1、1w易思荣.铁路选线设计。西南交通大学出版社w郝瀛。铁道工程。中国铁道出版社w李成辉。轨道。西南交通大学出版社，中国铁道出版社2l 铁路运量铁路运量l 牵引计算牵引计算l 铁路通过能力与输送能力铁路通过能力与输送能力l 铁路等级与主要技术标准铁路等级与主要技术标准本章主要内容：本章主要内容：第一章 铁路能力3 一、客货运量的意义一、客货运量的意义 新建与改建铁路，设计前必须进行经济调查，以明确新建与改建铁路，设计前必须进行经济调查，以明确设计线的政治、国防和经济意义，确定设计线在铁路网设计线的政治、国防和经济意义，确定设计线在铁路网中的地位和作用；并提供铁路总体设计和各种设施设计中的地位和作用
2、；并提供铁路总体设计和各种设施设计所需要的客货运量资料。客货运量的重要意义如下：所需要的客货运量资料。客货运量的重要意义如下：1客货运量是设计铁路能力的依据。客货运量是设计铁路能力的依据。2客货运量是评价铁路经济效益的基础。客货运量是评价铁路经济效益的基础。3客货运量是影响线路方案取舍的重要因素。客货运量是影响线路方案取舍的重要因素。4 客货运量在铁路设计中具有重要作用。若调查客货运量在铁路设计中具有重要作用。若调查或预测的客货运量偏大，则铁路标准偏高，技术装或预测的客货运量偏大，则铁路标准偏高，技术装备能力也偏高，投资较大的方案中选，增大投资。备能力也偏高，投资较大的方案中选，增大投资。但铁
3、路运营后，若实际运量偏小，则铁路能力闲置，但铁路运营后，若实际运量偏小，则铁路能力闲置，投资浪费，而运营收入偏少，铁路投资效益必然降投资浪费，而运营收入偏少，铁路投资效益必然降低；若调查或预测的运量偏小，虽初期投资省，但低；若调查或预测的运量偏小，虽初期投资省，但铁路运营后，能力会很快饱和，引起铁路过早改建，铁路运营后，能力会很快饱和，引起铁路过早改建，追加投资增大，也不经济合理。因此，铁路设计必追加投资增大，也不经济合理。因此，铁路设计必须十分重视客货运量的调查和预测工作。须十分重视客货运量的调查和预测工作。5 二、客货运量的调查和预测二、客货运量的调查和预测 设计线客货运量的确定，首先要划
4、定设计线的吸引设计线客货运量的确定，首先要划定设计线的吸引范围，然后在吸引范围内进行经济调查，以确定近期范围，然后在吸引范围内进行经济调查，以确定近期的客货运量，并根据吸引范围的建设规划和经济统计的客货运量，并根据吸引范围的建设规划和经济统计资料，预测远期的客货运量。资料，预测远期的客货运量。吸引范围吸引范围直通吸引范围直通吸引范围地方吸引范围地方吸引范围 (一一)划定吸引范围划定吸引范围 设计线的吸引范围是设计线吸引客货运量的区域界设计线的吸引范围是设计线吸引客货运量的区域界限限，设计线客货运量的调查和预测，都是在吸引范围设计线客货运量的调查和预测，都是在吸引范围内进行的。内进行的。6直通吸
5、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本设计线运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。送有利的区域范围。以运距最短来划以运距最短来划分范围分范围 7 (二二)货运量的调查和预测货运量的调查和预测 直通货运量可根据国家计划部门制定的地区间物直通货运量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，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。分上、下行汇总得到。地方吸引范围地方吸引范围 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。要由设计线运
6、送有利的区域范围。按运量由设计线运按运量由设计线运送运价最低的原则来送运价最低的原则来确定确定(含水运、公路运含水运、公路运输的比较输的比较)。8 (三三)客运量的调查和预测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。的比值，根据地方客运量估算直通客运量。地方客运量与吸引范围内的人口总数、工矿企业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、早期移民职工人数比重、人均收入、
