1000km范围内能节约旅客总旅行时间，在1500~2000km运距内可利用列车夜间运行的有利条件，并能保证旅客有充足的睡眠时间。4.列车运行正点率高正点率是高速铁路系统设备可靠性和运输组织水平的综合反映，也是运输服务质量的核心。只有列车始发、运行和终到正点，旅客才能有效安排自己的时间，所以旅客十分看重正点率。正点率是与其他交通运输方式竞争的重要手段。在列车正点率方面对旅客有所承诺，不但在市场竞争中赢得了旅客，同时也强化了自身的管理工作。5.能源消耗低能耗高低是评价交通运输方式优劣的重要经济技术指标之一。高速铁路列车的能耗约为汽车、飞机的1/5。汽车、飞机均使用不可再生的一次能源—汽油或柴油（现代新型节能汽车正在批量投入使用），而高速铁路使用二次能源—电力。随着水电、太阳能、风能和核电等新型能源的发展，高速铁路在能源消耗方面的优势更加突出。另外，高速铁路车站采用太阳能光伏发电、地缘热泵等新能源技术，这也是在当今石油资源紧张的情况下，世界各国选择发展高速铁路的重要原因之一。在当今不可再生能源紧张的情况下，高速铁路在能源消耗方面相比高速公路、航空运输具有明显的优势。6.受气候影响小一般情况下高速铁路运营不受天气变化的影响，可以做到按列车运行图安全行车。即使在大风情况下，高速列车只要减速运行而不需停运。例如，风速达到2530m/s，列车限速在160km/h;风速达到3035m/s（类似11/12级大风），列车限速在70km/h。特别是在浓雾、暴雨和冰雪较为严重的自然灾害条件下，飞机机场和高速公路必须关闭停运，高速铁路不会像公路和航空运输对大雾、暴雨、大雪、雷电、大风等天气那样敏感，可采取高速列车减速方式继续组织运营。我国高速铁路职工还“以雪为令”，不分昼夜坚守在风雪一线，尽全力保障列车安全畅通。7.绿色环保环境保护是当今关系人类生存发展的全球性紧迫问题。交通运输与生态环境问题密切相关，节能环保是高速铁路的一大优势。运输对环境的污染主要是废气和噪声。高速铁路采用电力牵引，消除了粉尘、煤烟和其他废气污染。长期生活在噪声环境中，会使人的听觉器官受到损害，甚至耳聋。因此在高速铁路两侧修建隔声墙来降低噪声。人们越来越认识到，为防止地球上臭氧层被破坏而造成的气候异常现象，应大力发展清洁能源的交通工具，减少飞机和汽车排放的废气，加大城市轨道交通和高速铁路发展的力度。高速铁路作为电力驱动的交通工具的确会产生辐射，但是车厢中的辐射值仅仅是相比于家中的那些家用电器大一些而已，符合国际电磁辐射的安全标准，目前没有证据证明对人体健康构成威胁。8．服务质量高随着人们物质文化生活水平的不断提高，出行舒适状况已成为人们选择出行交通方式的重要条件之一。“快、稳、准”等的乘坐需求推动高速铁路技术不断革新发展，保证旅客出行体验到智能化和智慧化。

高质量服务必须要有完善的客运服务系统作保证。客运服务系统是指直接面向旅客，为其在旅行过程中提供方便、周到的服务而设置的设施及系统。高速铁路动车组车内宽敞明亮，设施先进，装备齐全，乘坐舒适，旅客在途中占用的活动空间大大高于汽车和飞机。甚至可以提供会议、娱乐、观光等条件。高速列车运行平稳，座位宽敞，设施先进，装备齐全，而且其减振性好，具有良好的隔声效果，可以给乘客提供一个安静、舒适的乘车环境。（三、高速铁路系统组成

高速铁路统筹优化系统需要的线路、高速列车、牵引供电、接触网、信号与通信、列车运输组织、旅客服务、运营维护等不同功能，并使系统间相互匹配、协调运转。高速铁路属于技术积累到一定程度重新组合后发生的质变。

我国高速铁路系统构架和六大核心系统关系如图1-1-1、1-1-2所示。图1-1-2高速铁路系统关系图高速铁路是由土建、轨道、车辆、供电、通信、信号和控制多个子系统构成的复杂系统，是高质量、高稳定性的土建工程、性能优越的高速列车、先进可靠的列车运行控制系统以及高效的运输组织管理体系的集合体。高速铁路子系统技术如图1-1-3所示。

图1-1-3高速铁路子系统技术

四、我国高速铁路技术优势高速铁路技术始于日本，发展于欧洲，格局大变于中国。中国已经成为世界上高速铁路发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运营速度最高、在建规模最大的国家。我国高速铁路后来居上，不仅技术先进、安全可靠，而且兼容性好、性价比高。1.技术先进为适应我国地质及气候条件复杂多样的特点，我国高速铁路在路基、桥梁、隧道、客站等基础设施建设，以及无砟轨道、牵引供电、通信信号等专业领域，攻克了一系列技术难题。在运营管理方面，掌握了复杂路网条件下的高速铁路运营调度技术，建立了适应大客流、高密度的客运服务系统，构建了高速铁路安全风险防控体系，为高速铁路安全运营提供了可靠技术保障。我国是世界上少数几个掌握高速铁路永磁牵引系统技术的国家之一。就技术系统的演进而言，从直流传动牵引系统，到交流传动牵引系统，从感应异步传动，转向永磁同步传动，永磁同步牵引系统契合了当前节能减排、绿色环保的技术发展趋势，成为世界大国竞相研究的技术热点。中国研制的永磁同步牵引系统，呈现出高效率、高功率密度优势，显著降低了高速列车的牵引能耗。目前，电机额定效率达到98％以上，电机损耗降至原来的1/3。我国高速铁路施工时采取路基边坡植物防护、覆土复耕复植等水土保持措施，通过设置声屏障和减振措施，可有效降低高速铁路噪声对环境的影响。西成高铁被誉为绿色高铁，在穿越汉中盆地时为了保护秦岭四宝之一—朱鹮，建立了高约4m，长度达16km的鸟类防护网，同时高铁在此地区也以高架桥的形式通过，下方设置宽大的桥洞，可供其他动物通过。该防护网采用特殊的结构，护栏采用蓝色方便朱鹮能够识别；采用细密的金属网能够防止朱鹮受伤；网格的大小也依据朱鹮的体型精心设计，防止其因误撞而卡住。深茂铁路全球首例全封闭声屏障，有效填补了在合理结构形式、列车气动力效应降噪、隔音效果方面的世界空白，形成了一套系统的全封闭声屏障综合设计和建造技术，为高速铁路在城区及邻近环境敏感点的环境保护提供有益经验。2.兼容性好我国高速铁路在工程建设、动车组、列控、牵引供电等主要领域，与世界先进技术具有良好的兼容性，不仅融合UIC,IEC（国际电工委员会、ISO（国际标准化组织）、EN（欧洲）、JIS（日本工业）等国际先进标准，也与德国的西门子（Velaro-E)、日本的川崎重工（E2-1000)、法国阿尔斯通（SM3)、加拿大的庞巴迪（Regina）等完全兼容。兼容性好源于我国高速铁路发展过程中突出的系统集成创新能力。我国不仅全面掌握了高速铁路总体设计、接口管理、联调联试等关键技术，还依托高速铁路运营大数据，针对进一步降低高速铁路运行的全寿命周期成本、提高列车调度的效率、减缓机车零部件老化磨损等前沿问题展开研究，不断优化高速铁路的整体性能。3.性价比高我国高速铁路性价比高，首先体现在建设工期和质量上。通过创新施工组织动态管理模式，以工厂化、机械化等为支撑，实现施工方案、资源配置与控制目标的最佳匹配，大大提高了建设效率，确保了工期和质量。工期短并不是不合理地压缩工期，而是通过科学测算、合理确定工期。其次，我国高速铁路新研发的列车采用镁合金、碳纤维等先进的轻量化材料，运用有“中国元素”的低阻力设计，采用高效的牵引制动系统，关注最易损耗的每个零部件，从而使整车寿命可达30年。中国标准化动车组整体运行阻力降低12%，人均百千米能耗下降17%。当以时速350km运行时，高速铁路每小时耗电9600多千瓦时，人均百千米的能耗仅3.8千瓦时电。【任务实施】

