选线设计教案7铁路运输能力价加强.docx

选线设计教案7铁路运输能力价加强.docx

《选线设计教案7铁路运输能力价加强.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《选线设计教案7铁路运输能力价加强.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

选线设计教案7铁路运输能力价加强

选线设计课程教案

单元标题铁路运输能力加强单元学时6

教学目标：

了解铁路客运提速、修建高速铁路和发展重载运输的意义和发展的技术路线；理解铁路客运提速、修建高速铁路的设计方法和原则；掌握既有铁路能力加强的措施和总体设计。

教学重点：

铁路客运提速、修建高速铁路的设计方法和原则；既有铁路能力加强

教学难点：

既有线铁路能力加强总体设计。

教学方式方法：

讲授、案例分析、课程设计。

教学手段：

PPT+传统板书。

课程设计（大作业）。

教学过程：

首先概略介绍会让站、越行站、区段站、编组站的主要任务、基本设备设置。

然后详细介绍中间站设计原理与方法。

同时，指导学生完成“中间站课程设计”，一边讲，以便辅导学生理解理论、原理和实践方法。

讲课内容

备课札记

以图片辅助理解。

中间站设计与课程设计同步进行，一边讲授车站设计的基本概念、基本原理和基本方法，PPT中注意以应用反映各阶段铁路能力加强的原理与方法。

第七章铁路运输能力加强

第一节既有铁路能力加强的措施

回顾铁路运输能力和通过能力计算方法，导出限制铁路运输能力的主要因素，

（7－1）

（对或列）

需要开行的旅客列车数可以按下式计算

（对或列）（7－2）

既有线能力加强应从提高通过能力N和牵引吨数G两方面着手。

对于既有铁路运输能力的加强措施，可归纳为运输组织措施、改革牵引动力和信联闭的措施和改造工程措施。

而作为铁路现代化的标志技术，客运提速、发展重载运输和兴建高速铁路，却是提高铁路运输能力和服务水平最有效的途径。

一、运输组织措施

（一）缩短控制区间的运行图周期

编制列车运行图时，使进入控制区间为上坡方向的列车不停车，提高其行车速度，缩短走行时分。

当既有线采用电气路签（牌）闭塞时，可把控制区间两端车站上的路签（牌）机移到搬道房内，以节省车站值班员递送路签（牌）的走路时间，缩短会车间隔时分。

或者允许控制区间的路签（牌）可以直接折返使用，以节省取送路签（牌）时间，缩短会车间隔时分。

当技术作业站相邻区间为控制区间时，若因技术作业如给水、摘挂机车等时间较长，增大运行图周期，可视具体情况，采用移动列车运行线的办法，缩短控制区间的运行图周期。

（二）在单线区段采用特殊运行图

1.不成对运行图

图7－1（a）为非自动闭塞区段的不成对运行图，其通过能力为：

重车方向

（列/d）（7－3）

轻车方向

（列/d）（7－4）

（a）非自动闭塞（b）自动闭塞

图7－1不成对运行图

图7－1（b）为自动闭塞区段的不成对运行图，重车方向可追踪运行，其通过能力为：

重车方向

（列/d）（7－5）

轻车方向

（列/d）（7－6）

2.追踪与部分追踪运行图

在单线自动闭塞区段上，当中间车站的到发线数量较多，能够组织双方向追踪列车在车站上交会和越行时，可采用两列（或几列）车连续发车的追踪或部分追踪运行图，如图7－2所示。

