鐵路運輸系統(tǒng)概述課件

交通運輸工程學院交通運輸教研室1鐵路運輸系統(tǒng)鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一章鐵路運輸概述第二章鐵路運輸基本設備第三章鐵路運輸?shù)慕M織

第四章鐵路的發(fā)展鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一章鐵路運輸概述萌芽期（

1825-1900年）?1825

年9

月27

日，世界第一條鐵路在英國斯托克頓（

Stockton）和達靈頓（

Darlington）之間開通，全長27km

左右，由英國人喬治

·斯蒂芬森（George

Stephenson

）設計修建。列車由12

節(jié)貨車和22

節(jié)客車組成，可搭乘旅客

450

人，最初速度4.5km/h

，后達到24km/h

。鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一章鐵路運輸概述蓬勃發(fā)展期（

1900-1945年）?各國對于資源的需求激增，汽車受技術價格的限制未能大量生產，陸地運輸任務基本靠鐵路完成衰退期（

1946-1964年）公路運輸?shù)母咚侔l(fā)展??鐵路運輸長期壟斷經營?鐵路運輸?shù)目蛇_性低復蘇期（

1964-如今）?1964年日本在東京至大阪間建成世界上第一條高速鐵路——時速200km的東海道新干線?軌道運輸?shù)臀廴?、大運量、迅速快捷鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一章鐵路運輸概述我國鐵路發(fā)展簡史1876年，英商假借修普通道路為名，由怡和洋行出資鋪設吳凇到上海長約14.5km的淞滬鐵路

，后由清政府令兩江總督沈葆楨用

28.5

萬兩白銀贖回，旋即拆除。此為

我國第一條運營鐵路9.7km的唐胥鐵路，此為1881年，建成自唐山起至胥各莊（今河北豐南）止，全長我國自辦的第一條鐵路。1909年9月24日，由詹天佑設計并主持施工的京張鐵路建成通車。由北京豐臺至河北張家口，全長約200km。此為中國人主持設計建設的第一條鐵路。鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一章鐵路運輸概述1911年，清政府宣布將實施鐵路國有化政策，由此爆發(fā)“保路運動”1922年，中華民國政府公布鐵路建筑各項標準及規(guī)范書的成渝鐵路全線通車，此為新中國建國后新1932年，民國政府公布鐵路法截止1949

年，全國可通車鐵路僅

21989km1952

年7月1日，由成都到重慶，全長

530km建的第一條鐵路1961

年8月15

日，寶成鐵路寶雞至鳳州段電氣化鐵路交付運營。

1975

年7

月1日，由寶雞至成都全長

676Km

的寶成電氣化鐵路全線建成通車。此為

中國第一條電氣化鐵路截至2010

年，中國鐵路鐵路營業(yè)里程達

9.1萬km

，居世界第二，亞洲第一；高速鐵路運營里程達逾

3000km

，居世界第一；武廣客運專線平均時速達 341km

，居世界第一鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一章鐵路運輸概述鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一章鐵路運輸概述鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一章鐵路運輸概述優(yōu)點運輸能力大

運輸成本低

運輸安全性好運輸時間準

運輸速度快受氣候影響小對生態(tài)環(huán)境影響小

電氣化自動化程度高缺點初期投資大

運輸缺乏彈性設備龐大不易維修，戰(zhàn)時容易遭受破壞鐵路運輸?shù)奶攸c鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第二章鐵路運輸基本設備第一節(jié)鐵路線路第二節(jié)鐵路機車第三節(jié)鐵路車輛第四節(jié)鐵路車站及樞紐第五節(jié)鐵路信號鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一節(jié)鐵路線路鐵路線路是由路基、橋隧建筑物（包括橋梁、涵洞、隧道等）和軌道（包括鋼軌、連接零件、軌枕、道床、防爬設備和道岔等）組成的一個整體工程結構。鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一節(jié)鐵路線路鐵路主要技術標準包括鐵路等級、正線數(shù)目、限制坡度、最小曲線半徑、牽引種類、機車類型、車站分布、到發(fā)線有效長度和閉塞類型等。一、鐵路的主要技術指標鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一節(jié)鐵路線路等級在路網中的意義遠期年客貨運量Ⅰ級鐵路起骨干作用的鐵路≥20MtⅡ級鐵路起骨干作用的鐵路起聯(lián)絡輔助作用的鐵路<20Mt≥10MtⅢ級鐵路為某一區(qū)域服務，具有地區(qū)運輸性質的鐵路<10Mt二、鐵路的等級鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一節(jié)鐵路線路三、線路的平面和縱斷面及其組成要素1、線路的平面一條鐵路線在空間的位置是用它的線路中心線來表示的。鐵路線路平面由圓曲線、直線以及它們之間的緩和曲線組成。鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一節(jié)鐵路線路線路平面圖