根据以上相关知识，由老师组织学生分组讨论高速铁路定义、优势及系统组成，各小组派代表进行总结汇报，小组互评，教师点评。提高学生运用理论知识解决实际问题的能力。项目一高速铁路概述

高速铁路概论【项目描述】作为一种安全可靠、快捷舒适、运载量大、低碳环保的运输方式，高速铁路已成为世界交通运输业发展的重要趋势，并在世界上多个国家得到发展。高速铁路集中反映了一个国家铁路线路结构、列车牵引动力、高速运行控制、高速运营组织与管理等方面的技术进步，体现了一个国家的科技和工业水平。高速铁路促进了地区经济的发展，推进了城镇化进程，对经济发达、人口稠密地区的经济效益和社会效益的贡献尤为突出。本项目主要介绍高速铁路概述和我国高速铁路发展与规划。任务2中国高速铁路发展与规划【能力目标】能掌握我国高速铁路“八纵八横”铁路网的组成。【知识目标】了解我国代表性高速铁路；掌握我国高速铁路发展规划。【相关知识】我国国土辽阔，人口众多，铁路旅客运输任务繁忙，我国铁路运输紧张的状况一直存在，这也是我国发展高速铁路起步时的初衷。在借鉴国外高速铁路先进技术的基础上结合国情和路情等实际，我国高速铁路技术的发展现已经系统掌握了时速250、350km及以上速度等级的成套技术，构建了具有自主知识产权和世界先进水平的高速铁路技术体系。我国是全世界高速铁路里程最长、在建规模最大的国家。我国高速铁路在核心技术、成套建造、产业制造、运维服务、人才支撑五大方面已拥有较大优势，总体技术水平迈入世界先进行列，为中国“高端智造”注入了含金量。一、中国代表性高速铁路（一）中国高速铁路的发展阶段中国高速铁路的发展，从无到有，从“跟随”到“领跑”，大致可划分为三个阶段。1.原始积累阶段2004年以前，我们国家的轨道交通装备技术，形成了一个相对完备的技术体系。2.引进消化吸收及自主提升阶段2004年，我国高速铁路踏上引进消化吸收再创新之路，正式开始“加速跑”，极大地推动了高速铁路基础理论和关键技术研究的全面进步，大幅度提升了高速铁路技术装备水平。3.全面创新阶段

2008年2月，原铁道部会同科技部共同签署《中国高速列车自主创新联合行动计划》，提出建立并完善具有自主知识产权、国际竞争力强的时速350km及以上的中国高速铁路技术体系。两部委联合行动，以政府为主导、企业为主体、市场为导向、项目合作为纽带的方式实现科技创新，推动我国开展高速列车设计和自主创新。动车组列车是高新技术的系统化集成，涉及机械、材料、电子计算机、网络通信、工程仿真等领域的最新技术。（二）中国代表性高速铁路