追踪运行图虽然可以提高通过能力，但由于列车交会停站时间加长，使区段速度降低，并需增加车站站线数量。

为了缓和上述缺点，实际上多采用部分追踪运行图。

（a）追踪（b）部分追踪

图7－2追踪与部分追踪运行图

图7－2（a）为两列车追踪运行图。

其通过能力为

（对/d）（7－7）

图7－2（b）为部分追踪运行图，其通过能力为

（对/d）（7－8）

3.加强通过能力的临时措施

1）开行续行列车

2）在双线区段组织反方向发车

如图7－3所示。

（a）半自动闭塞（b）自动闭塞

图7－3双线区段组织反方向发车

图7－4钟摆式列车运行图

3）组织钟摆式运行

钟摆式运行就是在一昼夜的一段时间完全开行上行列车，而在另一段时间完全开行下行列车，依次交替，既能追踪运行，又不必在中间站会车，如图7－4所示。

（三）减少旅客列车扣除系数

编制列车运行图时，若能使多数车站都要停车的普通旅客列车按货物列车运行线铺画，则可减小这些旅客列车的扣除系数，使线路通过能力有所提高。

若能使旅客快车集中发车，也可减小这些旅客快车的扣除系数，提高通过能力。

（四）提高列车运行速度

提高列车运行速度可以减少列车占用各项铁路设备的时间，从而可以提高铁路通过能力。

提高列车运行速度涉及众多的技术经济因素，是一个复杂的技术经济问题，相关知识将在本章第二、三节详细介绍。

（五）采用动能闯坡、补机推送或双机牵引

1.利用动能闯坡

当一个区段内有个别陡而短的坡段限制了全区段的牵引吨数时，可采取适当措施，如使列车在陡坡前的车站不停车，借助司机的先进操纵技术，以提高陡坡前的列车速度和爬坡时的机车牵引力，使机车能牵引较重的列车，利用动能闯过陡坡，从而能提高全区段的牵引吨数。

图7－5牵引吨数与坡顶速度关系曲线

采用动能闯坡时，通常应使列车到达坡顶的速度不低于机车计算速度，并据此确定动能闯坡的牵引吨数。

牵引吨数可用图解法确定。

其方法是先假定2～3个牵引吨数，根据线路平纵面，分别绘出速度距离曲线，得到2～3个相应的坡顶速度，据此可绘出牵引吨数与坡顶速度的关系曲线，如图7－5所示。

在曲线上，可找到与机车计算速度对应的牵引吨数，即能以机车计算速度闯过坡顶的牵引吨数。

必要时，允许将坡顶速度适当降低，但一般不宜低于15～20km/h。

2.补机推送

若区段内个别位于车站附近的陡坡，限制牵引吨数且利用动能不能闯上坡顶时，可采用补机推送办法，以提高牵引吨数和行车速度。

补机挂在列车尾部，可推送到下一车站，然后附挂在对向列车上，折回补机站；亦可将列车推送到陡坡坡顶，在区间摘钩折返。

补机推送可在单线区段和非自动闭塞的双线区段采用。

其通过能力应根据行车组织和补机运行方式进行计算。

图7－6为单线区间补机推送运行图。

其中（a）图为补机在全区间推送，（b）图和（c）图为补机在区间摘钩折返。

（b）图中补机推送与折返时分之和

不大于上坡列车区间走行时分tW，（c）图中

。

图7－6（a），（b），（c）的区间通过能力计算式分别为式（7－9）、式（7－10）、式（7－11）。

（a）全区推送（b）tBW＋tBF≤tW（c）tBW＋tBF>tW

图7－6单线补机推送运行图

（对/d）（7－9）

（对/d）（7－10）

（对/d）（7－11）

（六）开行组合列车，发展重载运输

两列货车合并运行，在运行图上仅占用一条列车运行线，而牵引吨数加倍，故可达到提高输送能力的目的。

开行组合列车是一种投资少、见效快、效益好的扩大运输能力的措施，但要根据各区段的不同技术条件和车流条件以及开行组合列车对通过能力影响的大小加以采用。

开行组合列车，应将起讫车站（区段站或编组站）一股到发线的有效长度加长一倍，供组合列车连挂出发和到达分开；一般车站不需延长站线，普通列车在侧线待避，组合列车在正线通过。

