《高速列车概论》全套精品课件-第一章-世界高速铁路--发展与现状

2020/3/10
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一、高速铁路发展沿革
国际上根据铁路线路允许运行的最高时速作以 下划分：
普通铁路 100～160km/h 快速铁路 160～200km/h 高速铁路 ＞200km/h(既有线改造)
＞250km/h(新建线)
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2002年已经开通高速列车的主要国家
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三、高速铁路线路特点
外轨超高h为:
v2 h 11.8 (mm)
R
超高h与列车运行平均速度和曲线半径有关，当R一定时， 超高设置得是否合适，在很大程度上取决于平均速度选用得 是否恰当。
目前，除日本东海道新干线规定最大超高为200mm外， 其余各线及法国高速干线最大超高均为180mm。
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二、高速铁路客运特点
(8)效率和效益
日本和法国的实践证明，其直接投资收益都在12％以上， 一般在10年之内即可还请全部贷款，其社会收益率也在 20％以上。
据日本资料，旅客由于从既有线改乘新干线高速列车， 每年可节约旅行时间3亿小时，即每年节省的时间效益相 当于当时修建东海道新干线所需的全部费用。
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三、高速铁路线路特点
缓和曲线的长度对行车的安全平顺性有直接影响。缓和 曲线太短将不利于行车的安全平顺，缓和曲线太长又将给 设置和养护带来困难。一般缓和曲线的长度应考虑以下因 素：
– 外轨超高递增坡度不致使轮对内侧车轮轮缘脱轨 – 轮对外侧车轮升高速度不致影响旅客的舒适 – 未平衡离心加速度的增长率不致影响旅客的舒适
(6)运输能力 日本东海道新干线年运量1.7亿人次，是航空10倍， 高速公路5倍，但运输成本只是其1/5及2/5。
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二、高速铁路客运特点
(7)环境污染轻
污染物排放量（g/人公里)
小汽车 高速列车
CO 9.30
0.06
NOX 1.70 CH 1.10
0.43 0.03
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三、高速铁路线路特点
3．夹直线
列车通过同向或反向曲线时，受力情况极为复杂，除因 外轨超高使车辆绕线路纵轴转动外，还有缓和曲线始、终 点处的冲击以及未平衡离心加速度变化的影响等。
因此，必须在同向曲线或反向曲线之间加入一段夹直线 段。夹直线应尽量长些，特别是反向曲线时的夹直线更应 长些，这对运营是有利的。因为列车通过反向曲线时，其 曲线单位附加阻力比单个曲线增大，影响运行中列车的稳 定与安全。
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三、高速铁路线路特点
缓和曲线的长度按下列公式计算：
l1 K1hv l2 K2hv l3 K3hQv
式中：K1、K2、K3为常数，v为行车速度，h为
实设超高，hQ为欠超高。
实用的缓和曲线长度一般从上述三种条件计算 结果中选取最大者。
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序号
1 2 3 4 5 6 7 8
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国家
日本 法国 德国 西班牙 意大利 比利时 英国 瑞典
长度/km
2049.1(+275.9) 1576
917(815新线) 471 254 88
74（海峡隧道） 1377（既有线）
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日本高速铁路
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日本高速铁路网
《高速列车概论》
全套精品课件
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第一章 世界高速铁路 ——发展与现状
第一节 高速铁路概况 第二节 高速列车的组成及其技术特点 第三节 国外高速列车简介
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第一节 高速铁路概况
一、高速铁路发展沿革 二、高速铁路客运特点 三、高速铁路线路特点
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二、高速铁路客运特点
我国1987年至1988年统计，铁路发生的 事故件数仅为公路的1／4，死亡人数为公路的 1／282，受伤人数为公路的1／1500。
就高速铁路而言，日本近40年，法国10多年 从未发生过列车颠覆和旅客死亡事故。
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法国高速铁路
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法国高速铁路网
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德国高速铁路
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德国高速铁路网
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二、高速铁路客运特点
(1)节约旅行时间 东京－新大阪 515公里 2小时50分 巴黎－里昂 417公里 2小时 汉诺威－斯图加特524公里 3小时48分
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二、高速铁路客运特点
（2）安全和舒适
1985年联邦德国铁路、公路和民航运输的事故 率（每百万公里的伤亡人数）之比大致为 1:24:0.8。公路大轿车的事故率为铁路的2.5倍。
日本对20世纪70年代以来所发生的旅客生命财 产事故分析表明，汽车事故是铁路事故的1570 倍，飞机事故是铁路事故的63倍。
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三、高速铁路线路特点
2．缓和曲线线型及长度
随着列车运行速度的提高，过去使用的三次抛 物线缓和曲线难以完全满足旅客舒适的要求，轨 道稳定条件也受到一定影响。
为了改善这种状况，有些国家研究采用了曲线 型超高顺坡缓和曲线。在这种缓和曲线范围内， 与曲率相适应的超高也按曲线变化，并规定适当 的变化率。这就是目前选用的半波正弦曲线。
二、高速铁路客运特点
(3)准时性 1000km内乘坐高速列车比乘坐飞机化时间少， 高速列车正点率高，日本平均误点0.8分。
(4)能源消耗低(每人公里消耗能源比) 高速铁路 小汽车 飞 机 1 5.79 5.25
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二、高速铁路客运特点
(5)占用土地少 一条双向四车道高速公路占地面积是双线高速铁路的 1.3倍～1.6倍 一个大型飞机场占地面积相当于1000km双线高速铁 路
法国一条高速铁路的效益是一条6车道高速公路的3倍
多。
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三、高速铁路线路特点
1．超高与曲线半径 列车在曲线上运行时，车辆和旅客都要经受离心力。离心
力F大小为： F mv2 Gv2
R gR
为了减少列车通过曲线线路时旅客经受的离心力和轮轨之 间的相互作用力，国内外铁路都采用在曲线线路上设置超高 的办法，即把曲线线路外轨抬高，而内轨保持原来的高度不 变。