鐵路選線理論及發(fā)展趨勢課件

1、鐵路選線理論及發(fā)展歷史西南交通大學 易思蓉2019年10月1鐵路選線理論體系鐵路選線理論的歷史軌跡鐵路選線經(jīng)濟學理論鐵路選線動力學理論鐵路環(huán)境選線理論鐵路選線理論的發(fā)展趨勢主要內(nèi)容21、鐵路選線理論體系鐵路選線的基本原理與任務鐵路選線基本理論鐵路選線方法3鐵路選線的基本任務與原理鐵路選線的主要任務選定鐵路的主要技術標準設計線路的空間位置（平面、縱斷面）布置線路上各種建筑物，如車站、橋梁、隧道、涵洞、路基、擋墻等，并確定其類型或大小4鐵路選線方案應滿足的基本要求保證技術上的合理性保證經(jīng)濟上的合理性保證環(huán)境的融合性鐵路選線的基本任務與原理5鐵路選線的基本原理在項目起迄點間，以滿足運輸需求為前提，選

2、定若干滿足技術要求的線路方案（包括車站分布、長度、曲線、克服高程、坡度、以及牽引性能等技術指標的組合），通過對各方案的技術合理性、經(jīng)濟合理性和環(huán)境融合度進行評價，確定能達到最佳經(jīng)濟效益方案。選線設計的基礎數(shù)據(jù)自然與人文環(huán)境信息預測的客貨運量選定的牽引動力 鐵路選線的基本任務與原理6選線設計的基礎數(shù)據(jù)自然、人文環(huán)境信息地形、地理、地質(zhì)、氣象、水文、社會、人文等預測的客貨運量客貨運量是選定鐵路主要技術標準的依據(jù) 客貨運量決定鐵路的運營收入、運輸成本、投資償還期等經(jīng)濟效益指標?？拓涍\量還是影響線路方案取舍的重要因素。選定的牽引動力 設計速度牽引質(zhì)量運行模式 鐵路選線的基本任務與原理7鐵路選線的基本理

3、論鐵路選線理論研究的問題走向規(guī)劃技術標準擬定空間線形設計8鐵路選線的理論基礎解析幾何動力學工程經(jīng)濟學工程地質(zhì)學測繪科學環(huán)境科學鐵路選線的基本理論9鐵路選線理論的構成選線幾何學選線動力學選線經(jīng)濟學環(huán)境選線理論地質(zhì)選線理論選線信息技術鐵路選線的基本理論10鐵路選線理論與方法學選線幾何學線路空間線形選線動力學選線經(jīng)濟學環(huán)境選線理論地質(zhì)選線理論選線信息技術鐵路選線的基本理論11鐵路選線理論與方法學選線幾何學選線動力學牽引計算行車動力學空氣動力學選線經(jīng)濟學環(huán)境選線理論地質(zhì)選線理論選線信息處理技術鐵路選線的基本理論12鐵路選線理論與方法學選線幾何學選線動力學選線經(jīng)濟學國民經(jīng)濟計劃社會經(jīng)濟環(huán)境經(jīng)濟運輸經(jīng)濟鐵

4、道工程經(jīng)濟環(huán)境選線理論地質(zhì)選線理論選線信息處理技術鐵路選線的基本理論13鐵路選線理論與方法學選線幾何學選線動力學選線經(jīng)濟學環(huán)境選線理論自然環(huán)境景觀環(huán)境人文環(huán)境區(qū)域環(huán)境地質(zhì)選線理論選線信息處理技術鐵路選線的基本理論14鐵路選線理論與方法學選線幾何學選線動力學選線經(jīng)濟學環(huán)境選線理論地質(zhì)選線理論工程地質(zhì)工程、地理測繪水文地質(zhì)選線信息技術鐵路選線的基本理論15鐵路選線理論與方法學選線幾何學選線動力學選線經(jīng)濟學環(huán)境選線理論地質(zhì)選線理論選線信息技術計算機科學、空間信息技術、虛擬現(xiàn)實技術、智能決策技術、優(yōu)化技術與上述選線理論的融合鐵路選線的基本理論16鐵路選線方法野外實地選線室內(nèi)紙上選線航測選線遙感選線計算

5、機輔助選線17鐵路選線理論體系鐵路選線理論的歷史軌跡鐵路選線經(jīng)濟學理論鐵路選線動力學理論鐵路環(huán)境選線理論鐵路選線理論的發(fā)展趨勢主要內(nèi)容181825年,第一條公用鐵路從英格蘭的托克頓(Stockton)到達靈頓(Darlington)，由喬治斯蒂芬森(George Stephenson)及其兒子羅伯特(Robert)建成。自那時以來，在19世紀世界各地建成了大量的鐵路（美國鐵路始建于1830年，法國1832年，德國1835年，俄羅斯1837年，意大利1839年，加拿大1840年，墨西哥1850年，印度1853年，日本1872年，中國1881年）。為了鐵路的安全、經(jīng)濟和高效修建，有關鐵路選線理論和

6、方法的文獻在各國都發(fā)表過不少。 鐵路選線理論的歷史軌跡19 從1877年，美國工程師惠靈頓(Wellington Arthur M.)出版了他的鐵路選線經(jīng)濟理論（The Economic Theory of the Location of Railway）的第1版至今，經(jīng)過130多年的發(fā)展，鐵路選線的理論不斷完善和成熟起來。130多年來，鐵路選線原理中的純數(shù)學特征，比如曲線、坡度等基本元素的幾何特征并沒有發(fā)生變化，但是軌道的修建技術、機車車輛等移動設備、列車控制技術、運營調(diào)度技術卻在不同時代發(fā)生著巨大的變化，有時甚至是革命性的變化，與鐵路高速、重載、高密度運輸系統(tǒng)技術相適應，鐵路選線設計的理論

7、和方法也隨時代的不同而發(fā)展和進化。 鐵路選線理論的歷史軌跡20鐵路選線理論的歷史軌跡21鐵路選線理論的歷史軌跡美國美國在鐵路選線理論中的最大貢獻是典定了鐵路選線經(jīng)濟學的基礎，并在復雜地形地質(zhì)區(qū)域選線、城市鐵路選線、牽引計算、車-線動力學、鐵路大系統(tǒng)中形成了理論體系22鐵路選線理論的歷史軌跡美國1877年，美國工程師惠靈頓(Wellington Arthur M.)根據(jù)他在美國和墨西哥積累的鐵路設計經(jīng)驗，出版了他的鐵路選線經(jīng)濟理論（The Economic Theory of the Location of Railway）的第1版。 該書直到20世紀初期還多次修訂和增訂?；蒽`頓為美國鐵路定線設