7、内迁工厂多少、早期移民数量、旅游地多少等因素有关。可用乘车率数量、旅游地多少等因素有关。可用乘车率(每人每每人每年的平均乘车次数年的平均乘车次数)或多元回归法预测。或多元回归法预测。将客流量汇总后，可按每列车定员估算旅客列车将客流量汇总后，可按每列车定员估算旅客列车数；亦可比照和设计线条件相近的既有线，拟定设计数；亦可比照和设计线条件相近的既有线，拟定设计线的旅客列车数。线的旅客列车数。9 三、铁路选线设计所需要的运量参数三、铁路选线设计所需要的运量参数 (一一)货运量货运量 货运量货运量C是设计线是设计线(或区段或区段)一年内单方向需要运输的一年内单方向需要运输的货物吨数，应按设计线货物吨数
8、，应按设计线(或区段或区段)分上、下行分别由下式分上、下行分别由下式计算：计算：CCi (104ta)(11)式中式中 Ci某种货物的年货运量。某种货物的年货运量。10 (二二)货物周转量货物周转量左图为左图为侯月线侯月线开行开行5000吨重吨重载列车载列车 货物周转量货物周转量CHZ是设计线是设计线(或区段或区段)一年内所完成的货一年内所完成的货运工作量，可由单方向一年内各种货运量运工作量，可由单方向一年内各种货运量Ci (104ta)与相应的运输距离与相应的运输距离Li(km)按下式计算：按下式计算：CHZ(Ci Li)(104tkma)(12)11 (三三)货运密度货运密度104tkm/
9、(kma)(13)LCCHZM=(14)ZQQZCC=l l 式中式中 L设计线设计线(或区段或区段)的长度的长度(km)。设计线上、下行方向的货运量不均衡时，应区分为设计线上、下行方向的货运量不均衡时，应区分为轻车方向和重车方向。货流比轻车方向和重车方向。货流比QZ是轻车方向货运量是轻车方向货运量CQ与重车方向货运量与重车方向货运量CZ的比值，即的比值，即 (四四)货流比货流比 货运密度货运密度CM是设计线是设计线(或区段或区段)每每km的平均货物周的平均货物周转量：转量：12全年月平均货运量全年月平均货运量一年内最大的月货运量一年内最大的月货运量=b b (15)(六六)零担、摘挂、快运货
10、物和旅客列车零担、摘挂、快运货物和旅客列车 零担列车零担列车是运送地方零散货物的列车，在中间站办是运送地方零散货物的列车，在中间站办理零担货物的装卸，一般运行于一个区段内。理零担货物的装卸，一般运行于一个区段内。(五五)货运波动系数货运波动系数 由于生产和消费的季节性等原因。设计线的货运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。一年内最大的月货运量量在一年内各月份并不相等。一年内最大的月货运量和全年月平均货运量的比值称为货运波动系数，以和全年月平均货运量的比值称为货运波动系数，以表示。设计线必须能完成运量最大月份的运输任务，表示。设计线必须能完成运量最大月份的运输任务
11、，所以在计算铁路能力时，应考虑货运波动系数的影响所以在计算铁路能力时，应考虑货运波动系数的影响13 摘挂列车摘挂列车是运送地方整车货物的列车，在中间站办是运送地方整车货物的列车，在中间站办理货车甩挂和到货场取送车作业，一般运行于一个区理货车甩挂和到货场取送车作业，一般运行于一个区段内。段内。快运货物列车快运货物列车是运送鲜活或易腐货物的列车，为缩是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，其他普通货物列车短旅途时间，这种列车很少停站，其他普通货物列车要停站待避，使其不停车通过。要停站待避，使其不停车通过。旅客列车旅客列车是运送旅客的列车。是运送旅客的列车。这些列车的对数，应根
12、据经济调查资料分析确定。这些列车的对数，应根据经济调查资料分析确定。四、设计年度四、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，设计线的能力必须与之适应。上述运展逐年增长的，设计线的能力必须与之适应。上述运量参数，也需分设计年度提供。量参数，也需分设计年度提供。14 铁路的设计年度应分为近期、远两期。近期、远铁路的设计年度应分为近期、远两期。近期、远期分别为铁路交付运营后第期分别为铁路交付运营后第10年和第年和第20年。近、远年。近、远期运量均采用预测运量。期运量均采用预测运量。铁路线下基础设施和不易改、扩建的建筑物和设铁路线
