铁路曲线要素的测设、计算与精度分析

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10铁路公路曲线测设

10铁路公路曲线测设

167第十章 曲线测设曲线测设是施工测量中的常用方法,是测量工作的一项重要技术。

它是几何大地测量学中建立国家大地控制网的主要方法之一,也是为地形测图、测量和各种工程测量建立控制点的常用方法第一节 线路平面组成和平面位置的标志铁路与公路线路的平面通常由直线和曲线构成,这是因为在线路的定线中,由于受地形、地物或其他因素限制,需要改变方向。

在改变方向处,相邻两直线间要求用曲线连结起来,以保证行车顺畅安全。

这种曲线称平面曲线。

铁路与公路中线上采用的平面曲线主要有圆曲线和缓和曲线。

如图10-1所示,圆曲线是具有一定曲率半径的圆弧;缓和曲线是连接直线与圆曲线的过渡曲线,其曲率半径由无穷大(直线的半径)逐渐变化为圆曲线半径。

根据铁道部公布的《铁路工程技术规范》规定,在铁路干线线路中都要加设缓和曲线;但在地方专用线、厂内线路及站场内线路中,由于列车速度不高,有时可不设缓和曲线,只设圆曲线。

在地面上标定线路的平面位置时,常用方木桩打入地下,并在桩面上钉一小钉,以表示线路中心的位置,在线路前进方向左侧约0.3 m 处打一标志桩,写明主桩的名称及里程。

所谓里程是指该点离线路起点的距离,通常以线路起点为K 0+000.0。

图10-2中的主桩为直线上的一个转点(ZD ),它的编号为31;里程为K 3+402.31,K 3表示3 km ;402.31 表示公里以下的米数,即注明此桩离开线路起点的距离为3 402.31 m 。

第二节 圆曲线及其测设一、圆曲线概述 (一)圆曲线半径我国《新建铁路测量工程规范》和《铁路技术管理规程》中规定,在正线上采用的圆曲线半径为4000、3000、2500、2000、1800、1500、1200、1000、800、700、600、550、500、450、400和350米。

各图10-3 圆曲线及其主点和要素图10-1 图10-2168级铁路曲线的最大半径为4000米。

Ⅰ、Ⅱ级铁路的最小半径在一般地区分别为1000米和800米,在特殊地段为400米;Ⅲ级铁路的最小半径在一般地区为600米,在特殊困难地区为350米。

《铁路曲线测设》课件

《铁路曲线测设》课件

测量仪器和工具
全站仪
用于测量曲线的坐标和角度。
测距仪
用于测量曲线的长度。
坡度计
用于测量曲线的坡度和坡向。
测量现场要点
1 选择适当的测量方法
2 确保测量仪器准确
3 保证测量精度
根据实际情况选择全站仪法、 导线法或仪器法。
定期校准和检查测量仪器, 确保其准确度。
严格执行测量方法和操作规 程,提高测量精度。
测量数据处理与分析
1
数据处理
2
利用软件对测量数据进行处理,生成曲线元
素和坡度计算结果。
3
数据记录
使用电脑或纸质记录测量数据,确保数据的 完整和准确性。
数据分析
分析测量数据的有效性和可ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ性,并提出相 应的建议。
案例分析
通过实际案例的分析,探讨铁路曲线测设的应用和技术难点,并分享解决问 题的经验和方法。
铁路曲线测设
本课程将深入介绍铁路曲线测设的原理、方法和实践技巧。通过本课程,您 将学会如何准确测量和分析铁路曲线的数据,并应用于实际案例分析中。
概述
铁路曲线测设是铁路建设中重要的工程技术之一。它涉及测量、设计和施工 等多个方面,用于确保铁路线路的安全和顺畅运行。
曲线测设原理和方法
曲线测设的原理包括曲线元素和坡度计算。常用的曲线测设方法有全站仪法、 导线法和附有坡度计的仪器法。
总结和展望
总结铁路曲线测设的重要性和可行性,并展望未来在铁路建设中的应用和发 展。

铁路曲线要素的测设

铁路曲线要素的测设

铁路曲线要素的测设、计算与精度分析摘要铁路线路平面曲线分为两种类型:一种是圆曲线,主要用于专用线和行车速度不高的线路上,另一种是带有缓和曲线的圆曲线,铁路干线上均用此种曲线。

曲线的五大要素,ZH(直缓点)、 HY(缓圆点)、QZ(曲中点)、 YH(圆缓点)、 HZ(缓直点),是曲线的重要线形特征铁路曲线测设一般分两步进行,先测设曲线主点,然后依据主点详细测设曲线上的任意点。

结合本人的工作经验,就铁路圆曲线和缓和曲线上任一点坐标的计算与法向方位角的计算进行实例解析。

绪论一、工程测量学概述工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段进行的各种测量工作的学科。

工程测量的特点是应用基本的测量理论、方法、技术与仪器设备,结合具体的工程特点采川具有特殊性的施测工绘方法。

它是测量学、摄影测量学与普通测量学的理论与方法在程工中的具体应用。

工程建设一般可分为:勘测设计、建设施工、生产运营三个阶段。

勘测设计阶段的测量主要任务是测绘地形图。

测绘地形图是在建立测绘控制网的基础上进行大比例尺地面测图或航空摄影测量。

建设施工阶段的测量主要任务是按照设计要求,在实地准确地标定建筑物或构筑物各部分的平而位置和高程,作为施工安装的依据(简称为标定);是在建立仁程控制网的基础上,根据工程建设的要求进行的施工几测量。

生产运营阶段的测量主要任务是竣工验收测量和变形监测等测量工作。

工程测量按所服务的工程种类,可分为建筑工程测量、线路工程测量、桥梁与隧道工程测量、矿石工程测量、城市工程测量、水利工程测量等。

此外,还将用于大型设备的高精度定位和变形监测称为高精度工程测量;将摄影测量技术应用于工程建设称为工程摄影测量;而将自动化的全站仪或摄影仪在计算机控制下的测量系统称为三维工业测量。

