2讲 铁路线的平面和纵断面
铁路线路平面图和纵面图
铁路线路的平面和纵断面一、铁路线路的平面及平面图一条铁路线路在空间的位置是用它的线路中心线表示的。
中心线点的位置是在路肩连线CD的中点O，如图2-1-2所示。
图2-1-2铁路线路中心线点的位置（一）铁路线路平面的组成要素线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面；线路中心线（展直后）在垂直面上的投影，叫做铁路线路的纵断面。
从运营的观点来看，最理想的线路是既直又平的线路。
但是天然地面情况复杂多变（有山、水、沙漠、森林、矿区、城镇等障碍物和建筑物），如果把铁路修得过于平直，就会造成工程数量和工程费用大，且工期长，这样既不经济，又不合理，有时也不现实。
从工程的角度来看，铁路线路最好是随自然地形起伏变化，这样，既可以减少工程数量、降低造价，甚至可以缩短工期。
但是这会给列车运营造成很大困难，甚至影响铁路行车的安全与平稳。
选定铁路线路的空间位置，应该综合考虑工程和运营的要求，通过方案比较，在满足运营基本要求的前提下，尽量减少工程量，降低造价。
如某条铁路经过A、B、C三点（图2-1-3），如果把AB和BC分别用直线连接起来，那么在AB之间要建筑两座桥梁，在BC 之间要开凿一座隧道。
在工程上是不合理、不经济的，而应分别用折线ADB和BEC来代替。
在折线的转角处，则用曲线来连接。
因此，直线和曲线就成为线路平面的组成要素。
图2-1-3铁路线路绕避地形障碍示意图（二）曲线附加阻力与曲线半径列车在线路上运行，总会受到各种阻力。
阻力方向与列车运行方向相反。
归纳起来，阻力主要有两大类。
1.基本阻力基本阻力是指列车在空旷地段沿平、直轨道运行时所受到的阻力。
包括车轴与轴承之间的摩擦阻力、轮轨之间的摩擦阻力，以及钢轨接头对车轮的撞击阻力等。
基本阻力在列车运行时总是存在的。
2.附加阻力附加阻力是列车在线路上运行时，除基本阻力外所受到的额外阻力。
如坡道阻力、曲线阻力、起动阻力等。
附加阻力随列车运行条件或线路平、纵断面情况而定。
线路平面上有了曲线（弯道）后，给列车运行造成阻力增大和限制列车速度等不良影响。
2.线路平面纵断面图
ωr——单位曲线附加阻力； R——曲线半径
从式中可知，曲线附加阻力的大小与曲线半径成 反比。半径越小，曲线附加阻力越大，对运营越 不利。
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概 论
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(二)缓和曲线
我国铁路上缓和曲线的长度是20—150m，根 据曲线半径和该地段的行车速度按规定选用。超 高的顺坡也是从缓和曲线的起点开始的，一般在 缓和曲线内完成。如未设缓和曲线的，亦可在直 线上顺坡。
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基建标准
技术装备标准
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初期是运营后第三年，近期是五年，远期是十年
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铁路线路分类
铁路线路分为正线、站线、段管线、岔线及 特别用途线。
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等高线
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山头
山脊、山谷
鞍部
洼地
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线路平面图
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概 论 线路纵断面图
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1、线路平面
线路中心线在水平面上的投影称为 线路的平面