8、計創(chuàng)建了一個理論體系歐美的鐵路選線經(jīng)濟學基本上是在惠靈頓的理論基礎上發(fā)展。23鐵路選線理論的歷史軌跡美國1893年，美國Pennsylvania大學土木工程（鐵路工程）教授、Walter Loring Webb出版了第一本系統(tǒng)介紹鐵路工程設計、施工和維護理論的大學教材。該書從1893年至1931年間共再版9次，一直使用到1950年代。該書在系統(tǒng)介紹了外業(yè)定線、內(nèi)業(yè)地形圖定線的原理基礎上，還介紹了航測選線技術。在線形部分（alignment）詳細介紹了單曲線、復曲線、緩和曲線和豎曲線的定線原理。 24鐵路選線理論的歷史軌跡美國1900年，美國鐵路工程協(xié)會(American Railway Eng

9、ineering Association-AREA)發(fā)布了第1期年報（AREA Engineering Proceeding）；在該年報中，報道了“選線與坡度的改善”的研究項目成果。關于曲線坡度折減問題：AREA根據(jù)曲線所在坡段的不同情況，給定了0.03%0.05%的折減值。美國所有的鐵路都是私營的。各個鐵路所在地區(qū)的地形不盡相同，運營傳統(tǒng)也不盡相同，因而無法作出詳細規(guī)程，但美國鐵路工程協(xié)會的規(guī)范是需要在全國應用的規(guī)定。 25鐵路選線理論的歷史軌跡美國1906年，美國Pennsylvania大學土木工程（鐵路工程）教授、Walter Loring Webb出版了一本關于鐵路工程經(jīng)濟學的著作Th

10、e Economics Railroad Construction。該書在其第三部分詳細闡述了鐵路設計中有關車站分布、線路長度、曲率和坡度的相關經(jīng)濟學問題，并闡述了基于經(jīng)濟學原理的線路長度、曲線和坡度等主要技術參數(shù)的設計原理。1907年，美國成立了“鐵路定線經(jīng)濟委員會”（后稱鐵路定線與運營經(jīng)濟委員會）。該委員會的階段性研究報告繼續(xù)了60年，直到1967年終止。每年的年報和AREA手冊刊載了大量與鐵路相關的論文。26鐵路選線理論的歷史軌跡美國1910年，美國Illinois大學鐵道工程系主任，Edward C. Schmidt 教授，在Illinois鐵路中心的做了一系列試驗Schmidt-Tu

11、thill 試驗，該試驗確定了貨物列車的車輛重量、列車速度和列車阻力之間的關系，其形式為： R=A+BV+CV2通常通過試驗確定計算式的參數(shù)。 Schmidt 教授按每5t變化繪制了列車重量從20t到75t貨物列車的速度與阻力之間的關系曲線，速度范圍是10-40mph， 并推導了相應的阻力計算公式。 27鐵路選線理論的歷史軌跡美國1937年，J.K.Tuthill教授在Illinois鐵路中心重復了Schmidt 教授的試驗，并將速度延伸至70mph。基于Schmidt-Tuthill Experiments試驗資料，W.J.Davis綜合考慮滾動部分、軸承、輪緣等摩擦影響，推導出下列空氣阻力

12、公式：28鐵路選線理論的歷史軌跡美國1917年，美國的克利門特G威廉母(Clement G. Williame)教授繼續(xù)惠靈頓的工作，撰寫了一本大學教科書鐵路選線設計(Design of Railway Location)，并于1924年出了修訂版。在該書中，威廉斯詳細闡述了選線設計原理。威廉斯在他的修訂本中增加了電力牽引、改線設計、最大坡度削減、增建二線和城市間鐵路選線等內(nèi)容。在20世紀初期，這些內(nèi)容在美國都是新問題。而且，基于相關鐵路經(jīng)濟的大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的積累，和新型鐵路設備研究工作中獲得的大量實驗數(shù)據(jù)的積累，使該書中介紹的選線設計原理很適合當時的工程實際。 29鐵路選線理論的歷史軌跡美國1

13、953年2月，美國Illinois大學威廉W海(Williams W. Hay)教授撰寫出版了大學教科書鐵路工程（Railroad Engineering），1982年W. W.Hay教授根據(jù)電力、內(nèi)燃機車的發(fā)展，在1953年版鐵道工程的基礎上，再版了Railroad Engineering。該書由鐵路選線原理和鐵路建設與維護技術兩部分內(nèi)容構成與1953年版的鐵道工程相比，1982版增加了電氣化鐵路牽引計算、高密度和重載鐵路線路設計原理、既有線改建和增建二線的選線設計原理和方法；WWHay在繩正法的基礎上，介紹了正矢法用于曲線改建的撥距計算原理。 30鐵路選線理論的歷史軌跡美國1950年代和1

14、960年代以來，美國鐵路運營狀況已大大改觀了：計算機技術的發(fā)展和列車運行動力學的研究，使鐵路能夠運行長幾千米重數(shù)萬噸的貨物列車。為了與其他運輸方式競爭，少數(shù)美國鐵路興建了高速客運線。這些因素都要求更新工程決策在經(jīng)濟考慮方面的細節(jié)。 1965年，美國Illinois大學的R.W.Druckeer開發(fā)出了牽引計算程序（繪制V-S曲線，Train performance diagram-列車運行圖，列車性能圖） 31鐵路選線理論的歷史軌跡美國1967年，AREA建立了系統(tǒng)工程委員會，其后多年來，完成了許多專門研究的課題。其主要課題有：系統(tǒng)工程的教育，為系統(tǒng)工程用于鐵路工程而擴充的規(guī)范手冊，為工程師管

15、理體制而擴充的規(guī)范手冊等。 1974年，美國堪薩斯城的中西部研究所開發(fā)了AAR鐵路網(wǎng)絡仿真分析系統(tǒng))。AAR Network Simulation system, A Tool for the Analysis of Railroad Network Operations, developed by the Midwest Research Institute, Kansas City, Missouri, February 1974。 32鐵路選線理論的歷史軌跡法國法國在鐵路建設中，一貫重視規(guī)范化和標準化工作，早在1842年，法國制定了最早的鐵路工程規(guī)范。 如今，國際鐵路聯(lián)盟的許多規(guī)范和規(guī)程