测量学是研究地球的形状和大小以与确定地而(包含空中、地表、地下和海底)物体的空间位置,井将这些空间位置信息进行处理、存储、管理、应用的科学。

它是测绘学科重要的组成部分,其核心问题是研究如何测定点的空间位置。

铁路测量中的曲线绘制与区间测量技术

铁路测量中的曲线绘制与区间测量技术

铁路测量中的曲线绘制与区间测量技术铁路是现代交通运输的重要组成部分,它连接着国家各地,使人们能够便捷地进行出行。

然而,要确保铁路线路的安全和流畅,需要进行精确的测量和绘制工作。

其中,曲线绘制和区间测量技术是铁路测量中的重要组成部分。

首先,让我们来了解一下曲线绘制技术。

当铁路线路需要改变方向时,就需要绘制曲线。

曲线绘制是指在地面上根据设计要求绘制出铁路的曲线形状。

曲线绘制不仅要保证线路的平滑过渡,还要考虑列车行驶的安全性。

在曲线绘制中,需要考虑的因素有很多,例如曲线的半径、超高、变坡等。

为了准确地测量和绘制曲线,测量工程师通常会使用测量仪器和软件来辅助工作。

现代的曲线绘制工作主要借助全站仪等测量仪器进行。

全站仪具有高精度和高度自动化的特点,可以通过激光测距和角度测量等功能来获取准确的数据。

在曲线绘制中,全站仪可以测量曲线的半径、导线点、中线点等关键要素,从而绘制出精确的曲线形状。

此外,绘制曲线时还需要考虑其他要素,如辅助线、辅助坡线等,以确保曲线的平滑性和安全性。

区间测量技术是另一项关键的铁路测量工作。

区间测量是指在铁路线路上不同区间的长度和位置测量工作。

铁路线路不仅有直线段,还有曲线段和过渡段等。

为了确保列车能够安全行驶,铁路线路通常会进行分段,每个区间都有不同的长度和特性。

区间测量的目的就是准确地测量每个区间的长度和位置,以便铁路运营部门进行运行图和列车调度。

在区间测量中,测量工程师通常会使用轨道测量车和测量仪器。

轨道测量车是一种专门用于铁路测量的车辆,它上面配备了各种测量仪器和设备。

测量工程师可以通过轨道测量车测量出铁路线路上每个区间的长度,并记录下来。

此外,还可以通过全站仪等仪器对关键要素进行测量,例如中线点的坐标、道岔的位置等。

在实际的测量工作中,测量工程师还需要考虑天气、温度等环境因素对测量结果的影响,以确保测量数据的准确性。

铁路测量中的曲线绘制和区间测量技术是保障铁路线路安全和流畅的重要工作。

铁路曲线测设PPT课件

铁路曲线测设PPT课件

高程精度
要求曲线测设精度达到±0.03m。
安全注意事项
要求数据整理和分析精度达到±0.02m。
03
铁路曲线测设的参数计算
曲线的半径与长度计算
曲线半径计算
根据铁路设计规范和实际地形条件, 计算曲线的半径,以确保列车在曲线 上的安全运行。
曲线长度计算
根据曲线半径和曲线要素,计算曲线 的长度,以确定曲线段的长度和位置 。
曲线的转角与切线长计算
转角计算
转角是决定曲线方向的重要参数,通过计算转角,可以确定曲线的起点和终点 位置。
切线长计算
切线长是连接曲线起点和终点的直线段长度,用于确定曲线段的长度和方向。
曲线的中心与边线坐标计算
中心坐标计算
根据曲线的起点、终点坐标和半径,计算曲线的中心坐标,以确定曲线段的中心 位置。
该项目地形复杂,曲线半径 小,测量难度大,需要克服
地形障碍。
成果评价
经过实地检测,曲线测设精 度符合设计要求,满足山区
铁路的施工需要。
05
铁路曲线测设的未来发展与 挑战
新技术与新方法的引入
01
02
03
数字化测设技术
利用地理信息系统(GIS) 和全球定位系统(GPS) 等数字化技术,提高曲线 测设的精度和效率。
02
铁路曲线测设的流程
曲线测设前的准备工作
现场勘查
对曲线经过的地形、地貌进行详细了解,确定曲线范围和基本参数。
资料收集
收集相关地图、地形图、地质资料等,以便于后续设计和施工。
技术准备
制定测设方案,确定测设方法、精度要求和人员分工等。
曲线测设的基本步骤
确定曲线要素
根据设计图纸和现场勘查数据,确定曲线的起 点、终点、半径、转角等要素。

铁路圆曲线要素计算程序设计

铁路圆曲线要素计算程序设计

铁路圆曲线要素计算程序设计
要设计一个计算铁路圆曲线要素的程序,可以按以下步骤进行设计:
1. 确定输入要素:
- 初始点:曲线起点的坐标或里程
- 终点:曲线终点的坐标或里程
- 曲线半径:圆曲线半径
- 速度限制:曲线上的速度限制,可以根据需要选择是否加入
2. 确定输出要素:
- 曲线长度
- 运行速度表
- 中点坐标或里程
- 曲线的几何元素(切线长、长外矢量等)
3. 编写计算曲线长度的函数:
- 使用两点间的距离公式计算初始点和终点之间的直线距离 - 使用圆弧的长度公式计算曲线长度
4. 编写计算运行速度表的函数(可选):
- 根据速度限制计算曲线上各点的速度限制
- 可以采用规定的速度限制表,或者根据某种规则计算速度限制
5. 编写计算中点坐标或里程的函数:
- 使用初始点和终点的坐标或里程计算曲线的中点坐标或里程
- 使用初始点和终点的坐标计算切线方向,然后计算中点的坐标
6. 编写计算几何元素的函数:
- 利用曲线半径和切线长公式计算切线长
- 利用切线长和圆曲线半径公式计算长外矢量
7. 设计主程序:
- 获取用户输入的初始点、终点、曲线半径和速度限制
- 调用计算曲线长度的函数,将结果保存
- 调用计算运行速度表的函数,将结果保存(可选)
- 调用计算中点坐标或里程的函数,将结果保存
- 调用计算几何元素的函数,将结果保存
- 输出计算结果
以上是一个简单的程序设计框架,具体的实现可以根据实际情况进行适当调整和优化。

