铁道概论讲稿详解Word下载.docx
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1.铁路建筑物现场参观学习(2学时)
2.车站、行车设备、运输设备、客货运输及行车组织现场参观学习(2学时)
四、教材及教学参考书
使用教材:
《铁道概论》中国人民公安出版社(2001.8)杨素亭编著
参考书目:
《铁道概论(第四版)》中国铁道出版社(1999.2)佟立本主编
《铁路基本知识》中国铁道出版社(1990.7)艾迪拓编
第一讲世界铁路发展概述
引入:
从单词Rail引入。
重点:
世界第一条铁路出现的具体时间
难点:
本讲学时:
1学时
一、铁路前身——木路
“Rail”这个英语单词最初的意思是木栏杆、木栅栏。
英国人毕奥莫特(Beaumout)于1630年将木头铺在地上,使从矿山运输煤的车辆易于通行,车辆的动力是人力或马这样的畜力,这样的路在当时就称为“Rail”,这个词今天的意思就是铁路。
在这个时代,蒸汽机作为工业革命的物质基础开始出现。
英国科学家牛顿(IsaacNewton1642-1727)1680年最早设想将蒸汽机用于运输(牛顿的蒸汽机车)。
但“Rail”即铁路的革命性变化到1819年才在英国达累姆的帕顿煤矿出现。
随后于1822年11月18日,英国人史蒂芬森(Stephenson1781-1848)主持修建的将蒸汽机车和铁轨相结合的铁路部分开通(史蒂芬森机车)。
二、铁路之初
1825年9月27日,世界上第一条现代意义的铁路(“木”路被“铁”路代替,蒸汽机车开始使用)在英国的斯托克顿(Stockton)和达灵顿(Darlington)之间开通,最初的速度为4.5km/h,后来达到24km/h。
1825年,英国人斯蒂芬森发明了蒸汽机车,这种机车行驶在英国的斯托克顿至达林顿的全长约40公里的铁路上,作为煤炭运输工具,从而揭开了列车运输的序幕。
183O年,英国的利巴普尔至曼彻斯特间的客运列车是世界上第一列客车。
最初火车的烟囱很高,所以早期的铁路上不能有低矮的门式桥梁。
这种烟囱却大大改善了火的通风条件,提高了机车效率。
蒸汽机车的出现促使城市扩张,很多城市人口超过百万。
中国国土上出现的第一条铁路是1876年7月开通的淞沪(吴淞至上海,也叫吴淞铁路)铁路全长14.5公里。
这条铁路是由英国人用欺骗手段建成的,后又经清政府出白银28.5万两赎回,拆除后锈蚀报废。
三、电气化铁路
随着牵引动力革命的荫发,世界上的第一条电气化铁路于1879年由德国西门子公司和哈尔斯克公司为德国柏林世界工业博览会建成,尽管机车的输出功率仅有2.2千瓦,线路全长仅有300米。
电力机车的功率大,爬坡能力强,适用于山区行驶。
目前电气化铁路的多少,已成为一个国家铁路先进程度的标志之一。
中国的第一条电气化铁路是1975年修建成的宝成(宝鸡至成都)线。
该线大大缩短了翻越秦岭的时间。
在城市内,自从1863年世界上第一列地铁在英国伦敦投入运行之后,由于地铁快速、准时,在各国大城市获得了发展。
轻轨交通作为一种快捷的短途客运方式,也获得了广泛的发展。
20世纪9O年代法国、德国、日本等国家在客运方面向高速发展。
从法国巴黎到里昂的高速列车车速达300公里/小时,继而又出现了时速515.3公里的世界实验最高纪录。
最近突破“轮轨粘着方式”运行的列车模式的超导磁浮高速列车也在德国、日本相继出现。
四、高速铁路
世界上最早的高速铁路是法国,于六十年代建造的TGV001(Turbo),时速为270km。
日本1964年建造的0系列高速列车时速为220km。
目前高速铁路比较发达的国家有德国、日本和意大利。