16、，是依據(jù)法國鐵路設計規(guī)范制定的。33鐵路選線理論的歷史軌跡法國1884年，法國橋梁與道路（Points ET Chaussees）部頒布了由橋梁與道路總監(jiān)帕蒂奧特（L.Partiot）撰寫的“Instruction pour la Preparation des Projets et la Surveillance des Travaux de Construction de la Plate-Forme des Chemins de Fer”。（鐵路線路與站場規(guī)劃、設計與施工指南）。該指南詳細敘述了選線和車站的調(diào)查、研究和設計的方法，以及工程量的計算方法。這個指示可視為是早期的精彩作品。 3

17、4鐵路選線理論的歷史軌跡法國1897年，1984年的指示頒布13年后，公共工程局發(fā)表了由西羅特(A.Sirot)撰寫的：“Chemins de Fer-Construction et Voie”（鐵道工程手冊） 。這是一項鐵路選線、軌道、結構和車場設施并包括財務預算在內(nèi)的有關鐵路設計、施工和維修的綜合指示。由此可以了解到，20世紀以前，法國鐵路工程的技術標準已相當高。 35鐵路選線理論的歷史軌跡法國1920世紀初，法國鐵路工程師的選線技術主要表現(xiàn)在實際工作中。法國鐵路人員進行了昆明到越南的滇越鐵路選線。該線地形條件十分復雜，這條米軌鐵路選線精巧，而且無大量工程。從昆明到邊界的一段鐵路，現(xiàn)在仍在

18、運營，沒有干擾。其選線藝術和建筑物的細部設計藝術，都是值得稱贊的。 36鐵路選線理論的歷史軌跡法國1927年，法國國有鐵路總工程師阿萊勒特（M.R.Allegret）教授在“Project De Trace et de Terrassements”（鐵路線路規(guī)劃）一書中，提出鐵路選線經(jīng)濟與技術的理論。該文獻曾作為早年的公共工程專業(yè)學院的教科書。 1936年，法國的羅伯特-勒維（Robert Lebi）撰文，在運量預測、地鐵網(wǎng)和工業(yè)鐵路方面，補充了更多的內(nèi)容。 37鐵路選線理論的歷史軌跡法國1949年，由主管法國國有鐵路改建的工程師奧克塔弗-勒迪克(Octave Leduc)出版了Cours d

19、e Chemins de Fer(電氣化鐵路工程)一書。該書提供了有關電氣化鐵路的資料。勒維和勒迪克的著作促進了鐵路優(yōu)化與標準的研究。 38鐵路選線理論的歷史軌跡法國1960年代，法國鐵路突出成就是：建成了巴黎到里昂的TGV鐵路。該線的線路質(zhì)量很高，但工程費并不昂貴；采用最大坡度為35，以避免隧道工程。法國國有鐵路把節(jié)省出來的一大筆投資，用來全力進行機車車輛、信號和安全保護設施的現(xiàn)代化。平原地區(qū)的最小曲線半徑大到4000m，使在常規(guī)軌道上的實驗速度可達380km/h。 39鐵路選線理論的歷史軌跡法國1977年，法國國有鐵路設備指導、國立橋梁與道路學院教授，讓-阿利亞斯(Jean Alias)出

20、版了La Voie Ferree Techniqyes de Construction of dEntretien一書。該書系統(tǒng)介紹了法國鐵路先進的技術成就。鐵路技術的進步不斷地影響著鐵路定線設計。 40鐵路選線理論的歷史軌跡法國1960年代，法國鐵路利用BB9200燃氣輪動車在200250km/h的速度下進行乘客舒適度試驗結果表明：旅客在頻率14Hz、水平加速度為0.05g的作用下，經(jīng)過5小時30分后感到疲倦；1960年代，法國在運營線上進行了試驗列車以200km/h的速度通過曲線，產(chǎn)生的欠超高達到103mm（0.068g），乘客認為舒適度是允許的。法國東南新干線上的長期跟蹤試驗該線最大欠超

21、高均為130mm，運行十幾年，旅客反映舒適度可以。41鐵路選線理論的歷史軌跡德國德國的運河和道路工程的歷史比鐵路的還要長很多。實際上，鐵路選線技術和測量方法是從運河工程和道路工程繼承來的。 德國鐵路專家對鐵路選線理論的突出貢獻在山區(qū)鐵路選線技術、牽引計算方面42鐵路選線理論的歷史軌跡德國1900年，德國的弗美蘭-克羅伊特(Franz Kreuter)撰寫了一本有關鐵路、道路和運河選線原理方面的綜合著作-Linienfuhrung der Eisenbahnen und Sonstigen Verkehrswege。在這本書中，鐵路定線的敘述構成它的主要部分。早在那個年代以前，德國工程師對機車車

22、輛阻力和牽引力已有相當深入的研究，并且，他們在山區(qū)鐵路定線中已有若干經(jīng)驗。 43鐵路選線理論的歷史軌跡德國1906年，布盧姆(Blum)、巴里斯(Barries)和巴克豪森(Barkhausen)出版了他們合著的Eisenbahntechnik der Gegenwart，該書通過列舉大量鐵路選線實例，論述了定線技術。 44鐵路選線理論的歷史軌跡德國1911年和1913年，俄羅斯工程師李比茲（Lipetz）和德國人翁賴恩(Unrein)等，在機車性能和列車阻力原有研究工作的基礎上，推導出繪制列車運行速度-距離（v-s）曲線和時間-距離(t-s)曲線的圖解方法。這些圖解曲線在機車牽引性能與線路坡

23、度、線路曲線之間建立起力學關系。圖解法又用來獲得列車的燃料（能量）消耗和時間消耗。李比茲、翁賴恩和其他工程師在這方面的進一步發(fā)展，奠定了歐洲和前蘇聯(lián)鐵路線路設計的新基礎。 45鐵路選線理論的歷史軌跡德國1940年，威廉姆-密勒（Wilhelm Muller）教授出版了Die Fahrdynamik der Verkehrsmittel。在這本書中，鐵路、公路、水運和航空線上的交通工具運動力學，全部用圖解法來處理。從不同交通工具運動的圖解，可以估算出全部能量消耗、時間消耗和費用。在當時，密勒的成就就大大促進了運輸線的設計和經(jīng)濟評價。 46鐵路選線理論的歷史軌跡德國1953年，威廉黑姆-密勒根據(jù)長

