铁道工程-第一章 绪论PPT课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,一、什么是交通？什么是运输？,二、铁路的发展概况,三、铁路运输的性质,四、轨道在铁路运输中的地位和作用,五、轨道类型与发展,六、铁路运营条件与轨道结构的关系,第一章 绪论,内容提要,罗马帝国古迹“,Via Appia,（“,Appian Way”,，,亚必古道），路面用 大块熔岩（,lava blocks,）,铺砌而成。,一、什么是交通？什么是运输？,交通,是指从事旅客和货物运输及语言和图文传递的行业,，,包括,运输,和,邮电,两个方面，在国民经济中属于,第三产业,。,运输,是人和物借助交通工具的载运，产生有目的的空间位移，包括,铁路、公路、水路、航空和管道,等,五种方式，,邮电,包括邮政和电信两方面内容。,交通运输是经济发展的基本需要和先决条件,现代社会的生存基础和文明标志,社会经济的基础设施和重要纽带,现代工业的先驱和国民经济的先行部门,资源配置和宏观调控的重要工具,国土开发、城市和经济布局形成的重要因素，对促进社会分工、大工业发展和规模经济的形成，巩固国家的政治统一和加强国防建设，扩大国际经贸合作和人员往来发挥重要作用。,总之，交通运输具有重要的经济、社会、政治和国防意义。,每一个国家的经济地理环境和工业化程度不同，运输方式的构成也有差异。例如，在缺乏河流的内陆国家，就几乎没有水路运输；在工业化程度很低的国家，航空运输的比例比较低。就近代运输业发展的一段历史来看，船舶运输是较早使用的一种机械运输方式。,1807念，世界上第一艘轮船在北美哈德逊河下水，揭开了机械运输的新纪元。其后，各种运输工具相继问世。,1825念，世界上第一条铁路在英国正式通车。,1861年，第一条输油管道铺设。,1886年，以汽油为动力的汽车在德国问世。,1903年第一架飞机飞上了蓝天。,在经历了整整一个世纪后，五种新型运输工具奠定了以五种运输方式为基本格局的运输业。,现代交通运输分类,公 路,铁 路,航 空,水 运,管 道,运输方式的分类,运,输,方,式,水上运输,陆上运输,航空运输,管道运输,邮政运输,内河运输,海洋运输,沿海,近海,远洋,公路运输,铁路运输,边境运输,省间调剂运,港站场集散运输,国际铁路联运,供港铁路运输,国内及港铁路运输,河海运输,集装箱运输,大陆桥,运输,多式联合运输,古代运输方式,人力,畜力,风帆行船,现代运输方式,世界第一大油轮,82.6,万吨的诺克,耐维斯号,一、公路运输,设施：公路、公路车站和车辆,优点,：对于小、中批量商品的近距离运输，运费较便宜，而且经济；可以做到“,门到门,”（,doorto door)；,包装成本低,缺点,：,运输能力低；单位运费高；易遭偷盗；加剧拥挤与污染,二、铁路运输,设施：铁路、火车、车站及辅助设备,优点,：,运载能力较大，适用于大宗货物的集中、迅速运输；中、远距离运输时，,运费比较便宜；受气候条件的影响较小,；在轨道上运输，安全性好,缺点,：,灵活性差；对包装的要求较高；基建成本大,三、水上运输,设施：天然水道、港口和船舶,优点,：,高运输能力；低廉的单位运费,缺点,：,速度慢；路线迂回；受天气影响大，可靠性差,四、航空运输,设施：航空港、飞行器和航管设施,优点,：,速度快；,受地形条件限制小,缺点,：,运输成本高；运载量有限；受气候影响大,五、管道运输,管道是一种集运输工具和运输线路于一身的运输方式。