1．京津城际铁路京津城际铁路是满足中国高速铁路定义的中国第一条高速铁路，也是中国《中长期铁路网规划》中第一个开通运营的高速铁路，于2005年7月4日正式开工，2008年8月1日开通运营，线路全长120km，其中无砟轨道长度为113.6km。京津城际铁路是环渤海地区城际轨道交通网的重要组成部分，起点为北京南站，终点为天津站，沿途设北京南、武清、天津3座车站。京津城际铁路延伸线起点为天津站，终点站为滨海站，于2015年9月20日正式开通。延伸线正线全长44.75km，设计时速350km。线路自天津站城际场引出，沿途经军粮城北站、塘沽站，最终抵达天津滨海新区中心商务区核心地带的滨海站。2018年8月1日京津城际铁路全部更换为复兴号中国标准动车组列车，8月8日，复兴号在京津城际铁路实现350km/h运行，给旅客更美好的出行体验。复兴号在京津城际铁路按350km/h运行，一是列车运行线路满足条件。2018年以来，京津城际铁路的技术装备和基础设施得到全面强化，设备运行维护水平持续提升，外部环境整治成效明显。二是列车开行方案更加优化。针对京津城际铁路不同时期客流特点，科学合理调整列车开行方案，安排了高峰日、周一、二至周四、五、六、日等6张运行图，努力实现运力投放与客流需求精准匹配，满足日常、周末、小长假、春暑运等不同时期的旅客出行需求。京津城际还首创了高速铁路运营调度、不同速度等级动车组共线运行控制、高速移动语音和数据通信技术，以及通信、信号、信息化技术体系，解决了高速度、高密度运营下的总体设计、接口管理、调度指挥等关键技术难题。在行车规章制度、设备修程修制、线路施工养护、安全技防物防人防体系、高速铁路技术人才培养等各个方面，创造性地摸索和积累了一系列标准化的管理体系，催生了高速铁路“中国标准”。2．武广高速铁路2009年12月26日，世界上一次建成里程最长、工程类型最复杂时速350km的武广高速铁路开通运营。最高运营线试验速度达到394km/h，武汉到广州3h便可到达。武汉至广州间旅行时间由原来的约11h缩短到3h左右，武汉到长沙直达仅需1h，长沙到广州直达仅需2h。武广高速铁路成为世界上运营速度最快、密度最大的高速铁路，是中国第一条350km/h高速铁路。3．郑西高速铁路2010年2月6日，世界首条修建在湿陷性黄土地区，连接中国中部和西部时速350km的郑西高速铁路开通运营。郑西高速铁路（郑州一西安高速铁路）经河南、陕西两个省份，线路全长505km，郑州至西安历时最快1h50min，是中长期铁路网规划国家高速铁路网“四纵四横”之“徐兰高速铁路”的中段，是徐兰高速铁路最先开工、最先建成通车的一段，是世界上首条修建在大面积湿陷性黄土地区的高速铁路，是中国中西部地区第一条投入运营的时速350km的高速铁路。4．京沪高速铁路京沪高速铁路是一条建设里程长、投资大、标准高的高速铁路，2011年6月30日通车。京沪高速铁路作为京沪快速客运通道，是中国“四纵四横”的其中“一纵”。京沪高速铁路由北京南站至上海虹桥站，全长1318km，纵贯北京、天津、上海三大直辖市和冀鲁皖苏四省，连接京津冀和长江三角洲两大城市群。基础设施设计速度为380km/h，试验速度达486.1km/h,目前最高运营时速为350km。北京到上海最快只需4h24min。5．哈大高速铁路2012年12月1日，世界上第一条地处高寒地区的高速铁路线路—哈大高速铁路正式通车运营，921km的高速铁路，将东北三省主要城市连为一线，从哈尔滨到大连冬季只需4h40min。哈大高速铁路时速300km的“中国速度”行驶在高寒地区，成为一道亮丽的风景线。6．京广高速铁路京广高速铁路被誉为世界上运营里程最长的高速铁路，分京石段、石武段、武广段三段建设，由武广段、郑武段、京郑段三段先后开通组成。京广高速铁路自北京站起，经过北京、河北、河南、湖北、湖南、广东6省市，止于广州南站，全长2298km，设计最高时速350km，运营时速为300km。沿途设有石家庄站、郑州东站、武汉站、长沙南站等车站。7.宝兰高速铁路2017年7月开通运营的宝兰高速铁路，东接徐州、西达乌鲁木齐，这条3300多km的丝路高速铁路，不仅刷新了世界最长高速铁路的纪录，也超过了世界高速铁路运营里程排名第二的日本新干线的总和。8.西成高速铁路2017年12月6日开通的西成高速铁路，穿越国内最长的秦岭高速铁路隧道群，开辟了一条新蜀道，把西安到成都的最快旅行时间缩短了7h，目前最快3h20min全程到达。9.广深港高速铁路2018年9月23日广深港高铁香港段正式运营，这标志着内地高铁网将延伸至香港，两地高铁实现互联互通。广深港高铁全长141km，其中内地段115km，香港段26km。内地段广州南至深圳北、福田间分别于2011年年底、2015年年底建成通车；香港段由香港特别行政区全资兴建，于2010年开工建设。广深港高铁香港段开通初期，将根据客流情况按日常图、周末图、高峰图安排动车组列车开行。广深港高铁香港段开通运营后，可通达北京、上海等内地多个车站。其中，从香港西九龙站出发，至深圳福田站的列车最短运行时间14min，至广州南站的列车最短运行时间47min，至上海虹桥站的列车运行时间为8h17min，至北京西站的列车运行时间为8h56min。香港至内地城市高铁票价，按双方运营企业分段计费、各自定价、加总核收的方式确定，以人民币定价，并根据市场实际情况在公布票价范围内进行浮动，在香港以港币标价，在内地以人民币标价。旅客只需在香港西九龙车站采用“一地两检”方式办理出入境，过关时间大大节省。二、中国高速铁路的发展规划2016年7月，国家发展改革委、交通运输部、中国铁路总公司联合发布了《中长期铁路网规划》，勾画了新时期“八纵八横”高速铁路网的宏大蓝图。“八纵八横”高速铁路网是以沿海、京沪等“八纵”通道和陆桥、沿江等“八横”通道为主干，城际铁路为补充的高速铁路网。“八纵八横”可实现相邻大中城市间1-4h交通圈、城市群内0．5-2h交通圈。（一）“八纵”通道“八纵”通道包括沿海通道、京沪通道、京港（台）通道、京哈一京港澳通道、呼南通道、京昆通道、包（银）海通道、兰（西）广通道。1．沿海通道沿海通道是指大连（丹东）一秦皇岛一天津一东营一潍坊一青岛（烟台）一连云港一盐城一南通一上海一宁波一福州一厦门一深圳一湛江一北海（防城港）高速铁路（其中青岛至盐城段利用青连、连盐铁路，南通至上海段利用沪通铁路），连接东部沿海地区，贯通京津冀、辽中南、山东半岛、东陇海、长三角、海峡西岸、珠三角、北部湾等城市群。2．京沪通道京沪通道是指北京一天津一济南一南京一上海（杭州）高速铁路，包括南京一杭州、蚌埠一合肥一杭州高速铁路，同时通过北京一天津一东营一潍坊一临沂一淮安一扬州一南通一上海高速铁路，连接华北、华东地区，贯通京津冀、长三角等城市群。3．京港（台）通道京港（台）通道是指北京一衡水一菏泽一商丘一阜阳一合肥（黄冈）一九江一南昌一赣州一深圳－香港（九龙）高速铁路；另一支线为合肥一福州一台北高速铁路，包括南昌一福州（莆田）铁路。连接华北、华中、华东、华南地区，贯通京津冀、长江中游、海峡西岸、珠三角等城市群。4．京哈一京港澳通道京哈一京港澳通道是指哈尔滨一长春一沈阳一北京一石家庄一郑州一武汉一长沙一广州一深圳一香港高速铁路，包括广州一珠海一澳门高速铁路。连接东北、华北、华中、华南、港澳地区，贯通哈长、辽中南、京津冀、中原、长江中游、珠三角等城市群。5．呼南通道呼南通道是指呼和浩特一大同一太原一郑州一襄阳一常德一益阳一邵阳一永州一桂林一南宁高速铁路。连接华北、中原、华中、华南地区，贯通呼包鄂榆、山西中部、中原、长江中游、北部湾等城市群。6．京昆通道京昆通道是指北京一石家庄一太原一西安一成都（重庆）一昆明高速铁路，包括北京一张家口一大同一太原高速铁路。连接华北、西北、西南地区，贯通京津冀、太原、关中平原、成渝、滇中等城市群。7．包（银）海通道包（银）海通道是指包头一延安一西安一重庆一贵阳一南宁一湛江一海口（三亚）高速铁路，包括银川一西安以及海南环岛高速铁路。连接西北、西南、华南地区，贯通呼包鄂、宁夏沿黄、关中平原、成渝、黔中、北部湾等城市群。8．兰（西）广通道兰（西）广通道是指兰州（西宁）一成都（重庆）一贵阳一广州高速铁路。连接西北、西南、华南地区，贯通兰西、成渝、黔中、珠三角等城市群。（二）“八横”通道“八横”通道包括绥满通道、京兰通道、青银通道、陆桥通道、沿江通道、沪昆通道、厦渝通道、广昆通道。1.绥满通道绥满通道是指绥芬河一牡丹江一哈尔滨一齐齐哈尔一海拉尔一满洲里高速铁路。连接黑龙江及蒙东地区。2.京兰通道京兰通道是指北京一呼和浩特一银川一兰州高速铁路。连接华北、西北地区，贯通京津冀、呼包鄂、宁夏沿黄、兰西等城市群。3.青银通道青银通道是指青岛一济南一石家庄一太原一银川高速铁路（其中绥德至银川段利用太中银铁路）。连接华东、华北、西北地区，贯通山东半岛、京津冀、太原、宁夏沿黄等城市群。4.陆桥通道陆桥通道是指连云港一徐州一郑州一西安一兰州一西宁一乌鲁木齐高速铁路。连接华东、华中、西北地区，贯通东陇海、中原、关中平原、兰西、天山北坡等城市群。5.沿江通道