24、期的研究工作，完成了Eisenbahnanlagen und Fahrdynamik-Zweiter Band, Bahnlinie und Fahrdynamik der Zugforderung一書。在該書對列車工作性能做了專門的研究。隨著列車阻力和蒸汽機車牽引特性的實驗數(shù)據(jù)與運營數(shù)據(jù)的充分積累，以及電力機車方面的經(jīng)驗，1953年出版的這本書前進了一大步。該書在列車阻力的分析、牽引特性圖、列車的力學性能、能量消耗與時間消耗等方面的論述，都相當深入。因此，機車車輛投資和運營支出的估算更為精確。由此，技術決策和定線設計就有了一個經(jīng)濟合理的基礎。 47鐵路選線理論的歷史軌跡德國中間站定位和客運站

25、、貨運站以及機務段的配置圖，都與正線緊密相關。在勒維1936年版的法文著作、勒迪克1949年版的法文著作和密勒1953年版的著作中，都提供了有關車站及樞紐布置圖以及設計的大量內(nèi)容，這也是歐洲圖書的特色之一。 48鐵路選線理論的歷史軌跡俄羅斯（前蘇聯(lián)）俄羅斯（前蘇聯(lián)）的第一條鐵路建設1837年。在實際領域中，前蘇聯(lián)1524mm軌距鐵路的運輸密度是全世界最高的，機車車輛利用率在全世界也是很高的。前蘇聯(lián)鐵路一般不追求高速列車，僅在最繁忙的客運線上，才注意提高旅客列車的速度。俄羅斯在牽引計算、選線經(jīng)濟學原理、既有線改建設計原理等方面建立了自己的理論和方法。49鐵路選線理論的歷史軌跡俄羅斯（前蘇聯(lián)）19

26、38年，高林諾夫（）教授出版了一本與前書同名的鐵路設計（），并于1948年加以修訂與補充。該書可能是一本內(nèi)容最廣泛而又最詳細的書。高林諾夫的這本書，除鐵路選線設計原理這些常規(guī)論述之外，還包括鐵路運營實踐等廣泛的范圍：如經(jīng)濟生產(chǎn)的調(diào)查、運量預測、貨流組織、車站及樞紐布置圖、機車運用、河流橋渡和涵洞設計的水文計算以及管理界線的劃分。該書籍的另一特點是，詳細介紹了既有鐵路能力加強和改建方法，強調(diào)以最小代價和費用進行改建的方法。 50鐵路選線理論的歷史軌跡俄羅斯（前蘇聯(lián)）1940年代，前蘇聯(lián)開始用角圖面積等于漸伸線長度，基于設計與既有曲線的角圖面積差等于撥距的原理，用既有曲線的角圖來選配設計曲線半徑，

27、可借助二者的角圖面積差直觀地估計各測點的撥距。 51鐵路選線理論的歷史軌跡俄羅斯（前蘇聯(lián)）1950年代，高林諾夫教授建議了一種選擇鐵路限制坡度的方法，其原理是：首先，由紙上定線取得三個坡度方案，在已知運量條件下計算其經(jīng)濟效果。在費用C與相應的坡度標準G為坐標軸的坐標紙上，得到三個經(jīng)濟效果點，根據(jù)高林夫的研究，不同點的的軌跡總是呈拋物線形狀。推導經(jīng)驗函數(shù)C=f(G)，尋求最小費用C的點，所需的坡度方案就得到了。高林諾夫的結果僅僅是在機車類型和其他定線標準都已確定條件下的“最好”方案。52鐵路選線理論的歷史軌跡俄羅斯（前蘇聯(lián)）19701974年，前蘇聯(lián)全蘇運輸工程科學研究院勘測設計自動化實驗室在科

28、學技術博士馬雅夫斯基的領導下，進行了鐵路線路縱斷面優(yōu)化的理論和實驗的研究。1977年，馬雅夫斯基在（最優(yōu)化方法在鐵路縱斷面設計中的應用）一書中，詳細介紹了其研究成果。 53鐵路選線理論的歷史軌跡中國中國鐵路興建之初，選線設計工作多為外國人把持。作為一門學科，從基本理論到所含內(nèi)容，以及設計方法等等，很長時間內(nèi)在我國未真正形成。 1949年以前，中國鐵路選線工作和工程教育界主要受美國鐵路實踐的經(jīng)驗和惠靈頓、威廉斯理論的影響1949年以后，前蘇聯(lián)書籍和鐵路設計規(guī)范成為中國大學課程和實際設計的主要參考書。 54鐵路選線理論的歷史軌跡中國鐵路歷史：1875年(光緒元年)上海到吳淞口輕便窄軌鐵路；1880

29、年唐山胥各莊礦區(qū)輕便鐵路，馬牽引；1881年改用簡易蒸汽機車牽引。唐胥鐵路用蒸汽機車55鐵路選線理論的歷史軌跡中國1905-1909期間，中國鐵路工程的奠基人詹天佑領導設計和監(jiān)理修建了著名鐵路工程北京到張家口的山區(qū)鐵路。這個長200km的工程，其突出特點集中體現(xiàn)于技術決策中，其主要組成部分有：最大坡度33，美國制造的復式馬來（Mallet）型機車，一座長隧道，各個組成部分相互協(xié)調(diào)，還有精湛的展線技術。這條線路連續(xù)運營近90年，后來運量增大，該線改為只通行旅客列車。56鐵路選線理論的歷史軌跡中國詹天佑在京張鐵路設計堅持采用1435mm的軌距，并建議以1435mm作為全國統(tǒng)一標準軌距；詹天佑監(jiān)督編

30、定了“京張鐵路標準圖”、 隧道施工組織規(guī)劃、京張鐵路工程規(guī)范，包括行車、養(yǎng)路、機車、巡警、電報等規(guī)則共33章，可以說該規(guī)范是中國歷史上最早的設計與管理規(guī)范。19091919年，詹天佑先后領導了粵漢與漢粵川鐵路的修建，將粵漢鐵路展修到韶關北的鳥石站，修正了粵漢川鐵路的接軌站和路線方向。 57鐵路選線理論的歷史軌跡中國1936年之前，隨著鐵路路網(wǎng)的發(fā)展，中國工程師通過自己勘測設計的實踐，不斷總結經(jīng)驗，在適應地形選定一條工程量小、路線直短的鐵路方面，有著卓越的成就。如，1929年我國選線專家劉寶善等在粵漢路株（洲）韶（關）段樂昌-柳州間，經(jīng)過認真勘測，選定的方案比外國工程師選的線路方案順直而被采納。