采用管道运输，货物凭借高压气泵的压力在管道内移动，到达目的地,三种形式：液体管道、气体管道、浆质管道,优点,：,可全天候工作,；不需包装；单向运输；单位运营成本低,缺点,：,货物受限；机动灵活性小，初期投资大,现代运输方式,运输线路,运输工具,运价,时速,运量,水运,陆运,空运,河道,航海线,铁路,公路,航空线,船舶,海轮,火车,汽车,飞机,最低,居中,居中,最高,最慢,居中,居中,最快,大,居中,最小,各种交通运输的特点,二、铁路的发展概况,0,轨道交通的产生,1.,世界,铁路的发展历程：,初建时期：,1825,年,1870,年,筑路高潮时期：,1870,年,1913,年,基本稳定时期：,1913,年,19,世纪五十年代,恢复振兴时期：,19,世纪六十年代现在,2.,中国铁路的发展概况,3.,高速铁路,4.,重载铁路,人类的起源和水有关，两河流域文明、尼罗河文明、黄河文明,。早期的人类，在进入文明时代之前，就有了木筏、独木舟（公元前,1,万年）。,路上交通的困难：,其原因在于早期的人类无法解决陆上交通的最根本困难：运载物体与地面的摩擦力。,滚动摩擦远小于滑动摩擦，轮子的出现带来了路上交通的革命。,交通发展历史与人类文明发展历史相依相随,法国维希留教授说过：“,20,世纪欧洲的哲学史，基本上可以视为回应速度变迁冲击的历史，更简单的说，就是一部交通史。,美索布达米亚有关轮子最早记录的壁画（公元前,2600,）,（底格里斯和幼发拉底）,据推测，陆上交通根基的轮子出现在公元前,5000,年，在中国则出现在公元前,2800,年。,0.,轨道交通的产生,轨道交通最早的原型,古希腊人和古罗马人,武士跃下希腊战车进行战斗。注意连接马和车桥的挽绳。出自约公元前,500,年的一只希腊花瓶,罗马帝国时期战车模型,(,公元前,8,世纪雅典几何形花瓶上的战车,),轨道交通的产生,谁发明了铁路？,铁路并非是由一个人独自发明的,它凝聚了许多人的贡献,第一条轨道诞生于中世纪的矿山中，由木头铺设而成，,轨道固定在横列的木材（枕木）上,1600,年左右，第一批矿山轨道在英国出现,由于,科学技术水平的低下，轮子的出现并没有带来,翻天覆地的变化,，大宗货物的运输还依靠船运。最典型的例子：,中国的南北大运河,。,直到,17,、,18,世纪工业革命，动力机械出现了蒸汽机。有了驱动轮子的动力，出现了蒸汽火车，极大地促进了生产力的提高，则在短短,200,年超越了数千年人类历史的发展。,现代的高水平交通工业,未来的交通会是什么样子呢？,1705,年英国人汤姆斯,钮可门及其助手卡利发明了大气式蒸汽机，并于,1712,获得了稍加改进的蒸汽机的专利权；,1769,年 詹姆斯,瓦特改良钮可门的蒸汽机为“单动式蒸汽机”，,1782,年 瓦特改良蒸汽机为“联动式蒸汽机”,1785,年投入使用并得到了广泛的推广，使英国的纺织品产量在,20,多年内,(,从,1766,年到,1789,年,),增长了,5,倍，为市场提供了大量消费商品，加速了资金的积累，并对运输业提出了迫切要求；,1804,年，理查,特里维西克发明了第一台可实际运作的蒸汽机车；,1814,年,7,月,25,日，斯蒂芬森自己动手制作的第一台机车开始运行，取名“布鲁克（,Blucher,）,”号。这台机车有两个汽缸、一只,2.5,米长的锅炉，有凸缘的车轮防止打滑，而铁轨平缘的。它可以拉着,8,节矿车，载重,30,吨，以每小时,6.4,千米的速度前进。,（问题：噪音大，振动强，随时都有爆炸的可能；开动时，浓烟滚滚，车轮摩擦铁轨时火星四溅，车上的人满面烟尘，被颠的筋疲力尽。蒸汽机车在前进时不断从烟囱里冒出火来，把附近的树木都烧焦了,“火车”的由来。,（,1,）轨道交通的产生,1825,年,9,月,27,日史蒂芬孙亲自在,达林敦和斯托克顿,（,32km,）之间首次驾驶自己同别人合作制造的“旅行者号”进行铁路运输 ，并获得成功，这时情况已有了相当大的改善。