沿江通道是指上海一南京一合肥一武汉一重庆一成都高速铁路，包括南京一安庆一九江一武汉一宜昌一重庆、万州一达州一遂宁一成都高速铁路（其中成都至遂宁段利用达成铁路），连接华东、华中、西南地区，贯通长三角、长江中游、成渝等城市群。6.沪昆通道沪昆通道是指上海一杭州一南昌一长沙一贵阳一昆明高速铁路。连接华东、华中、西南地区，贯通长三角、长江中游、黔中、滇中等城市群。7.厦渝通道厦渝通道是指厦门一龙岩一赣州一长沙一常德一张家界一黔江一重庆高速铁路（其中厦门至赣州段利用龙厦铁路、赣龙铁路，常德至黔江段利用黔张常铁路）。连接海峡西岸、中南、西南地区，贯通海峡西岸、长江中游、成渝等城市群。8.广昆通道广昆通道是指广州一南宁一昆明高速铁路。连接华南、西南地区，贯通珠三角、北部湾、滇中等城市群。三、中国高速铁路线路与车站命名规律（一）我国高速铁路分类1.根据线路所在高速铁路网中的功能分类我国高速铁路可分为通道型和城际型高速铁路，通道型如京沪、沪昆、哈大高速铁路等，城际型如京津、沪宁城际铁路等。2.根据速度等级分类我国的高速铁路通常有4种标准：第一种是设计速度300~350km/h的高速铁路，如京沪、武广高速铁路；第二种是设计速度200~250km/h的高速铁路，如京哈线秦沈段；第三种是设计速度200~250km/h的客货混跑铁路，如汉宜、新湘桂铁路；第四种是改造后达200km/h既有线路。3.根据跨线和本线列车分类为给旅客提供直达运输条件，新建高速铁路还考虑了跨线列车的运输，存在本线与跨线列车的速度匹配问题，如存在350、300km/h，300、200km/h的匹配关系。4.根据采用基本运输组织模式分类我国高速铁路分为纯客运专线和客货混运的客运专线。纯客运专线如武广、京沪、京津等高速铁路；近期采用客货混跑模式的客运专线，如石太、合武、合宁、福厦等客运专线。石太客运专线有平行的货运通道。（二）高速铁路线路命名1.以线路两端等级高低为序线名排字顺序以线路两端等级高低为序，依次为直辖市、省会所在地、地级市、县级市和县城；等级相同的以首都北京为基点，北京以北按从南向北（如图佳铁路），北京以南按从北向南如（武广高速铁路）、北京以东按从西向东排列（如京沪铁路）、北京以西按照从东向西排列（如太中银铁路）；以两端接轨点重要性为序，自主要干线向一般干线、自干线向支线、自接轨点向尽头端排列；以方向为序，由北向南、由西向东或按下行方向排列。以西成高速铁路为例，按照上述规则，西安与成都同属省会城市，等级相同，因此，名称的顺序应以首都北京为参照点，由于西安与成都同属北京西侧，因此命名应遵照：北京以西按照从东向西排列。所以，西安在前，成都在后，取名西成高速铁路。2.以接轨点附近城市简称连缀为线名以接轨点附近城市简称连缀为线名，如与既有线名重复，或不易记忆，顺序取城市名第一字、第二字、第三字；以起讫点所在省、市或自治区简称连缀为线名，如成渝高速铁路。3.尽头式支线命名以接轨点和终点站名简称、第一字、第二字、第三字连缀或主要车站名称为线名；特殊线路名称加字表示，如XX客运专线、XX高速铁路、XX铁路轮渡、XX环线、XX支线等。若按以上原则仍与既有线名或地名重复，或有忌讳，特案处理。由于成渝高速铁路是明确了成都为始发站，重庆为终点站，因此命名为成渝高速铁路。上述铁路线名称的优点在于：在地名上具有很强的指位功能，能够让人们在看到起始站与终止站简称的同时，也认读了行政区域（绝大部分是城市）的简称，又可联想到该行政区域的全称，强化并方便了乘客对铁路的始发站、终点站及其整条线路的记忆。（三）高速铁路车站命名规律高速铁路车站命名规律含着丰富的铁路规划与地理知识。有时候，通过一个高速铁路站的名称，可以对一座城市所处的地貌做出基本判断。1．华南地区受地形影响，华南铁路以横向居多，倾斜的南北比东西的比例低。当铁路横向经过一个城市附近的时候，被命名为“XX南”“XX北”的几率非常之高。所有的东站，都在斜线、南北线上。如海口东站、广州东站、钦州东站、云浮东站、南宁东站、肇庆东站、东安东站、都匀东站、惠东站；钟山西站、英德西站；平南南站、梧州南站、三水南站、全州南站、永福南站、三江南站、广州南站、惠州南站；珠海北站、中山北站、防城港北站、广州北站、深圳北站、兴安北站、鹿寨北站、来宾北站、桂林北站、贵阳北站、龙里北站。2．东北地区哈大线基本为了避开东侧山地而从城市群西侧走；由于本身沈阳到哈尔滨一线就是北偏东方向，所以东北地区的高速铁路站很多在西侧和北侧。如四平东站、营口东站；哈尔滨西站、德惠西站、长春西站、鞍山西站、海城西站、盖州西站、瓦房店西站、昌图西站、开原西站、铁岭西站；绥中北站、葫芦岛北站、盘锦北站、沈阳北站、抚顺北站、双城北站、扶余北站、大连北站；锦州南站、九台南站、公主岭南站。3．西北地区兰新线是沿着南侧祁连山脉而从城市群南侧走。兰新线区域的另外一个影响因素是戈壁滩。由于避开狂风的戈壁滩比避开山脉沿线要重要，所以兰新线大多是沿着山脉走。而陇海线在关中平原上沿着渭水前进，不受山脉影响。由于兰新线是北偏西方向，所以西北地区的高速铁路站很多在西侧和南侧。北侧的几个站，除关中平原以外，是进入新疆之后沿着吐鲁番盆地北侧行走的结果。如兰州西站、海东西站、张掖西站、大通西站；杨陵南站、宝鸡南站、民和南站、乐都南站、临泽南站、高台南站、酒泉南站、乌鲁木齐南站、嘉峪关南站、柳园南站；华山北站、渭南北站、吐鲁番北站、清水北站、西安北站。4．华北地区为了闪躲西侧的太行山脉导致京广线的车站基本都靠东修建，这样直接拉高了“xx东”的比例。5．两湖地区（鄂湘）湖南境内南北向为了躲避东侧的罗霄山脉，尽可能地选线在城市西侧较为平缓的地方。而湖北境内，武汉都市圈铁路影响巨大，武汉西侧湖的密度大于东侧，为了避免频繁跨越大湖，武汉都市圈铁路“xx东”偏多。6．长三角地区（江浙沪皖）长三角地区没有大山的影响，由于长江的作用，本区域经济区基本都是东西向分布，东西向的线路比南北向数量偏多，导致了“xx南／北”远多于“xx东／西”。7.闽赣地区福建省普通铁路不发达，很多城市只有高速铁路，基本上都是新站，由于江西境内沪昆线这条东西方向线的作用，拉高了“xx北”的比例。由于本区域山脉过于密集，铁路只能在山间钻来钻去。8.西南地区（巴蜀）由于西成客专开通造成“xx东”的增加，南北向的西成客专为了避免西侧邛崃山脉的影响，选择在四川盆地西侧城市群的东边行走。一个城市如果有多个火车站，人们往往习惯于用东南西北四个方位来区分。客观上说，随着中国高速铁路大发展和城市边界的不断外延，这种方式有时不再适合。（四）高铁站名改名为高速铁路站改名大概包括地方达成共识，向上级行政单位申请，与地方铁路部门和高速铁路建设方协商，地方铁路部门向铁总提出申请，中国铁路总公司做出最终决定等几个步骤。四、中国高速铁路与“一带一路”战略“一带一路”是指“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”，是我国政府提出来的跨境经济建设及合作方案，整个路线涉及欧亚非三大洲大陆以及周边海域，是中国与多边国家区域合作的平台。“一带一路”旨在借助古代丝绸之路的历史符号，高举和平发展的旗帜，积极发展与沿线国家的经济合作伙伴关系，共同打造政治互信、经济融合、文化包容的利益共同体、命运共同体和责任共同体。我国高速铁路是实现“一带一路”战略的重要组成部分，了解我国高速铁路与“一带一路”战略的关系是铁路行业从业人员应掌握的内容。（一）“一带一路”战略的核心内容2015年《政府工作报告》把“一带一路”作为热点，提出将“一带一路”建设与区域开发、开放结合起来，加强新亚欧大陆桥、陆海口岸支点建设。“一带一路”的“一带”起始于我国西部，经过我国西部通向西亚和欧洲，这将调整我国对外开放的地理格局，以中西部地区作为新的牵引者，承担开发与振兴占国土面积三分之二区域的重任。“一带一路”的“一路”自中国东部沿海港口，往南穿过中国南海进入印度洋、波斯湾地区、远及东非、欧洲，成为东西方交往的海上交通要道。海洋是各国经贸文化交流的天然纽带，“21世纪海上丝绸之路”是全球政治、贸易格局不断变化形势下，中国连接世界的新型贸易之路，其核心价值是通道价值和战略安全。“一带一路”战略构想顺应了我国流动转型和国际产业转移的需要。“一带一路”战略通过政治沟通、道路联通、贸易畅通、货币流通、民心相通这“五通”，将中国的生产要素，特别是优质的过剩产能输送出去，让沿“带”沿“路”的发展中国家和地区共享我国发展的成果。（二）“一带一路”中高速铁路的建设计划我国计划建设四条世界级洲际高速铁路线路，分别为泛亚高铁、中亚高铁、欧亚高铁和中俄加美高铁。洲际高速铁路是我国高速铁路“走出去”的一步大棋，意在通过铁路这一陆上交通工具连接世界多个大陆。1.泛亚高铁泛亚高铁从昆明出发，依次经由越南、柬埔寨、泰国、马来西亚，终到新加坡。泛亚高铁于2014年6月在我国开工，这条高铁线将成为中国通往东南亚诸国的一条便捷通道。

