铁路运输与城市轨道交通作业指导书

铁路运输与城市轨道交通作业指导书TOC\o"1-2"\h\u27935第1章铁路运输概述 383751.1铁路运输的发展历程 388971.2铁路运输的组成与分类 3143061.3铁路运输的优势与挑战 44531第2章城市轨道交通概述 4142872.1城市轨道交通的发展背景 4279682.2城市轨道交通的组成与分类 4200422.3城市轨道交通的优势与局限 532006第3章铁路线路与轨道 5147113.1铁路线路的规划与设计 5122043.1.1线路规划原则 5312683.1.2线路设计内容 6175093.1.3线路设计标准 655913.2铁路轨道的结构与类型 6187743.2.1轨道结构 6199753.2.2轨道类型 6241533.2.3轨道设计参数 677783.3铁路道岔的运用与管理 6262973.3.1道岔的功能与分类 687243.3.2道岔的运用 6270883.3.3道岔的管理 6164853.3.4道岔故障处理 68634第4章铁路车辆与牵引供电 7171964.1铁路车辆的结构与分类 7287924.1.1车体 7199364.1.2走行部 7305104.1.3制动系统 788004.1.4电气设备 7103484.1.5车内设备 7185824.2铁路牵引供电系统 7137254.2.1牵引变电所 763124.2.2接触网 8309944.2.3牵引网 8254404.2.4回流网 8187574.3高速铁路动车组技术 848244.3.1动车组概述 8182434.3.2动车组关键技术 8117184.3.3我国高速铁路动车组发展现状及展望 82402第5章铁路信号与通信 8148015.1铁路信号系统概述 8196295.2铁路信号设备及其功能 976325.2.1固定信号设备 9273095.2.2移动信号设备 9273805.2.3信号设备功能 9323745.3铁路通信系统的组成与应用 9276745.3.1组成 9151395.3.2应用 105341第6章铁路运输组织与管理 10182106.1铁路运输组织原则 10302476.1.1统一指挥原则 10192076.1.2安全第一原则 10195336.1.3优化资源配置原则 1060716.1.4公平竞争原则 1069036.2铁路列车运行图编制 10100266.2.1列车运行图编制依据 10116236.2.2列车运行图编制内容 1051516.2.3列车运行图优化方法 11178846.3铁路运输调度指挥 11185386.3.1铁路运输调度组织架构 11238406.3.2铁路运输调度职能 11242696.3.3铁路运输调度指挥方法 117049第7章城市轨道交通车辆与牵引供电 11236737.1城市轨道交通车辆的结构与分类 11161137.1.1车辆结构 12183407.1.2车辆分类 12321087.2城市轨道交通牵引供电系统 1230407.2.1牵引供电系统组成 12130067.2.2牵引供电系统分类 12251087.3城市轨道交通车辆段与停车场的运用 13223347.3.1车辆段 13248997.3.2停车场 1328508第8章城市轨道交通信号与通信 13180548.1城市轨道交通信号系统概述 13273528.2城市轨道交通信号设备及其功能 13137988.2.1信号设备分类 13195518.2.2信号设备功能 137628.3城市轨道交通通信系统的组成与应用 1436568.3.1通信系统组成 14182888.3.2通信系统功能与应用 144465第9章城市轨道交通运营组织与管理 