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铁路线路平面图和纵面图
铁路线路的平面和纵断面一、铁路线路的平面及平面图一条铁路线路在空间的位置是用它的线路中心线表示的。
中心线点的位置是在路肩连线CD的中点O，如图2-1-2所示。
图2-1-2铁路线路中心线点的位置（一）铁路线路平面的组成要素线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面；线路中心线（展直后）在垂直面上的投影，叫做铁路线路的纵断面。
从运营的观点来看，最理想的线路是既直又平的线路。
但是天然地面情况复杂多变（有山、水、沙漠、森林、矿区、城镇等障碍物和建筑物），如果把铁路修得过于平直，就会造成工程数量和工程费用大，且工期长，这样既不经济，又不合理，有时也不现实。
从工程的角度来看，铁路线路最好是随自然地形起伏变化，这样，既可以减少工程数量、降低造价，甚至可以缩短工期。
但是这会给列车运营造成很大困难，甚至影响铁路行车的安全与平稳。
选定铁路线路的空间位置，应该综合考虑工程和运营的要求，通过方案比较，在满足运营基本要求的前提下，尽量减少工程量，降低造价。
如某条铁路经过A、B、C三点（图2-1-3），如果把AB和BC分别用直线连接起来，那么在AB之间要建筑两座桥梁，在BC 之间要开凿一座隧道。
在工程上是不合理、不经济的，而应分别用折线ADB和BEC来代替。
在折线的转角处，则用曲线来连接。
因此，直线和曲线就成为线路平面的组成要素。
图2-1-3铁路线路绕避地形障碍示意图（二）曲线附加阻力与曲线半径列车在线路上运行，总会受到各种阻力。
阻力方向与列车运行方向相反。
归纳起来，阻力主要有两大类。
1.基本阻力基本阻力是指列车在空旷地段沿平、直轨道运行时所受到的阻力。
包括车轴与轴承之间的摩擦阻力、轮轨之间的摩擦阻力，以及钢轨接头对车轮的撞击阻力等。
基本阻力在列车运行时总是存在的。
2.附加阻力附加阻力是列车在线路上运行时，除基本阻力外所受到的额外阻力。
如坡道阻力、曲线阻力、起动阻力等。
附加阻力随列车运行条件或线路平、纵断面情况而定。
线路平面上有了曲线（弯道）后，给列车运行造成阻力增大和限制列车速度等不良影响。
线路平面和纵断面
第一章 线路平面和纵断面运行列车和机车车辆的线路称为铁路线路，简称线路。
线路是机车车辆和列车运行的基础，它是由路基、桥隧建筑物、轨道组成的一个整体的工程结构。
为使列车按规定的最高速度安全、平稳和不间断地运行，铁路线路必须经常保持完好状态。
铁路线路的平面与纵断面不但确定了其在空间的位置，同时也为路基、桥涵、隧道及站场等其他设备的设置提供依据，对铁路通过能力及输送能力都有直接影响。
从运营的观点来看，最理想的线路是既平又直，但是天然地面情况复杂多变，有山、水、沙漠、森林、矿区、城镇等障碍物和建筑物，如果把铁路修得过于平直，就会造成工程数量和工程费用的增加，并且将会延长工期。
所以，铁路线路平面与纵断面必须按线路等级和《铁路线路设计规范》规定的技术标准，结合具体情况设置。
第一节 线路平面铁路线路在空间的位置用它的中心线表示。
线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面。
线路平面能够表明线路的直、曲变化状态。
在线路平面设计时，为缩短线路长度和改善运营条件，应尽可能设计较长的直线段，但当线路遇到地形、地物等障碍时，为减少工程造价和运营支出，还应适当设置曲线。
为使列车由曲线到直线或由直线到曲线运行平稳，还应设置缓和曲线。
所以线路平面由直线、圆曲线以及连接直线与圆曲线的缓和曲线组成。
一、圆曲线铁道线路在转向处所设的曲线为圆曲线，如图1-1所示，其基本要素有：曲线半径R ，曲线转角α，曲线长度L ，切线长度T 。
在线路设计时，一般是先设计出α和R ，再按下式算出T 及L ：tan2T R α=⨯ （m ） （1-1）π180L R α=⋅⋅（m ） （1-2）图1-1 圆曲线要素图曲线转角 的大小由线路走向、绕过障碍物的需要等确定。
圆曲线半径的大小，反映了曲线弯曲度的大小。