2.中亚高铁中亚高铁从乌鲁木齐出发，依次经由哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、土库曼斯坦、伊朗、土耳其等国家，终到德国，与古老的丝绸之路在线路上基本重合。3．欧亚高铁欧亚高铁从伦敦出发，依次经由巴黎、柏林、华沙、基辅，过莫斯科后分成两支，一支进入哈萨克斯坦，另一支进入远东的哈巴罗夫斯克，终到我国境内的满洲里（位于内蒙古呼伦贝尔盟）。4．中俄加美高铁中俄加美高铁从我国东北出发一路往北，经西伯利亚抵达白令海峡，以修建隧道的方式穿过太平洋，抵达阿拉斯加，再从阿拉斯加去往加拿大，终到美国。（三）高速铁路建设在“一带一路”战略上的重要作用中国高铁“走出去”战略与“一带一路”建设理念不谋而和，洲际高铁作为连接中外的桥梁，将为“一带一路”的实现提供新的保障。在丝绸之路经济带中的东亚地区、欧洲、俄罗斯、中东这四大板块在亚欧经济一体化进程中是相互依存的。依托欧亚高铁和中亚高铁建设丝绸之路经济带，使得东亚到欧洲成为经济大走廊，有利于增进沿线国家之间的相互交流与合作，促进文化的交融，而泛亚高铁的建设将成为与海上丝绸之路并行的一条与东南亚国家沟通交流的渠道。中国高铁“走出去”有利于促进“一带一路”的互联互通。“一带一路”战略的实施须从互联互通起步，铁路在打通渠道，实现资源、人才、市场互动交流上有很大的优势，且可带动各行业、各地区的协调发展。中国高铁所具有的独特优势使它成为实现国家“一带一路”互联互通战略的最佳载体之一。随着中国高铁“走出去”步伐的加快，对“一带一路”建设的促进作用将会更加明显。“一带一路”区域是中国铁路装备走向世界的起点。在新格局下，不仅“21世纪海上丝绸之路”囊括的国家和地区对铁路交通有大量需求，“丝绸之路经济带”所涵盖国家和地区的铁路也处于待新建或待更新阶段。中国高铁“走出去”前景广阔，对实现“一带一路”战略构想具有非常大的促进作用。【任务实施】根据以上相关知识，由老师组织学生分组讨论中国高速铁路的发展规划，各小组派代表进行总结汇报，小组互评，教师点评。提高学生运用理论知识解决实际问题的能力。复习思考题高速铁路的含义是什么？简述高速铁路的主要技术优势。简述高速铁路系统由哪些部分组成？绘图说明高速铁路核心系统之间的关系。我国代表性的高速铁路有哪些？项目二高速铁路线路

高速铁路概论【项目描述】高速铁路线路是高速铁路运输的重要技术设备之一，由路基、桥隧建筑物和轨道组成。只有高速铁路线路的任何一个组成部分都保证了良好的状态，才能保证高速列车安全、平稳、舒适地运行。本项目主要介绍高速铁路线路平面和纵断面、高速铁路线路的路基与桥隧建筑物、高速铁路轨道结构、高速铁路线路标志与限界以及高速铁路线路维修。任务一

