铁路及公路选线习题参考解答

解：（1）查表12-1，VJ=43.0km/h，FJ=301.2KN，Fq=487.3KN，P=138t，LJ=20.4m
=（2.25+0.019×43+0.00032×432）×9.81
=35.89（N/t）
=（0.92+0.0048×43+0.000125×432）×9.81
=13.32（N/t）
（3）与其它各专业共同研究，布置线路上各种建筑物，如车站、桥梁、隧道、涵洞、路基、挡墙等，并确定其类型或大小，使其总体上互相配合，全局上经济合理，为进一步单项设计提供依据。
2．名词解释（有计算公式时，应给出相应的计算公式）：货运量、货物周转量、货运密度、货流比、货运波动系数、铁路设计年度、轮周牵引力、车钩牵引力、列车运行基本阻力。
4．根据电力机车牵引性能图，简述机车牵引力的限制条件？
答：粘着、电动机功率、允许电流和构造速度
5．韶山3型电力机车牵引列车在线路上运行，当列车运行速度为40km/h时，计算机车的最大粘着牵引力。（注：机车粘着质量Pμ=138t，粘着系数按式(1-7)计算。）
解：
机车的最大粘着力为：
6．根据教材图1-5所示电力机车牵引特性图，采用持续制，确定当列车运行速度分别为60km/h、80km/h时，机车的最大牵引力（特性曲线外包线）。
18．根据《铁路选线设计》教材P38图1-12的单位合力曲线图，
（1）图中5条曲线的名称
（2）试求出牵引运行i=+5‰的均衡速度；试求出惰力运行i=-1‰的均衡速度；试求出i=-5‰的限制速度。
（3）在下列条件下，列车是加速、等速还是减速运行。
1牵引状态，以40km/h速度进入6‰的上坡道；
2牵引状态，以75km/h速度进入5‰的上坡道；
电阻制动，在2‰的下坡道，列车的均衡速度是40km/h，以65km/h速度进入时列车会减速。
19．简述用均衡速度法计算行车时分的基本假定。
答：用均衡速度法计算行车时分的基本假定是：假定列车在每一个坡段上运行时，不论坡段长短,也不论进入坡段时的初速高低，都按该坡道的均衡速度（或限制速度）作等速运动考虑。
20．用均衡速度法计算行车时分，为什么要加起、停附加时分？
答：因列车在车站起动及进站停车时相差较大，所以要加起停附加时分。
21．根据《铁路选线设计》教材P38图1-12的单位合力曲线图，用均衡速度法，求甲乙两站间的往返行车时分。线路平纵面图如下：
解：注意的问题:1）根据加算坡度查均衡速度；
2）时分计算中，距离的单位为km。
3惰性状态，75km/h速度进入2‰的下坡道；
4电阻制动，以65km/h速度进入10‰下坡道。
答：（1）图中的5条曲线分别是：牵引运行时的单位合力曲线、惰力运行时的合力曲线、电阻制动合力曲线、空气制动合力曲线、电阻加空气制动合力曲线。
（2）
牵引运行i=+5‰的均衡速度为68km/h；
惰力运行i=-1‰的均衡速度为0km/h。
i=-5‰的限制速度为81km/h。
（3）
牵引状态，在6‰的上坡道，列车的均衡速度是63km/h，以40km/h速度进入时列车会加速；
牵引状态，在5‰的上坡道，列车的均衡速度是68km/h，以75km/h速度进入时列车会减速；
惰性状态，在2‰的下坡道，列车的均衡速度是71km/h，以75km/h速度进入时列车会减速；
＝(2.25＋0.019V＋0.00032V2)g
＝(2.25＋0.019×48＋0.00032×482) ×9.81=38.3 (N/t)
车辆采用滚动轴承；当考虑列车牵引质量时，即列车满载，所以为重车：
＝(0.92＋0.0048V＋0.000125V2)g
＝(0.92＋0.0048×48＋0.000125×482) ×9.81=14.1(N/t)
答：货运量：一年内单方向需要运输的货物吨数，应按设计线(或区段)上、下行分别由下式计算：
(104t/a)
式中Ci某种货物的年货运量（104t/a）。
货物周转量：设计线(或区段)一年内所完成的货运工作量，可根据单方向一年内各种货运量Ci（104t/a）与相应的运输距离Li（km）按下式计算：
（104t.km/a）
铁路与公路选线习题解答
一、铁路选线设计部分
1．简述选线设计的基本任务
答：（1）根据国家政治、经济、国防的需要，结合线路经过地区的自然条件、资源分布、工农业发展等情况，规划线路的基本走向，选定铁路主要技术标准；
（2）根据沿线的地形、地质、水文等自然条件和村镇、交通、农田、水利设施等具体情况，设计线路的空间位置（平面、立面），在保证行车安全的前提下，力争提高线路质量、降低工程造价，节约运营支出。
甲乙：
1=0，1=86km/h；