用一定比例尺，把線路中心線及其兩側的地面情況投影到水平面上的圖紙鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一節(jié)鐵路線路線路平面上有了曲線后，列車通過時，由于離心力的作用，車輪與軌道產生了一種附加阻力，稱為曲線阻力。曲線阻力與曲線半徑成反比，曲線半徑的選擇盡力選擇較大的值，最小曲線半徑事故線路平面設計時允許選用的最小值曲線半徑的選擇鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一節(jié)鐵路線路等級設計行車速度(km/h)最小曲線半徑(m)ⅠⅡⅢ一般困難1602000160012012008008050045012010008008045040010060055080400——區(qū)間線路最小曲線半徑鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一節(jié)鐵路線路2、線路縱斷面鐵路線路中心線在垂直面上的投影叫做線路縱斷面鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一節(jié)鐵路線路在一條線路上列車以最小速度運行能夠通過的最大坡道叫做限制坡度區(qū)間線路最大限制坡度(‰)限制坡度越小，列車運輸能力越強鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一節(jié)鐵路線路四、路基為滿足軌道鋪設和運營條件而修建的土工構筑物，保證軌頂設計標高，并與橋梁隧道鏈接組成完整貫通的鐵路線路，按橫斷面分為路堤和路塹、半路塹兩種基本形式路堤鋪設軌道的路基面高于天然地面，以填筑方式構成的路基鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一節(jié)鐵路線路路塹鋪設軌道的路基面低于天然地面，以開挖方式構成的路基鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第一節(jié)鐵路線路五、軌道軌道是指引導列車行駛方向，承受機車車輛的壓力，并把壓力擴散到路基或橋隧結構物上。軌道由鋼軌、軌枕、聯(lián)結零件、道床、防爬設備組成鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系?軌枕作用——承力、傳力、固軌木枕——彈性好；形狀簡單，制造容易；重量輕，鋪設、更換方便。它的主要缺點就是要消耗大量的木材，而且使用壽命較短。鋼筋混凝土軌枕——使用壽命長、穩(wěn)定性好、養(yǎng)護工作量小，加上材料來源較廣，所以得到廣泛采用，不僅可以節(jié)省大量木材，而且還有利于提高軌道的強度。第一節(jié)鐵路線路鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系?聯(lián)結零件聯(lián)結時，兩節(jié)鋼軌之間應當

預留適當?shù)目p隙，叫做軌縫，這樣，當溫度發(fā)生變化時，鋼軌就可以自由地伸縮。第一節(jié)鐵路線路鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系?

道床碎石道床作用——支承軌枕、固定軌枕的位置、緩和機車車輛輪對對鋼軌的沖擊整體道床第一節(jié)鐵路線路鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系?

防爬設備列車運行時，常常產生作用在鋼軌上的縱向力，使鋼軌作縱向移動，有時甚至帶動軌枕移動，這種縱向移動，叫做爬行防爬器第一節(jié)鐵路線路鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系?

道岔道岔是使機車車輛由從一股道轉入另一股道的連接設備轉轍器：包括兩根尖軌和兩根基本軌，是引導機車車輛轉線的部分轍叉及護軌：包括轍叉心、兩根翼軌和兩根護輪軌。

它的作用是保證車輪安全通過互相交叉的兩根鋼軌連接部分：包括兩根直軌和兩根導曲線軌第一節(jié)鐵路線路鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第二節(jié)鐵路機車機車鐵路運輸?shù)幕緞恿?，牽引客車或貨車車輛沿鋼軌運行機車分類1、按原動力分：蒸汽機車、內燃機機車、電力機車2、按運用分：客運機車、貨運機車、調車機車鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系優(yōu)點：制造維修容易，成本低、

缺點：熱效率太低，速度、功率低蒸汽機車通過蒸汽機，把燃料的熱能轉換成機械能的機車第二節(jié)鐵路機車鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第二節(jié)鐵路機車內燃機車使用內燃機作為動力的機車優(yōu)點：熱效率較高，整備時間短，持續(xù)工作時間長，用水少，便于多機牽引缺點：對大氣和環(huán)境都有污染鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第二節(jié)鐵路機車電力機車依靠外部供電系統(tǒng)供電，通過機車上的牽引電機驅動的機車優(yōu)點：結構較簡單，設備工作穩(wěn)定可靠，功率大、效率高、不污染環(huán)境鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系項目/形式構造與造價蒸汽機車簡單、低廉內燃機車復雜、較高電力機車復雜、較高運行速度最小較高最高馬力最小較大最大熱能效率最低較高最高空氣污染度最嚴重輕微沒有維護難易度容易困難容易三種機車的比較第二節(jié)鐵路機車鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第三節(jié)鐵路車輛鐵路車輛

