铁路能力与技术标准

1什么叫铁路运量？

即铁路运输生产量，是人和物的位移，用“人.km”和“t.km”来衡量。在运输过程中完成，不能作为独立的物体存在于运输之外，只能在运输过程中被同时消费。

不能储存，不能调拨。一、铁路运量（1）按运输性质分①客运量②货运量

2铁路运量如何分类？（2）按运量与设计线的关系

①直通运量

②地方运量

上行吸引范围下行吸引范围直通吸引范围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。直通吸引范围内产生的运量为直通运量。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。地方吸引范围内产生的运量为地方运量。货物或人全程运输AB货物或人非全程运输ABDEC直通运输地方运输（3）按运量方向

①上行运量

②下行运量行别：朝向北京的方向为上行，远离北京的方向为下行（4）按运量发生年代

①初期运量（交付运营后第三年）

②近期运量（交付运营后第五年）

③远期运量（交付运营后第十年）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。）3客货运量的意义（1）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。4客货运量的调查与预测（2）地方货运量可按照产销运平衡法，估算各运品的铁路运量。（3）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并结合设计线近期的调查运量来预测。货流示意图通过调查和预测，将直通货运量和地方货运量汇总，可绘出货流示意图。①货运量货运量是设计线（或区段）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。5常用运量参数（Ci指某种货物的年货运量。）

分别得到上行运量、下行运量

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Ci(万t/a)与相应的运输距离Li(km)乘积之和按下式计算。②货物周转量体现为工作量，上下行分别计算（L

指设计线（或区段）的长度。）

③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。平均工作量，上下行分别都有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

（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。）（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

一年内最大的月货运量和全年平均月货运量的比值称为货运波动系数。零担列车：运送地方零散货物的列车；

(在中间站办理零散货物的装卸，一般运行于一个区段内。)

零担货运是指托运人一次托运货物量不足3吨的货物运输。

凡不够整车运输条件的货物，可按零担货物托运。零担货物一件体积不得小于0.02立方米。但一件重量在10公斤以上时，则不受此最小体积限制。零担货物每批件数不得超过300件。6列车分类2)摘挂列车：运送地方整车货物的列车；

（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。）

两节车体（箱）结合（连接）和分离（脱开）叫摘挂列车。车辆、车厢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：机车：火车头车辆：车厢、车皮车列：若干车辆编成的一组列车＝机车＋车辆或列车＝车列＋机车；请讲教师与学生的故事！①运量的变化规律7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设计年度的意义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。分期投资、分期受益、减少投资浪费。提示：必须有一定富裕，以避免频繁改扩建。但是能力富裕太多实际就是浪费！原因：把多投入的钱存入银行就可以获取利息。1）通过能力单线铁路：每昼夜可以通过的列车对数双线铁路：每昼夜每一方向可以通过的列车数

2）输送能力

铁路单方向每年能运送的货物吨数。

二、通过能力1基本概念通过能力和输送能力铁路本身具备的设计能力3）需要的能力要求铁路完成的运输任务（小于输送能力）

列车运行图是表示列车运营情况的示意图。（是组织铁路各部门共同完成国家运输任务的基础。）2

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3

列车运行速度

铁路选线设计中所涉及到的列车运行速度有下列几种。

（1）旅客列车设计行车速度Vmax

它是根据运输需求、铁路等级、正线数目、地形条件及机车类型、线路平纵断面等运营条件所确定的旅客列车行车速度，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。（2）走行速度VZ

列车在区段内运行，按所有中间车站不停车通过所计算的区段平均速度，可由牵引计算得到。考虑起动附加时分考虑停车附加时分中间车站均不停车通过（3）技术速度VJS

列车在区段内运行，计入中间车站停车的起停附加时分所计算的区段平均速度，也可由牵引计算得到。考虑起动附加时分考虑停车附加时分所有中间车站均停车通过，停车时分为零，但是中间每站均含起动附加时分和停车附加时分各一个。——停车瞬间起动（4）旅行（区段）速度VL列车在区段内运行，计入中间车站停车的起停附加时分和中间车站停车时分所计算的区段平均速度。考虑起动附加时分考虑停车附加时分中间车站不一定都停车，停车时分计入总时分，且所停车站均含起动附加时分和停车附加时分各一个。

用途及计算方法：

旅行速度在选线设计中用途广泛。运营部门可根据绘出的非平行运行图，用区段内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βL:

是旅行速度VL和走行速度VZ的比值，故

VL

＝βL×VZ

在选线设计时，可采用经验数据。

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。

(1)单线铁路的通过能力平行成对运行图tHtBtFtwTZAB4

通过能力计算式中：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：

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。等待开通进路（与对方车站联络、扳道岔、开放信号、发出指令）等待开通进路（与对方车站联络、扳道岔、开放信号、发出指令）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。联锁请看录像1、闭塞请看录像2。选线设计时，可采用下表数据。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)控制站间的概念运行图周期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。瓶颈的问题1500min15min15min15min单线式中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。

(2)双线铁路通过能力①半自动闭塞计算公式：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）。

I追踪双线平行运行图I每一闭塞分区最多只有一列列车三、输送能力NH——折算的普通货物列车对数（对/d）；把旅客列车、快运货物列车、零担列车、摘挂列车均折算成普通货物列车。Gj——普通货物列车净载，即一列普通货物列车所运货物质量。β——货物波动系数，由经济调查确定，通常可取1.15。365——一年共365天。1输送能力C的计算公式输送能力——铁路单方向每年能运送的货物吨数。每天运输的货物吨数(t/d)每年运输的货物吨数(t/a)每年运输的货物兆吨数(Mt/a)考虑货运波动系数的每年运输货物兆吨数(Mt/a)输送能力计算公式引申说明：1)铁路设计完成后，区间走行时分即得到确定，可求出N，进一步得到C；2)设计前已知客货运量要求，可求需求的N，进一步可反求需要的区间走行时分。NH还没有解决，怎么办？NH还没有解决，怎么办？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。2列车对数计算①通过能力要考虑储备系数和各种车辆的扣除系数

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③考虑三个系数后即得到折算的普通货物列车对数三个系数：能力储备系数、扣除系数和满轴系数中的NH得到解决至此，

（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。因此，划分铁路等级是很重要的。四、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：②II级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；自2007年4月1日起施行的第十版《铁路技术管理规程》中取消了III级。

④客运专线等级

①I级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：

铁路主要技术标准包括：正线数目、限制坡度、最小曲线半径、车站分布、到发线有效长度、牵引种类、机车类型、机车交路和闭塞类型等。这些标准是确定铁路能力大小的决定因素，一条铁路的能力设计，实质上是选定主要技术标准。同时这些标准对设计线的工程造价和运营质量有重大影响，并且是确定设计线一系列工程标准和设备类型的依据，故称铁路主要技术标准。工程标准（固定设备标准）：正线数目、限制坡度、最小曲线半径、车站分布、到发线有效长度——建成后很难改变技术装备类型：牵引种类、机车类型、机车交路和闭塞类型可随着运量的增长逐步进行更新改造2铁路主要技术标准选定标准的意义？选定标准时应注意什么问题？选定铁路主要技术标准是设计铁路的基本决策，应根据国家要求的年输送能力和确定的铁路等级，在设计中综合考虑沿线资源分布、国家科技发展规划和技术政策，并结合设计线的地形、地质、气象等自然条件，经过技术和经济上的论证比选，慎重确定，以保证技术上先进、经济上合理、标准间协调。

C受N、G、V三者的影响，考虑标准时，应注意哪些标准对这三种标准各有什么影响。1）影响牵引吨数的主要技术标准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15km

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。

（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。

3铁路主要技术标准综合优化方法的基本原理

（1）主要技术标准综合优化方法的特点主要技术标准选择的传统方法是单因素（标准）选择法，单独选择诸多标准中的某一项标准，且多用手工计算进行方案比较，故仅能在数个方案中选择其中相对经济的可行解，经济效果不显著。

实际上，许多标准间是相互关联的，例如限坡、机型、有效长、站距（或时分）、闭塞方式等，它们都对运输能力有直接影响，从而可相互联系在一起，综合对工程量、运营费及运能起作用。综合优化方法的基本出发点在于：以最少的投入（工程费、运营支出）获取最大的产出（运能），以取得最佳的综合经济效益。这种方法可一次优选出相互匹配的多项标准，且以计算机为工具，以最优化技术自动选优，故可提高决策效率。

（2）主要技术标准综合优化方法的基本思路

主要技术标准中有的属于固定设备（土建工程）的标准，如铁路等级、正线数目、限坡、最小曲线半径、到发线有效长、车站分布等；有的属于移动设备标准，如机车类型、闭塞方式等。前者投资昂贵，后者投资低廉，它们对运能的影响程度有较大差异，即投入产出率不同，两者的协调配合无疑是提高经济效益的关键。

过去：我国移动设备落后，蒸汽机车占主导地位，电力、内燃机