圆曲线半径愈小，弯曲度愈大，行车速度愈低，工程费用愈低。
反之，圆曲线半径愈大，弯曲度愈小，行车速度愈高，工程费用愈高。
因此，正确地选用曲线半径就显得十分重要。
高速铁路运输设备第二章 第二节 线路的平面与纵断面
从铁路运营角度考虑，铁路线路最好是既平又直，这样可提高列车运行速度，增大牵引重量，节省运营费 用，提高运输能力。但由于地形、地物和地质条件等的限制，如将线路设计成既平又直，势必会增大土石方 工程量，从而大大提高造价。所以，铁路线路的平面与纵断面必须结合线路的具体情况，并按线路等级和 《铁路线路设计规范》所规定的技术标准进行设计。 一、线路平面 （一）线路平面组成 线路平面的组成包括直线与曲线，其曲线又由圆曲线和缓和曲线所组成。 在线路平面设计时，为缩短线路长度并改善运营条件，应尽可能地设计为直线。但当线路遇到地形、地质 与地物等障碍时，为躲避障碍并减少工程量或进行展线降坡以及实现线路控制点的连接等，都需要通过设置 线路曲线来实现。如图2-2-2所示。
图2-2-2
线路平面示意
1．圆曲线 铁路线路在转向处所设的曲线应为圆曲线（如图2-2-3所示），其基本要素有：曲线半径（R）、曲线转 角（α）、曲线长度（L）、切线长度（T）。
图2-2-3
圆曲线要素图
曲线半径（R）是铁路线路平面设计非常重要的技术标准，影响它大小的主要因素有列车运行速度、地形 地质条件、机车类型等。其中列车运行速度是决定线路最小曲线半径（R）的主要依据。
式中 H——段坡道两端点的高差（m）； L——段坡道两端点的水平距离（m）； i ——坡度值。
铁路线路根据地形的变化，可分为上坡、下坡和平道。上、下坡是按列车运行方向来区分的，通常用 “﹢”号表示上坡，用“﹣”号表示下坡，平道用“0”表示。例如，+6‰是表示线路每1000m的水平距离 升高6m；-6‰则表示线路每1000m的水平距高降低6m。 2．竖曲线 （1）变坡点与最小坡道段 线路纵断面上坡度的变化点叫做变坡点；相邻变坡点间的距离叫做坡段长度。从运营角度来看，纵断面 坡段一般应尽量长些，以有利于行车平稳，但也应考虑地形条件及工程量的大小。一般情况下，纵断面坡 段长度不短于远期列车长度的1/3，使一个列车长度范围内不超过两个变坡点，以减少变坡点附加力的叠加 而引起列车运行的不平稳。所以《铁路线路设计规范》规定了铁路线路的最短坡道段，见表2-2-3。 表2-2-3 最小坡道段长度
《高速铁路概论》教案第2课 认识高速铁路线路的平面和纵断面
1课题 认识高速铁路线路的平面和纵断面课时2课时（90 min ） 教学目标知识技能目标：（1）熟悉高速铁路线路平面和纵断面相关的技术参数 （2）了解高速铁路线路的平面和纵断面设计要求（3）能够根据公式计算高速铁路线路平面和纵断面相关的技术参数 思政育人目标：养成脚踏实地、认真负责的工作作风教学重难点 教学重点：高速铁路线路平面和纵断面相关的技术参数教学难点：根据公式计算高速铁路线路平面和纵断面相关的技术参数 教学方法 讲授法、问答法、案例分析法、分组讨论法 知识竞赛法 教学用具 电脑、投影仪、多媒体课件、教材、地图教学设计课前任务→考勤（2 min ）→互动导入（8min ）→传授新知（60 min ）→拓展训练（15 min ）→课堂小结（3 min ）→作业布置（2 min ）教学过程 主要教学内容及步骤设计意图课前任务 ⏹ 【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，让其提醒同学完成课前任务请大家以3～5人为一组，通过网络学习高速铁路平面和纵断面相关知识并复习整理后，完成任务工单1.1中的表1-1及相关的引导问题（详见教材）。