運送旅客和貨物的運載工具，一般沒有動力裝置，按用途可分為客車和貨車兩大類。鐵路車輛一般由車體、車底架、走行部、車鉤緩沖裝置、制動裝置五部分組成。鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第三節(jié)鐵路車輛棚車罐車平板車體

旅客或者裝載貨物的部分，一般與車底架構成一個整體。鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第三節(jié)鐵路車輛車底架

承受車體和所裝載物的重量，并將其傳遞至走行部鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系走行部

引導車輛沿軌道運行，并把重量傳遞給鋼軌第三節(jié)鐵路車輛鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第三節(jié)鐵路車輛車鉤緩沖裝置

使機車和車輛連掛一起，傳遞牽引力和制動力，緩和列車運行或調車作業(yè)時所產生的沖擊力。鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第三節(jié)鐵路車輛列車制動裝置

使用外力迫使運行中的機車車輛減速停車的一種設備鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第四節(jié)鐵路車站及樞紐?辦理旅客和貨物運輸各項作業(yè)?辦理與列車運行相關的各項作業(yè)鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系車站的分類1、按技術作業(yè)性質分中間站

區(qū)段站編組站技術站客貨運站2、按業(yè)務性質分客運站

貨運站3、按等級分特等站一至五級站4、車站的線路種類正線、到發(fā)線、調車線、牽出線、貨物線、安全線、避難線、機車走行線、存車線、檢修線第四節(jié)鐵路車站及樞紐鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第四節(jié)鐵路車站及樞紐中間站是為提高鐵路區(qū)段的通過能力，保證行車安全和為沿線城鄉(xiāng)（中小城鎮(zhèn)）及工農業(yè)生產服務而設的車站主要任務辦理列車會讓、越行和客貨運服務主要作業(yè)1、列車的到發(fā)、通過、會讓、越行2、旅客的乘降和行包的承運、保管與交付3、貨物的承運、裝卸、保管與交付4、本站作業(yè)車的摘掛作業(yè)和向貨場、專用線取送車輛的調車作業(yè)5、客貨運量較大的中間站，還有始發(fā)、終到客貨列車的作業(yè)主要設備客運設備、貨運設備、站內線路、信號及通信設備鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第四節(jié)鐵路車站及樞紐鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第四節(jié)鐵路車站及樞紐區(qū)段站多設在中等城市和鐵路網上牽引區(qū)段的分解處主要任務?辦理貨物列車的中轉作業(yè)?進行機車的更換或機車乘務組的換班及解體?編組區(qū)段列車和摘掛列車主要作業(yè)?客運、貨運、運轉、機車、車輛主要設備?客運、貨運、運轉、機務、車輛鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系區(qū)段站布置圖第四節(jié)鐵路車站及樞紐鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第四節(jié)鐵路車站及樞紐編組站鐵路網上辦理大量貨物列車解體和編組作業(yè)，并設有比較完善的調車設備的車站，有列車工廠之稱。單向編組站

只有一套調車設備（包括駝峰、調車場、牽出線）供上、下行改編車流共用的車站雙向編組站有兩套調車設備各自解編上行或下行改編車流的車站級——車站內縱向排列的車場數(shù)場——全站的主要車場總數(shù)鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第四節(jié)鐵路車站及樞紐雙向三級六場縱列式編組站布置圖單向二級四場混合式編組站布置圖鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第四節(jié)鐵路車站及樞紐鐵路樞紐鐵路樞紐