“,旅行者号,”牵引着,6,节煤车，,20,节挤满乘客的车厢，载重达,90,吨，时速,15,英里。这一壮观场面吸引了众多的人前来观看。铁路两旁人山人海：还有人骑着马，打着彩旗走在火车前面开道。,随着一声鸣叫，它向全世界宣告了铁路时代的到来,。,轨道交通的产生,1829,年建成曼彻斯特利物浦铁路，用一种命名为“火箭”（,Rocket,）的机车，以每小时,36,英里的速度行驶。此后成为欧美各国设计和建筑铁路的顾问。 这列火车能以每小时,6,千米的速度牵引,8,辆装有,30,吨煤的货车，这是世界上最早当时最先进的火车。,史蒂芬孙也因而被誉为“,铁路机车之父,”， 又由于达林敦和斯托克顿铁路是世界上第一条铁路，史蒂芬孙也被称之为,“,铁路之父,”,。,城市轨道交通的产生,第一条城市间铁路线：,1829,年，英国曼利物浦曼彻斯特,第一条市郊铁路：,1838,年，伦敦市郊,第一条地铁线：,1863,年元月开通，伦敦，,6Km,，蒸汽驱动,第一条城市高架铁路：,1868,年，纽约的格林威治街，蒸汽,电力驱动列车的诞生,第一条电力驱动地铁：,1890,年，伦敦。随后，布达佩斯、格拉斯哥开通,第一条电力高架线：芝加哥，,1895,年,5,月,6,日运营，它用一台带电机车牵,引,1,2,台无动力拖车,美国第一个拥有电驱动地下铁道系统的城市是波士顿,1897,年,9,月特,里蒙特街上的电车线运营,该街隧道现仍使用；第二条电驱动地下铁道是,在华盛顿修建的。,动车组的出现,1897,年，芝加哥南部当局决定将高架铁路电气化，并与当时的工程技术专家,斯卜拉格（,Sprague,）,签订了合同。斯卜拉格做出的一个重要贡献就是,发明了多单元动车系统,。,在这种系统中，每辆车均有电机，但全部由第一辆车的驾驶员操纵。斯卜拉格在纽约的通用电气试验线上致力于这项工作。,1897,年,7,月，他在南部官员和工程师之前示范了由,6,辆车编组的列车。,1898,年,8,月，南部线淘汰掉了所有的蒸汽机车。,多单元列车的重要性体现为可以在不减少列车牵引力的条件下增大列车编组，因为每辆车具有动力。牵引力是重量与驱动轮数量的函数，在多单元系统，整个列车（而不是机车）的重量都施加于驱动轮对，故对每辆车来说，它可以有更大的加速度，从而可以增加列车平均速度，减少运营费用。,动车组的出现对于城市铁路的发展具有非凡的意义，目前世界上几乎所有的地铁均采用了这种驱动系统。,1.,世界,铁路的发展历程,初建时期,(1),世界第一条铁路建于,1825,年长,21km,，从英国大林顿,(Darlington),到斯托克顿,(Stockton),(2)1825,年，欧美比较发达国家纷纷修建铁路。,(3)1853,年，亚、非、拉地区开始出现了铁路。,(4),至,1870,年，世界铁路营业里程,21.0,万,km,。,筑路高潮时期,(1),铁路的绝大部分集中在英、美、德、法、俄五国。,(2) 19,世纪末叶，帝国主义国家在半殖民地地区开始修建铁路。,(3),世界每年平均修建铁路,20 000km,以上。,(4)1913,年世界铁路营业里程达到,110.4,万,km,。,1.,世界,铁路的发展历程,基本稳定时期,(1),铁路受两次世界大战破坏，到,1955,年才基本恢复旧貌。,(2),铁路受公路和航空运输的巨大冲击。,(3),世界铁路营业里程基本保持,130,万,km,。,1.,世界,铁路的发展历程,恢复振兴时期,(1),原因：铁路能源消耗较低；费用低；铁路运输安全稳定；新技术的应用使铁路优势显化，如速度提高、舒适度增强、最小追踪间隔时分减小等。,(2) 1964,年日本东海道新干线的开通，实现了与航空竟争的预期目的。,(3),到,90,年代末，世界铁路营业里程达到,140,多万,km,。