高速铁路线路的平面和纵断面

【能力目标】能掌握高速铁路线路的平面和纵断面的组成要素。【知识目标】掌握高速铁路线路的平面和纵断面的技术参数。【相关知识】为了达到安全运营要求，高速铁路的基础设施既要为高速运行的机车车辆提供高平顺性和高稳定性的轨面条件，又要保证线路各组成部分具有一定的强度与耐久性，使其在运营条件下保持良好状态。因此，高速铁路的平纵断面设计的标准要以提高线路的平顺性为主，尽可能地降低列车的横向和竖向加速度，减小列车各种振动的叠加的可能性，从而提高旅客乘坐的舒适度，同时也要考虑在安全的前提下，减小工程量、降低造价、便于施工、运营、维修等。一、高速铁路总体设计（一）高速铁路设计一般规定1.高速铁路设计应统一规划、系统设计、逐步深化，以总体设计统筹专业设计，科学合理地实现建设意图。2.高速铁路总体设计应在充分研究项目需求、铁路网规划和综合交通规划等相关因素的基础上，准确把握项目功能定位，合理选定主要技术标准、线路走向和建设方案；确定工期、投资和其他控制目标。3.高速铁路应加强安全性设计，将安全设计、风险管理贯穿于设计全过程。4.高速铁路车、线、桥（或路基、隧道）、弓网等基础设施的动力性能，应满足行车安全性和乘坐舒适度的要求。5.高速铁路投资控制应按照科学合理、节省投资的原则，从技术标准、设计方案、工程措施和施工组织设计等多方面进行比选。（二）高速铁路主要技术标准1.高速铁路主要技术标准应根据其在铁路网中的作用、沿线地形、地质条件、输送能力和运输需求等，在设计中按系统优化的原则经综合比选确定。高速铁路应包含的主要技术标准包括铁路等级、设计速度、正线数目、正线线间距、最小平面曲线半径、最大坡度、到发线有效长度、列车运行控制方式、调度指挥方式、及最小行车间隔。2.设计速度应根据项目在铁路网中的作用、运输需求、工程条件，进行综合技术经济比较确定，并符合旅行时间目标值的要求。3.高速铁路应按双线电气化铁路设计，正线应按双方向行车设计。4.正线线间距、最小平面曲线半径、最大坡度应根据设计速度、运输组织模式、列车运行安全和旅客舒适度要求等因素确定。5.到发线有效长度应采用650m。尽端式车站到发线有效长度可按列车编组长度和列控系统要求计算确定。6.高速铁路设计速度300km/h及以上时应采用CTCS-3级列控系统，设计速度250km/h时宜采用CTCS-3级列控系统。7.调度指挥方式应采用调度集中。8.最小行车间隔应按照运输需求研究确定，宜采用3min。（三）高速铁路选线1.高速铁路选线设计（1）符合铁路网规划，与城市总体规划及其他交通方式、农田水利和其他工程建设相协调，做到布局合理。（2）行经主要城市吸引客流，方便旅客出行。（3）符合环境保护、水土保持、土地节约及文物保护的要求。（4）绕避各类不良地质体，无法绕避时应在详细地质勘察的基础上结合特殊岩土、不良地质的特性，做好工程整治措施，保障运营安全。（5）结合地形地质条件，优化线路平、纵断面，减少拆迁工程量，合理确定工程类型，统筹考虑边坡防护及防排水工程，做好工程方案比较。（6）考虑既有交通走廊、高压电力线、重要地下管线、军用设施及易燃、易爆或者放射性物品等危险物品的影响2.高速铁路客运站的设计（1）引入铁路枢纽应与城市总体规划及铁路枢纽总图规划相协调。（2）枢纽内客运站的数量应根据枢纽客运布局、枢纽客运量、引入线路数量、客车开行方案及既有设备配置等因素综合确定。（3）枢纽内有两个及以上客运站时，客运站的分工应根据客车径路顺畅、点线能力协调、旅客乘降方便等原则，按引入方向、客车类别、客车开行方案等方式确定。（4）客运站选址应满足运输需求并与城市规划相协调，考虑地形地质条件、既有建筑物拆迁、土地资源开发和城市发展等因素，经综合比选后确定。（5）客运站应考虑与城市交通系统相协调，方便旅客换乘。3.高速铁路定线设计（1）线路空间曲线应按列车运行速度及速差设计。（2）车站分布应根据城市分布、客运量、运输组织、设计输送能力及养护维修、救援等技术作业要求，结合工程条件等因素综合研究确定，站间距离宜为30km~60km。（3）路基、桥涵及隧道等工程类型选择应经综合技术经济比选后确定。（4）路基与桥梁的分界高度应根据地质条件及地基处理措施、填料性质及运输距离、当地土地资源、建筑物拆迁、城镇交通要求等情况进行综合技术经济比较确定。（5）选线、桥梁、轨道设计应统筹考虑，减少钢轨伸缩调节器的设置。平面曲线和竖曲线地段应避免设置钢轨伸缩调节器。（6）引入枢纽引起的既有线改建应符合相应技术标准的规定。4.高速铁路与客货共线铁路或货运铁路、公（道）路以桥梁方式交叉跨越时，宜采用高速铁路上跨的方式。困难条件下经技术经济比选采用高速铁路下穿方式时，应按有关规定采取可靠的安全防护措施。5.跨越高速铁路的立交桥下净高规定（1）直线地段正线不应小于7.25m，折返线及动车段（所、场）内的线路不应小于6.2m。（2）曲线地段设置外轨超高时，应根据计算另行加高。（3）利用既有立交桥时，经技术经济比选后确定。二、高速铁路线路平、纵断面的特点高速铁路线路的高平顺性要求线路的空间曲线尽可能的平滑，即线路的平纵断面的变化尽可能的平缓。因为，无论是线路的平面还是纵断面，曲率变化快的地段，轮轨间的相互作用力就会增加，产生轨道不平顺，极大地影响行车的安全与稳定，而且线形也不易保持。列车在曲线上运行，产生的离心力加速度与列车速度的平方成正比，影响列车运行的舒适性和平稳性。因此，行车速度越高，平面曲线和竖曲线的半径越大。此外，列车通过缓和曲线时产生的超高时变率也随着行车速度的增加而增加，不利乘车的舒适性。为满足高速行车舒适性的要求，直线与曲线间过渡的缓和曲线应有一定的长度，使线形平缓过渡。同时，由于列车在通过平面直缓点、缓圆点、圆缓点、缓直点、纵断面坡圆点及圆坡点这些变化时，会产生冲击振动叠加，影响行车的平稳运行与乘坐舒适度。因此，夹直线和圆曲线以及纵断面坡段也要有足够的长度。三、高速铁路线路平面铁路线路在空间的位置是用它的线路中心线来表示的。线路中心线是指距外轨半个轨距的铅垂线（AB）与两路肩边缘水平连线（CD）交点（O）的纵向连线，如图2-1-1所示。图2-1-1铁路线路中心线位置示意图线路中心线在水平面上的投影称为线路的平面。反应线路的直、曲变化情况。铁路线路平面是由直线和曲线组成的。高速铁路的曲线包括圆曲线和缓和曲线。线路上设置曲线可以很好地适应地形的变化，减少建设工程量，但是也带来了不利影响。（一）曲线对列车运行的影响1．降低行车速度曲线会给运行中的列车造成一种附加阻力，称为曲线阻力。众所周知，曲线半径越小，曲线阻力越大，运营条件越差，在其他条件相同时，运行速度也越低。2．增加轮轨磨耗列车通过曲线时，轮轨磨耗增加。曲线半径越小，磨耗增加越大，如图2-1-2所示。图2-1-2轮轨磨耗与曲线半径关系（二）高速铁路线路平面的标准高速铁路线路平面标准包括最小曲线半径、缓和曲线、超高、欠超高等；各项参数值的确定应保证线路高速行车的安全性与高平顺性。1．最大超高列车在曲线上运行时会产生离心力，使外股轨道承受较大的压力，发生严重的侧面磨损，并使旅客感到不适。为了平衡这种离心力，可将外轨抬到一定高度，借助因车体内倾所产生的重力内向分力来平衡这种离心力，外轨比内轨高出的部分称为超高，如图2-1-3所示。图2-1-3外轨超高原理s-轨距；h-超高；θ-倾斜角度；G-车辆重力；O-车辆重心计算曲线外轨的理论超高，一般都用下列公式。式中：h—超高，单位为mm；

v平—通过曲线的各次列车的平均速度，单位为km/h；

R—曲线半径，单位为m。从式（2-1-1)可以看出，在曲线半径固定时，超高的理论值取决于通过曲线的各次列车的平均速度，但超高不能太大，否则会造成内侧钢轨承受较大的横向力，不利于行车安全及养护维修，还会使旅客感到不适等。高速铁路线路的最大超高应保证列车在曲线上能安全、平稳地停车，列车在大风的情况下不会倾覆，乘客感到舒适。在《新建时速300~350公里客运专线铁路设计暂行规定》中最大超高采用170mm。2.欠（过）超高超高主要是按照各次列车的平均速度设置的，但通过同一曲线路段的列车速度是不一定相等的。当大于平均速度的列车通过某曲线路线时，其实际产生的超高大于设置的超高，大于的这部分称为欠超高；当小于平均速度的列车通过该曲线路段时，其实际产生的超高小于设置的超高，小于的这部分称为过超高。外轨超高是一个定值，对于速度较高的列车，由于外轨超高不足（欠超高），会产生未被平衡的离心加速度；对于速度较低的列车，外轨超高过大（过超高），则又会产生多余的向心加速度。一般情况下欠超高达到13mm，就会产生0.01g的离心加速度，所以，减少欠超高值应作为平面曲线设计的一个原则。我国客运专线采用的欠超高允许值见表2-1-1。表2-1-1我国客运专线铁路的欠（过）超高最大允许值舒适度条件良好较好一般较差欠超高最大允许值（mm）406070100过超高最大允许值（mm）4060701003．最小曲线半径最小曲线半径是线路平面设计时允许选用的曲线半径最小值。有条件时应尽可能选用较大的值，这样，可以改善运营条件，节省运营费用。最小曲线半径的选定主要应考虑行车速度、地形条件和机车牵引种类等因素。其中行车速度是选定最小曲线半径的主要依据。对于高速客运专线，因为速度比较划一，最小曲线半径的选择由下式确定。式中：Rmin——最小曲线半径(m)；

Vmax——列车最大速度(km／h)；

hm——实设超高值(mm)；hq——允许的欠超高值(mm)。在确定设计超高时，往往要为现场适应运输条件变化预留调整实设超高的变化幅度，一般[hm十hq]<[hm]+[hq]。正线的线路平面曲线半径应因地制宜，合理选用。与设计速度匹配的平面曲线半径见表2-1-2。正线不应设计复曲线。4.缓和曲线