31、 58鐵路選線理論的歷史軌跡中國高等學校的“選線設計”課是鐵路工程課演進發(fā)展而形成的。我國最早開設的鐵路工程課是1910年唐山路礦學堂（西南交通大學的前身）開設的。上世紀30年代前多采用英美教材。40年代中后期，我國學者開始結合中國實際編寫鐵路工程類教材，如凌鴻勛所著的中國鐵路概論（1940年由國立編譯館出版），張澤熙編著的鐵路工程（上、下冊），張超編著的鐵路工程學（1942）、王竹亭編著的鐵路選線設計與計劃學（1945-共四冊）等；這些教材奠定了我國鐵路選線設計理論的基礎，起到了開拓奠基的作用。 59鐵路選線理論的歷史軌跡中國1949年新中國成立后，隨著鐵路設計任務日益繁重，出現(xiàn)了勘測設計力

32、量不足，設計質(zhì)量不高，缺乏指導性設計文件（設計規(guī)范、定型設計、勘測細則等）等一系列重大問題。鐵道部成立了專門的勘測設計總隊，并逐漸發(fā)展成為專業(yè)性的設計院，鐵路勘測設計的實踐和理論，都有了長足的進展。 60鐵路選線理論的歷史軌跡中國鐵路勘測設計機構逐漸完善1952年，成立了18個勘測設計總隊1953年成立了五個地區(qū)的設計分院，分別領導西北、西南、中南、華北、東北的勘測設計工作。1956年設計局與分局已擴大為設計總局及設計院，并成立了工業(yè)運輸設計院及大橋、工廠、電務（包括站場）、定型設計、經(jīng)濟調(diào)查、航測等專門性的設計事務所。19571958年間，對設計機構作了調(diào)整，設立四個綜合性的設計院和一個專業(yè)

33、設計院，設計總局與工程總局、基本建設局合并為基本建設總局。61鐵路選線理論的歷史軌跡中國1950年代，為了提高設計質(zhì)量，在學習前蘇聯(lián)的基礎上，我國制定了一系列設計基本文件，如設計文件組成與內(nèi)容、運營費計算辦法等。1953年編制了標準軌距新線鐵路設計技術規(guī)范，建立了設計文件批準及鑒定的工作程序，建立了總體設計的設計思想；設計中觀測了從運量出發(fā)進行方案比選，重視地質(zhì)水文資料等先進經(jīng)驗，使設計質(zhì)量大大提高，滿足了施工的要求。1956年結合我國鐵路建設的實踐，對設計規(guī)范進行了修訂。 62鐵路選線理論的歷史軌跡中國技術規(guī)范逐漸完善1974年，結合我國鐵路建設的實踐，對發(fā)布了鐵路工程技術規(guī)范（試行）198

34、5年， 在鐵路工程技術規(guī)范第一篇線路的基礎上，修訂完成了國家標準鐵路線路設計規(guī)范。2019年，結合我國鐵路技術和建設的發(fā)展，對鐵路線路設計規(guī)范進行了修訂。2019年后的規(guī)范與2019年前的規(guī)范的區(qū)別在于，2019年前的規(guī)范是以經(jīng)濟條件為控制因素，當速度與投資發(fā)生矛盾時，則按限速條件選擇線路技術參數(shù)（如曲線半徑、緩和曲線等）。而2019年后的規(guī)范則按不限速條件選定線路技術參數(shù)。63鐵路選線理論的歷史軌跡中國技術規(guī)范逐漸完善2000年后，為了適應鐵路提速、高速客運專線設計的需要，編制發(fā)布了各種暫行規(guī)定：新建時速200公里客貨共線鐵路設計暫行規(guī)定新建時速200250公里客運專線鐵路設計暫行規(guī)定新建時

35、速300350公里客運專線鐵路設計暫行規(guī)定2009年，發(fā)布了高速鐵路設計規(guī)范（試行）64鐵路選線理論的歷史軌跡中國鐵路選線理論與技術不斷完善19501960年代，在有關規(guī)定和在勘測設計的實踐中，體現(xiàn)了總體設計思想，并制定了總體負責人和專業(yè)負責人的責任制，強調(diào)勘測中要重視地質(zhì)情況和水文條件，明確了設計鐵路要根據(jù)國家運輸要求，有的放矢地設計鐵路能力。設計方案的選定，要經(jīng)過技術經(jīng)濟比較。1970年代末，我國逐漸形成了用公式直接計算漸伸線長度的方法。自1980年代初，隨著計算機的廣泛采用，撥距計算又在漸伸線原理的基礎上，形成了各種各樣的數(shù)解方法。利用計算機快速演算的優(yōu)勢，采用數(shù)解公式和試算方法，可以求

36、出適合改建要求或撥量最小的曲線半徑和緩和曲線長度。65鐵路選線理論的歷史軌跡中國鐵路設計理論與技術不斷完善通過豐沙、鷹廈、寶成、成昆、京原、南昆、內(nèi)昆等山區(qū)鐵路的修建，取得了高山峽谷、地形困難、地質(zhì)復雜地區(qū)的設計經(jīng)驗；通過蘭新、包蘭、青藏、東北森林線等鐵路的修建，取得了沙漠、高原、凍土地區(qū)的設計經(jīng)驗；通過電力機車、內(nèi)燃機車的運營實踐，積累了電氣化、內(nèi)燃化鐵路的設計經(jīng)驗；通過大量的既有線改建和第二線設計的實踐，在設計原理和方法上建立了我國自己的體系；66鐵路選線理論的歷史軌跡中國鐵路設計理論與技術不斷完善通過大秦線等重載鐵路的設計，取得了重載鐵路建設的經(jīng)驗，完善了重載鐵路設計理論。 2019年以

37、來，通過中國鐵路進行的六次大面積提速，取得既有線提速改建的實踐經(jīng)驗和科研試驗資料，奠定了提速線路設計理論基礎。通過京津、鄭西、武廣（含新廣州站及相關工程和武漢天興洲長江大橋）、石太、武合、合寧、溫福、甬臺溫、廣珠、福廈、廣深港、膠濟等客運專線建設，積累了高速客運專線建設、科研和試驗經(jīng)驗和資料，完善了高速鐵路選線理論和技術。67鐵路選線理論的歷史軌跡中國現(xiàn)代鐵路選線理論與技術自1986年以來，選線設計理論和技術有了極大的提高，主要體現(xiàn)在主要技術標準的選擇由單因子到多因子；線路方案比較由靜態(tài)到動態(tài)；鐵路選線方式由地形圖選線發(fā)展為地質(zhì)圖、航片和衛(wèi)片選線；計算機輔助選線設計的理論和方法逐步完善。201