13、下基础设施和不易改、扩建的建筑物和设备的建筑物和设备，应按远期运量和运输性质设计，备的建筑物和设备，应按远期运量和运输性质设计，并适应长远发展的要求；对于易改、扩建的建筑物并适应长远发展的要求；对于易改、扩建的建筑物和设备，宜按近期运量和运输性质设计，并考虑预和设备，宜按近期运量和运输性质设计，并考虑预留远期发展条件。留远期发展条件。随运输需求变化增减的机车、车辆等运营设备，随运输需求变化增减的机车、车辆等运营设备，可按交付运营后第可按交付运营后第3年或第年或第5年的运量进行设计。年的运量进行设计。15 五、客货运量调查不准确或设计年度过短带五、客货运量调查不准确或设计年度过短带来的问题来的问
14、题 多年来，我国许多干线铁路一直处在不停地改、扩多年来，我国许多干线铁路一直处在不停地改、扩建之中，这些改、扩建工程包括增加车站、双线插入、建之中，这些改、扩建工程包括增加车站、双线插入、局部复线、软化坡度、通信信号改造、增建第二线或局部复线、软化坡度、通信信号改造、增建第二线或电气化等各种方式。电气化等各种方式。1南昆铁路南昆铁路 体现体现20世纪世纪90年代设计、筑路水平的西南大动脉南年代设计、筑路水平的西南大动脉南昆铁路，东起南宁，西至昆明，北接红果，全长昆铁路，东起南宁，西至昆明，北接红果，全长898公公里，为国家里，为国家I I级干线电气化铁路。级干线电气化铁路。1617 南昆铁路设
15、计年输送能力，近期南昆铁路设计年输送能力，近期1000万吨，远期万吨，远期2000至至3000万吨。南昆铁路万吨。南昆铁路1997年开通运营，年开通运营，2001年大部分区段平图能力利用率达到年大部分区段平图能力利用率达到94，能力己处，能力己处于饱和状态。于饱和状态。造成南昆线能力饱和，及需改建的原因主要是由造成南昆线能力饱和，及需改建的原因主要是由于运量调查的不准确和设计年度过短造成。于运量调查的不准确和设计年度过短造成。2西康铁路西康铁路 2001年年1月月8日，全长日，全长267.49公里的西安公里的西安安康国安康国家家级电气化铁路干线开通运营。该线预留双线，级电气化铁路干线开通运营。
16、该线预留双线，一次建成电气化。年设计能力货运量一次建成电气化。年设计能力货运量2000万万t，日均，日均客车客车8对。对。18全长全长18.46公公里的秦岭隧道里的秦岭隧道 西康铁路西康铁路2001年年1月开通运营当年，限制区段的平月开通运营当年，限制区段的平图能力利用率已达到图能力利用率已达到100，需要开放原设计预留的车，需要开放原设计预留的车站。西康线设计预测运量近期站。西康线设计预测运量近期2005年为年为1245万万t，远期，远期2010年为年为1500万万t，实际开通两年，实际开通两年2002年已达到年已达到1400万万t。19 3宝中铁路宝中铁路 1994年年5月月18日，全长日
17、，全长498.19公里的宝鸡公里的宝鸡中卫电中卫电气化铁路干线开通。气化铁路干线开通。20 宝中线设计预测运量近期宝中线设计预测运量近期2000年为年为1028万万t，远期，远期2005年为年为1500万万t，实际运量，实际运量2000年达到年达到1499万万t，2002年达到年达到1954万万t。4浙赣铁路浙赣铁路 浙赣铁路全长浙赣铁路全长942km起于杭州站，止于湖南株洲，起于杭州站，止于湖南株洲，横跨浙、赣、湘三省。浙赣铁路自横跨浙、赣、湘三省。浙赣铁路自20世纪世纪80年代初开年代初开始，对既有线增设会让站、双插、结合整治水害进行复始，对既有线增设会让站、双插、结合整治水害进行复线改造
18、，于线改造，于1997年全部复线正式开通。年全部复线正式开通。浙赣复线金华至株洲段设计预测运量近期浙赣复线金华至株洲段设计预测运量近期2000年为年为2670万万t，远期，远期2005年为年为3800万万t，实际运量，实际运量2000年为年为3510万万t，2002年已达到年已达到3797万万t。21浙赣铁路电气化改造浙赣铁路电气化改造 22 以上实例都是按原规范规定的近期为交付运营后以上实例都是按原规范规定的近期为交付运营后第第5年，远期为交付运营后第年，远期为交付运营后第10年作为设计年度。年作为设计年度。但是近年来随着国民经济快速增长，对铁路运输需但是近年来随着国民经济快速增长，对铁路运
19、输需求急剧增加。为适应运量的增长，铁路频繁改建、求急剧增加。为适应运量的增长，铁路频繁改建、扩建，不仅增加施工费用和施工对运营的干扰，而扩建，不仅增加施工费用和施工对运营的干扰，而且影响铁路的正常运输效率的发挥。且影响铁路的正常运输效率的发挥。为适应国民经济快速发展的需要，节约投资，避为适应国民经济快速发展的需要，节约投资，避免建成的铁路频繁改造而影响铁路正常运输，提高免建成的铁路频繁改造而影响铁路正常运输，提高铁路运输的服务质量，力求达到铁路建设项目综合铁路运输的服务质量，力求达到铁路建设项目综合投资效益最佳，新规范对原投资效益最佳，新规范对原“设计年度设计年度”内容进行内容进行了修订。了修