14324949.1城市轨道交通线路运营模式 1441329.1.1线路运营模式概述 14232799.1.2单线运营模式 1474189.1.3双线运营模式 15221469.1.4多线运营模式 15138549.2城市轨道交通列车运行图编制 1543819.2.1列车运行图概述 15305569.2.2列车运行图编制方法 15288919.2.3列车运行图优化 1525219.3城市轨道交通运营调度指挥 15204509.3.1运营调度指挥概述 1598389.3.2运营调度指挥系统 15219579.3.3运营调度指挥策略 15266199.3.4运营调度指挥协调 15258819.3.5运营调度指挥信息化 1521804第10章铁路运输与城市轨道交通的衔接 15169210.1铁路与城市轨道交通的换乘接驳 15141210.1.1换乘接驳现状分析 151807110.1.2换乘接驳存在的问题 16913310.1.3换乘接驳优化策略 162417210.2铁路运输与城市轨道交通的一体化发展 162441410.2.1一体化发展概述 16496910.2.2一体化发展模式探讨 161314110.2.3一体化发展策略与措施 161570310.3铁路运输与城市轨道交通的协调优化措施 161848410.3.1协调优化原则 161494210.3.2协调优化措施 161722710.3.3协调优化实施与监管 1682310.3.4案例分析 16第1章铁路运输概述1.1铁路运输的发展历程铁路运输作为一种重要的现代化交通方式，自19世纪初期诞生以来，在全球范围内得到了迅速发展。我国铁路运输始于19世纪末，历经了清朝末期、民国时期、新中国成立后等多个阶段。从最初引进外国技术和设备，到逐步实现国产化和技术创新，我国铁路运输在运力、速度、服务等方面取得了显著成果。1.2铁路运输的组成与分类铁路运输系统由线路、车辆、信号、供电、通信等多个子系统组成。根据运输功能和服务对象，铁路运输可分为以下几类：（1）干线铁路：连接各大城市和地区，承担长途客货运输任务。（2）支线铁路：连接干线铁路与矿区、港口、工矿区等，承担短途客货运输任务。（3）城市轨道交通：主要服务于城市内部，包括地铁、轻轨、市域铁路等。（4）高速铁路：以高速列车为主要运输工具，实现大城市间的快速交通。1.3铁路运输的优势与挑战优势：（1）运能大：铁路运输具有较高的运输能力，能够满足大规模、长距离的客货运输需求。（2）速度快：高速铁路的运营速度不断提高，大幅缩短了旅行时间。（3）安全性高：铁路运输系统采用严格的信号和调度制度，率相对较低。（4）节能环保：铁路运输具有较高的能源利用效率，且对环境污染较小。挑战：（1）投资大、建设周期长：铁路项目投资大，建设周期相对较长，对资金、技术和管理要求较高。（2）市场竞争：高速公路、航空等交通方式的快速发展，铁路运输面临激烈的竞争。（3）服务水平：提高铁路运输服务水平，满足人民群众日益增长的出行需求，是铁路运输面临的重要任务。（4）技术创新：不断推进技术创新，提高铁路运输系统的安全、高效、绿色、智能化水平，是铁路运输发展的关键。第2章城市轨道交通概述2.1城市轨道交通的发展背景城市轨道交通作为一种高效、环保的城市公共交通方式，起源于19世纪末的欧洲。城市化进程加快，人口增长及汽车普及导致的交通拥堵、空气污染等问题日益严重，城市轨道交通逐渐成为解决城市交通问题的重要手段。我国自20世纪50年代开始发展城市轨道交通，至今已在北京、上海、广州等城市形成了一定规模的轨道交通网络。2.2城市轨道交通的组成与分类城市轨道交通系统主要由车辆、线路、车站、信号与通信、供电、运营管理等部分组成。