,1.,世界,铁路的发展历程,(1),中国第一条营业铁路,上海吴淞铁路（,1876,年通车，,762mm,）；,(2),中国自办的第一条铁路,唐胥铁路（,1881,年通车，,1435mm,）；,(3),中国人自行设计和施工的第一条铁路干线,京张铁路（,1905.9.4,开工，,1909.8.11,建成，,10.2,通车，用银,500,万两）,(4),旧中国铁路（,1881-1949,）总共计,21800km,（台除外），发展速度慢，分布极不合理，设备简陋、标准低。,2.,中国铁路的发展概况,詹天佑,（,18611919,），,广东南海县人，是我国近代科学与工程技术史上的先驱，也是我国近代史上杰出的爱国知识分子。,19,世纪八十年代，他投身于中国铁路建设事业，曾主持过我国京张、川汉、粤汉等早期铁路的建设，为发展我国早期铁路建设事业呕心沥血，奋斗终生。特别是他主持的,京张铁路,的建成，震惊中外，显示了我国劳动人民的勤劳与智慧，振奋了民族精神，推动了铁路事业的发展。他在帝国主义列强面前不畏强暴，威武不屈，提出,“,各出所学、各尽所知，使国家不受外侮，以自立于地球之上,”,的口号，代表了炎黄子孙百折不挠、永不屈服的高尚民族气节，永为后世楷模。,应该记住的重要铁道先驱詹天佑,高速铁路的定义,关于高速铁路的定义存在争议,欧盟：是指在新建专用线上不低于,250km/h,的速度运行的铁路系统。在某些条件下，既有线经过改造，应用摆式列车达到,200km/h(,或稍低,),的运行速度，也可称为高速铁路。,UIC,：高速铁路是指商业平均运营速度达到,200km/h,的铁路系统。,其实，随着科学技术的发展，铁路速度的不断刷新，对于什么是高速铁路难以准确定义。,3.,高速铁路,高速铁路的基本情况,(1),高速铁路技术是铁路现代化的重要标志。,(2),第一条高速铁路：,1964,年,10,月,1,日通车的日本东海道新干线,(,东京,新大阪,),。,(3),高速铁路发展迅速，截至,2008,年,8,月，时速达到,200km/h,的高速铁路运营里程已经超过,15000km(,以,250km/h,计,),。,3.,高速铁路,日本列车,法国列车,德国列车,西班牙列车,日本高速铁路线路,法国高速铁路线路,德国高速铁路线路,西班牙高速铁路线路,高速铁路的两种体系,(1),现阶段主要使用的是轮轨体系。,(2),磁悬浮体系，节能但与既有线不兼容,。,磁悬浮列车是利用电磁系统产生的吸引或排斥力将车辆托起，使之悬浮于线路上，利用电磁力导向，使用直线电机将电能直接转换成推进力，推动列车前进。,与传统的铁路相比，磁悬浮铁路去除了轮轨接触，因而无刚体直接摩擦阻力，可获得比一般高速铁路更高的速度，目前试验速度已达,500km/h,以上；无机械振动与噪声；无环境污染；可获得高舒适度和平稳性；由于没有钢轨、车轮、机械传动和接触导电轨等摩擦部件，维修费用大为降低。,由于磁悬浮列车运行中所需电功率主要用来克服空气动力学阻力，其每公里能耗为一般高速列车的,21.4,64.3,，另外，磁悬浮列车还有爬坡、越障能力强，更有利于实现全自动化控制等优点。所以，磁悬浮铁路将成为未来客运交通中最具竞争力的一种交通工具。,从,1981,年英国伯明翰机场到火车站的第一条磁悬浮线开通，,1986,年西柏林,M-Bahn,磁悬浮试验线投入运营，日本的,HSST,系列磁悬浮列车的开发，以德、美、日等所研制的试验样车为先导，实用的磁悬浮列车已经进入了国际市场。,磁悬浮列车欣赏。,德国的磁浮列车,日本的磁浮列车,上海的磁浮列车,上海的磁浮列车,世界高速铁路的发展,进入,20,世纪,70,年代，由于能源危机、环境污染、交通安全等问题的困扰，人们重新审视了人类生存与发展的途径，世界普遍接受,可持续发展,的战略思想，将社会发展的概念从简单的经济增长拓展到经济、社会、资源环境协调发展的新高度。