⏹【学生】完成课前任务通过课前任务，让学生对高速铁路平面和纵断面相关知识有初步了解，以便做好教学准备考勤 （2 min ）⏹ 【教师】使用文旌课堂APP 进行签到 ⏹ 【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况互动导入 （8 min ）⏹【教师】通过向学生展示案例——中国“新四大发明”之“高铁”（详见教材），让学生思考：你认为为什么高铁被称为中国“新四大发明”之一？⏹【学生】每5～6人一组，并以小组为单位，各小组成员在组内轮流发言，阐述自己对案例的理解并讨论 ⏹ 【教师】参与到每组的讨论中，及时为学生答疑解惑 ⏹ 【学生】分小组阐述观点⏹【教师】总结学生的回答，导入本节课课题并板书：任务1.1 认识高速铁路线路的平面和纵断面通过案例分析讨论，让学生认识到中国高铁发展迅速，在世界上获得了较高的声誉，激发学生的学习兴趣传授新知（60 min）【教师】讲授新知：高速铁路线路的平面、高速铁路线路的纵断面、高速铁路线路的平面和纵断面设计要求1.1.1、高速铁路线路的平面线路中心线在水平面上的投影称为线路的平面，它能够反映线路的直、曲变化情况。
铁路运营基础第二_铁路线路
第二章铁路线路、铁路选线与既有线改造第一部分铁路线路第一节铁路线路的组成第二节铁路的平面和纵断面第三节限界第二部分铁路选线总论第一节铁路选线设计的基本任务与步骤第二节铁路选线设计工作的演进第三节铁路运量第三部分既有线改造第一节铁路线路的组成原因：信号设备反映线路的状态信号设备安装在线路设备上｛转辙机(道岔)轨道电路(钢轨)｝线路定义：机车车辆走行的通路叫线路,是机车车辆和列车运行的基础。
线路组成：轨道下部建筑铁路线路是由路基、桥隧建筑物和轨道组成的一个整体工程结构。
第一节铁路线路的组成一、有砟轨道线路定义：也称上部建筑，它由钢轨、轨枕、道床、道岔和联结零件、防爬设备等组成。
如下图：第一节铁路线路的组成道床定义：道床是铺设在路基面上的道碴(碎石或砂子)层。
作用：道床铺设于路基之上、轨枕之下，它作为轨排的基础，应具有以下功用：(1)将机车车辆的荷载通过钢轨、轨枕并经过道床的扩散作用分散于路基面上，起着保护路基的作用；(2)具有良好的排水性能，这对减轻轨道的冻害和提高轨道的承载能力非常重要；(3)提供一定的弹性和浮力，起到缓冲和减振的作用；(4)用来保持轨道的平顺性和轨向，阻止轨枕移动钢轨。
第一节铁路线路的组成道床的材料：必须质地坚韧，吸水度低，排水性能好，耐冻性能强，不易风化，不易压碎、磨碎和捣碎，不易被风吹走和被水冲走。
用作道床材料的有碎石、熔炉矿碴、筛选卵石及粗砂和中砂等，我国铁路多数采用碎石道碴。
随着列车运行速度的变化，石灰岩道碴容易碎成细粒和粉末并与水结合成硬块，我们称之为板结，增加了轨道的刚度，加剧了机车车辆对轨道的冲击振动作用。
因此，在我国繁忙干线和快速与高速客运专线上，都要采用质地坚硬的火成岩道碴，如花岗岩、砂岩、玄武岩等经过破碎筛选而成的道碴。
第一节铁路线路的组成道床的断面：道床断面包括道床厚度、顶面宽度及道床边坡三个主要特征。
(1)道床厚度应根据作用在道床顶面上的轨枕压力在道床内部的传递性及路基的承载能力来决定。
铁路线路的平面和纵断面
第二节铁路线路的平面和纵断面（于本章最后讲）铁路线路在空间的位置是用它的中心线来表示的。
线路中心线是指距外轨半个轨距的铅垂线 AB 与两路肩边缘水平连线 CD 交点 O 的纵向连线。
如下图所示：线路横断面线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面，表明线路的直、曲变化状态；线路中心线展直后在铅垂面上的投影，叫铁路线路的纵断面，表明线路的坡度变化。
一、铁路线路的平面及平面图线路的平面由直线、圆曲线以及连接直线与圆曲线的缓和曲线组成。
（一）曲线铁路线路在转向处所设的曲线为圆曲线，其基本组成要素有：曲线半径 R ，曲线转角α ，曲线长 L ，切线长度 T ，如下图所示：圆曲线要素在线路设计时，一般是先设计出α和 R，在按下式计算出T及L：曲线半径愈大，行车速度愈高，但工程量愈大，工程费用愈高。
（二）缓和曲线为保证列车安全，使线路平顺地由直线过渡到圆曲线或由圆曲线过渡到直线，以避免离心力的突然产生和消除，常需要在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径变化的曲线，这个曲线称为缓和曲线，如下图所示为设有缓和曲线的铁路曲线。
铁路曲线缓和曲线的特征为：从缓和曲线所衔接的直线一端起，它的曲率半径ρ 由无穷大逐渐减小到它所衔接的圆曲线半径 R 。