我国1994年12月建成第一条准高速铁路,时速为160km,其中部分试验段时速达200km。
秦沈客运专线2002年12月综合性试验时速达到了321.5km/h。
五、重载运输
1定义
铁路重载运输是指采用单机、双机或多机牵引的大功率内燃或电力机车,增大货物列车编挂辆数,大幅度提高牵引吨数,实现重载列车的运输方式。
2运输方式
1)牵引吨数大、行车密度小
这种运输方式以美国为代表。
美国疆域辽阔,有大量煤炭需要从西部运往东部,运输距离长。
行车密度不大,产销两地货运品种单一,运量大,运距长,装卸自动化程度高。
这种运输方式又细分为两种:
a多机牵引超重列车 b单元列车
2)牵引吨数小、行车密度大
这种运输方式以西欧各国和日本为代表。
这些国家国土面积小,货物运距短,原有铁路设备标准低,货物装卸能力差。
但复线比重比较高。
3)牵引吨数大、行车密度高
这种运输方式以前苏联为代表。
前苏联疆土辽阔,铁路客货运量在整个交通运输业中所占比重较大,客货周转量分别在1/2、1/3以上。
它又细分为两种运输方式:
a组合列车
b超长列车
3我国铁路的重载列车
我国自80年代中期以来,学习国外经验,通过科学试验,逐步开行重载列车,大体经历三个阶段,采取了三种重载列车的模式。
组合式重载列车:
1985~1990(第一阶段)
单元式重载列车:
1992~(第二阶段)
整列式重载列车:
1992~(第三阶段)
思考题
1、铁轨与钢轨有何区别?
第二讲中国铁路发展概述
复习引入:
前讲我们学习了世界铁路的发展概况,了解了铁路是由木路发展而来,并经历了由蒸汽牵引到内燃牵引和电力牵引的转变,又出现了磁悬浮铁路。
高速、重载是铁路发展的两个方向。
本讲我们学习国内铁路发展的一些基本知识。
旧中国铁路的特点、新中国铁路发展现状
2学时
一、发展历史
1起步艰难的晚清铁路
1)吴淞铁路
中国铁路迄今已有100多年的历史:
从其第一条营业铁路——上海吴淞铁路——1876年通车之时算起,是130年;
从其自办的第一条铁路——唐胥铁路——1881年通车之时算起,也有125年了。
铁路是“工业革命”的产物,是蒸汽机应用于运输的结果,是社会经济、技术不断发展的必然;
对中国来说,自己大地上的第一条铁路——上海吴淞铁路——却竟是非法的“舶来品”。
清政府顽固派把修建铁路、应用蒸汽机车视为“奇技淫巧”,认为修铁路会“失我险阻,害我田庐,妨碍我风水”,因而顽固地拒绝修建铁路。
清政府不许中国自己修建铁路,不等于外国列强不图谋在中国修建铁路。
后者主张在中国修建铁路,既因为它们看中了中国地大物博,有广阔的掠夺前景,又因为修铁路体现着它们侵略策略的改变,其目的是“以新辟的道路和交通,来代替旧时的战争和并吞领土的政策”。
英国殖民地铁路的专家提出以汉口为中心,向中国四面八方修建铁路的方案。
英、美等国在上海的商行联合请求修建从苏州到上海的铁路。
英国甚至指使一位名叫杜兰德的商人出面,在北京的宣武门附近修建了一条长约0.5公里的小铁路,企图以实物作广告而事诱惑。
所有这些,都没有使固守祖规朝制的清朝王室为其所惑,为其所动。
中国大地上的第一条营业性铁路——上海吴淞铁路(又称淞沪铁路)——就是在这样的背景下,由英、美合谋,诡称修建从吴淞到上海的一条“寻常马路”,把“吴淞道路公司”变成“吴淞铁路公司”,由英国在华的代理人——怡和洋行——背着清政府擅自在中国的土地上修建的。
当中国政府要求其停止行车时,狡猾的英方却要中国出银28.5万两,分3次交款赎回,而在赎款未交清之前,仍然继续行车。
更可悲的是,昏庸、守旧的清政府在交齐赎款之后,竟把这条有用的铁路给拆除了。
吴淞铁路这个“短命鬼”,虽是帝国主义势力开始对中国逐步改变侵略和扩张手段的产物,但它的出现,却让国人见识了铁路这一新生事物,让国人认识了改变旧的运输方式、提高运输效率是多么必要、多么重要。