按照线路敷设方式，城市轨道交通可分为以下几类：（1）地铁：主要在城市地下敷设，具有运量大、速度快、准时性高等特点；（2）轻轨：线路通常位于地面或高架，运量相对较小，建设成本较低；（3）有轨电车：采用胶轮或钢轮，运行在城市街道上，具有灵活性高、投资小等特点；（4）单轨：包括悬挂单轨和跨座式单轨，主要特点是对地形适应性强、建设成本低；（5）磁浮交通：利用磁力悬浮技术，实现列车与轨道的无接触运行，具有速度快、噪音低等优点。2.3城市轨道交通的优势与局限城市轨道交通具有以下优势：（1）运量大：轨道交通线路具有较高的运输能力，能有效缓解城市交通压力；（2）速度快：列车运行速度快，大大缩短了乘客出行时间；（3）准时性高：采用信号与通信系统，保证列车准时运行；（4）节能环保：轨道交通采用电力驱动，无尾气排放，有利于改善城市空气质量；（5）安全性好：列车运行在封闭线路内，安全性相对较高。但是城市轨道交通也存在以下局限：（1）建设成本高：轨道交通建设需要大量资金投入，对城市财政压力较大；（2）建设周期长：轨道交通建设周期较长，影响其快速推广；（3）对城市规划要求高：轨道交通线路规划需充分考虑城市布局、人口分布等因素，对城市规划提出较高要求；（4）运营维护成本高：轨道交通系统运营维护成本相对较高，对运营企业提出较高要求。第3章铁路线路与轨道3.1铁路线路的规划与设计3.1.1线路规划原则铁路线路规划应遵循安全性、可靠性、经济性、环保性和社会效益性原则。在规划过程中，需充分考虑地形地貌、地质条件、气候特点、环境保护、土地资源等因素。3.1.2线路设计内容铁路线路设计主要包括线路平面设计、纵断面设计、横断面设计、轨道设计、桥梁和隧道设计、路基设计等。设计过程中应保证线路的安全、舒适、快速、节能和环保。3.1.3线路设计标准铁路线路设计标准应根据线路等级、设计速度、运输需求、地形地质条件等因素确定。同时应符合国家及行业的相关规定。3.2铁路轨道的结构与类型3.2.1轨道结构铁路轨道主要由钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备等组成。轨道结构应满足强度、稳定性、平整性和耐久性等要求。3.2.2轨道类型铁路轨道类型主要包括有砟轨道、无砟轨道、弹性支承轨道、板式轨道等。不同类型的轨道适用于不同的线路条件。3.2.3轨道设计参数轨道设计参数包括轨距、轨向、高低、水平、曲线半径、超高、缓和曲线等。设计参数的合理选择对保证铁路运输的安全、舒适和高效具有重要作用。3.3铁路道岔的运用与管理3.3.1道岔的功能与分类铁路道岔是用于实现列车在轨道上换道、分岔和合流的设备。根据构造和用途，道岔可分为普通道岔、渡线道岔、交叉渡线道岔、对称道岔等。3.3.2道岔的运用道岔的运用应遵循安全、顺畅、高效的原则。道岔的设置、操作和维修应严格按照相关规定执行。3.3.3道岔的管理铁路道岔的管理包括日常检查、定期检修、大修和更新改造。管理过程中应保证道岔设备状态良好，提高道岔的使用寿命和可靠性。3.3.4道岔故障处理道岔故障处理应及时、准确、高效。发觉道岔故障时，应立即采取措施，保证列车安全通行，并及时进行维修和恢复。第4章铁路车辆与牵引供电4.1铁路车辆的结构与分类铁路车辆是铁路运输系统中的关键设备，承担着运送旅客和货物的任务。铁路车辆的结构主要包括车体、走行部、制动系统、电气设备、车内设备等部分。4.1.1车体车体是铁路车辆的主体结构，用以承载旅客和货物。车体结构主要包括车体骨架、车体板、车体门窗、车体内饰等。4.1.2走行部走行部是铁路车辆实现行驶功能的关键部分，主要包括轮对、轴箱、弹簧悬挂装置、驱动装置等。