曲线常数,要素,主点里程计算公式

曲线常数,要素,主点里程计算公式

曲线常数、要素、主点里程计算公式1.引言在道路、铁路等工程建设中,曲线是常见的地理要素之一。

曲线的设计和计算涉及到曲线的常数、要素以及主点里程等概念。

本文将介绍曲线常数的定义、曲线要素的计算方法以及主点里程的计算公式。

2.曲线常数曲线常数是用来描述曲线形状和转弯的程度的常数值。

在道路或铁路设计中,常用的曲线常数有曲率半径、曲线长和超高补正。

下面分别介绍这些常数的定义和计算方法。

2.1曲率半径曲率半径是指曲线上某一点处的切线半径。

曲率半径一般用R表示,单位为米。

曲率半径的计算公式如下:R=(L*L)/(24*A)其中,R为曲率半径,L为曲线长(米),A为曲线上移的代数和(米)。

2.2曲线长曲线长是曲线上起点至终点的实际长度,也是曲线常数中的重要要素。

曲线长的计算方法如下:L=(A*100)/B其中,L为曲线长(米),A为曲线上移的代数和(米),B为曲线的偏距(米)。

2.3超高补正超高补正是为了消除车辆在曲线运行中受到的侧向加速度而进行的补正措施。

超高补正的计算方法如下:H=(V*V)/(127*R)其中,H为超高补正(米),V为设计速度(米/秒),R为曲率半径(米)。

3.曲线要素的计算曲线要素主要包括切线长、切曲差、切线与曲线连接的过渡曲线等。

下面分别介绍这些要素的计算方法。

3.1切线长切线长是曲线上切线的长度,用于计算车辆在曲线上行驶时的视线距离。

切线长的计算方法如下:T=R*ta n(A/2)其中,T为切线长(米),R为曲率半径(米),A为曲线的全角(度)。

3.2切曲差切曲差是曲线上切线长度与曲线长度的差值,用于计算车辆在曲线上行驶时的侧向位移。

切曲差的计算方法如下:D=T-L其中,D为切曲差(米),T为切线长(米),L为曲线长(米)。

3.3过渡曲线过渡曲线是连接切线与曲线的曲线段,用于缓和车辆在切线与曲线之间的过渡。

过渡曲线的计算方法根据具体的设计要求而不同。

4.主点里程的计算公式主点里程是指道路或铁路上的重要节点位置,可以用来标示曲线的起点、终点以及中间某些特定位置。

(16)《工程测量学》实验四:曲线测设

(16)《工程测量学》实验四:曲线测设

六、上交资料
各组交外业观测记录 1 份,各人交实验报告 1 份。
七、实验报告格式要求
采用学校规定的统一用本,实验时间、班级、作业小组、实验人员姓名等信息必须填写完整。
撰写者:刘尚国 于胜文
2

《工程测量学》课程实验 4:曲线测设
班级: 组长: 组号: 组员: (1)圆曲线要素 半径 R = 外矢距 E = m m 转向角α = 切曲差 q = (2)主要点里程计算 m 切线长 T = 曲线长 L = m m 实验日期:
(3)偏角法放样数据 桩号 相邻桩间 的曲线长度 (m) 各桩至 ZY(YZ) 的曲线长度 (m) 短弦法之 相邻桩间弦长 (m) 长弦法之 弦长 (m) 偏角 ° ′
《工程测量学》课程实验指导书
山东科技大学 测绘科学与工程学院
实验 4:曲线测设
一、工程应用背景
1、虽然目前道路曲线测设已普遍采用全站仪或 GPS RTK,但偏角法作为一种经典的、方便灵活的曲 线测设方法,在较多工程中还经常使用。
2、《铁路工程测量规范》(TB 10101-2009)的相关条文: 5.7.2 线路中线可采用极坐标法、GPS RTK 法和拨角放线法测设,并钉设中桩。 5.7.3 中桩测设应符合下列规定:...... 2 线路中线宜钉设公里桩和百米桩。 直线上中桩间距不宜大于 50m, 曲线上中桩间距不宜大于 20m。 如地形平坦且曲线半径大于 800m 时, 圆曲线内的中桩间距可为 40m。 在地形变化处或设计需要 时,应另设加桩。...... 5.7.4 全站仪中线测量应符合下列要求: 1 中线测量应采用 III 级及以上测距精度的全站仪进行施测。 2 中桩一般应直接从平面控制点测设。特殊困难条件下,可从平面控制点上发展附合导线或支导 线。支导线边数不应超过二条。 3 采用极坐标法测量中桩时,测设距离不宜大于 500m。 5.7.6 采用偏角法测设曲线中桩需要另行设置转点时,应钉设转点方桩。当转移置镜点多于 1 个时, 应与曲线控制桩闭合,闭合点点位误差的限差为 5cm。 2、《城市轨道交通工程测量规范》(GB50308-2008)的相关条文: 15.2.1 控制基标在线路直线段宜每 120m 设置一个,曲线段除在曲线要素点上设置控制基标外,曲线 要素点间距较大时还宜每 60m 设置一个。 15.2.2 控制基标设置在线路中线上时,在直线上,可采用截距法;在曲线上,曲线要素点的控制基 标可直接埋设,其他控制基标利用中线点采用偏角法进行测设。控制基标设置在线路中线一 侧时,可依据线路中线点按极坐标法测设。 15.3.1 加密基标在线路直线段应每 6m、曲线段应每 5m 设置一个。 15.3.3 曲线段加密基标测设方法和限差要求如下: 1 依据曲线上的控制基标,采用偏角法和水准测量方法,逐一测设曲线加密基标的位置和高程。 3 曲线加密基标平面位置和高程测定的限差应符合下列要求: 1)纵向:相邻基标间纵向误差为 5mm ; 2)横向:加密基标相对于控制基标的横向偏差应为 2mm ;......