虽然从1877年拆除吴淞铁路到1894年中日甲午战争爆发,列强始终未能实现其再在中国修建铁路的图谋,但是中国的有志之士却一直在为修建中国自己的铁路而奔走呼唤,清政府内部的洋务派与顽固派也围绕着是否修建铁路的问题不断争斗。
1879年,洋务派首领李鸿章为了将唐山开平煤矿的煤炭运往天津,奏请修建唐山至北塘的铁路。
李鸿章的奏请开初得到清政府的批准,随后便遭到顽固的王公大臣的群起攻击。
面对强大的守旧势力,清政府的当权者撤销了原议,决定将铁路缩短,仅修唐山至胥各庄一段,胥各庄至芦台间开凿运河,连接蓟运河,以达北塘海口;
为避免机车震动寝陵,决定由骡马牵引车辆,直到第二年才以由锅炉改造的蒸汽机车牵引。
这条长约10公里的运煤铁路,被后人称为“中国铁路建筑史的正式开端”。
它的建成通车,虽比西方最早修建的铁路——英国斯托克顿至达林顿的铁路——晚了半个世纪,但却给中国朝野和各省绅商创办铁路带来不小影响。
2)首创阶段
从1881年唐胥铁路建成到1894年发生中日甲午战争,是中国铁路的首创阶段。
这一阶段内,清政府由于洋务派和国内有志之士的不断建议和提倡,不但改变了修建铁路会“失我险阻,害我田庐,妨碍我风水”的认识,而且接受中法战争失败的教训,又进而从加强海防上认识到“铁路开通可为军事上之补救”,终于确定兴建铁路的方针,建立铁路公司,开始有筹划地修建铁路了。
3)铁路权益旁落
第一次在1896年至1903年之间。
1895年,中国在甲午战争中失败,被迫签订割地赔款的马关条约。
列强乘划分势力范围之机,利用各种手段,或直接建筑和经营,或假借中外合办之名,或通过贷款的形式,贪婪地掠取在中国的筑路权。
帝国主义接连对中国的军事侵略和瓜分中国铁路权益的行径,不仅加深了中国人民对帝国主义侵略本质的认识,而且也不断增强了中国人民爱国护路的意识。
收回铁路利权的运动风起云涌引起列强的不安和清政府的惧怕。
英、法、德、美四国不甘放弃已经取得的铁路权益,向清政府施加压力。
清政府深恐事态扩大,于1911年宣布“干线国有”,企图出让路权,取得外债。
这更加激怒了广大爱国人民。
四川省发起保路运动,投入运动的爱国志士形成反对清政府、拥护资产阶级革命的一股重要力量。
中国自己设计、自己施工的第一条铁路——京张铁路(北京丰台至张家口)——1909年10月建成通车。
它是由詹天佑主持修建的。
清政府筹划修建京张铁路,英、俄两国都争着承办,弄得清政府只好决定自办。
1905年京张铁路局成立,詹天佑被任命为会办(相当于副局长)兼总工程师。
经过实地勘测和缜密比较,詹天佑选定比较切合实际的线路走向:
自丰台、西直门奔南口,穿居庸关,越八达岭,经康庄、沙城、宣化到达张家口。
这条长201公里的铁路,自南口至岔道城一段,称为关沟段,地势险峻,工程艰巨。
詹天佑率领中国技术人员和筑路工人,战胜种种困难,将这条国际上公认“工程艰巨的铁路”4年建成。
自1881年建成唐胥铁路至1911年清政府垮台的30多年间,全国建成铁路9000公里,其中,有东北京奉(关外段)、滨绥、长滨、长大、安奉等线,北方京奉(关内段)、京汉、京张、津浦、胶济、正太、汴洛等线,华东沪宁、沪杭等线,华南株萍、潮汕、广九等线,西南仅有滇越线(滇段)。
2缺干少支的民国铁路
由于旧中国从清政府末期到国民党政府垮台,大都处于半封建半殖民地的社会状态,因而其铁路事业也不可避免地带有半封建半殖民地的性质和色彩,整个铁路事业的发展既缓慢又畸形,既设备杂乱又管理落后。
综合起来,大致有三:
一是数量少、分布偏。
全国2万多公里铁路到中华人民共和国成立前夕,能够维持通车的仅有1万多公里。