在鐵路交匯點上或終端地區(qū)，由各種鐵路線路、專業(yè)車站以及其它為運輸服務的有關設備組成的總體主要設備?鐵路線路?車站?疏解設備?其他設備鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第四節(jié)鐵路車站及樞紐影響樞紐布置圖的因素主要有：樞紐在路網中的作用、客運量、城市發(fā)展規(guī)劃、其他運輸方式。布置圖形：三角形、十字形、順列形、并列形、環(huán)形、混合形等鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第五節(jié)鐵路信號鐵路信號是鐵路信號、聯(lián)鎖、閉塞設備的總稱保證列車在區(qū)間內運行的安全和提高區(qū)間的通過能?鐵路信號向有關行車和調度人員發(fā)出的指示和命令?聯(lián)鎖設備保證站內行車和調度工作的安全和提高車站的通過能力?閉塞設備力鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第五節(jié)鐵路信號信號顏色?紅——停車?黃——注意或減速行駛?綠——按規(guī)定速度行駛?白、藍色燈信號機?進站信號機通過信號機?出站信號機預告信號機?調車信號機駝峰信號機鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系列車進路調車進路車站為列車進站、出站所準備的通路車站為各種調車作業(yè)準備的通路聯(lián)鎖在有關道岔和信號機之間，以及信號機和信號機之間建立起的一種相互制約的關系，以保證車站的安全聯(lián)鎖設備為完成聯(lián)鎖關系而安裝的技術設備聯(lián)鎖設備第五節(jié)鐵路信號鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系閉塞設備為了防止同向列車在區(qū)間內尾追，或對向列車在單線區(qū)間內對撞，區(qū)間兩端車站值班員在向區(qū)間發(fā)車前，必須辦理行車聯(lián)絡手續(xù)，叫行車閉塞用來辦理行車閉塞的設備叫閉塞設備閉塞設備，用來保證列車在區(qū)間運行安全，并提高區(qū)間通過能力第五節(jié)鐵路信號鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系一、鐵路旅客運輸組織二、鐵路貨物運輸組織三、鐵路行車組織基礎（一）車站工作組織（二）貨物列車編組計劃（三）列車運行圖和鐵路通過能力第三章鐵路運輸?shù)慕M織鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第三章鐵路運輸?shù)慕M織鐵路貨物運輸?shù)闹饕獌热葸\輸計劃運輸計劃具體規(guī)定了國家賦予鐵路的運輸任務，通常分運為長遠、年度和月度運輸計劃（運輸生產計劃）。貨物列車編組計劃列車編組計劃就是規(guī)定如何將車流組織成為各種專門的列車，從發(fā)生地向目的地運送的制度，是全路的車流組織計劃。列車運行圖列車運行圖實質上就是列車運行時刻表的圖解。鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系技術計劃規(guī)定了機車車輛運用的數(shù)量指標和質量指標運輸方案按照運輸生產計劃所確定的任務和列車編組計劃、列車運行圖、站段技術作業(yè)過程等技術文件的規(guī)定，對一月或一旬的貨運工作、列車工作和機車工作等進行綜合部署，使運輸部門和有關部門密切協(xié)調配合，共同完成運輸任務日常工作計劃和運輸調查車站列車工作細則第三章鐵路運輸?shù)慕M織鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第三章鐵路運輸?shù)慕M織列車運行圖的概念列車運行圖是用以表示列車在鐵路區(qū)間運行及在車站到發(fā)或通過時刻的技術文件，它規(guī)定各次列車占用區(qū)間的程序，列車在每個車站的到達和出發(fā)（或通過）時刻，列車在區(qū)間的運行時間，列車在車站的停站時間以及機車交路、列車重量和長度等，是全路組織列車運行的基礎。鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第三章鐵路運輸?shù)慕M織列車運行圖在鐵路運輸生產中的作用?

鐵路運輸企業(yè)實現(xiàn)列車安全、正點運行和經濟有效地組織鐵路運輸工作的列車運行生產計劃。?

鐵路運輸生產聯(lián)結廠礦企業(yè)和社會生活的紐帶?

決定性地影響著鐵路運輸企業(yè)的經濟效果鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系列車運行圖按時間劃分方法的不同，有三種格式：?

一分格和二分格運行圖（編制新列車運行圖時使用）?

十分格運行圖（編制列車運行調度調整計劃和繪制實績運行圖時使用）?

小時格運行圖（編制旅客列車方案圖和機車周轉圖時使用）第三章鐵路運輸?shù)慕M織鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系二分格運行圖AB1第三章鐵路運輸?shù)慕M織2

3列車運行圖的圖形表示方法bc109ad13121114十分格運行圖BC9

10AD11

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15

16小時格運行圖鐵路運輸系統(tǒng)交通運輸工程系第三章鐵路運輸?shù)慕M織一、運輸能力的基本概念、通過能力的種類通過能力指在采用一定類型的機車車輛和一定的行車組織方法條件下，鐵路區(qū)段的各種固定設備，在單位為時間內（通常指一晝夜）所能通過的最多列車數(shù)或對數(shù)稱為通過能力。輸送能力指在一定固定設備、機車車輛類型和行車組織方法條件下，按照機車車輛和乘務人員的現(xiàn)有數(shù)量，在單位時間內所能輸送的最多貨物噸數(shù)。它通常以