它可以使离心力逐渐增加或减小，不致造成列车强烈的横向摇摆，如图所示。
离心力变化示意图（三）夹直线两相邻曲线，转向相同，称为同向曲线；转向相反，称为反向曲线。
两条相邻曲线间应设置一定长度的直线，以保证列车运行的平稳，如下图所示。
车辆运行在同向曲线上，因相邻曲线半径不同，超高高度不同，车体内倾斜度不同；车辆运行在反向曲线上，因两曲线超高方向不同，车体时而向左倾斜，时而向右倾斜。
这两种情况都会造成车体摇晃震动。
夹直线愈短，摇晃振动愈大。
相邻曲线间的夹直线根据运营实践，为保证旅客舒适，夹直线长度应保持 2 ～ 3 辆客车长度，困难条件下，也不应短于 1 辆客车长度。
因此《铁路线路设计规范》规定各级铁路线路两相邻曲线间夹直线最小长度，如下表所示。
铁道概论(二)-铁路线路
有路拱路基断面 无路拱路基断面
路基顶面宽度示意图
路肩：路基顶面两侧无道床覆盖的部分。 路基边坡：路肩边缘以外的斜坡。
路基路肩与边坡示意图
2、路基附属设施 路基附属设施的作用：保证路基的强度与稳定。
（2）轨距加宽 为防止轮对被轨道楔住或挤翻 钢轨，对于小半径曲线的轨距要适当 加宽(R≤350m时，≤15mm ) ，以使 机车车辆能顺利通过曲线，并使钢轨 与车轮间的横向力最小，减少轮轨间 的磨耗。
5、缓和曲线 (1) 设置缓和曲线的原因 为保证列车安全运行，使线路 平顺地由直线过渡到圆曲线或由圆曲 线过渡到直线，以避免离心力的突然 产生和消除，常需要在直线与圆曲线 间设置一个曲率半径变化的曲线，这 个曲线称为缓和曲线。
路基边坡度冲刷防护
➢ 加固工程通过修建加固结构物或 其它措施，使路基获得稳定。
例如：挡土墙、扶壁、挡棚等。
挡土墙
山体挡棚
3、高速铁路路基 与普通铁路路基相比，高速铁路路基主要具有如下特点：
(1) 多层结构系统 高速铁路线路结构，已经突破了传统的轨道——道床——土路 基这种结构形式，既有有砟轨道也有无砟轨道，对于有砟轨道，在 道床和土路基之间，已经抛弃了将道砟层直接放在土路基上的结构
7、列车运行阻力 列车在线路上运行，总会受到各种阻力，主要有两大类： ⑴基本阻力：这种阻力是指列车在空旷地段沿平、直轨道运行时 所受到的阻力。包括车轴与轴承之间、轮轨之间以及钢轨接头对车 轮的撞击阻力等。基本阻力在列车运行时总是存在的。 ⑵附加阻力：列车在线路上运行时，受到的额外阻力，如坡道阻 力、曲线阻力、起动阻力等。附加阻力随列车运行条件或线路平、 纵断面情况而定，阻力方向与列车运行方向相反。
铁路线路的平面及纵断面
铁路线路的平面及纵断面
2. 变坡点和竖曲线
铁路线路纵断面上坡度的变化点，称为变坡点。相 邻变坡点间的距离，称为坡段长度。从运营角度来看， 纵断面坡段应尽量长些，以利于行车平顺和减少变坡点， 但也应考虑地形条件及工程量的大小。一般情况下，纵 断面坡段的长度不短于远期列车长度的一半，使一个列 车长度范围内不超过两个变坡点，以减少变坡点附加力 的叠加影响所引起列车运行的不平稳。
铁路线路的平面及纵断面
线路中心线在水平面上 的投影叫作铁路线路的平面， 线路中心线（展直后）在垂 直面上的投影叫作铁路线路 的纵断面。
铁路线路的平面及纵断面
1.1 铁路线路的平面及平面图
1. 铁路线路的平面 铁路线路的平面能够表明线路的直、曲变化状态。在进行 铁路线路平面设计时，为了缩短线路长度和改善运营条件，应 尽可能地设计较长的直线段；但当线路遇到地形、地物等障碍 时，为了减少工程造价和运营支出，还应适当地设置曲线。为 了使列车由曲线到直线或由直线到曲线运行平稳，还应设置缓 和曲线。所以，铁路线路的平面由直线、曲线及连接直线与曲 线的缓和曲线组成。这里重点介绍曲线与缓和曲线。
铁路线路的平面及纵断面
（1）曲线。
①圆曲线。铁路线路在
转向处所设的曲线为圆曲线，
其基本组成要素有曲线半径
R
α
长L、切线长度T，如图2-1
所示。
图2-1 圆曲线的基本组成要素
铁路线路的平面及纵断面
在线路设计时，一般是先设计出α和R，再 按式（2-1）和式（2-2）计算出T及L：
曲线半径越大，行车速度越高；工程量越大， 工程费用越高。
铁路线路的平面及纵断面