这仅有的2万多公里铁路,又大都分布在东北和沿海地区。
偌大的西北、西南只有1000多公里,仅占全国铁路的6%左右。
二是标准杂、质量差。
英、德、比、法、俄、日、美等国把五花八门的铁路标准都搬到中国。
全国轨距宽窄不一,连同一线路上的桥、隧界限和曲线、坡度标准都不统一。
列强把本国陈旧、落后的设备高价卖给中国。
这些设备不仅质量很差,而且类型极其杂乱,如机车、钢轨就有百种之多,且30%的车站没有信号机,70%的线路没有闭塞设备。
设备质量差,线路病害多,行车安全得不到保障。
三是管理分割、经营落后。
大部分铁路借外债修建,又以路产和营业收入为担保,因而按投资的国别分线设局,分割管理,甚至一个铁路地区由几个铁路局管理。
这种情形,直到国民党政府统治后期才有所改变。
各铁路局各自为政、各行其是,不仅导致一条铁路实行一种规章制度、一套管理方法,也使车站和机务、工务、电务等设置重复,行车费用和员工人数增多,给旅客、货主乘车、运货带来诸多不便。
当然,铁路作为现代交通工具,还是为当时的物资交流、人员往来等发挥了重要作用。
也可以用以下几点来概括:
迟、少、偏、乱、差。
3艰苦创业的人民铁路
新中国的铁路事业,是以旧中国铁路的技术设备为物质基础,在人民政权不断接管、修复既有铁路的有利条件下创建起来的。
中华人民共和国诞生之前,随着中国共产党领导的解放区的不断扩大,人民政权接管、修复和管理的铁路越来越多。
成立于1949年1月的中国人民革命军事委员会铁道部(简称军委铁道部),创建伊始就通过部长滕代远主持召开的铁路工作会议突出地强调,统一铁路的组织和领导以适应战争和生产的需要,统一材料的调配和使用以加快铁路修建的进度,统一铁路管理的主要规章制度和铁路修建的规格标准以实现铁路安全、迅速、成本低的原则,并以“解放军打到哪里,铁路就修到哪里”作为行动口号,号召广大铁路职工大力支援人民解放战争。
中华人民共和国诞生,中央人民政府铁道部(简称铁道部)继而卓有成效地完成了上述各项工作。
到1949年底,中国大陆原有铁路基本均被铁道部接管,主要干线基本修复并连接成一个整体。
1952年民主改革的胜利完成,初步奠定了新中国铁路的基础。
新中国铁路的发展历程并非一帆风顺,其中既有缺乏经验所致的失误和曲折,又有自然灾害和人为灾难的破坏和捣乱。
始于1958年的“大跃进”,从愿望上讲是力图探索以最短的时间、最快的速度建设社会主义的道路,历史却证明这个努力是不成功的。
全国是这样,铁路部门也莫不如此;
由于处于“先行官”的地位,铁路所受的影响非同一般。
当时,各行各业都在“大跃进”、放“卫星”,铁路部门为保证国民经济实现高指标,不得不脱离实际地提出“多修路,多造车,多拉快跑”的可望而不可即的高指标。
如1957年完成货运量还不足3亿吨,1959年却要达到8亿吨,到1972年竟要30亿吨。
根据这样高速增长的货运量的需要,第二个五年建设计划中的新建铁路由2万公里先后增加到3万和7万公里,甚至计划15年内新建12万公里。
急剧增长的运量,要求机车、车辆的生产制造在短时期内翻几番,要求已经十分紧张的运输还要集中运力放日装5万辆的“卫星”。
放了“卫星”之后,运输秩序紊乱,多日调整不过来,日装车又随之回落到3万辆。
为了多拉快跑,不顾技术设备的实际水平,未经认真试验,京广、津浦、京山、沈山、哈大、沪宁六大干线的货物列车牵引定数就从2700吨一再提高到3600吨。
本就力所不及,偏要拼命去干,结果一系列列车运缓、退坡问题出现了,压断车辆弹簧、损坏车辆轴梁的现象出现了,更严重的是“白水表”(烧干机车锅炉)行车致使机车锅炉损坏或爆炸。
问题反映到运输秩序上,行车事故成倍激增,列车正点率明显下降。