铁路线路中线测设——圆曲线测设

铁路线路中线测设——圆曲线测设

c、统一坐标系
X 2 Y 2 c=tan-1(Y/X) F= X=XZY+FcosA Y=YZY+FsinA
A=A1±C
放样步骤:置镜于导线点,进入全站仪放样程序,输入置镜点及后视点坐标——后视导线点——输 入放样点坐标——放样出曲线上点
教学效果的预测
• • • • • 认知: 线路曲线知识 智力开发:抓住问题的本质 能力发展: 动脑、动手能力结合 思想品德: 认真、踏实、严谨的精神 身心发展: 自信心的增强
• 难点处理:回顾初中几何知识并以引导的 方式推出曲线要素的计算公式 • 重点处理:通过导线坐标计算得出曲线坐 标转换通式
教学程序三——各教学环节的时间 分配
• 讲授本堂知识与以往知识的联系并提出所 要解决的问题 5min • 回顾初中几何知识并以引导的方式推出曲 线要素及主点里程的计算公式 40min • 曲线坐标计算 20min • 案例20min • 贯通知识与技能使学生掌握曲线放样能力 5min
教学对象分析(静态与动态)
• 知识层面:数学基础较薄弱、知识连通性 差 • 学习态度:自信心较差 • 学习特点:不善于思考,解决问题能力较 差,喜欢按部就班地学习
教学方法
• 指导思想:密切联系现场;建立已有知识 构建与新知识的枢纽、专业知识的连接疏 通、复杂问题简单化、可操作性 • 基本方法:讲授、演练 • 具体方法:概念教学、问题启发教学、案 例教学、实训强化教学(动手能力培养)
教学程序一——教学思路的设计及 其依据
• 依据:教学内容及教学对象 • 思路: 1、讲授本堂知识与以往知识的联系并提出所 要解决的问题 2、回顾初中几何知识并以引导的方式推出曲 线要素的计算公式 3、总结计算过程得出坐标计算通式 4、贯通知识与技能使学生掌握曲线放样能力

铁路竖曲线要素计算公式

铁路竖曲线要素计算公式

铁路竖曲线要素计算公式
铁路竖曲线要素计算公式包括:
1.曲线半径:R = (V^2) / (g x tan(α))
其中,R为曲线半径,V为设计速度,g为重力加速度(约等于9.8m/s^2),α为设定超高角(通常为2-7度)。

2.切线长度:TL = R x sin(α)
其中,TL为切线长度,R为曲线半径,α为设定超高角。

3.过渡曲线长度:GL = R x (cot(α/2) - tan(α/2))
其中,GL为过渡曲线长度,R为曲线半径,α为设定超高角。

4.过渡曲线进入曲线角度:θI = cos^(-1)(cos(α/2) / (1 + GL/R))
其中,θI为过渡曲线进入曲线角度,α为设定超高角,GL为过渡曲线长度,R为曲线半径。

5.过渡曲线退出曲线角度:θO = cos^(-1)(cos(α/2) / (1 -
GL/R))
其中,θO为过渡曲线退出曲线角度,α为设定超高角,GL为过
渡曲线长度,R为曲线半径。