在设计铁路线路平面时，必须根据铁路所允许的 旅客列车的最高运行速度，由大到小地选用曲线半径。 为了测设、施工和养护的方便，曲线半径一般应取 50 m、100 m的整倍数。为了保证线路的通过能力， 并有一个良好的运营条件，《铁路线路设计规范》 （GB 50090—2006）对区间线路平面的最小曲线 半径做了具体的规定，如表2-2所示。
铁路线路平面和纵断面
1.1线路平面
根据中国铁路总公司《铁路技术管理规程》的规定，新建客货共线铁路区间正线的最小曲线 半径如表所示。
1.1线路平面
客运专线铁路区间线路的最小曲线半径为2 800 m，在困难情况下为2 200 m。
高速铁路的最小曲线半径应保证满足旅客列车最高行车速度300 km/h以上的要求。世界几个 主要国家高速铁路的最小曲线半径为：法国的TGV大西洋干线6 000 m；德国的 ICE 7 000 m； 日本的东海道干线2 500 m，其他干线4 000 m。
铁路运输设备
铁路线路平面 和纵断面
铁路线路平面和纵断面
在进行工程设计时，铁路线路在空间的位置是以其中心线来表示的。线路中心线是指过距外 轨半个轨距的铅垂线AB与两路肩边缘水平连线CD交点O的纵向连线，如图所示。线路中心线 在水平面上投影的轨迹称为线路平面，由直线和曲线组成，表明线路的直、曲变化状态。线 路中心线纵向展直后，其路肩标高在垂直面上投影的轨迹称为线路纵断面，由不同坡度的坡 道组成，表明线路的坡度变化。
1.1线路平面
线路平面标准包括最小曲线半径、夹直线、缓和曲线、超高、欠超高、过超高等。 1.最小曲线半径
1.1线路平面
最小曲线半径是线路平面设计时允许选用的曲线半径最小值，是限制列车最高速度的主要因 素之一，对工程费和运营费都有很大影响。因此，合理选择最小曲线半径是线路设计的重要 任务之一，它与铁路运输模式、速度目标值、旅客乘坐舒适度和列车运行平稳度有关。 铁路线路的曲线半径应根据地形、铁路等级、列车通过曲线时最大允许速度等因素，由大到 小选用。我国铁路正线的圆曲线半径一般是4 000 m、3 000 m、2 500 m、2 000 m、1 500 m、1 200 m、1 000 m、800 m、700 m、600 m、550 m、500 m、450 m、400 m、 350 m和 300 m 共16种。当地形较平坦、线路位置及曲线半径的选择受地形限制较少时，应 尽量选择较大的半径，以保证良好的运营条件。在地形困难的地段，最小曲线半径应能满足 规定的列车最高行车速度的要求，其关系式为
铁路选线平面纵断面技术介绍
THANKS
感谢观看
利用地形图进行初步分析，并结合实地勘察， 了解地形、地质和水文条件。
坡度设计
根据地形条件和列车运行要求，合理设计线路 的坡度和高度。
桥涵和隧道位置选择
根据地质勘察结果，合理选择桥涵和隧道的位置，确案比选
针对不同的地形和地质条件，制定多个选线方案，并进行比选。
充分考虑线路经过地区的地形、地貌、地 质、地震等条件，合理选择线路路径，确 保线路安全。
平面选线的关键技术
地形图测量
利用地形图测量技术获取线路经过地区 的地形、地貌、地物等信息，为选线提
供基础数据。
数字铁路技术
利用数字铁路技术进行三维建模和仿 真模拟，评估不同选线方案的优劣。
卫星遥感技术
利用卫星遥感技术获取更高精度的地 形、地质等信息，辅助选线决策。
运输需求
根据客货运需求和市场分析，选择能够满足 运输需求的线路走向。
选线的步骤和流程
初选方案
根据项目需求和限制条件，提出多个 可能的线路走向方案。
方案比较
对初选方案进行比较分析，评估各方 案的优缺点。
确定推荐方案
根据比较结果，确定一个或多个推荐 线路走向方案。
深化设计
对推荐方案进行深化设计，完善线路 走向、车站设置等具体设计。
精细化
铁路选线将更加注重细节和精细化设计， 以满足不同地形、地质和气候条件下的线 路要求，提高线路的安全性和稳定性。
未来铁路选线面临的挑战和机遇
挑战
随着地形、地质和气候条件的复杂化，铁路选线面临越来越多的挑战，如线路穿越高山、峡谷、河流等复杂地形 ，需要克服众多技术和环境难题。
机遇