20、订。23 一、作用于列车上的力一、作用于列车上的力 作用于列车上的力有作用于列车上的力有机车牵引力、列车运行阻力及机车牵引力、列车运行阻力及列车制动力列车制动力。(一一)机车牵引力机车牵引力 1机车牵引力的形成机车牵引力的形成 机车牵引力是依靠轮轨问的粘着产生由钢轨作用于机车牵引力是依靠轮轨问的粘着产生由钢轨作用于动轮轮周上的反作用力。动轮轮周上的反作用力。24 2粘着牵引力的限制粘着牵引力的限制 牵引力的大小可由司机通过变换操纵方式改受转牵引力的大小可由司机通过变换操纵方式改受转矩来调节。但其最大值为动轮荷载的重力乘轮轨间的矩来调节。但其最大值为动轮荷载的重力乘轮轨间的粘着系数。而粘着系数受
21、很多因素影响，包括动轮轮粘着系数。而粘着系数受很多因素影响，包括动轮轮踏面和钢轨材质与表面状况、行车速度、机车有关部踏面和钢轨材质与表面状况、行车速度、机车有关部件状态等。粘着系数一般由试验确定。件状态等。粘着系数一般由试验确定。机车的轮周牵引力不能大于机车所能产生的粘着机车的轮周牵引力不能大于机车所能产生的粘着牵引力，称为粘着牵引力限制。牵引力，称为粘着牵引力限制。3机车牵引性能曲线机车牵引性能曲线 机车牵引性能曲线是表示机车轮周牵引力机车牵引性能曲线是表示机车轮周牵引力(纵轴纵轴)与与运行速度运行速度(横轴横轴)相互关系的曲线，通常由试验得到。相互关系的曲线，通常由试验得到。25 SS3型
22、电力机车牵引特性曲线型电力机车牵引特性曲线 SS4型电力机车牵引特性曲线型电力机车牵引特性曲线26DF4B型内燃机车牵引特性曲线型内燃机车牵引特性曲线 机车牵引力可机车牵引力可根据牵引状况由牵根据牵引状况由牵引特征曲线得出。引特征曲线得出。27我国电力与内燃部分主型机车主要技术参数我国电力与内燃部分主型机车主要技术参数 参数参数机型机型VJmin(km/h)FJmin(kN)Fq q(kN)P、P(t)Vg(km/h)LJ(m)韶山韶山143.0301.2487.31389520.4韶山韶山348.0317.847013810021.7韶山韶山451.5431.6649.829210032.8
23、韶山韶山748.0353.3487.313810022.0韶山韶山7C76.0220.0310.013212522.0韶山韶山7D96.0171.0245.012616022.0韶山韶山899.7127.0230.08817717.5韶山韶山999169.0286.012617022.2东风东风4(货货)20.0302.1401.713510021.1东风东风4(客客)24.0251.6346.313512021.1东风东风4B(货货)21.8313.0442.213810021.1东风东风4B(客客)29.0235.2325.313812021.1东风东风4C(货货)24.5301.5442
24、.213810021.1东风东风831.2307.3432.613510022.0东风东风1165.6160.0253.013517021.328(二二)列车运行阻力列车运行阻力列车运行阻力列车运行阻力基本阻力基本阻力附加阻力附加阻力机车单位基本阻力机车单位基本阻力车辆单位基本阻力车辆单位基本阻力起动阻力起动阻力坡道附加阻力坡道附加阻力曲线附加阻力曲线附加阻力隧道空气附加阻力隧道空气附加阻力 1基本阻力基本阻力 机车牵引一定质量的列车在线路上运行，即使在平机车牵引一定质量的列车在线路上运行，即使在平直坡道上，由于轮轨之间，机车车辆各活动部分之间，直坡道上，由于轮轨之间，机车车辆各活动部分之间，
25、以及车体与四周空气之间的摩擦、冲击、振动必然会产以及车体与四周空气之间的摩擦、冲击、振动必然会产29 (2)基本阻力的表示方法基本阻力的表示方法 单位基本阻力单位基本阻力即单位机车或车辆质量所受的阻力。即单位机车或车辆质量所受的阻力。机车单位基本阻力机车单位基本阻力 车辆单位基本阻力车辆单位基本阻力 经验公式中各阻力均表示为速度的函数。经验公式中各阻力均表示为速度的函数。0w 0w 生一定的阻力，这种阻力称为列车运行的基本阻力。生一定的阻力，这种阻力称为列车运行的基本阻力。(1)基本阻力影响因素基本阻力影响因素 列车运行速度列车运行速度 线路状况线路状况 机车车辆构造机车车辆构造30 (3)列