以上是常见的铁路竖曲线要素计算公式,它们用于确定设计时的
曲线半径、切线长度、过渡曲线长度以及进入和退出曲线的角度。


些要素的计算是为了确保铁路的行车安全性和乘车舒适性而进行的。

拓展方面,还可以根据需要考虑其他要素,如设计超高、坡度等,以
满足不同的工程要求。

此外,曲线要素计算还可以考虑地形地貌、列
车运行参数、轨道几何要求等方面的因素,以使设计更加综合和实用。

铁路曲线要素

铁路曲线要素

铁路曲线要素1. 引言在铁路运输系统中,曲线是为了适应地理地形的变化、缩短运输时间和提高安全性而设置的。

曲线的设计涉及到许多要素,包括曲线半径、曲线长度、曲线超高、曲线过渡曲线、曲线标准等。

本文将对铁路曲线要素进行详细介绍。

2. 曲线半径曲线半径是铁路曲线设计中最重要的要素之一。

曲线半径是指铁路曲线中心线的曲率半径,通常用R表示。

曲线半径决定了铁路线路的弯曲程度。

在设计曲线半径时,需要考虑到列车运行的速度、动力系统的特性以及列车的运行安全性要求。

3. 曲线长度曲线长度是指铁路曲线的实际弯曲长度。

曲线长度是根据曲线半径和曲线角度来计算的。

曲线长度主要影响到列车在曲线上的行驶速度和运行的平稳性。

较长的曲线长度可以减小列车的侧向加速度,提高列车在曲线上的稳定性。

4. 曲线超高曲线超高是指在曲线上铺设的轨道的中央线高于直线轨道的最高点。

曲线超高的设置旨在提供列车的侧向支撑力,保证列车在曲线上的稳定行驶。

曲线超高的大小取决于列车的运行速度、质量以及曲线半径等因素。

5. 曲线过渡曲线曲线过渡曲线是连接直线轨道和曲线轨道的过渡段,用于将列车从直线行驶引导到曲线行驶,或从曲线行驶转换到直线行驶。

曲线过渡曲线的设计需要考虑到列车的动力系统特性、车辆的运行安全要求以及曲线半径等因素。

6. 曲线标准曲线标准是指铁路曲线设计时所遵循的规范和要求。

不同国家和地区的曲线标准可能存在差异,但一般会涉及到曲线半径、曲线超高、曲线长度等要素的规定。

曲线标准的设定旨在确保铁路曲线的安全性、运行效率和乘客的舒适度。

7. 结论铁路曲线要素是铁路曲线设计中不可忽视的重要要素,包括曲线半径、曲线长度、曲线超高、曲线过渡曲线和曲线标准等。

这些要素的合理设计和应用能够提高铁路线路的安全性、运行效率和乘客的舒适度。

因此,在铁路设计和建设过程中,应仔细考虑和合理运用这些曲线要素。

以上是对铁路曲线要素的介绍,希望能够帮助读者更好地理解铁路曲线设计的重要性和相关要素的应用。

铁路线路测绘的常用方法与精度要求

铁路线路测绘的常用方法与精度要求

铁路线路测绘的常用方法与精度要求铁路作为一种重要的交通方式,对于现代社会的发展起着至关重要的作用。

而铁路线路的测绘是确保铁路安全、高效运营的基础,它涉及到一系列的方法和精确度要求。

本文将以此为主题,探讨铁路线路测绘的常用方法与精度要求。

一、测量设备与方法1. 全站仪:全站仪是目前铁路测量中常用的设备之一,它可以同时完成角度测量和距离测量任务,具有高精度、高效率的特点。

在线路测绘过程中,全站仪可以通过测量各个固定点的坐标和方位角,进而确定线路的几何特征。

2. GNSS技术:全球导航卫星系统(GNSS)是一种基于卫星信号的定位技术,它在铁路测量中的应用越来越广泛。

通过使用GNSS接收器,可以获取铁路线路上各个点的位置信息,从而确定铁路线路的几何特征。

GNSS技术的优势在于可以同时测量多个点,并且无需传统的测量标志物。

3. 激光测距仪:激光测距仪是一种通过激光束测量目标距离的设备。

在铁路测量中,激光测距仪可以用于测量线路上各个固定点之间的距离,从而确定线路的长度。

相比传统的测量方法,激光测距仪具有测量速度快、精度高等优点。

二、精度要求1. 水平精度:铁路线路的水平精度要求比较高,通常要求在每公里范围内的误差在毫米级别。

这是因为铁路的运行速度较高,如果铁路线路的水平精度不稳定,会影响列车的行驶平稳性和安全性。

2. 高程精度:铁路线路的高程精度也是一个重要的指标,通常要求在每公里范围内的误差在几毫米左右。

高程精度的要求主要是为了保证铁路线路的纵向坡度和曲线的平顺性。

3. 坐标精度:铁路线路的坐标精度要求相对较低,通常在几米范围内即可。

这是因为在实际运行中,列车并不需要准确知道自己的地理位置,而只需要知道线路的几何特征和所处的区段。

三、先进技术与应用1. 高精度激光扫描技术:高精度激光扫描技术是近年来铁路测绘领域的一项重要技术突破。

通过使用激光扫描仪,可以以极高的精度和密度获取线路周围的地形和设施信息,从而为线路设计和维护提供更为详细和准确的数据支持。

011 铁路曲线测设(用于教学录像2小时 2)

011 铁路曲线测设(用于教学录像2小时 2)

11
[例11-6]:已知R=500m, l0=6Om,N =6,即每段曲线
长=10m,经纬仪设在第2点上,计算前、后视各点
的偏角值。
解:根据前述公式得:
HY
0
l 0 180
2R
3 26'16"
0
0
3
108'45"
ZH 1 (HZ)
测站 3
2
(YH)
56 4
1
Hale Waihona Puke 0N2108 '45 " 36
(1) (2)
其中
T
lT2 2Rl0
(rad ),
tanTF
yF xF
yT xT

tan BT
yT xT
yB xB
y
CH.11
9
偏角公式导证
TF , 故 取 近 似 :tanTF TF (rad ) ;xF xT lF lT
TF
yF xF
yT xT
l
3 F
lT3
6Rl0 6Rl0
x
B:第二种方法:平转照准部
y
CH.11
4
建立测站切线方向(B. 平转)
JD ZH
b0
HY
故:
QZ
x 后视ZH点,且安置度盘读数( 180 - b0 ),
平转照准部(顺逆无关),
即可按偏角表测设曲线。
同理,可得反拨曲线时,配盘应为( 180 + b0 )(自己证明)
y
CH.11
5
若正拨圆曲线:将水平盘配置成:180
y
CH.11
图11-21测站设在任一分段点上
8

铁路曲线测量

铁路曲线测量

曲线主要控制点的测设实验(1)
一、课前预习
1.现场测设曲线主点的步骤是:先在 交点 点或 副交点 点安置仪器测出线路转向角α,根据线路设计所确定的 曲线半径 和 缓和曲线长度 计算曲线要素;再根据 ZD 点里程推算曲线各主点里程。

偏角法测设缓和曲线和圆曲线实验(2)
一、课前预习
1.偏角法测设缓和曲线一般是在_ZH_点或_HZ_点上置镜,后视_ZD_点或_JD_点找到切线方向,先拨0δ,核对_HY_点或_YH_点,然后再以 切线 为零方向依次拨角1δ、2δ、…、N δ;同时从 前一测设点 点量取 弦长 并与相应视线对准,即依次定出缓和曲线上的点1、2、…,N 点。

2.偏角法测设圆曲线一般是在_HY_点或_YH_点上置镜,其关键问题是如何获取测站点的 切线 方向,并使水平度盘读数为 0°00′00″。

3.偏角法测设曲线的优点是 计算简单,有校核条件 ,缺点是 有误差积累 ;切线支距法的优点是 无误差积累 ,缺点是 测设效率低无 。

极坐标法测设曲线实验(3)
一、课前预习
1.极坐标法测设曲线时,应首先确定测站点及后视点的坐标,然后计算曲线上各中桩的 坐标 ,再用测站点和中桩 坐标 计算出测站点到各中桩的 方位角 和 水平距离 ;测设前仪器应照准后视点进行 测站定向 。

2.计算曲线中桩坐标可在 切线 坐标系中进行,为了提高曲线测设效率,应将中桩的 切线 坐标经过 平移 和 旋转 转换为线路平面控制测量的统一坐标系中。

3.极坐标法测设曲线的优点是 设站灵活 ,测站既可以在中线上,也可以在中线外;各测设点之间相互独立,无 误差积累 。

但是出现错误也不易发现,所以应 更换测站点 或 后视点 进行检核。

《铁路曲线测设》课件

《铁路曲线测设》课件

备故障或损坏导致的安全事故。
03
交通安全
在铁路曲线测设过程中,应特别注意交通安全,尤其是在繁忙的铁路线
路上。确保所有工作人员都了解交通规则,遵守交通信号,避免与火车
或其他车辆发生碰撞。
技术要求注意事项
精度要求
铁路曲线测设需要高精度测量数 据,以确保铁路线路的准确性和 安全性。应使用先进的测量技术 和设备,并确保测量过程符合相
关标准和规范。
数据记录与整理
在铁路曲线测设过程中,应详细 记录所有测量数据,并进行整理 和分析。确保数据的准确性和完 整性,以便后续的线路设计和施
工。
技术更新与培训
随着测量技术的不断发展,应及 时更新测量技术和设备,并对工 作人员进行培训和技能提升,以 确保他们具备最新的技术和知识

环境因素注意事项
01
铁路曲线测设概述
铁路曲线测设的定义
定义
铁路曲线测设是指在铁路设计时,根 据设计图纸和现场地形条件,确定铁 路线路的平面位置和曲线要素,并进 行实地测量和放样的过程。
目的
确保铁路线路的平纵断面满足设计要 求,保证列车的安全、平稳运行,提 高铁路建设的效率和质量。
铁路曲线测设的重要性
确保铁路线路的安全性和稳定性
符合设计要求
严格按照设计图纸和标准要求进 行曲线测设,确保线路的平纵断
面满足设计标半径、曲线长度和缓和曲线长度等 参数,保证线路的顺畅和列车的安 全运行。
经济合理
在满足设计要求和安全运行的前提 下,尽量降低建设成本和运营成本 ,提高经济效益和社会效益。
地形勘测
在铁路曲线测设前,应对地形进行详细勘测,了解地形地貌、地质条件和水文状况等因素 ,以避免因不良地质条件或水文因素导致的安全问题。