随着一带一路倡议的推进和国际合作的加强，铁路选线将迎来更多的机遇，为跨国铁路建设和互联互通提供技术 支持和服务。同时，随着城市化和人口迁移的加速，铁路选线也将更加注重城市交通和区域协调发展，为城市规 划和区域经济发展提供重要支撑。
铁道概论第二章铁路线路-平纵断面
圆曲线的计算
在线路设计时，一般是先设计出 和R，再计算出T和L。
不考虑缓和曲线时，直接根据数
学公式可以得出：
切线长度：
T
Rtan
m
2
曲线长度：
LR
m
180
10的弧长:
L R m
180
无缓和曲线的 曲线地段
• 区间线路的最小曲线半径
铁道概论第二章铁路线路-平纵 断面
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第二章 铁路线路
铁路线路是机车车辆和列车运行的基础。 铁路线路是由路基、桥隧建筑物和轨道组成的一个整体工程结 构。
2.1 铁路线路的平纵断面
铁路的勘测设计
新线和改建铁路施工前，需要进行大量的调查研究、技术 勘测及总体规划、个体工程设计等工作，即勘察设计。
3、限制坡度、加力牵引坡度
新建铁路的最大坡度，在单机牵引路段称限制坡度，在两 台及以上机车牵引路段称加力牵引坡度，其中最常见的为双 机牵引，称双机牵引坡度。
（1）限制坡度
在一个区段上，决定一台某一类型机车所能牵引的货物列 车质量（最大值）的坡度。
又陡又长 限制坡度小，列车质量可以增加，运输能力就大，运营费 用就越省。但是限制坡度过小，不容易适应地面的天然起伏， 特别是地形变化大的地段，使工程量增大，造价提高。
输送能力 工程数量 具有重要影响。 运营质量
不同限坡的起伏纵断面
3、限制坡度、加力牵引坡度
（2）加力牵引坡度
在一条铁路线的全线范围内，地形是不相同的。有一般地段， 有困难地段，还可能有特殊困难地段(如跨越山岭地段)。
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1、平、纵断面表示法； 2、线路的曲线对列车运行的影响； 3、轨道的组成
1、什么是平、纵断面？各能反映线路的什么状态？ 2、甲乙两地相距 4 公里，纵：从甲站起有 900 米平坡，700 米 4‰上坡，800 米 5‰ 上坡，800 米 3‰下坡，400 米 4‰下坡，400 米平坡。平：在从甲至乙的 1.5 公里处
小结： 主要介绍了平纵断面图的表示方法， 平纵断面图反映的线路的状态， 以及线路的曲线对列车运行产生的影响。
q 最大
f
S0 q
车轴 车轴 δ /2
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2-4
提 要
教 案 内 容
3、曲线加宽轨距：列车运行在曲线上受到一定的附加阻力，称为曲线阻 力。单位曲线阻力 Wr 的经验公式如下： Wr=700/R R 越小，曲线阻力越大，列车运行受到的影响就越大。 轨距：两钢轨轨头内侧之间的水平距离。 直线线段距为在钢轨头部内侧轨面下 16 毫米处的测量为 1435 毫米。 轨距 16mm 16mm 线路中心线 δ /2
S0 δ /2 q 车轴
车轴
固定轴距： 两个轮对组装在一个转向架上， 且保持平衡， 不能作相对转动， 保持平衡的两车轴间的距离叫做固定轴距。 固定轴距 f
q 最大
结论： ①列车在曲线上运行时受到离心力的作用：曲线半径越小或运行速度越 高，所受离心力越大。在离心力的作用下，列车运行速度受到了限制。 ②列车在曲线上运行时受到附加阻力， 包括滚动摩擦和滑动摩擦， 在这个 附加阻力的作用下，列车运行速度受到了影响，半径越小，阻力越大。 ③为平衡离心力采取 a 外轨超高 b 限制曲线半径 h 为 150mm 和 125mm R800、400 和 600、350 ④为减小附加阻力，采取曲线轨距加宽 f=15
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2-5
提 要
三、轨道的组成：
教 案 内 容