区段内少数车站可将一股到发线延长，供旅客快车交会和越行组合列车时，组合列车停站之用；单线区段还可利用延长的站线进行双方向组合列车的交会。

二、改革牵引动力与信联闭的措施

（一）增大牵引功率的措施

增大牵引功率不但可以提高牵引吨数，并且可以提高运行速度，相应增加通过能力。

牵引吨数提高后，车站到发线有效长度也要相应加长。

1.采用多机牵引

2.采用大功率机车

3.采用电力或内燃机车

（二）改换信联闭设备

改善信号、联锁、闭塞设备，是保证行车安全、提高通过能力、改善运输工作指标的重要措施。

采用较完善的信号、联锁、闭塞装置，可使列车在车站上交会、越行的作业时间缩短，从而提高通过能力。

车站间隔时间缩短后，区段速度也相应提高；可加速机车车辆周转，降低运输成本。

三、改建工程设施的措施

（一）增减车站或线路所

1.增设车站或线路所

如图7－7所示。

图7－7站间最短距离

（m）（7－12）

按我国目前的行车速度、列车长度、制动距离、闭塞方式等条件推算，站间最短距离一般不宜短于6km。

在未安装自动闭塞的区段，若控制区间设站困难，可考虑在两车站之间加设线路所，以组织连发列车，提高通过能力。

在采用推送补机的单线区段，为减少或消除补机折返对通过能力的影响，通常也可以修建线路所，作为采用推送补机的辅助措施。

在单线区段设置线路所，不仅会增加相对方向列车交会的时间，从而降低旅行速度，而且在开设线路所后，其通过能力往往受其他区间的限制。

因此，只有在地形条件不便增设会让站，且上下行方向的行车量显著不平衡的单线区段，才采用这种措施。

2.关闭车站

改建既有线或增建第二线时，在通过能力允许的情况下，宜关闭作业量较小的车站。

在提速线路上，由于列车速度的提高，从而减少了两车站之间的列车走行时分。

当两站间列车走行时分不满足式（7－12）的要求时，则需关闭一些只办理列车会让、越行作业的会让站和越行站。

（二）延长到发线有效长度

增大牵引功率和减缓最大坡度，目的都是使牵引吨数增大，列车长度增长。

当既有车站到发线长度不足时，应根据需要予以延长。

需要的到发线有效长度LYX，视守车是否取消，用下列公式计算：

有守车时

（m）（7－13）

无守车时

（m）（7－14）

至于因延长到发线有效长度或其他原因需要改建既有车站时，在特殊困难条件下，如有充分技术经济依据，站坪正线的曲线半径和坡度可比新线标准降低，保留现状。

（三）削减超限坡度和减缓限制坡度的措施

为了提高牵引吨数或统一全线的牵引定数，在改建既有线时，可采用减缓最大坡度的措施。

但落坡就要改线，往往造成大量废弃工程，投资巨大，干扰运营，且占用农田。

因此既有线改造设计的原则应当是力争用牵引动力来提高牵引吨数，尽量避免落坡改线，节约改建投资，加快改造进程，减少运营干扰。

（四）增建第二线及其过渡措施

增建第二线是提高铁路能力最有效的措施，但造价很高。

在运量增长不快的既有线上，应采用分阶段逐期加强的措施，如向控制区间延长站线，或在控制区间修建第二线，提高全区段的通过能力，最后再过渡到全线复线。

这样，既可满足近期运量增长，节省了初期投资，又能在修建第二线时，充分利用初期增建的工程，不会造成废弃。

图7－8向控制区间延长站线

1.向控制区间延长站线

图7－8为把控制区间的运行图周期缩短一个不同时到达时分tB的延长站线示意图。

图中注出（1001）的虚线，系延长站线后1001次车的运行线。

根据移动后的1001次车运行线（虚线）和1002次车运行线，可初步确定延长站线的长度lYC。

2.修建双插段，组织不停车交会

若既有车站两相邻区间都是限制通过能力的控制区间，则可将车站站线向两端区间延长，使列车在此车站有可能组织不停车交会，如图7－9所示。

图7－9双线插入段图

下行

图7－10双插段长度计算示意图

将以上三式联立求解，可得Lx，如（7－15）式。

用上述同样方法，可得上行列车晚点时车站右侧的站线长度Ls（m），如（7－16）式。

双插段的全长L为Lx与Ls之和。

（m）（7－15）

（m）（7－16）

（m）（7－17）

3.在控制区间铺设第二线

控制区间铺设第二线后，可在此复线区间组织不停车交会，以提高通过能力，并可作为全线复线的一个过渡阶段。

这种措施一般适用于下列情况：

①控制区间为持续陡坡地段，增设车站与延长站线都比较困难时；

②当向区间延长站线后，单线区间长度不足3km时；

③控制区间的坡度陡长，既控制通过能力，又限制牵引质量时（可将既有线作为复线的下坡方向运行线，而第二线采用较缓的坡度作为复线的上坡方向运行线，这样，既增加了通