铁路曲线要素的测设

铁路曲线要素的测设

铁路曲线要素的测设、计算与精度分析1-1 圆曲线的测设铁路线路平面曲线分为两种类型:一种是圆曲线,主要用于专用线和行车速度不高的线路上;另一种是带有缓和曲线的圆曲线,铁路干线上均用此种曲线。

铁路曲线测设一般分两步进行,先测设曲线主点,然后依据主点详细测设曲线。

铁路曲线测设常用的方法有:偏角法、切线支距法和极坐标法。

首先介绍圆曲线的测设方法。

一、圆曲线要素计算与主点测设为了测设圆曲线的主点,要先计算出圆曲线的要素。

(一)圆曲线的主点如图1所示:图1JD——交点,即两直线相交的点;ZY——直圆点,按线路前进方向由直线进入圆曲线的分界点;QZ——曲中点,为圆曲线的中点;YZ——圆直点,按路线前进方向由圆曲线进入直线的分界点。

ZY、QZ、YZ三点称为圆曲线的主点。

(二)圆曲线要素及其计算在图1中:T——切线长,为交点至直圆点或圆直点的长度;L——曲线长,即圆曲线的长度(自ZY经QZ至YZ的圆弧长度);E0——外矢距,为JD至QZ的距离。

T、L、E0称为圆曲线要素。

α——转向角。

沿线路前进方向,下一条直线段向左转则为α左;向右转则为α右。

R——圆曲线的半径。

α、R为计算曲线要素的必要资料,是已知值。

Α可由外业直接测出,亦可由纸上定线求得;R为设计时采用的数据。

圆曲线要素的计算公式,由图1得:α外线长T = R²tan2π(1)曲线长L = R²α²180︒α-1)外矢距E0= R(sec2式中计算L时,α以度为单位。

在已知α、R的条件下,即可按式(1)计算曲线要素。

它既可用计算器求得,亦可根据α、R由《铁路曲线测设用表》中查取。

(三)圆曲线主点里程计算主点历程计算是根据计算出的曲线要素,由一已知点里程来推算,一般沿里程增加方向由ZY→QZ→YZ进行推算。

若已知交点JD的里程,则需先算出ZY或YZ的里程,由此推算其它主点的里程。

(四)主点的测设在交点(JD)上安置经纬仪,瞄准直线Ⅰ方向上的一个转点,在视线方向上量取切线长T得ZY点,瞄准直线Ⅱ方向上一个转点,量T得YZ点;将视线转至内角平分线上量取E0,用盘左、盘右分中得QZ点。

经典-综合曲线测设必读

经典-综合曲线测设必读
(3)后视末端切线方向上的相邻交点或转点, 自 JD于视线方向上测设 (T- x0),可钉设出 YH在始切线上的垂足YC;据此继续向里程 增加方向测设x0 ,则可钉设出HZ。
4.测设出内角平分线,自JD于内角平分上测设 外矢距E0,则可钉出QZ。
5.在始切线上的垂足YC上安置经纬仪,对中、
整平。 6.后视始端切线方向上的相邻交点或转点,向
R
我国采用的方法: 圆曲线R半径不变, 圆心内移, 插入缓和曲线。
变化1: 圆心移动
R
变化2: 园曲线减 短l0
变化3: 曲线总长 度增加l0
曲线的主点:直缓点(ZH)、缓圆点(HY)、曲中点(QZ)、圆 缓点(YH)、缓直点(HZ)。
R
缓和曲线常数
— 0 —缓和曲线的切线角,即HY(或YH)点的 切线角与ZH(或HZ)点切线的交角;亦即圆 曲线一端延长部分所对应的圆心角。
1 :2 ::n l12 : l22 :: ln2
2 22 1, 3 32 1, , n N 2 1 0
1
1 N2
0
计算步骤
(1)根据
0
l0 1求80出
2R
0
(2)
0
0
3
(3) 1
1 N2
0
(4) 2 22 1, 3 32 1, , n N 2 1 0
举例 已知R = 500 m,l0 = 60 m,ZH的里程为 K33+422.67,求缓和曲线上各点的偏角。
lp
x
d
l Rl0
180
dlP
dl p
P dx β
lp
HY0
lP Rl0
180
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lP2 180 2Rl0

曲线测设程序在铁路设计中的应用

曲线测设程序在铁路设计中的应用

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1 8 6・
科 教文化
《 电工基础》 教学 中的多媒体应用
那 建 平
( 黑龙 江省绥棱县职业技术 学校 , 黑龙江 绥棱 12 0 ) 52 0
摘 要 :电工基础》 中等职业学校 电子 电式类学生的基础课程 , 《 是 它以简单物理 学为基础 , 电子电工专业的学生必须掌握这一 门基础 课程 , 课程 中内容概念 多, 原理 比较抽 象, 难以学懂学通 。在教学 中利用多媒体课 件能激发 学生的学 习兴趣 。利 用多媒体课件 可以突破教 学难关; 利用 多媒体课件可以弥补演示实验的不足 ; 利用 多媒体课件可 以促进教学改革的进 步 ; 利用 多媒体课 件可以加 大训 练力度 , 高 提

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曲线测设程序在铁路设计中的应用

高速铁道工程技术《线路平面之曲线》

高速铁道工程技术《线路平面之曲线》

510
460
380
340
310
结合线路纵断面特点合理选用
最小曲线半径
路段旅客列车设计行车速度(km/h)
160
140
120
100
80
最小曲线半径 工程
一般地段
2000
1600
1200
800
600
(m)
条件
困难地段
1600
1200
800
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
600
500
➢平面的主要技术参数及要求
3、曲线半径的选用
为了测设、施工和养护的方便,曲线半径一般应取50、100m的整倍数, 即10000、8000、6000、5000、4000、3000、2500、2000、1800、 1600、1400、1200、1000、800、700、600、550、500、450、400、 350;特殊困难条件下,可采用上列半径间10m整倍数的曲线半径。
一般,普速铁路的曲线半径都远远小于高铁的曲线半径,因为高速列车 的运行速度远远高于普速铁路。
缓和曲线 何谓缓和曲线
F 0