38、9年開始的鐵道部“九五”科技發(fā)展重大項目“勘測設計一體化、智能化技術研究”，是鐵路計算機CAD技術進入蓬勃發(fā)展和廣泛使用時期的標志。68鐵路選線理論的歷史軌跡中國現(xiàn)代化鐵路選線理論與技術自2000年開始，各鐵路勘測設計院按照“鐵路勘測設計一體化和智能化系統(tǒng)”要實現(xiàn)網(wǎng)絡化、數(shù)字化、數(shù)據(jù)庫化、集成化、智能化的基本要求，對各專業(yè)現(xiàn)有的設計軟件進行修改和功能擴充；同時按照甩掉圖板的目標，完成勘察設計技術手段從傳統(tǒng)的手工方法向現(xiàn)代化技術轉變的要求，大力開發(fā)新的軟件，系統(tǒng)地全面地向工程化、綜合化、系統(tǒng)化推進，形成專業(yè)覆蓋面大、可適用于不同設計階段、設計要求的功能強大的專業(yè)集成化系統(tǒng)。如今，各設計院的選線設

39、計計算機出圖率達到90%以上。 2000年以來，集成“5S”技術和虛擬現(xiàn)實技術的虛擬環(huán)境選線設計（鐵路數(shù)字化選線）理論和技術的研究成為虛線設計領域熱點研究問題。69鐵路選線理論的歷史軌跡中國鐵路選線學科發(fā)展1953年院系調(diào)整后，唐山鐵道學院成立選線設計教研室，開始引進蘇聯(lián)教材。 1954年，王竹亭編寫出版了鐵路選線手冊，該書作為他編之前編寫的鐵路選線及計劃學的第五冊。鐵路選線及計劃學是用中文出版的鐵路選線設計學科的第一部系統(tǒng)、全面的專著。 1962年，王竹亭、張澤熙、王柢等共同翻譯出版了蘇聯(lián)科學院通訊院士高林諾夫新著的鐵路設計（共三卷8冊）。 19571958、1962年，唐山鐵道學院選線設計

40、教研組分別編寫出版了鐵路設計上、下冊；全國鐵道工程高校均采用此教材，一直用到1977年。 70鐵路選線理論的歷史軌跡中國鐵路選線學科發(fā)展1979年，為了適應新教學計劃的需要，在第三次統(tǒng)編教材研討會上，選線設計課正式定名為“鐵路選線設計”，并由西南交通大學郝瀛教授主編出版了第三本鐵路選線設計課程統(tǒng)編教材鐵路選線設計。1987年由西南交通大學郝瀛教授任主編對79版教材進行了完善和修訂，由中國鐵道出版社出版了第四本統(tǒng)編教材鐵路選線設計。這些統(tǒng)編教材為全國六所鐵路土建類高校所采用，也成為現(xiàn)場鐵路設計人員的主要參考書。 71鐵路選線理論的歷史軌跡中國鐵路選線學科不斷發(fā)展2019年，為了適應土木工程專業(yè)鐵

41、道方向、工程測量專業(yè)及交通運輸專業(yè)選線設計課程教學的需要，由西南交通大學易思蓉主編出版了新版鐵路選線設計教材。2009年，對鐵路選線設計作了全面的修訂，出版了鐵路選線設計（第三版）。鐵路選線設計（第三版）是第一本將高速鐵路選線理論作為基本知識融合到各章節(jié)中的選線設計教材。72鐵路選線經(jīng)濟學73鐵路選線經(jīng)濟學研究的內(nèi)容鐵路選線經(jīng)濟學研究的主要課題鐵路運輸能力經(jīng)濟學路網(wǎng)規(guī)劃經(jīng)濟學主要技術標準經(jīng)濟學鐵路基本走向經(jīng)濟學車站分布經(jīng)濟學鐵路空間線形（線路長度、曲線設置、克服高程、坡度等）經(jīng)濟學鐵路構造物設置（分布及類型）經(jīng)濟學74鐵路選線經(jīng)濟學研究的內(nèi)容鐵路選線經(jīng)濟學的主要模型鐵路客貨運量預測模型OD調(diào)查

42、、四階段法、回歸分析法主要技術標準經(jīng)濟合理性評價方法及模型單指標決策分析模型多指標決策分析模型綜合優(yōu)化、所目標決策；鐵路基本走向方案的經(jīng)濟合理性評價模型多目標決策分析車站分布方案的經(jīng)濟合理性評價模型動態(tài)決策、線性規(guī)劃、多目標綜合決策分析鐵路空間線形、構造物分布方案技術方案評價模型75鐵路選線經(jīng)濟學研究的內(nèi)容美國的選線方案評價方法W.W.Hay在他的鐵路工程中系統(tǒng)闡述了鐵路運量特征（Nature of railroad traffic），介紹了鐵路運量預測方法和運量吸引范圍的確定方法；收益與成本（“revenues and costs”），包括鐵路運營總支出、運營收益、運營支出以及單位成本和統(tǒng)計

43、方法；以及基于經(jīng)濟學的定線原理（“Location Process），主要介紹了鐵路定線的經(jīng)濟評價標準，綜合考慮運量、距離、曲線、升降（克服高程）、坡度率以及牽引特性等影響因素的，最經(jīng)濟的線路方案評選方法。76鐵路選線經(jīng)濟學模型工程費計算方法W. W. Hay介紹的方法包括： 回歸分析法線網(wǎng)規(guī)劃、主要技術標準研究、車站分布實際定線法在初步設計和施工圖設計階段，工程投資根據(jù)實際設計的各類構造物的工程數(shù)量， 77鐵路選線經(jīng)濟學模型鐵路運營支出的計算方法美國運營支出的計算方法將影響鐵路運營支出的主要因素分為五項：機車性能按確定的機車計算，不參與比選限制坡度設計線方案的長度或距離線路縱斷面的升降高度曲

44、線偏總偏角表示的曲線78鐵路選線經(jīng)濟學模型美國運營支出的計算方法限制坡度在給定運量的情況下，限制坡度較陡的方案的列車重量較輕，而列車數(shù)較多。每增加1列車英里，將比限制坡度平緩方案耗費更多的人力和能量，以貨幣表示為：每列車英里的平均費用由列車英里影響的百分數(shù)從列車英里的年度差額，可得到不同限制坡度之間運營支出的差額。79鐵路選線經(jīng)濟學模型美國運營支出的計算方法設計線方案的長度或距離按照美國AREA的研究工作，距離的影響可分為三級：距離小于1英里、距離在110英里之間、距離大于10英里。這三種距離對運營支出的影響百分數(shù)不同：距離對運營支出的影響=每年牽引的千總重噸數(shù)減少（或增加）距離（英里數(shù)）由該