,1994,年我国国务院常务会讨论并通过了,中国,21,世纪议程,中国,21,世纪人口、环境与发展白皮书,，将可持续发展列入,21,世纪发展的重要议程。,“,十五,”,期间我国已将,可持续发展,战略向实施阶段全面推进。,2000,年,联合国召开,“,可持续发展,世界首脑会议,”,，充分体现了国际社会和各国政府对,可持续发展,的强烈关注。,由于近代铁路运输具有速度高、运能大、能耗低、污染轻、占地少和安全性好等一系列突出优势（三种运输方式的比较见表,1,1,），人们重新认识了铁路运输的价值。,1964,年，日本建成东京大阪的东海道新干线，全长,515km,，最高运营速度,210km/h,。,1975,年，日本建成大阪福冈的山阳新干线，全长,554km,，最高运营速度,270km/h,。,1976,年，英国在伦敦布列斯特之间开行,200km/h,的高速列车。,1977,年，德国在慕尼黑奥格斯堡之间开行,200m/h,的高速列车。,1982,年，日本建成大宫新泻的上越新干线，全长,270km,，最高运营速度,240km/h,。,世界高速铁路发展历程大致如下,1983,年，法国建成巴黎里昂的东南干线，全长,417km,。,1985,年，德国开始实施曼海姆斯图加特、汉诺威维尔茨堡的高速铁路计划；法国东南干线的电气化延伸至格拉诺布尔；日本建成上野盛冈的东北新干线，全长,493km,，最高运营速度,240km/h,。,1986,年，比利时、荷兰、德国和英国决定联合修建高速铁路网。,1988,年，德国,ICE,高速列车创造了,406km/h,的速度记录。,1989,年，法国大西洋高速新干线北部支线投入运营。,1990,年，法国,TGV,高速列车创造了,515.3km/h,的速度记录。,1991,年，德国建成曼海姆斯图加特高速铁路，全长,105km,；俄罗斯开始修建圣彼得堡莫斯科高速铁路，设计速度为,350km/h,。,1992,年，西班牙建成马德里塞尔维亚高速铁路，全长,471km,，采用,AVE,高速列车，最高运营速度为,270km/h,；德国建成汉诺威维尔茨堡高速铁路，全长,327km,；意大利建成罗马佛罗伦萨高速铁路，全长,262km,，设计最高运营速度,250300 km/h,，采用自行研制的摆式列车。,1994,年，英吉利海峡隧道高速铁路建成，高速列车从法国巴黎直通英国伦敦；法国大巴黎区外环线建成，全长,104km,，使北线、东南线、大西洋线连成一个高速铁路网；欧盟通过泛欧高速铁路网规划。,1995,年，韩国汉城釜山高速铁路开工。,1996,年，美国开始修建佛罗里达州坦帕观光公园奥兰多机场迈阿密机场和东北走廊波斯顿纽约华盛顿高速铁路。,1997,年，日本长野新干线投入运营，最高运营速度,260km/h,。,1998,年，西班牙马德里巴塞罗那高速铁路开工建设，全长,605km,，设计列车运营速度为,250350 km,；比利时布鲁塞尔里尔高速铁路建成通车，全长,83km,；德国柏林汉诺威高速铁路建成通车，全长,172km,。,1999,年，中国台湾台北高雄高速铁路开工建设，全长,345km,。,2002,年，中国建成第一条设计时速,200km/h,的客运专线秦沈客运专线，“中华之星”电动车组在山海关绥中北试验段创造了,321.5km/h,的中国铁路第一速。,2004,年，我国国务院常务会议讨论并原则通过了,中长期铁路网规划,，建设客运专线是规划最主要内容。根据,中长期铁路网规划,，到,2020,年，我国铁路主要通道将建设客运专线,1.2,万,km,以上，环渤海地区、长江三角洲地区、珠江三角洲地区将建设城际客运系统，同时既有线提速改造达到,2,万,km,，形成我国铁路快速客运网。