轨道是由道床，轨枕，钢轨，联结零件，防爬设备，道岔等组成。 1、道床：铺设在路面上的道碴层。 作用： 从轨道中排出雨水， 阻止轨枕移动， 缓冲车轮对钢轨和轨枕的冲击， 增强线路的稳定性。 2、轨枕：钢轨的支架。 作用：保持钢轨的位置，方向及轨距。 要求：轨枕对钢轨要有很好的电气绝缘。 3、钢轨：直接承受车轮的压力，并引导车轮按一定方向运行。标准长度 12.5 或 25 米。 类型：公斤/米 43kg/m 50kg/m 60kg/m 4、其它：联结零件指钢轨接缝，钢轨与钢轨间的联结零件。当以钢轨作 为导电回路时，其两端要加装钢轨绝缘，中间用导线连接。
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2-3
提 要
教 案 内 容
i 0 00 h tg L
几要素的关系
线路都是由一段一段的坡道连接而成，平道理解为 i=0 的坡道。这些 一段一段的坡道简称为坡段。 两坡段的交电叫做变坡点。 两相邻变坡点间 的距离为坡段长度，简称为坡长。 α =14 15 T=75.00
。
R=600 L=149.23 α =19 09 R=600 T=101.21 L=200.54 g f h
。
甲站
车 站 中 线
a b
δ /2 。 α =11 30 R=1000δ /2 T=100.96 =11。30 α L=200.71 R=1000 T=100.96 L=200.71 固定轴距d c e
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2-1 第2讲
授课时间 课
讲次
铁路线的平面和纵断面
教学目的 与 要 求 教学重点 教学难点 教学方法
掌握铁路线路与铁路信号的关系 平、纵断面与铁路信号的关系，信号设备设置时应注意的问题，各种 技术指标的掌握 平、纵断面表示法各种参数的确认 讲 授
课后记
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2-2
提 要
第一节
教 案 内 容
铁路线的平面和纵断面
一、平面图和纵断面图的简单表示方法 线路的中心线：表示一条铁路在空间的位置。 1、平面图：线路中心线在水平面上的投影。平面图能反映线路的直线线 段和曲线线段。平面图用曲率半径 R 和转向角α 表示。 2、纵断面图：线路的中心线在垂直面上的投影。纵断面图反映线路的平 道线段和坡道线段。纵断面图用坡道坡度和坡道长度来表示。 3、线路的曲线是由圆曲线和缓和曲线构成的，缓和曲线的半径从直线一 端的无穷大渐变到它所衔接的圆曲线半径 R。 目的是当列车从直线开进曲 线时，离心力就会逐渐增加，而不致发生强烈的冲击。
作业
有一右转曲线α =10。34′ R=750 米 T=69 米 α =11。23′ R=570 米 T=75 米
L=900 米
3.5 公里处有一左转曲线
L=1010 米画出甲乙两地的平面图和纵断面图。
3、列车在曲线上运行时受到什么影响？ 4、为保证列车运行安全和效率，在带有曲线的线路上应采取哪些措施。
一、平面图和纵断面图 的表示方法 1、平面图 2、纵断面图 二、线路的曲线对列车 运行的影响 1、外轨超高 2、 （限制）最小曲线 半径 3、曲线加宽轨距
参考《铁路信
三、轨道的组成 1、道床 2、轨枕 3、钢轨 4、其它
教学资源 与 教 具
号基础》《铁道 、 信号自动控制基 础》
板书 设计
本讲主 要内容
圆曲线 缓和曲线 R 直线 R 直线 缓和曲线
半径=∞
半径=∞
平面图中表示曲线的几个要素： α：线路的转向角 T：圆曲线的切线长度 L：圆曲线长度 R：曲线半径 4、纵断面图表示线路的几个要素： i：坡道坡度 h：坡道高度 L：坡道长度 α：坡道角 B R α /2 L T α W A α Q L N h
乙站
q 最大
5.2 f
纵断面
0 6 9 6 6 6 轨距 900 500 500 750 600 750 900 600 500 线路中心线 二、线路的曲线对列车运行的影响 16mm 为减小线路的曲线对列车运行的影响在线路铺设到曲线时应采取一 16mm 3 些措施。
S0 q
0
1、外轨超高：平衡机车车辆通过曲线时产生的离心力而采取的措施。最 车轴 大超高 h≤150 毫米 车轴 δ /2 2、 （限制）最小曲线半径 δ /2 作用： 为保证列车在线路上运行时具有一定的行车速度， 对线路曲线半径 固定轴距 的规定。