为保钢铁“元帅”升帐,铁路运输量急剧增长,不合理运输也随之增多。
运输距离延长,空车走行公里加大,更加深了运能与运量之间的矛盾。
片面侧重运输矿石、煤炭等物资,挤掉了农业和轻工业产品的运输,加剧了国民经济发展比例的严重失调。
机车车辆修理工厂被不适当地由修转造,导致修与造的比例失调。
全民大修铁路的热潮掀起,钢材、水泥、木材供应不上,不少线路修了路基铺不上钢轨,铺了钢轨又配不齐设备,有路也不能通车。
令人遗憾的是,铁路事业又遇到了一场完全人为的严重灾害——“无产阶级文化大革命”。
铁路受冲击,几处大动脉患上“血栓”病,严重危及整个铁路运输的畅通。
为了保障铁路运输畅通,中共中央和国务院于1967年5月31日决定对铁道部实行军事管制,6月12日国务院和中央军委又决定对全国铁路实行全面军事管制。
这虽然从组织上初步稳定了动荡不安的铁路形势,但随着“文革”的不断推进,军管并未能挡住“文革”灾难对铁路的危害。
由于“文革”的破坏,1967年和1968年铁路运输状况急转直下。
一些线路区段堵塞,煤炭等重点物资运输上不去,城市的发电用煤和生活用煤十分吃紧。
行车事故急剧增加,1967年比1966年猛升25%,1968年又比1967年上升20%。
各项质量指标和数量指标明显下降。
经营管理水平大大倒退。
“文革”结束后,自1978年以来,铁道部根据中共十一届三中全会关于“把全党工作的重点转移到社会主义现代化建设上来”的战略决策和解决国民经济比例失调问题的要求以及“调整、改革、整顿、提高”的方针,先后于1979年1月和5月两次召开工作会议,开始清理铁路工作中的“左”的思想影响,把工作重点转移到铁路现代化建设上来,以调整为中心着手解决铁路发展中的比例失调问题。
调整的序幕拉开,基本建设的重点被转移到既有线路的改造上来。
旧线改造的投资比例逐年加大,机车车辆配件生产和修理产值所占比重都有大幅度的提高。
经过几年的全面调整、整顿,铁路部门的改革开放逐步地向纵深发展起来。
20年来,铁路部门实行的改革开放的措施,主要是:
在运输方面,调整、撤并一些铁路局和铁路分局,扩大旅客列车编组,实行机车长交路和轮乘制,开行重载组合列车,发展直达运输和集装化运输,提高列车运行速度,开行“夕发朝至”列车、城际快速列车、旅游列车、“公交”列车和行包专运列车,开办“无轨车站”延伸运输服务;
在基建方面,推行投资包干责任制和招标承包制,多渠道集资修路,逐步改变单靠国家统一投资、由铁道部独家修路的做法;
在工业方面,发展横向联合,开展专业大协作,实行工业品价格改革,资产重组,加快走向市场。
特别引人关注的是:
实行全行业投入产出、以路建路的经济承包责任制,使国家、集体、个人的利益更好地挂起钩来,创造了良好的经济效益和社会效益;
大力发展起来的多种经营和集体经济,逐步形成铁路部门的一大经济支柱,切实增强了铁路部门的实力和活力;
转换经机制,扩大企业经营自主权,部分企业试行现代企业制度,逐步走上“产权清晰、权责明确、政企分开、管理科学”之路;
部分运输、基建和工业等部属企业先后分别建立集团公司、有限责任公司和控股公司。
新中国的铁路工业已形成一个适应铁路需要的、多品种和多类型的独立生产体系。
它还生产了铁路部门所需要的桥梁、通信信号、混凝土轨枕和装卸、养路、施工等设备和机械。
这些产品的生产在数量、品种、质量等方面都有长足的进步。
新中国铁路取得的成绩巨大,但也不能忽视问题的一面。
至今铁路部门所面临的形势和任务,依然十分严峻和艰巨。
一直处于发展中的中国铁路,始终存在着运量与运能之间的突出矛盾,铁路运输能力的增加和运输质量的提高以及运输方法的改善,仍然赶不上国民经济不断发展和人民生活日益提高的客观需要。