26、车基本阻力与列车平均单位基本阻力列车基本阻力与列车平均单位基本阻力000wGwPW =GPwGwPGPWw =0000(N/t)2附加阻力附加阻力 当列车在坡道上、曲线上、隧道内运行时，还会当列车在坡道上、曲线上、隧道内运行时，还会产生一定的附加阻力，称为坡道附加阻力、曲线附产生一定的附加阻力，称为坡道附加阻力、曲线附加阻力、隧道空气附加阻力。加阻力、隧道空气附加阻力。列车基本阻力列车基本阻力为机车基本阻力与车辆基本阻力之和，为机车基本阻力与车辆基本阻力之和，计算方法如下：计算方法如下：(N)全列车的平均单位基本阻力为：全列车的平均单位基本阻力为：31 (1)坡道附加阻力坡道附加阻力 列车在坡
27、道上运行时，其重力产生垂直于轨道的与列车在坡道上运行时，其重力产生垂直于轨道的与平行于轨道的两个分力。平行于轨道的两个分力。由图可知由图可知:F2=q g sina (N)因因a很小，可以认为：很小，可以认为：sina=tan a 线路坡度值线路坡度值i一般以千分率表示，一般以千分率表示，tana=i/1000，故，故F2=q g i (N)将机车、车辆的质量单位由将机车、车辆的质量单位由(t)改为改为kg，可得下式：，可得下式：F2=1000 q g tana (N)32 因单位阻力的定义为单位质量阻力，故坡度单位因单位阻力的定义为单位质量阻力，故坡度单位附加阻力附加阻力wi为：为：(N/t
28、)giqigqwi=33 (2)曲线附加阻力曲线附加阻力 曲线附加阻力是由于列车在曲线上运行，加剧了轮曲线附加阻力是由于列车在曲线上运行，加剧了轮缘与钢轨之间的摩擦，同时，车轮与钢轨之间产生纵缘与钢轨之间的摩擦，同时，车轮与钢轨之间产生纵向的和横向的滑动，所以引起额外的阻力。向的和横向的滑动，所以引起额外的阻力。注：曲线附加阻力大小和曲线半径注：曲线附加阻力大小和曲线半径R(m)直接相关。直接相关。34 曲线附加阻力的计算一般采用经验公式：曲线附加阻力的计算一般采用经验公式：=A/R (N/t)现行规范中采用：现行规范中采用：A=6000，则：，则：=6000/R (N/t)如果用圆曲线长度与
29、曲线转角表示半径，如果用圆曲线长度与曲线转角表示半径，则：则：经验公式经验公式rwrwyLR180=yrL w5.10=(N/t)列车平均单位曲线阻力列车平均单位曲线阻力 设列车长度为设列车长度为 LL(m)(m)，列车每延米的质量为，列车每延米的质量为q(t/m)(t/m)，则列车的质量为则列车的质量为LLq(t)(t)，则有：，则有：35 当曲线长度大于列车长度当曲线长度大于列车长度(LLLy)时时LyLLqLRWLr =6000yLrrLRqLWw 1056000=(N)(N/t)(N/t)其中：其中：LL q 为列车质量。为列车质量。36 当曲线长度小于列车长度当曲线长度小于列车长度(
30、LLLy)时时qLRWyr =6000LyLrrLLRqLWw=6000(N)(N/t)(N/t)LLLyLrLw 105=或或37 如果列车处于如果列车处于n个曲线上，且列车全长范围内的个曲线上，且列车全长范围内的曲线转角总和为曲线转角总和为a，则，则LrLw=105(N/t)38 列车在隧道内运行时，列车在隧道内运行时，由于空气受隧道约束，不由于空气受隧道约束，不能向四周扩散，前面的空能向四周扩散，前面的空气压力增大，尾部空气稀气压力增大，尾部空气稀薄，空气与列车表面及隧薄，空气与列车表面及隧道表面产生摩擦。因之，道表面产生摩擦。因之，作用于列车上的空气阻力作用于列车上的空气阻力远郊空旷地
31、段为大，增加的空气阻力称为远郊空旷地段为大，增加的空气阻力称为隧道附加空气阻隧道附加空气阻力。力。(3)隧道空气附加阻力隧道空气附加阻力 单位隧道空气附加阻力以单位隧道空气附加阻力以ws 表示，计算式由试验确定。表示，计算式由试验确定。39(4)附加阻力换算坡度及加算坡度附加阻力换算坡度及加算坡度1010rrrrwiiw=1010sssswiiw=同理，隧道内：同理，隧道内：ir、is 分别称为曲线、隧道附加阻力换算坡度，或分别称为曲线、隧道附加阻力换算坡度，或称为曲线、隧道当量坡度。称为曲线、隧道当量坡度。因为坡道附加阻力因为坡道附加阻力 wi=10=10i(N/t)(N/t)i=wi/10
