选线设计教案-1.铁路能力与建设标准

选线设计课程教案

单元标题铁路能力与建设标准单元学时8

教学目标：

了解客货运量的意义和运量调查的知识；理解铁路选线设计所需要的运量资料、铁路设计年度、铁路等级划分与主要技术标准的；掌握铁路区间通过能力、铁路输送能力、高速铁路运输能力的计算方法。

教学重点：

铁路分级方法、铁路主要技术标准，通过能力与输送能力计算方法。

教学难点：

铁路分级方法、主要技术标准的原则，通过能力计算参数的确定方法，输送能力的计算原理。

教学方式方法：

教学方式：讲授，案例分析，实例讲解、习题分析等。对于铁路等级与主要技术标准选择等比较空泛的叙述性知识，宜结合实例讲解；

教学手段：

讲课使用传统方式和多媒体手段相结合的模式。

教学过程：

通过示意图，讲解铁路主要技术标准和铁路能力的相关概念。通过工程实例，讲解铁路运量的意义和作用；以旅客乘车和办理货运中的一些常识，引导学生理解铁路运输中的概念；分析通过能力与输送能力计算对铁路选线设计方

案的影响。

讲课内容（转讲稿页）

讲课内容备课札记

第一节 铁路运量与设计年度 结合工程实例，分析铁路客货运量在选线设计中的意义和作用。以示意图简略介绍客货运量的调查与预测的概念，重点讲解铁路吸引范围的概念。 结合铁路设施布置和维修周期计划，讲解铁路选线设计所需要的运量参数的含义。 结合案例，讲解铁路设计年度的意义。 第二节 铁路区间通过能力 此部分的新概念包括：区间通过能力的概念、列车运行图的概念及列车运行速度的概念；在详细分析运行图周期、车站作业时分等概念的基础上，讲解平行运行图区间通过能力计算方法。 第三节 铁路输送能力 首先给出铁路输送能力的概念，基于概念导出计算公式： H j 636510N G C β⨯=；重点讲解公式中各参数的意义及其确定原则。 第四节 高速铁路运输能力 在学习双线铁路通过能力和输送能力的基础上，通过讲解高速客运专线行车组织的特点，介绍高速铁路运输能力计算原理， 第五节 铁路等级与主要技术标准 1）在分析铁路等级影响因素的基础上，讲解铁路等级划分方法和确定原则； 2）在分析铁路系统主要技术构成的基础上，引出铁路主要技术标准各项目的组成，讲解各项目的含义； 3）学生自学铁路主要技术标准的选择原则和方法

2学时

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1学时

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第一章铁路能力与建设标准

第一节铁路运量与设计年度

一、客货运量的意义

以工程实例，分析客货运量的重要意义：

（1）客货运量是设计铁路能力的依据。客货运量是选定铁路主要技术标准的依据，而主要技术标准又决定着客货运输装备的能力，它不应小于调查或预测的客货运量，以满足国家要求的运输任务。——从铁路建设项目评价的基础是完成需要的运输任务进行分析。

（2）客货运量是评价铁路经济效益的基础。以工程实例，从客货运量决定铁路的运营收入、运输成本、投资偿还期等经济效益指标等方面加以分析。客货运量大，则收入多、成本低、投资偿还期短。修建铁路要讲究经济效益，就应当十分重视客货运量的调查和预测。

（3）客货运量是影响线路方案取舍的重要因素。铁路选线设计中，出现大量的线路方案经济比较。若运量大，投资大的方案，因运营支出低于投资小的线路方案，故投资大的方案中选的可能性增加；若运量小，则投资大的方案中选的可能性降低。可见，客货运量大小是影响线路方案取舍的重要因素。——以成昆铁路、京沪高速铁路工程项目为实例加以分析。

二、客货运量的调查和预测

（一）划定吸引范围（采用实例分析法讲解概念）

设计线的吸引范围是设计线吸引客货运量的区域界限，设计线客货运量的调查和预测都是在吸引范围内进行的。吸引范围按运量性质划分为直通吸引范围和地方吸引范围两种。

1. 直通吸引范围

直通吸引范围是路网中客货运量通过本设计线运送有利的区域范围。因为铁路运价是按里程计算的，所以直通吸引范围可按等距离的原则划定吸引范围，即在直通吸引范围内的运量，通过设计线要比其他路径运程短。直通吸引范围需按上、下行分别勾画，如图 1－1 所示。