4.1.3制动系统制动系统是保证铁路车辆安全行驶的重要组成部分，主要包括空气制动、电制动、手制动等。4.1.4电气设备电气设备为铁路车辆提供动力、照明、通信等功能，主要包括受电弓、高压电器、控制电器、电缆等。4.1.5车内设备车内设备主要包括旅客座椅、空调、广播、监控系统等，为旅客提供舒适的乘车环境。铁路车辆根据用途和结构特点，可分为以下几类：（1）旅客列车：包括高速列车、城际列车、普速列车等；（2）货物列车：包括重载列车、快速货物列车、普通货物列车等；（3）特种列车：包括轨道检测列车、接触网检测列车、工程列车等。4.2铁路牵引供电系统铁路牵引供电系统是为铁路车辆提供动力的重要设施，主要由牵引变电所、接触网、牵引网、回流网等组成。4.2.1牵引变电所牵引变电所是铁路牵引供电系统的核心部分，负责将外部电源接入牵引供电系统，并实现电压的转换、分配和调节。4.2.2接触网接触网是铁路牵引供电系统的重要组成部分，负责将电能传递给行驶中的铁路车辆。接触网主要有两种类型：架空接触网和第三轨。4.2.3牵引网牵引网是铁路车辆获取电能的通道，主要由牵引电缆、馈线电缆、接地电缆等组成。4.2.4回流网回流网是铁路牵引供电系统的组成部分，负责将电流从铁路车辆回流至牵引变电所。4.3高速铁路动车组技术高速铁路动车组技术是铁路车辆领域的重要发展方向，具有速度快、安全舒适、节能环保等特点。4.3.1动车组概述动车组是一种由多个动车和拖车组成的列车，具有动力分散、重量轻、速度快等特点。4.3.2动车组关键技术（1）牵引控制技术：实现动车组的加速、减速和恒速运行；（2）制动技术：保证动车组的安全行驶；（3）车体轻量化技术：降低动车组自重，提高运行速度；（4）转向架技术：提高动车组的稳定性和舒适性；（5）网络控制技术：实现动车组的自动化、智能化运行。4.3.3我国高速铁路动车组发展现状及展望我国高速铁路动车组技术取得了显著成果，已形成CRH、CR系列高速动车组。未来，我国高速铁路动车组将继续向高速、安全、绿色、智能化方向发展。第5章铁路信号与通信5.1铁路信号系统概述铁路信号系统是铁路运输安全、高效运行的关键技术手段，主要负责对列车运行进行实时监控、指挥和调度。铁路信号系统主要包括固定信号和移动信号两大类，通过信号设备及其控制系统，实现列车运行的安全控制。本章将从铁路信号系统的基本概念、发展历程、系统类型及其在我国的应用等方面进行概述。5.2铁路信号设备及其功能5.2.1固定信号设备固定信号设备主要包括以下几种：（1）信号机：用于向列车驾驶员显示行车允许或限制条件的设备，如进站、出站、通过、调车信号机等。（2）道岔：用于实现列车在轨道上的换道或分支的设备，如单动道岔、双动道岔、交叉渡线等。（3）轨道电路：通过检测轨道上的电流变化，实现对列车运行状态的监控。（4）应答器：用于向列车提供位置、速度等信息，辅助列车驾驶员进行驾驶。5.2.2移动信号设备移动信号设备主要包括以下几种：（1）车载信号设备：如列车无线通信设备、车载计算机、速度传感器等。（2）司机操作设备：如司控器、车载显示屏等。5.2.3信号设备功能铁路信号设备主要具有以下功能：（1）保证列车运行安全，避免发生追尾、相撞等。（2）提高列车运行效率，实现列车的实时调度和优化运行。（3）降低运行成本，通过信号系统的自动化和智能化，减少人工操作。5.3铁路通信系统的组成与应用铁路通信系统是铁路信号系统的重要组成部分，主要包括以下几部分：5.3.1组成（1）有线通信：包括光纤通信、电缆通信等。（2）无线通信：包括GSMR、卫星通信等。（3）传输设备：如调制解调器、光传输设备等。（4）交换设备：如电话交换机、数据交换机等。5.3.2应用铁路通信系统在铁路运输中的应用主要包括：（1）列车与调度所之间的通信：实现列车运行状态的实时报告和调度命令的传递。