直线
v2 F m
缓和曲线
F m v2 R
圆曲线
ρ=∞
ρ=R
为了使列车平安、平顺地由直线运行到圆曲线或由圆曲线运行到直线〕而在直线 与圆曲线之间设置一个曲率半径逐渐变化的曲线称为缓和曲线。
4、缓和曲线
缓和曲线长度由车辆脱轨加速度、未被平衡横向离心加速度时变率和车体
倾斜角速度确定,主要是由超高时变率和欠超高时变率两项因素确定缓和曲线
的长度:
设计速度 (km/h) 曲线半径(m)
优秀
350 良好
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铁路曲线要素的测设、计算与精度分析1-1 圆曲线的测设铁路线路平面曲线分为两种类型:一种是圆曲线,主要用于专用线和行车速度不高的线路上;另一种是带有缓和曲c线的圆曲线,铁路干线上均用此种曲线。

铁路曲线测设一般分两步进行,先测设曲线主点,然后依据主点详细测设曲线。

铁路曲线测设常用的方法有:偏角法、切线支距法和极坐标法。

圆曲线(圆曲线段长度)(circular curve)线路平面方向改变时,在转向处所设置的曲率不变的曲线。

圆曲线线型由一个圆曲线组成的曲线称为单曲线;由两个或两个以上同向圆曲线组成的称为复曲线。

转向相同的两相邻曲线连同其间的直线段所组成的曲线称为同向曲线;转向相反的两相邻曲线连同其间的直线段所组成的曲线称为反向曲线。

圆曲线铁路由于复曲线会增加勘测设计、施工和养护维修的困难,降低列车运行的平稳性和旅客舒适条件,因此新建铁路一般不应设置复曲线;在困难条件下,为减少改建工程,改建既有线可保留复曲线;增建与之并行的第二线,如有充分的技术经济依据,也可采用复曲线圆曲线长度在圆曲线地段,为了克服列车在曲线上运行而产生的离心力,需设置外轨超高(参见曲线超高),当曲线半径较小时,为保证列车按强制自由内接形式通过曲线,需进行必要的轨距加宽;为了平顺地过渡曲线率、外轨超高和轨距加宽,保证行车平稳与旅客舒适,在圆曲线的两端需设置一定长度的缓和曲线;同时圆曲线的最小长度受、曲线测设、养护维修、行车平稳和旅客舒适等条件控制,因确定圆曲线和夹直线长度的理论与计算方法在力学上无大的差别,故圆曲线最小长度与夹直线最小长度采用同一标准。

圆曲线要素曲线偏角的大小影响列车在曲线上的运行阻力。

曲线半径、外轨超高、缓和曲线长度和圆曲线长度对行车速度起限制作用(参见曲线限速),因此,这此要素要根据行车速度拟定。

曲线偏角(转向角)、曲线半径R、缓和曲线长度lo、切线长度T和曲线长度L统称为曲线要素。

这些要素的确定及各曲线主点里程的推算是曲线设计的主要内容。

设计时偏角在平面图上量得,曲线半径R与缓和曲线长度lo系根据行车速度和设置条件选配得出,切线长度T和曲线长度L则根据几何关系计算得出。

首先介绍圆曲线的测设方法。

一、圆曲线要素计算与主点测设为了测设圆曲线的主点,要先计算出圆曲线的要素。

(一)圆曲线的主点ⅠⅡ图如图1所示:JD ——交点,即两直线相交的点;ZY ——直圆点,按线路前进方向由直线进入圆曲线的分界点; QZ ——曲中点,为圆曲线的中点;YZ ——圆直点,按路线前进方向由圆曲线进入直线的分界点。

ZY 、QZ 、YZ 三点称为圆曲线的主点。

(二)圆曲线要素及其计算 在图1中:T ——切线长,为交点至直圆点或圆直点的长度;L ——曲线长,即圆曲线的长度(自ZY 经QZ 至YZ 的圆弧长度); E 0——外矢距,为JD 至QZ 的距离。

T 、L 、E 0称为圆曲线要素。

α——转向角。

沿线路前进方向,下一条直线段向左转则为α左;向右转则为α右。

R ——圆曲线的半径。

α、R 为计算曲线要素的必要资料,是已知值。

Α可由外业直接测出,亦可由纸上定线求得;R 为设计时采用的数据。

圆曲线要素的计算公式,由图1得:外线长 T = R ·tan2α曲线长 L = R ·α·︒180π(1)外矢距 E 0= R (sec 2α-1)式中计算L 时,α以度为单位。

在已知α、R的条件下,即可按式(1)计算曲线要素。

它既可用计算器求得,亦可根据α、R由《铁路曲线测设用表》中查取。

(三)圆曲线主点里程计算主点历程计算是根据计算出的曲线要素,由一已知点里程来推算,一般沿里程增加方向由ZY→QZ→YZ进行推算。

若已知交点JD的里程,则需先算出ZY或YZ的里程,由此推算其它主点的里程。

(四)主点的测设在交点(JD)上安置经纬仪,瞄准直线Ⅰ方向上的一个转点,在视线方向上量取切线长T得ZY点,瞄准直线Ⅱ方向上一个转点,量T得YZ点;将视线转至内角平分线上量取E0,用盘左、盘右分中得QZ点。

在ZY、QZ、YZ点均要打方木桩,上钉小钉以示点位。

为保证主点的测设精度,以利曲线详细测设,切线长度应往返丈量,其相对较差不大于1/2000时,取其平均位置。

二、偏角法测设圆曲线仅将曲线主点测设于地面上,还不能满足设计和施工的需要,为此应在两主点之间加测一些曲线点,这种工作称圆曲线的详细测设。

曲线上中桩间距宜为20m;若地形平坦且曲线半径大于800m时,圆曲线内的中桩间距可为40m;且圆曲线的中桩里程宜为20m的整数倍。

在地形变化处或按设计需要应另加设桩,则加桩宜设在整米处。

偏角法是曲线测设中最常用的方法。

偏角法测设曲线的原理1.测设原理偏角法实质上是一种方向距离交会法。

偏角即为弦切角。

偏角法测设曲线的原理是:根据偏角和弦长交会出曲线点。

如图2,由ZY 点拨偏角δ1方向与量出的弦长c1交于1点;拨偏角δ2与由1点量出的弦长c2交于2点;同样的方法可测出曲线上其他点。

δ1δ2C2C1图2.弦长计算铁路曲线半径一般很大,20m 的圆弧长与相应的弦长相差很小,如R=450m 时,弦弧差为2mm ,两者的差值在距离丈量的容许误差范围内,因而通常情况下,可将20m 的弦长当作弦长看待;只有当R ≤400m 时,测设中才考虑弦弧差的影响。