‰；2=63km/h
3=1，3=78km/h；
（min）
乙-甲：
3=0，1=86km/h；
‰；2=79km/h
1=-1，3=84km/h；
（min）
(min)
22．名词解释：铁路通过能力、铁路输送能力、运行图周期、控制站间、列车不同时到达间隔时分、列车会车间隔时分、满轴系数、扣除系数。
(t)
取 (t)
起动检算：
(t)>1900t
能顺利起动。
到发线有效长检算：
（t）>1900t
不受到发线有效长限制。
（2）牵引净载为：
列车长度为：
16．某设计线为单线铁路，ix=8‰，东风4型内燃机车牵引；到发线有效长度650m，站坪最大加算坡度为iq=2.5‰，计算牵引质量，并进行起动与到发线有效长度检查（按无守车考虑）。
=13.92（N/t）
=（1.07+0.0011×20+0.000263×202）×9.81
=11.74（N/t）
(t)
取 (t)
起动检算：
取
(t)>2930t
能顺利起动。
到发线有效长检算：
（t）>2930t
不受到发线有效长限制。
17．单位合力曲线是按什么线路条件计算与绘制的？当线路上有曲线、坡道、隧道时为什么能使用，如何使用？
[资料] 确计算牵引力Fj=308000N，起动牵引力Fq=409500N，计算速度Vj=20km/h，机车长度Lj=21.1m，机车质量P=138t，车辆每延米质量qm=5.526t/m，
wq’=5.0gN/t，wq”=(3+0.4iq)g，且不小于5.0gN/t;
解：
=（1.04+0.0162×20+0.000138×202）×9.81
列车平均单位基本阻力为：
（N/t）
(1)列车在平直道上：w=w0=16 (N/t)
(2) w= w0+ wj=16-3×10=-14(N/t)
(3)(a)
w= w0+ wj+ wr=16+4×10+3.45=59.45 (N/t)
(b) (N/t)
w= w0+ wj+ wr=16+4×10+1.73=57.7பைடு நூலகம் (N/t)
货运密度：设计线(或区段)每km的平均货物周转量。
（104t.km/km.a）
式中CHZ——设计线(或区段)的货物周转量（104t.km/a）；
L——设计线(或区段)的长度（km）。
货流比：轻车方向货运量CQ与重车方向货运量的比值。
货运波动系数：指一年内最大的月货运量和全年月平均货运量的比值，以 表示。
铁路设计年度：铁路的设计年度一般分为近、远两期；近期、远期分别为交付运营后第五年和第十年。必要时，也可增加初期，初期为交付运营后第三年。
轮周牵引力：使机车前进的牵引力是机车重力使动轮粘着于钢轨上而产生的作用于动轮轮周上的力，故称为轮周牵引力。
车钩牵引力：是指机车用来牵引列车的牵引力，其值等于轮周牵引力减去机车全部运行阻力。
列车运行基本阻力：列车在空旷地段沿平直轨道运行时所遇到的阻力。在列车运行中总是存在的。
3．铁路设计时，如何考虑铁路设施的能力与运量增长相适应？
答：铁路的建筑物和设备，应根据设计年度的运量分期加强，使铁路设施的能力与运量增长相适应。这样，既能满足国民经济发展对铁路日益增长的运输要求，又可节约铁路初期投资。对于可以逐步改、扩建的建筑物和设备，应按初、近期运量和运输性质确定，并考虑预留远期发展的条件。对于不易改、扩建的建筑物和设备，应按远期运量和运输性质确定。
列车平均单位基本阻力为：
（N/t）
10．列车资料如9题，若列车长度为730m，当牵引运行速度为50km/h时，计算下列情况下的列车平均单位阻力。
（1）列车在平直道上运行；
（2）列车在纵断面为3‰的下坡道，平面为直线的路段运行；
（3） 列车在长度为1200m，坡度为4‰的上坡道上行驶，该坡道上有一个曲线，列车分别处于下图中的(a)、(b)、(c)路段；
答：单位合力曲线按列车在空旷地段平直道上运行时所受的单位合力与速度的关系曲线。
当线路上有曲线、坡道、隧道时，根据列车运行地段的线路平纵面具体情况，计入因坡道、曲线、隧道等附加阻力而换算得到的加算坡道阻力。此时只需将合力曲线图的纵轴移动一个10ij值即可。ij为正值时，纵轴向左移动10ij值；ij为负值时，纵轴向右移动10ij值。这时原来各条c＝f(V)曲线对新的坐标轴关系，就是列车在ij坡道上运行时的单位合力曲线。
(c) w= w0+ wj+ wr=16+4×10+0=56.0 (N/t)
11．(1)当列车处于上题(a)的情况时，分别计算AC段、CB段的加算坡度；
(2)若将曲线阻力均匀分配在AB段上，计算AB段的加算坡度。
解：（1） （‰）
AC段： （‰）； CB段： （‰）
（2） （‰）