（2）车站与车站之间的通信：保证铁路运输信息的快速、准确传递。（3）列车内部的通信：如列车广播、车载电话等。（4）应急通信：在突发事件或故障情况下，保证铁路通信的可靠性和实时性。通过本章的介绍，希望读者对铁路信号与通信系统有更深入的了解，为铁路运输与城市轨道交通的作业提供参考。第6章铁路运输组织与管理6.1铁路运输组织原则6.1.1统一指挥原则铁路运输组织应遵循统一指挥原则，保证运输过程中的各项任务协调一致。各级运输管理部门应明确职责，实行层级管理，保证运输组织工作的有序进行。6.1.2安全第一原则铁路运输组织过程中，要将安全放在首位，严格遵守国家有关铁路安全的法律法规，保证列车运行安全、旅客及货物运输安全。6.1.3优化资源配置原则合理配置铁路运输资源，提高运输效率。通过优化列车运行图、提高运输设备利用率、调整运输组织方式等手段，实现运输资源的高效利用。6.1.4公平竞争原则铁路运输组织应遵循公平竞争原则，为各类运输企业及客户提供公平、公正的运输服务，促进铁路运输市场的健康发展。6.2铁路列车运行图编制6.2.1列车运行图编制依据列车运行图编制应依据国家铁路发展规划、铁路线路及车站设备条件、客流及货流需求等因素进行。6.2.2列车运行图编制内容列车运行图编制主要包括以下几个方面：（1）确定列车种类、数量及运行速度；（2）确定列车始发站、终到站、途经站及运行线路；（3）确定列车发车时间、到达时间及停留时间；（4）确定列车交路及折返时间；（5）确定高峰期、节假日及特殊时期的列车运行方案。6.2.3列车运行图优化方法采用计算机辅助设计、运筹学等方法，对列车运行图进行优化，提高运输效率、降低运输成本。6.3铁路运输调度指挥6.3.1铁路运输调度组织架构铁路运输调度组织架构主要包括国家铁路局、铁路局、车站三级调度机构。各级调度机构应明确职责，实行分级管理。6.3.2铁路运输调度职能铁路运输调度职能主要包括：（1）组织实施列车运行图；（2）监控列车运行情况，处理突发事件；（3）调整列车运行计划，保证运输秩序；（4）指导车站及列车工作人员开展工作；（5）收集、分析运输数据，为运输决策提供依据。6.3.3铁路运输调度指挥方法采用现代通信、信息技术手段，实现调度指挥的自动化、智能化。主要包括：（1）列车运行监控；（2）列车运行计划调整；（3）调度命令发布；（4）及突发事件处理；（5）运输数据分析与决策支持。第7章城市轨道交通车辆与牵引供电7.1城市轨道交通车辆的结构与分类7.1.1车辆结构城市轨道交通车辆主要由车体、走行部、制动系统、电气设备、空调及乘客信息系统等部分组成。车体采用高强度铝合金或不锈钢材料，具有良好的轻量化、强度及耐腐蚀功能。走行部主要包括转向架、轮对、轴箱及悬挂系统，保证车辆在行驶过程中的稳定性和舒适性。制动系统主要包括电制动、空气制动及紧急制动等，保障行车安全。电气设备包括牵引逆变器、辅助电源装置、控制单元等，为车辆提供动力及控制信号。空调及乘客信息系统则提高乘坐舒适度及信息传递。7.1.2车辆分类城市轨道交通车辆根据车辆编组、车体宽度、载客量等因素，可分为以下几类：（1）地铁车辆：通常采用多节编组，车体宽度较大，载客量较多，适用于大城市客流密集地区。（2）轻轨车辆：编组较少，车体宽度较窄，载客量相对较少，适用于中小城市或城市郊区。（3）单轨车辆：采用单轨走行，车体宽度较窄，适用于城市景观、地形限制等地。（4）磁悬浮车辆：利用磁力悬浮于轨道，具有高速、低噪音、环保等特点，适用于高速城市轨道交通。7.2城市轨道交通牵引供电系统7.2.1牵引供电系统组成城市轨道交通牵引供电系统主要包括接触网（或第三轨）、牵引变电所、牵引网、牵引逆变器、辅助电源装置等部分。