32、 可以认为列车在曲线上行驶所产生的曲线附加阻可以认为列车在曲线上行驶所产生的曲线附加阻力是在一个坡度力是在一个坡度ir 的坡道上行驶时产生，且：的坡道上行驶时产生，且：40 线路纵断面上每一坡段的坡度线路纵断面上每一坡段的坡度 i 与该坡道上的曲线、与该坡道上的曲线、隧道等附加阻力换算坡度之和称为加算坡度隧道等附加阻力换算坡度之和称为加算坡度 i j，即：，即：加算坡度：加算坡度：srjiiii =()srijwwww =(N/t)加算坡度加算坡度 对应的单位加算阻力为：对应的单位加算阻力为：41 (5)起动阻力起动阻力 我国采用如下的试验公式来计算列车、车辆的起我国采用如下的试验公式来计算列
33、车、车辆的起动阻力。动阻力。50 qw50=qwqqiw430 =货车的单位起动阻力货车的单位起动阻力 (N/t)(滑动滑动)如果：如果：(N/t)，取，取 50(N/t)。机车单位起动阻力机车单位起动阻力 (N/t)42 二、牵引质量二、牵引质量 牵引质量牵引质量就是机车所牵引的车列质量，也称牵引吨就是机车所牵引的车列质量，也称牵引吨数数(牵引定数牵引定数)。在新线设计及运营线上，一般是按列车在限制坡道在新线设计及运营线上，一般是按列车在限制坡道上，以机车的计算速度作等速运行为条件来确定牵引上，以机车的计算速度作等速运行为条件来确定牵引质量；快速线上，有时按列车在平直道上的最高速度质量；快速
34、线上，有时按列车在平直道上的最高速度运行，并保有一定的加速度余量为条件来确定牵引质运行，并保有一定的加速度余量为条件来确定牵引质量；在旧线改建设计及某些运营线上，有时需要按动量；在旧线改建设计及某些运营线上，有时需要按动能闯坡方式来确定。能闯坡方式来确定。43则总阻力为：则总阻力为：1牵引质量的计算牵引质量的计算基本阻力基本阻力 附加阻力附加阻力10ix基本阻力基本阻力 附加阻力附加阻力10ix机机 车车车车 辆辆质量质量P 质量质量G0w 0w )10()10(00 xxiwGiwPW =)10()10(00 xxjyiwGiwPF=l机车的牵引力为机车的牵引力为Fj，在限坡在限坡ix上上以
35、以Vj等速运行时，可知：等速运行时，可知：(N)44牵引质量计算式为：牵引质量计算式为：xxjyiwiwPFG10)10(00 =l l(t)JLJLjyJLiwiwPFG10)10()1(00 =l ll l(t)多机牵引或补机推送时：多机牵引或补机推送时：45 例例2121韶山韶山3 3型电力机车，牵引滚动轴承货车，求型电力机车，牵引滚动轴承货车，求限制坡度为限制坡度为99时的单机牵引质量。时的单机牵引质量。解：查表解：查表2121得到：得到：Vj=48km/h，Fj=317800N，P=138t46 起动条件的限制；起动条件的限制；车站到发线有效长的限制；车站到发线有效长的限制；车钩强度
36、限制。车钩强度限制。)10()10(0qqqqqyiwGiwPF=lqqqqqyqiwiwPFG10)10(=l l 2牵引质量检算牵引质量检算 起动检算起动检算 由由 得得 GqG时，列车可以启动；否则应适当降低时，列车可以启动；否则应适当降低G或减或减小小iq。47 按车站到发线有效长度检算按车站到发线有效长度检算qLNLLGJJayxyx)(=010wiFGJLcc =按车钩强度检算牵引质量按车钩强度检算牵引质量 已知车站到发线有效长为已知车站到发线有效长为Lyx，可按下式检算到发，可按下式检算到发线长度允许的牵引质量线长度允许的牵引质量Gyx。(t)如果如果GyxG，则牵引质量不受到发
37、线有效长限制。，则牵引质量不受到发线有效长限制。多机牵引时，需检算第一台多机牵引时，需检算第一台机车的车钩强度是否满足要求。机车的车钩强度是否满足要求。48 如果如果GcG，则应考虑采用补机推送的方式。，则应考虑采用补机推送的方式。JJqnG)1(=JJqnG=3牵引净载和列车长度的计算牵引净载和列车长度的计算 (1)一般计算一般计算 货物列车牵引车辆数货物列车牵引车辆数 n n=(Gqs)/qp+1 (辆辆)包括守车包括守车 n=G/qp (辆辆)不包括守车不包括守车 qp每辆货车平均总质量每辆货车平均总质量(t)，取，取78.998t。货物列车牵引净载货物列车牵引净载 (t)包括守车包括守