45、級距離影響的百分數(shù)每千總重噸英里的平均費用80鐵路選線經(jīng)濟學模型美國運營支出的計算方法線路縱斷面的升降高度升降高度對運營支出的影響分為三級：A級：升降高度很小，無額外能量消耗，列車速度無明顯變化。B級：上坡時需要少量額外動力，但下坡時無需制動。C級：上坡時能耗很多，下坡時需要制動。升降高度的每一級都對運營支出影響的不同百分數(shù)。81鐵路選線經(jīng)濟學模型美國運營支出的計算方法線路縱斷面的升降高度平均列車阻力（包括直線段和曲線段）可取為10磅/噸。這個阻力值的大小與爬上一個0.5%的上坡，即26.4英尺/英里的上坡相當。換言之，26.4英尺的升降與1英里長度的阻力相同。因此，升降高度總費用=千總重噸當

46、量英里每千克總重噸英里單位支出該級升降高度影響的百分數(shù)。 82鐵路選線經(jīng)濟學模型美國運營支出的計算方法曲線偏總偏角表示的曲線基于美國鐵路長期試驗，列車在直線軌道上的阻力，約為8磅/噸（4千克/米制噸），曲線阻力約為0.8磅/噸-度曲線，也就是10度曲線軌道，其阻力為直線阻力的兩倍。528度的中心角，不管曲度大小與軌道長度，均等于1英里曲線（1英里=5280英尺）。曲率對運營支出的影響=千總重噸當量曲線英里每千總重噸英里的平均費用曲率影響的百分數(shù) 83鐵路選線經(jīng)濟學模型德國、前蘇聯(lián)、中國運營支出計算方法計算列車質(zhì)量：對于客貨共線鐵路，定線設計一般按照貨物列車，并適當考慮旅客列車的運行來完成。貨物

47、列車的質(zhì)量，由方案所采用的機車類型和限制坡度計算確定。對于客運專線，按旅客列車編組計算列車質(zhì)量。以列車運動方程式為依據(jù)，繪制速度-距離曲線和時間-距離曲線。計算電力、燃料和時間的消耗；克服施加于列車的所有阻力所做的機械功，和制動系數(shù)所做的功。84鐵路選線經(jīng)濟學模型德國、前蘇聯(lián)、中國運營支出計算方法根據(jù)線路長度和運量，計算出線路和建筑物的維修費。設計方案總的運營支出等于上述各項費用之和再加上一個管理費百分數(shù)，和一個固定資產(chǎn)折舊費百分數(shù)。根據(jù)列車行駛的時間消耗、在作業(yè)過程中的時間消耗和運量，計算出所需要的機車車輛數(shù)，從而計算出機車車輛投資。將各種消耗及其近年來成本價格的統(tǒng)計數(shù)據(jù)收集起來，系統(tǒng)化為各

48、項運營支出平均標準定額，以便為國有鐵路使用。 85鐵路選線經(jīng)濟學模型兩種方法的比較如何處理列車運行的力學關系 在美國鐵路設計中，機車的牽引力減去在每一坡道上的總阻力，得到力挽鉤牽引力，即凈牽引力。以額定速度之下的挽鉤牽引力，可算出任一限制坡度和制定車輛的列車重量。中國和前蘇聯(lián)的定線計算中，列車重量是用不同的限制坡度值，對應于單一的機車牽引力計算出的。事實上，計算公式中包含了從總牽引力中扣除機車阻力考慮。在牽引質(zhì)量的計算公式中，機車牽引力的值的大小與坡度和其他影響因素無關，是完全獨立的，其值隨機車類型和操作制選取而變化。86鐵路選線經(jīng)濟學模型兩種方法的比較如何處理列車運行的力學關系 在美國鐵路設

49、計中，各項列車運行力學數(shù)據(jù)，采用速度分布線法獲得，是以加速度曲線和減速度曲線、速度剖面數(shù)據(jù)表和曲線、速度-距離曲線和時間-距離曲線的形式給出的。早期的相關圖表是人工繪制的，80年以后，已由計算機程序取代了人工繪制圖表工作。中國鐵路設計中，速度-距離曲線和時間-距離曲線1990年代以前由圖解法獲得。其要點是，建立平直道上的合力（機車牽引力減去列車阻力，或制動力加上列車阻力）與鐵路縱斷面的圖像關系。隨著計算機技術的發(fā)展，列車運行計算的手工方法已被計算機程序法所取代。在中國，列車計算機模擬的不只是V-S曲線和T-S曲線，而且還有所有其他數(shù)據(jù)，如：能量消耗和燃料消耗、牽引力和制動力所做的機械功和設計線

50、在任何運量下的運營支出。 87鐵路選線經(jīng)濟學模型兩種方法的比較運營支出的計算在美國，40多萬km鐵路于1916年之前已經(jīng)建成，積累了大量的年度運營支出統(tǒng)計數(shù)據(jù)和其他經(jīng)濟資料。該項資料由州際商務委員會（ICC）按年度收集，當作可靠的基礎資料，為將來修建鐵路提供參考。另外，AREA還進一步研究了鐵路平面與縱斷面的狀況（限制坡度、距離、升降和曲率）對數(shù)據(jù)影響的百分數(shù)。這些資料為計算新建鐵路和改建既有線的費用，提供了有利條件。88鐵路選線經(jīng)濟學模型兩種方法的比較運營支出的計算歐洲和前蘇聯(lián)的工程師們，是前一代工程師們卻貢獻了列車運動力學圖解法。在這個理論基礎上，結合費用數(shù)據(jù)統(tǒng)計，擬定出各自適用的方法。在

51、中國鐵路設計中，列車數(shù)、升降高度和距離的影響，反映在能量消耗和燃料消耗，所做的機械功和制動功以及V-S、T-S曲線得到的時間消耗各項之中。與費用統(tǒng)計的適當分析相結合，能量消耗和時間消耗，是從列車的機械運動分析中產(chǎn)生的，統(tǒng)計數(shù)據(jù)能夠幫助建立能量消耗和時間消耗的數(shù)學模型。89鐵路選線經(jīng)濟學模型美國的選線方案評價方法W.W.Hay在他的鐵路工程中系統(tǒng)闡述了鐵路運量特征（Nature of railroad traffic），介紹了鐵路運量預測方法和運量吸引范圍的確定方法；收益與成本（“revenues and costs”），包括鐵路運營總支出、運營收益、運營支出以及單位成本和統(tǒng)計方法；以及基于經(jīng)濟