接触网（或第三轨）为车辆提供直流或交流电源，牵引变电所将外部电源转换为适合车辆使用的电压，并通过牵引网传输至车辆。牵引逆变器将直流电源转换为交流电源，驱动牵引电机工作。辅助电源装置为车辆提供辅助电源，满足车辆各类设备的用电需求。7.2.2牵引供电系统分类根据供电方式不同，城市轨道交通牵引供电系统可分为以下几类：（1）直流牵引供电系统：采用直流电源，电压等级主要有750V和1500V两种。（2）交流牵引供电系统：采用交流电源，电压等级主要有25kV和50Hz、1500V和16.7Hz等。（3）混合牵引供电系统：结合直流和交流牵引供电方式，适用于特殊线路需求。7.3城市轨道交通车辆段与停车场的运用7.3.1车辆段城市轨道交通车辆段是轨道交通系统的后勤保障基地，主要负责车辆的停放、检修、清洗、加注燃料及更换零部件等工作。车辆段内设有停放线、检修线、洗车线、材料库等设施，保证车辆的安全、正常运行。7.3.2停车场城市轨道交通停车场主要用于停放非运营时段的列车，分为日间停车场和夜间停车场。停车场内设有停放线、牵出线、洗车线等，满足列车的停放、检修、清洗等需求。停车场的设计和运用应充分考虑周边环境、用地条件、线路运营等因素，保证列车安全、便捷地进出。第8章城市轨道交通信号与通信8.1城市轨道交通信号系统概述城市轨道交通信号系统是保证列车安全、高效、准时运行的关键技术。本章将介绍城市轨道交通信号系统的基本原理、系统构成及主要功能。阐述信号系统的分类、发展历程及其在我国的应用现状；分析信号系统在城市轨道交通中的作用和价值。8.2城市轨道交通信号设备及其功能8.2.1信号设备分类城市轨道交通信号设备主要包括以下几类：（1）信号机：用于向列车驾驶员发出行车命令和警告信息。（2）道岔：用于实现列车在不同轨道线路之间的切换。（3）轨道电路：用于检测轨道区段是否被占用，保证列车安全运行。（4）车载设备：包括车载信号接收器、速度监控装置等，用于实现列车的自动控制。8.2.2信号设备功能（1）信号机功能：发出行车命令、警示信息，指导列车运行。（2）道岔功能：实现轨道线路切换，保证列车行驶方向正确。（3）轨道电路功能：检测轨道区段占用情况，防止列车追尾。（4）车载设备功能：实现列车自动控制，保障安全、高效运行。8.3城市轨道交通通信系统的组成与应用城市轨道交通通信系统是保证列车运行、维护及管理的重要手段。本节主要介绍通信系统的组成、功能及应用。8.3.1通信系统组成城市轨道交通通信系统主要包括以下几部分：（1）有线通信：包括调度电话、站场电话、公务电话等。（2）无线通信：包括列车无线调度、列车间无线通信、地铁专用无线通信等。（3）数据通信：包括控制中心与车站、车辆段、列车之间的数据传输。（4）闭路电视监控：用于监控车站、列车运行情况。8.3.2通信系统功能与应用（1）有线通信：实现调度、站场、公务等语音通信需求。（2）无线通信：保障列车调度、列车间通信，提高运行效率。（3）数据通信：实现控制中心与车站、车辆段、列车之间的信息传输，保证运行安全。（4）闭路电视监控：实时监控车站、列车运行情况，提供安全保障。通过本章的学习，希望读者能对城市轨道交通信号与通信系统有一个全面、深入的了解，为今后的工作提供参考和指导。第9章城市轨道交通运营组织与管理9.1城市轨道交通线路运营模式9.1.1线路运营模式概述本节主要介绍城市轨道交通线路运营的基本模式，包括线路的运行方式、列车运行间隔、运行速度等。9.1.2单线运营模式分析单线运营模式的特点、适用条件及其优势，探讨如何提高单线运营的效率。9.1.3双线运营模式介绍双线运营模式的基本原理、运行方式及优势，对比单线运营模式的差异。9.1.4多