38、车 (t)不包括守车不包括守车 qJ每辆货车平均净载每辆货车平均净载(t)，取，取56.865t。49 货物列车长度货物列车长度 LL=LJ+(n1)Lp+Ls (m)有守车有守车 LL=LJ+n Lp (m)无守车无守车 LS 每辆货车平均长度每辆货车平均长度(m)，取，取13.914m。pqGn=qGLLJL=(2)新线设计中简化公式新线设计中简化公式 货物列车牵引辆数货物列车牵引辆数n：(辆辆)货物列车牵引净载：货物列车牵引净载：GJ=KJ G (t)KJ 货物列车净载系数，取货物列车净载系数，取0.72。货物列车长度：货物列车长度：(m)q 货车平均每延米质量货车平均每延米质量(t/m
39、)，取，取5.677 t/m。铁路能力铁路能力指通过能力和输送能力。通过能力与指通过能力和输送能力。通过能力与输送能力是铁路本身具备的设计能力；要求铁路输送能力是铁路本身具备的设计能力；要求铁路完成的运输任务，称为需要的能力。完成的运输任务，称为需要的能力。一、列车运行图一、列车运行图69124812497435125336125422512022单线非平行运行图单线非平行运行图列车停车列车停车时会出现时会出现会让和待避会让和待避两种运行情况。两种运行情况。单线铁路列车会让、待避示意图单线铁路列车会让、待避示意图 列车车次和上、下行列车车次和上、下行的规定：的规定：进京方向或是支线开进京方向或
40、是支线开往干线、干线开往枢纽往干线、干线开往枢纽则称为上行方向，相应则称为上行方向，相应的上行列车车次为偶数的上行列车车次为偶数(双数双数)；反之离京方向或是从；反之离京方向或是从干线开往支线、枢纽开往干线被称为下行方向，相应干线开往支线、枢纽开往干线被称为下行方向，相应的下行的列车车次为奇数的下行的列车车次为奇数(单数单数)。从现场来看，顺线路方向里程增大方向为下行方向；从现场来看，顺线路方向里程增大方向为下行方向；反之里程减小方向为上行方向；反之里程减小方向为上行方向；我国现有干线铁路名称大多为下行方向。我国现有干线铁路名称大多为下行方向。K228 例如：某些列车在运行途中例如：某些列车在
41、运行途中会因为线路上下行的改变而改会因为线路上下行的改变而改变车次。如变车次。如K228/225、K226/227次，是运行兰州到广州区间内次，是运行兰州到广州区间内的，从兰州始发是开向北京的，的，从兰州始发是开向北京的，所以上行车次为所以上行车次为K228次，车次，车经停郑州后开始向离京方向行经停郑州后开始向离京方向行驶，改为下行，所以车次同时驶，改为下行，所以车次同时改为改为K225次；反之车次分别次；反之车次分别为为K226、K227次。同时在改次。同时在改车次前后的区间内，车次自成车次前后的区间内，车次自成一对。一对。K225K226K227K228长征长征57065703570457
42、05 现场识别上下行方向的方法：现场识别上下行方向的方法：(1)根据里程标识别。根据里程标识别。我国单线铁路的里程标都设置我国单线铁路的里程标都设置在顺里程增大方向的左侧，因此面向的是里程增大方在顺里程增大方向的左侧，因此面向的是里程增大方向就是下行方向，反之是上行方向。双线铁路有时两向就是下行方向，反之是上行方向。双线铁路有时两侧都设有里程标，同样里程增大方向为下行方向，反侧都设有里程标，同样里程增大方向为下行方向，反之是上行方向。之是上行方向。(2)根据钢轨内侧标记。根据钢轨内侧标记。为养护维修方便，每公里钢为养护维修方便，每公里钢轨都在左内侧每轨都在左内侧每25m都打有轨号。有缝线路标在
43、接头都打有轨号。有缝线路标在接头以后第二个轨枕空内；无缝线路标在相应每以后第二个轨枕空内；无缝线路标在相应每25m的轨的轨枕空内。轨号是增大的即为下行方向，减小为上行方枕空内。轨号是增大的即为下行方向，减小为上行方向。向。下行下行下行下行下行下行 铁路系统对数字的特殊称谓：铁路系统对数字的特殊称谓：0、1、2、7。铁路列车车次编定规定：铁路列车车次编定规定：一、旅客列车一、旅客列车 1特快旅客列车特快旅客列车 1)直达特快旅客列车直达特快旅客列车 Z1Z998 2)特快旅客列车特快旅客列车 T1T998 跨局特快旅客列车跨局特快旅客列车 T1T298 管内特快旅客列车管内特快旅客列车 T301
44、T998 2快速旅客列车快速旅客列车 跨局快速旅客列车跨局快速旅客列车 K1K998 管内快速旅客列车管内快速旅客列车 N1N998 其中兰州局管内其中兰州局管内 N901N9402004年铁路列车车次编定表年铁路列车车次编定表3普通旅客列车普通旅客列车 10018998 1)普通旅客快车普通旅客快车 10015998 跨三局及以上跨三局及以上 10011998 跨两局跨两局 20013998 管内管内 40015998 兰州局管内兰州局管内 57015798 2)普通旅客慢车普通旅客慢车 60018998 跨局跨局 60016198 管内管内 62018998 兰州局管内兰州局管内 8701