2. 地方吸引范围

地方吸引范围是在设计线经行地区内，客货运量要由设计线运送有利的区域范围。运量包括运出、运入和在本线装卸的货物。

地方吸引范围可按运量由设计线运送运价最低（运距最短）的原则来确定。图1－2中的虚线即为设计线AB的地方吸引范围示意图。

图1－1 直通吸引范围图 图1－2

地方吸引范围图

（二）货运量的调查和预测

直通货运量可根据国家计划部门制定的地区间物资交流规划，分析直通吸引范围内的物资供求情况，分上、下行汇总得到。

地方货运量可按产销运平衡法，估算各运品的铁路运量。

设计线远期运量的预测尚缺乏成熟经验，一般多比照条件接近的既有铁路，用曲线拟合办法或多元回归等办法，结合设计线近期的调查运量来预测远期运量。

通过调查和预测，将直通货运量和地方货运量汇总，可绘出货流图，如图 1－3 所示。从货流图中可以看出各路段的货运品种、数量和流向，以及各大站的货物装卸量。

（三）客运量的调查和预测

直通客运量占客运总量的比重一般并不很大，可进行客流的典型调查，找出直通客流量和地方客流量的比值，根据地方客运量估算直通客运量。

图1－3 货流示意图

地方客运量与吸引范围内的人口总数、工矿企业职工人数比重、人均收入、内迁工厂多少、早期移民数量、旅游地多少等因素有关。可用乘车率（每人每年的平均乘车次数）或多元回归法预测。

三、铁路选线设计所需要的运量参数

B

（结合工程设施和设备配置、设施维护修理计划编制、人员定编等，引导学生理解各运量参数的意义）

（一）铁路运量

铁路运量包括货运量和客运量。

货运量C 是设计线（或区段）一年内单方向需要运输的货物吨数，应按设计线（或区段）分上、下行，分别由下式计算

i C C =∑ （104 t /a ） （1－1）

式中 C i −− 某种货物的年货运量（104 t /a ）。

客运量（或客流密度）A K 是设计线（或区段）一年内单方向需要运输的旅客人数，应按设计线（或区段）分上、下行方向，采用客流量预测方法预测确定。对于城际客运专线，应分别按高峰季节客流量和平日客流量统计客运量资料。

（二）运输周转量

铁路运输周转量包括货物周转量和客运周转量，是衡量铁路运输生产能力的重要指标。 货物周转量C HZ 是设计线（或区段）一年内所完成的货运工作量，可由上、下行方向一年内各种货运量C i （104 t /a ）与相应的运输距离L i （km ）按下式计算

HZ ()()i i i i C C L C L =⨯+⨯∑∑上行下行

（104 t ·km /a ） （1－2）

客运周转量A KZ 是设计线（或区段）计算时间内（一年或者一天）所完成的客运工作量，按年客运量计算时，可由一年内的客运量A K i （104 人/a ）与相应的运输距离L i （km ）的乘积来计算

KZ KS KX [()]i A A A L =+⨯∑ （104 人·km /a ） （1－3）

式中，A KS ，A KX 分别为上、下行各区段的年客运量（百万人）。

按每天旅客列车对数N K 计算，则有

4KZ K K K 2365()/10i A N M L α=⨯⨯⨯∑ （104 人·km /a ） （1－4）

式中 N K —— 各类旅客列车每天的对数；

M K —— 各类旅客列车定员数（人）；

αK —— 客座利用率，可取0.85～0.90；

L i —— 各类旅客列车在规划线上的运行距离（km ）。

（三）货运密度

货运密度C M 是设计线（或区段）每公里的平均货物周转量

HZ M C C L

= [104 t ·km /（km ·a ）] （1－5） 式中 C HZ −−设计线或各区段的货物周转量（104 t ·km /a ）；

L −−设计线（或区段）的长度（km ）。

（四）货流比

设计线上、下行方向的货运量不均衡时，应区分为轻车方向和重车方向。货流比 λQZ