缓和曲线是在直线与圆曲线之间设置的曲率变化的曲线（如图2-1-4所示）。其作用在于列车由直线（或圆曲线）驶向圆曲线(或直线)，使离心力逐渐产生或消失，并减缓外轮对外轨的冲击，保证行车平顺。因此，在设计高速铁路的缓和曲线时，应考虑在缓和曲线始终点与缓和曲线范围内运行的列车应有较好的稳定性，以确保行车安全和舒适性，缓和曲线线型要力求简单，便于铺设与养护。图2-1-4缓和曲线高速铁路缓和曲线的设计主要从缓和曲线的线型和长度两方面考虑。目前我国高速铁路采用三次抛物线型。缓和曲线长度根据设计速度、曲线半径和地形条件合理选用，见表2-1-3。一般应选用（1）栏值，困难条件下可选用（2）栏或（3）栏值。

4．夹直线与圆曲线最小长度为了保证列车运行安全与平稳，在两相邻曲线之间应设置一段有一定长度的直线，这段直线就叫作夹直线。两相邻曲线转向相同叫作同向曲线（如图2-1-5(a)所示)，若转向相反则称为反向曲线（如图2-1-5(b)所示）。图2-1-5相邻曲线间夹直线示意图车辆运行在同向曲线上，由于相邻曲线半径不同、超高高度不同，因此，车体内倾角度也不同；车辆运行在反向曲线上，由于相邻曲线超高方向相反，车体左右倾斜。这两种情况会造成车体摇晃振动，夹直线越短，摇晃振动越大。相邻两曲线间的夹直线和两缓和曲线间的圆曲线最小长度应根据下列公式计算确定。一般条件下：L≥0.8V（2-1-3）困难条件下：L≥0.6V（2-1-4）式中L—夹直线或圆曲线长度（m）；V—设计速度数值（km/h）。圆曲线或夹直线最小长度见表2-1-4。表2-1-4圆曲线或夹直线最小长度设计行车速度（km/h）350300250圆曲线或夹直线最小长度（m）280（210）240（180）200（150）注：括号内为困难条件下采用的最小值。连续梁、钢梁及较大跨度的桥梁宜设在直线上。困难条件下，经技术经济比选，也可设在曲线上。隧道宜设在直线上。困难条件下可设在曲线上，但不宜设在反向曲线上。5．线路间距线间距是指相邻两股线路中心线之间的最短距离（如图2-1-6所示），其设定标准主要受列车交会时空气动力作用的影响。在高速铁路双线线路上，当两列车交会时，会引起气流的剧烈扰动，产生巨大的压力波，继而影响列车行驶的安全性和旅客乘坐的舒适性。当两列车相遇时，最初的风压力使列车相互排斥，到接近列车尾部时变为相互吸引。不论是作用在相互排斥的方向或是相互吸引的方向，所发生的最大压力是不相上下的。图2-1-6线间距示意图高速铁路线间距越大，列车交会时空气动力作用越小，会车压力波也越小。相应的列车运行稳定性、平稳性、舒适性等指标越高。高速铁路区间正线线间距见表2-1-5，曲线地段可不加宽。正线与联络线、动车组走行线并行地段的线间距，应根据相邻线路的行车速度、高程关系、线间各种建（构）筑物以及养护维修条件综合确定，不应小于5.0m。正线与既有铁路并行地段线间距不应小于5.3m。两线不等高或线间设置其他设备时，最小线间距应根据相关技术要求计算确定。隧道双洞单线地段两线间距应根据地质条件、隧道结构及防灾与救援要求综合分析研究确定。表2-1-5区间正线线间距设计速度（km/h）350300250最小线间距（m）5.04.84.6四、线路纵断面线路中心线纵向展直后在铅垂面上的投影称为线路的纵断面。反应线路的起伏变化与高程。高速铁路线路纵断面是由坡段及连接相邻坡段的竖曲线组成，涉及的技术参数有最大坡度、竖曲线半径、最小夹坡段长度等。（一）坡道对列车的影响为了适应地面的起伏，线路上除了平道以外，还修成不同的坡道。因此，平道与坡道就成了线路纵断面的组成要素。由于有了坡道，就给列车运行带来了不良影响。列车在坡道上运行时，会受到一种由坡道引起的阻力，这一阻力称之为坡道附加阻力。列车的重力可以分解为垂直于坡道的分力和平行于坡道的分力。前一个分力由轨道的反作用力所抵消，后一个分力就成为坡道附加阻力。由此可见，坡度越大，列车上坡时坡道阻力也就越大，列车的速度就低（如图2-1-7所示）。图2-1-7坡道示意图（二）高速铁路线路纵断面的标准1.最大坡度在一个区段上，决定一台某一类型机车所能牵引列车质量的坡度最大值。最大坡度的确定主要取决于机车的牵引功率、牵引特性和制动特性。高速铁路具有功率高、速度快的特点，运营时可以为爬坡提供强劲的动能，设计中允许采用较大的坡度值。我国高速铁路区间正线的最大坡度不大于20‰，困难条件下经技术经济比较后不应大于30‰。动车组走行线的最大坡度不宜大于30‰，困难条件下不应大于35‰。动车组走行线的最大坡度大于30‰时，宜铺设无作轨道。2．竖曲线半径竖曲线是铁路线路纵断面上的曲线。线路纵断面上坡度的变化点称为变坡点。相邻变坡点间的距离称为坡段长度。由于列车在经过变坡点时会产生附加应力和附加加速度，其值与坡度代数差成正比。因此在设计纵断面时，相邻坡段的坡度代数差应尽量小些，不得超过允许的最大值。为了保证行车的安全平顺，超过时应设置竖曲线来连接两个相邻的坡段。高速铁路正线相邻坡段的坡度差大于或等于1‰时，应采用圆曲线型竖曲线（如图2-1-8所示）连接。竖曲线半径的大小，除应保证列车经过变坡点时车钩不脱钩、车轮不脱轨外，还应考虑在竖曲线上产生的竖向离心加速度和离心力对旅客舒适度的影响。在一定机车车辆构造等条件下，竖曲线半径与行车速度有关，行车速度越高，竖曲线半径也应越大。图2-1-8竖曲线示意图竖曲线的半径通常按下式确定。式中：Rs——竖曲线半径(m)；

．V——列车速度(km／h)；最小竖曲线半径见表2-1-6表2-1-6最小竖曲线半径（2-1-5）设计速度（km/h）350300250最小竖曲线半径（m）250002500020000（1）最大竖曲线半径不应大于30000m。（2）最小竖曲线长度不应小于25m。（3）竖曲线（或变坡点）起终点与平面曲线起终点间的最小距离不宜小于20m。竖曲线（或变坡点）与缓和曲线、道岔均不应重叠设置。（5）竖曲线与平面圆曲线不宜重叠设置，困难条件下重叠设置时，最小曲线半径应符合规定。（6）动车组走行线相邻坡段坡度差大于3‰时宜设置圆曲线型竖曲线，竖曲线半径不宜小于5000m，困难条件下不应小于3000m。隧道内坡道可设置为单面坡道或人字坡道。地下水发育的长隧道宜采用人字坡，坡度不应小于3‰。路堑地段线路坡度不宜小于2‰。3．最小夹坡段长度