52、學的定線原理（“Location Process），主要介紹了鐵路定線的經(jīng)濟評價標準，綜合考慮運量、距離、曲線、升降（克服高程）、坡度率以及牽引特性等影響因素的，最經(jīng)濟的線路方案評選方法。90鐵路選線經(jīng)濟學模型選線方案評價模型美國W.W.Hay的鐵路工程中的方法 Basic Location Formula(基本定線方法-贏利率法)Annual Cost(年成本法)： 91鐵路選線經(jīng)濟學模型選線方案評價模型美國W.W.Hay的鐵路工程中的方法 Benefit/Cost(B/C) Ratio(利益/成本)比率其他準則現(xiàn)值法 92鐵路選線經(jīng)濟學模型選線方案評價模型中國的方法中國目前在選線方案評價中

53、采用的方法主要有最小費法（包括年換算工程運營費法、分期投資經(jīng)濟比較方法等）、費用收益法（包括投資回收期法、凈現(xiàn)值法和內(nèi)部收益率法等）。 93鐵路選線經(jīng)濟學模型選線方案評價模型中國的方法差額投資償還期法 年換算費用法KEA 最小費用法94鐵路選線經(jīng)濟學模型選線方案評價模型中國的方法差額投資內(nèi)部收益率法 95鐵路選線經(jīng)濟學模型選線方案評價模型中國的方法現(xiàn)有方法存在的問題由于我國鐵路的特點，現(xiàn)有公式（靜態(tài)法和動態(tài)法，不考慮收入和以貨幣表示的公共利益）可以說是中國國有鐵路選用的僅有的方法，特別是對于開發(fā)型的鐵路。 評價指標的拓展機車功率與線路標準的協(xié)調(diào)、減輕災害的措施、地質(zhì)災害災害恢復、工期、鐵路用地

54、的考慮鐵路分期投資、分期投資、鐵路運價 、環(huán)境保護96鐵路選線經(jīng)濟學模型選線方案評價模型中國的方法科學的評價方法鐵路主要技術標準綜合優(yōu)化 多目標決策分析方法97鐵路選線經(jīng)濟學模型主要技術標準綜合優(yōu)化綜合優(yōu)化的思想把主要支配因素，同時作為設計變量，并同時加以求解。解決的方法可能是定性的或是定量的。假如選擇牽引種類和正線數(shù)目，傳統(tǒng)的比選方法或定性方法仍然可用。對于機車性能和定線標準等以數(shù)字形式表示的因素，則可采用定量方法，并輔以數(shù)學模型和計算機輔助優(yōu)化。綜合優(yōu)化的要點不同相關專業(yè)中所有設計變量的求解，在一個單一的過程中完成。方案比選方法：在數(shù)個可能的方案之間進行選擇，比如，從數(shù)個鐵路線路方案中選擇

55、坡度時，各方案都與其他因素互不相干，中選方案是比較好但不一定是最好的。98鐵路選線經(jīng)濟學模型主要技術標準綜合優(yōu)化決策與優(yōu)化技術的應用在規(guī)劃階段采用綜合優(yōu)化決策平面縱斷面設計中采用優(yōu)化技術綜合優(yōu)化與傳統(tǒng)理論的關系繼承傳統(tǒng)的經(jīng)濟評價的基本原理、建筑物和設備投資的計算、運營支出的計算和社會與環(huán)境影響的考慮，所不同的是采用新的求解方法。 99與其它建設的配合程度滿足能力的程度經(jīng)濟合理性技術合理性社會效益環(huán)境影響選線方案綜合評價方案1方案2方案n指標S1指標S2指標Sn指標T1指標T2指標Tn指標F1指標F2指標Fn目標層準則層指標層方案層多目標綜合評價層次分析模型鐵路選線經(jīng)濟學模型100鐵路選線動力學

56、101鐵路選線動力學研究的內(nèi)容主要課題牽引計算時間、距離、能耗主要技術標準允許值最小曲線半徑、最大坡度線路技術參數(shù)允許值緩和曲線、夾直線、坡段長度、坡度代數(shù)差、豎曲線半徑及長度等空間線形組合平面曲線與直線長度、縱斷面坡段與豎曲線長度、平面與縱斷面組合、空間線形與橋隧構造物的組合、空間線形與軌道設備的組合等102鐵路選線動力學研究的內(nèi)容動力特性指標旅客舒適度車輛縱向加速度、橫向加速度、垂向加速度加速度時變率組合加速度及其時變率安全度車輛脫軌條件列車脫鉤條件車輛縱向相對位移車輛垂向相對位移車輛橫向相對位移103鐵路選線動力學模型質(zhì)點模型將列車視為全部質(zhì)量集中于列車質(zhì)點處列車連續(xù)模型將列車視為質(zhì)量均

57、勻分布的連續(xù)桿構，研究列車運動力學問題104鐵路選線動力學模型列車離散模型列車穩(wěn)態(tài)模型 列車在常力或緩變力的作用下作等速或等加速運動時，列車單元之間沒有或幾乎沒有相對位移，從而列車運行狀態(tài)平穩(wěn)，不會發(fā)生縱向沖擊運動。105鐵路選線動力學模型列車離散模型列車準動態(tài)模型準動態(tài)模型是介于穩(wěn)態(tài)模型和動態(tài)模型之間的仿真模型。它以前兩種模型為基礎，并吸收它們的優(yōu)點。當列車中不發(fā)生沖擊作用時，它用穩(wěn)態(tài)模型快速計算車鉤力，而當有沖擊發(fā)生時,則按動態(tài)方法計算沖擊力。故準動態(tài)模型比穩(wěn)態(tài)模型更為完善，比動態(tài)模型更為實用。106鐵路選線動力學模型列車離散模型列車準動態(tài)模型準動態(tài)模型是介于穩(wěn)態(tài)模型和動態(tài)模型之間的仿真模型。它以前兩種模型為基礎，并吸收它們的優(yōu)點。當列車中不發(fā)生沖擊作用時，它用穩(wěn)態(tài)模型快速計算車鉤力，而當有沖擊發(fā)生時,則按動態(tài)方法計算沖擊力。故準動態(tài)模型比穩(wěn)態(tài)模型更為完善，比動態(tài)模型更為實用。107鐵路選線動力學模型車輛實體模型以單個車輛視為鋼體，研究車輛-線路動力學問題單輪對簡化模型轉向架半車模型整車模型 108鐵路選線動力學仿真系統(tǒng)線路技術條件動力分析系統(tǒng) 1理論圓曲線上的計算結果(1)未被平衡離心加速度，評價旅客舒適程度；(2)軸橫向力，評價列車對軌排的橫向沖擊，檢算軌排抗力；(3)輪橫向力，評價列車對軌排的橫向中擊，