45、87984临时旅客列车临时旅客列车 L1L998 跨局跨局 L1L498 管内管内 L501L998 5临时旅游列车临时旅游列车 Y1Y998 跨局跨局 Y1Y498 管内管内 Y501Y998 6回送客车底列车回送客车底列车 00100298 7因故折反旅客列车因故折反旅客列车 原车次前冠原车次前冠“0”二、行包（邮）快运专列二、行包（邮）快运专列 X1X998三、货物列车三、货物列车 1五定班列五定班列 8000181998 兰州局始发兰州局始发 8120181248 2快运货物列车快运货物列车 8270182798 3煤炭直达列车煤炭直达列车 8300183998 4石油直达列车石油直达
46、列车 84001849987技术直达列车技术直达列车 10001199988直通货物列车直通货物列车 20001299989区段货物列车区段货物列车 300013999810摘挂列车摘挂列车 400014499811小运转列车小运转列车 450014999812超限货物列车超限货物列车 700017099813重载货物列车重载货物列车 710017299814保温列车保温列车 730017499815军用列车军用列车 9000191998 军用跨局军用跨局 9010191498 兰局始发兰局始发 9120191298 军用油龙军用油龙 9155191588 兰局始发兰局始发 915819158
47、816自备车列车自备车列车 6000169998 兰局始发兰局始发 6900169498 在铁路运营中，采用的是非平行运行图。在铁路运营中，采用的是非平行运行图。在铁路设计中，采用的是平行成对运行图，便于直接在铁路设计中，采用的是平行成对运行图，便于直接计算通过能力。计算通过能力。二、列车运行速度二、列车运行速度 旅客列车设计行车速度旅客列车设计行车速度 走行速度走行速度 技术速度技术速度 旅行旅行(区段区段)速度速度 2走行速度走行速度 是指普通货物列车在区段内运行，按所有中间车是指普通货物列车在区段内运行，按所有中间车站不停车通过所计算的区段平均速度，可由牵引计站不停车通过所计算的区段平均
48、速度，可由牵引计算得到。算得到。1旅客列车设计行车速度旅客列车设计行车速度 它是根据运输需求、铁路等级、正线数目、地形它是根据运输需求、铁路等级、正线数目、地形条件及机车类型、线路平纵断面运营条件所确定的条件及机车类型、线路平纵断面运营条件所确定的旅客列车行车速度。旅客列车行车速度。3技术速度技术速度 指普通货物列指普通货物列车在区段内运行，车在区段内运行，计入中间车站停计入中间车站停车的起停附加时车的起停附加时分所计算的区段分所计算的区段平均速度，也可由牵引计算得到。平均速度，也可由牵引计算得到。4旅行旅行(区段区段)速度速度 普通货物列车在区段内运行，计入中间车站停车普通货物列车在区段内运
49、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。平均速度。三、通过能力计算三、通过能力计算 铁路铁路每昼夜可以通过的列车对数每昼夜可以通过的列车对数(双线为每一方向的双线为每一方向的列车数列车数)称为通过能力。称为通过能力。平行成对运行图周期平行成对运行图周期HBFWTZTttttTTTN =14401440(对对/d)式中：式中：1440 每一昼夜的分钟数；每一昼夜的分钟数；TT 日均综合维修日均综合维修“天窗天窗”时间时间(min)：电力牵引取电力牵引取90min，内燃牵引取，内燃牵引取60 min；tW、tF 站站(区
50、区)间往、返走行时分间往、返走行时分(min)，与站，与站间距离、平纵断面情况、牵引质量以及机车类型和制间距离、平纵断面情况、牵引质量以及机车类型和制动条件等因素有关，可通过牵引计算获得；动条件等因素有关，可通过牵引计算获得；tB 对向列车不同时到达的间隔时分对向列车不同时到达的间隔时分(min)，即一列车到达车站中心起到对向列车到达或通，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；过车站中心的最小间隔时分；tH 车站会车间隔时分车站会车间隔时分(min)，即一列车，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