高速铁路线路除了最小坡段长度满足两个竖曲线不重叠外，还要考虑两个竖曲线间有一定的夹坡段长度，保证列车在前一个竖曲线终点处产生的振动在夹坡段长度范围内衰减完毕，不至于在进入下一个竖曲线起点时产生叠加，保证高速铁路运行的平稳性与舒适性。此外，还要考虑坡段能够适应地形，减少工程的投资。4.最小坡段长度高速铁路最小坡段长度应计算确定且取50m的整倍数，并符合下列规定。（1）正线宜设计为较长的坡段。最小坡段长度一般条件下不应小于900m，困难条件下不应小于600m，列车全部停站的车站两端不应小于400m。（2）最小坡段长度不宜连续采用，困难条件下不应连续采用。（3）动车组走行线最小坡段长度不宜小于200m，且竖曲线不应重叠。（4）最大设计坡度采用15‰时，坡段长度不宜大于10km；最大设计坡度采用20‰时，坡段长度不宜大于6km；最大设计坡度采用25‰时，坡段长度不宜大于4km；最大设计坡度采用30‰时，坡段长度不宜大于3km。最大设计坡度的坡段长度应进行行车检算。区间线路及车站用地界应埋设标（桩）。标（桩）埋设在铁路地界线和地界拐点处，直线地段间距宜为150m、曲线地段间距宜为40m。【任务实施】根据以上相关知识，由老师组织学生分组讨论高速铁路线路平面和纵断面组成及设计要求，各小组派代表进行总结汇报，小组互评，教师点评。提高学生运用理论知识解决实际问题的能力。项目二高速铁路线路

高速铁路概论【项目描述】高速铁路线路是高速铁路运输的重要技术设备之一，由路基、桥隧建筑物和轨道组成。只有高速铁路线路的任何一个组成部分都保证了良好的状态，才能保证高速列车安全、平稳、舒适地运行。本项目主要介绍高速铁路线路平面和纵断面、高速铁路线路的路基与桥隧建筑物、高速铁路轨道结构、高速铁路线路标志与限界以及高速铁路线路维修。任务二

高速铁路路基与桥隧建筑物

【能力目标】能掌握高速铁路路基、桥梁和隧道使用的技术要求。【知识目标】掌握高速铁路路基、桥梁和隧道的组成及特点。【相关知识】路基与桥隧建筑物是高速铁路线路的重要组成部分。路基是铁路线路的基础，桥隧建筑物是铁路线路跨越或穿越障碍的重要设施。路基及桥隧建筑物的质量对铁路线路的稳定以及满足列车高速、安全、平稳地运行起着至关重要的作用。一、高速铁路路基高速铁路路基一般是由基床表层、基床底层、路堤和地基等部分组成。其中，基床表层是轨道的直接基础，是基床的重要组成部分，受到列车动荷载的剧烈作用，对轨道的平顺和稳定影响很大，是高速铁路路基结构中最为重要的部分之一。高速铁路路基结构如图2-2-1、2-1-2所示。图2-2-1无砟轨道双线路堤标准横断面示意图（单位：mm）图2-2-2无砟轨道双线硬质岩路堑标准横断面示意图（单位：mm）路基工程应保障列车高速行驶的安全性和舒适性。路基基床结构的刚度应满足列车运行时产生的弹性变形控制在一定范围内；其强度应能承受列车荷载的长期作用；其厚度应使扩散到其底层面上的动应力不超过基床底层土的长期承载能力。基床表层结构应能防止地表水侵入导致基床软化及翻浆冒泥、冻胀等基床病害。（一）路基的横断面组成路基的横断面形状因路段填挖方式的不同有：路堤式路基、路堑式路基、不填不挖式路基、半堤式路基、半堑式路基、半堤半堑式路基等六种基本断面形式。其路堤和路堑则是路基的主要形式。1．路堤路堤由路基顶面、边坡、护道和取土坑（或纵向排水沟）等组成。一般黏性土路堤横断面如图2-2-3所示。图2-2-3直线地段一般黏性土路堤示意图路基顶面为铺设轨道的工作面。其宽度为两侧路肩边缘之间的距离。2．路堑路堑由路基顶面、侧沟、边坡、隔带、弃土堆、天沟等组成。一般黏性土路堑横断面如图2-2-4所示。图2-2-4直线地段一般粘性土路堑2.高速铁路路堑顶面形状与路堤顶面形状相同。无砟轨道支承层（或底座）底部范围内路基面可水平设置，支承层（或底座）外侧路基面两侧应设置不小于4％的横向排水坡。有砟轨道路基面形状应为三角形，由路基面中心向两侧应设置不小于4％的横向排水坡。曲线加宽时，路基面仍应保持三角形。（二）路基面宽度路基横断面宽度要考虑路基稳定、养护维修、安全、线间距、轨道结构型式、曲线超高设置、通信信号和电力电缆槽布置、接触网立柱基础位置、声屏障基础等因素的影响。有砟轨道路基两侧的路肩宽度，双线不应小于1.4m，单线不应小于1.5m。1.直线地段标准路基面宽度直线地段标准路基面宽度见表2-2-1。轨道类型设计速度（km/h）双线线间距（m）路基面宽度单线（m）双线（m）无砟轨道2504.68.613.23004.813.43505.013.6有砟轨道2504.68.813.43004.813.63505.013.82.曲线地段路基面宽度无砟轨道正线曲线地段路基面不应加宽，轨道结构和接触网支柱等设施的设置有特殊要求时，根据具体情况分析确定；有砟轨道正线曲线地段应在曲线外侧加宽，加宽值根据轨道超高设置确定；曲线加宽值应在缓和曲线内渐变。（三）过渡段与桥梁连接处的路堤一直是铁路路基的一个薄弱环节，一方面由于路堤与桥梁刚度差别较大而引起轨道刚度的突变，同时路堤与桥台的沉降不一致，而导致轨面不平顺，因而引起列车与线路结构的相互作用增加，影响线路结构的稳定，影响列车高速、安全、舒适运行。在路堤与桥台连接处设置一定长度的过渡段，以控制轨道刚度的逐渐变化，并最大限度地减少路堤与桥梁的沉降不均匀而引起的轨面变形，以保证列车高速、安全、舒适运行。过渡段采用沿线路纵向倒梯形过渡形式，过渡段的长度主要考虑竖向刚度因素和沉降变形因素，不小于20m（如图2-2-5所示）。

图2-2-5过渡段位置示意图

隧道与路基分界处也应设置过渡段。（四）路基排水路基面排水设计应综合考虑轨道形式、电缆槽、接触网立柱基础、声屏障基础等因素。1.线间排水应根据线路、气候条件及对轨道电路的影响等综合考虑，宜采用横向直排方式。2.轨道结构要求采用集水井排水时，集水井的位置、排水管的材质和结构尺寸及埋设深度和方式应根据荷载、降雨量和防冻、防渗要求等综合确定。3.侧沟、天沟、排水沟及无砟轨道线间排水沟应采用混凝土浇筑或整体式预制拼装结构。现浇混凝土水沟的厚度宜为0.2m，深度较大的矩形水沟的厚度应通过计算确定。4.低矮路堤或路堑地段，地下水位较高或无固定含水层时，可采用明沟、排水槽、渗水暗沟、边坡渗沟、支撑渗沟等设施排除地下水；埋藏较深的地下水或固定含水层危害路基时，可采用渗水隧洞、渗井、渗管或仰斜式钻孔等设施排除地下水。渗水暗沟和渗水隧洞的纵坡不宜小于5‰，困难条件下不应小于2‰，在出口位置应采用较陡纵坡。渗水暗沟等地下排水设施应设置反滤层。5.在易产生冻害地区，采用渗水暗沟和渗水隧洞降低地下水位时，降落后的最高地下水位加毛细水上升高度，应低于最大冻结深度不小于0.25m，或采用必要的防冻设施。严寒地区出水口应采取防冻措施。6.路堑地段应在路肩两侧设置侧沟。7.路堑地段汇水面积较大时，根据具体情况可在天沟外增设截水沟。（五）路基边坡防护路堤边坡应设置坡面防护工程，防护类型应根据工程类型、当地年平均降雨量、工程及水文地质条件、边坡坡度与高度、材料来源、施工条件、环境保护及景观要求，经技术经济比较后合理选用1