3.偏角计算由几何学得知,曲线偏角等于其弦长所对圆心角的一半。

图2中,ZY ~1点的曲线长为K ,它所对的圆心角为φ=π︒⋅180R K ,则其相应的偏角为πϕδ︒⋅==18022R K (2) 式中,R 为曲线半径;K 为置镜点至测设点的曲线长。

若测设点间曲线长相等,设第1点偏角为δ1,则各点偏角依次为131232δδδδ⋅=⋅=……1δδ⋅=n n由于《测规》规定,圆曲线的中桩里程宜为20m 的整倍数,而通常在ZY 、QZ 、YZ 附近的曲线点与主点间的曲线长不足20m ,则称其所对应的弦为分弦。

分弦所对应的偏角可按式(2)来计算。

测设曲线点的偏角,既可以按式(2)用计算器计算。

三、长弦偏角法测设圆曲线利用光电测距仪配合带有编程功能的计算器来测设曲线,采用长弦偏角法最适宜,如图3。

图 3知道了曲线点的测设里程,即测设的曲线长L i ,即可进行计算。

其资料计算公式如下:ii ii i i R c R L δαδπαsin 22180==︒⋅= (3)式中δi 、c i 为测设曲线点i 的偏角与弦长。

测设时,将测距仪安置于ZY 点上,以JD 为后视0°00′00″方向,照准部旋转δi 偏角,持镜者沿长弦视线方向移动,司镜人员用测距仪的跟踪测量法跟踪,当显示数字与弦长接近时,反光镜停下,正式测出斜距和竖直角,然后算出水平距离;当平距与弦长相差1m 左右时,用2m 的钢卷尺直接量距并钉下木板桩,再将反光镜安于木桩上来校核距离,与弦长相差1cm 之内即可。

长弦偏角法不仅可以跨越地面上的障碍,而且精度高、速度快,是一种能适用于各种地形的测设方法。

四、切线支距法测设圆曲线切线支距法,实质为直角坐标法。

它是以ZY 或YZ 为坐标原点;以过ZY (或YZ )的切线为x 轴,切线的垂线为y 轴。

x 轴指向JD ,y 轴指向圆心o ,如图4。

曲线点的测设坐标按下式计算:图πααα︒⋅=-=⋅=180)cos 1(sin R L R y R x i i i i ii (4)式中,Li 为曲线点i至ZY(或YZ)的曲线长。

Li一般定为10m、20m、……,已知R,即可计算出xi 、yi。

亦可从曲线表第三册第九表中查取每10m一桩的(Li-xi)及yi的值,如表1。

表1 圆曲线切线支距LR=700 R=600 R=500L-x y L-x y L-x y10 20 30 40 50 0.000.000.010.020.040.070.290.641.141.790.000.000.010.030.060.080.330.751.332.080.000.100.020.040.080.100.400.901.602.50测设时从ZY或YZ开始,沿切线方向直接量出xi 并钉桩;若yi较小时,可用方向架直角器在xi 点测设曲线点,当yi较大时,应在xi处安置经纬仪来测设。

若使用曲线表,则从ZY(或YZ)开始沿切线方向每丈量L i,应退回(L i-x i)钉桩来测设曲线点,如图5.图 5切线支距法简单,各曲线点相互独立,无测量误差累积。

但由于安置仪器次数多,速度较慢,同时检核条件较少,故一般适用于半径较大、y值较小的平坦地区曲线测设。

1-2 缓和曲线的性质缓和曲线(transition curve)设置在直线与圆曲线或不同半径的圆曲线之间的曲率连续变化的曲线。

为使列车安全、平顺、舒适地由直线过渡到圆曲线,在直线与圆曲线之间要设置缓和曲线。

缓和曲线的作用是:在缓和曲线范围内,其半径由无限大渐变到圆曲线半径,从而使车辆产生的离心力逐渐增加,有利于行车平稳;在缓和曲线范围内,外轨超高由零递增到圆曲线上的超高量,使向心力逐渐增加,与离心力的增加相配合;当曲线半径小于350m,轨距需要加宽时,可在缓和曲线范围内,由标准轨距逐步加宽到圆曲线上的加宽量。

设计缓和曲线时,有线形选择、长度计算、如何选用和保证缓和曲线间圆曲线或夹直线的必要长度三个问题。

缓和曲线线型一般根据行车速度选择。

直线型超高顺坡的三次抛物线型缓和曲线线型简单,便于测设、养护维修,长度短而实用,国外时速160km/h以下铁路广泛采用,中国铁路在行车速度不大于160km/h的线路上一直采用这种线型。

当行车速度大于200km/h时,也可采用曲线型超高顺坡的高次缓和曲线。

缓和曲线长度缓和曲线必须有足够的长度。

其控制因素主要有三个:①要保证超高顺坡不致使车轮脱轨,即超高顺坡不能过陡。

中国铁路的设计标准要求超高顺坡不得大于2‰。

②要保证超高时变率不致使旅客不适,即外轮的升降速度不宜过快。

中国干线铁路的超高时变率容许值一般采用28~36㎜/s。

③要保证欠超高(未被平衡的离心加速度)时变率不致影响旅客舒适,即欠超高的增加速度不宜过快。

中国干线铁路的欠超高时变率容许值一般采用40~52.5㎜/s。

合理的缓和曲线长度应同时满足上述三个条件,即缓和曲线的最小长度应取上述三个计算值中的较大值。

中国《铁路线路设计规范》(GB50090-99)中规定了不同的路段设计速度、曲线半径和工程条件下的缓和曲线长度的设计标准,供设计选用。

选用原则缓和曲线长度应根据地形、纵断面及相邻曲线、客货车比例、货车速度、运输要求以及将来发展的可能等条件按规定值选用。

主要原则有:①地形简易地段、自由坡段、旅客列车对数较多和将来可能较大幅度提高客货列车速度的路段应优先选用较大数值。

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