铁路运输至今仍相当程度地制约着国民经济的快速发展,铁路仍是国民经济发展中的一个薄弱环节。
二、发展现状
由京沪、京哈、沿海、京九、京广、大湛、包柳、兰昆“八纵”和京兰(藏)、煤运北、煤运南、陆桥、宁西、沿江、沪昆(成)、西南出海“八横”组成的“八纵八横”铁路运输通道基本形成。
一个横贯东西、沟通南北、干支结合的具有相当规模的铁路运输网络已经形成并逐步趋于完善。
东北经济区:
包括东北三省及内蒙古自治区东部,面积124.0万平方公里,是中国能源、钢铁、木材和粮食生产基地。
铁路营业里程13625公里,占全国铁路营业里程的19.0%,路网结构基本完善,随着秦沈客运专线的建成投产,本区进出关能力紧张状况将得到极大改善。
环渤海经济区:
包括北京、天津、河北、山西、辽宁、山东和内蒙古自治区中部,面积133.5万平方公里,是中国经济较发达的地区。
其铁路是中国铁路网的中心,大量主要干线经由本区,如煤运通道的大秦线、石太—石德—胶济线、南北通道的京山—沈山—哈大线、京沪线、京广线、京九线等。
铁路营业里程21543公里,占全国铁路营业里程的30.0%,路网密度161.4公里/万平方公里,路网布局趋于完善。
长江三角洲及沿长江经济区:
包括上海、浙江、江苏、安徽、江西、湖南、湖北、四川和重庆七省二市,面积148.4万平方公里,区内长江中下游地区是中国经济最发达的地区之一。
铁路营业里程16294公里,占全国铁路营业里程的22.7%。
主要为南北向铁路干线,主要通道能力紧张。
东南沿海经济区:
包括福建、广东两省,面积29.9万平方公里。
该地区地理环境优越,比邻港、澳、台,是中国改革开放的门户,经济发展居全国领先地位。
已形成区域铁路网,营业里程3462公里,占全国铁路营业里程的4.8%。
随着区域经济的快速发展,主要干线能力紧张更为突出。
中部五省经济区:
包括安徽、江西、河南、湖南、湖北五省,地处中国腹地,面积87.1万平方公里,属经济、交通较发达地区。
已形成“四纵四横”主骨架,铁路营业里程13329公里,占全国铁路营业里程的18.5%,布局趋于完善。
西南及华南部分省区:
包括四川、贵州、云南、广西、西藏、海南、重庆七省市及广东部分地区,面积261.0万平方公里,占全国的27.2%,区内经济不发达地区和贫困地区多。
地形的复杂和交通的不便是制约该地区经济发展的重要因素。
铁路营业里程10885公里,占全国铁路营业里程的15.1%,路网密度41.7公里/万平方公里。
本区东部铁路网骨架虽已形成,但线路大多为单线。
西北经济区:
包括甘肃、青海、陕西、宁夏、新疆五省区及内蒙古西部,面积344.0万平方公里,占全国的36%。
该地区经济基础薄弱,属经济不发达地区,交通基础设施比较落后。
铁路营业里程9855公里,占全国铁路营业里程的13.7%,路网密度28.6公里/万平方公里,是中国铁路唯一未成网的地区,甚至连骨架都未形成。
新疆、青海仍为“一线牵”省区。
三、铁路的发展规划与前景
这里,我们关心的问题较多,如高速铁路发展、西部开发与铁路、铁路改革与创新、磁悬浮高速、WTO与中国铁路等问题,限于课时,我在这里就谈谈两个与我们的工作相关的两个问题:
中国高速铁路发展和WTO与中国铁路。
1中国高速铁路发展专题
21世纪计划建成下列高速客运专线:
京沪高速铁路(1320km);
秦沈客运专线(423km);
津秦客运专线(280km);
京广港澳客运专线(2550km);
哈大高速客运专线(940km);
沪杭高速客运专线(194km);
陇海铁路徐州至宝鸡段高速客运专线(1030km);
浙赣高速客运专线(940km)。
21世纪,我国高速铁路网将达到7677km。
上述高速客运专线建成后,将覆盖我国200