实现,2000km,左右范围内朝发夕至、,4000km,左右范围内一日到达。,根据我国铁路客运专线网规划，到,2020,年，将初步形成“,四纵四横,”的客运专线网，旅客列车运行时速达到,200km,以上。,“四纵”即：,北京上海：全长约,1318km,，纵贯京津沪三市和冀鲁皖苏四省，连接环渤海和长江三角洲两大经济区。,北京武汉广州深圳：全长约,2260km,，连接华北和华南地区。,北京沈阳哈尔滨（含沈阳,-,大连）：全长约,1700 km,，连接东北和关内地区。,杭州宁波福州深圳：全长约,1600km,，连接长江三角洲、珠江三角洲和东南沿海地区。,“四横”即：,徐州郑州兰州：全长约,1400km,，连接西北和华东地区。,杭州南昌长沙：全长约,880km,，连接华中和华东地区。,青岛石家庄太原：全长约,770km,，连接华北和华东地区。,宁汉蓉（南京武汉重庆成都）：全长约,1600km,，连接西南和华东地区。,客运专线规划线路图,建成客运专线,1,万公里，形成,“,四纵四横,”,为骨架的快速客运网。,宁汉蓉专线,京沪专线,京广专线,京哈专线,杭甬深专线,徐兰专线,杭长专线,青太专线,建成都市圈和城市带内快速客运系统,2000,公里左右。,环渤海地区,长江三角洲地区,珠江三角洲地区,地区快速客运系统规划图,1.,京沪客运专线,京沪铁路通道纵贯我国东部京津沪三市和冀鲁皖苏四省，连接环渤海和长江三角洲两大经济区域，吸引区土地面积占全国的,6.5%,，人口占全国的,25.8%,，国内生产总值占全国的,40.4%,，是我国经济和社会相对发达的地区。,1.,京沪客运专线,既有京沪铁路主要承担东北、华北地区与华东地区客货交流任务，是我国客货流密集、能力紧张的运输通道之一。,该线运输能力长期处于饱和状态，成为地区经济发展的制约因素。,扩大京沪铁路通道运输能力，根本措施是新建客运专线，实现客货分线运输。,1.,京沪客运专线,新建京沪客运专线走向大体与既有京沪铁路平行，自北京经天津、济南、徐州、蚌埠、南京至上海，全长约,1300km,。,速度目标值,300km/h,，基础工程预留,350km/h,条件。,2.,京广客运专线,修建京广客运专线，实现客货分线运输，客货运输能力将大大提高，有效缓解京广通道运输能力紧张状况，对于加强华北、华中地区与珠江三角洲地区的联系与交流，促进区域经济协调发展，不断满足人们对铁路运输数量和运输质量的需求，具有重要意义。线建成后，北京至广州的旅行时间可由目前的,20h,左右缩短至,10h,以内。,2.,京广客运专线,京广客运专线走向大体与既有京广铁路平行，自北京经石家庄、郑州、武汉、长沙、衡阳至广州，全长约,2230km,。,速度目标值,200km/h,以上。,最近国家已批准该项目武广段可研报告，将先期建设武汉新广州站,967km,。目前该项目已经在紧锣密鼓的建设中。,2.,京广客运专线,武广段运量预测：,单向区段客流密度如下：,近期,2018,年 远期,2028,年,武汉岳阳,4200,万人,5100,万人,岳阳长沙,4500,万人,5400,万人,长沙衡阳,6200,万人,7500,万人,衡阳韶关,5600,万人,6500,万人,韶关花都,6000,万人,7050,万人,2.,京广客运专线,武广段主要技术标准：,最小曲线半径：,7000,米,最大坡度：,20,到发线有效长：,700,米,电动车组,列车运行自动控制，正向,3,分追踪列车间隔,综合调度集中,武广段线路概况：,线路穿越南岭瑶山山脉，地质复杂，其余地段河沟网状分布，采空区、岩溶和软土为主要不良地质。,全线桥梁长,420,公里，隧道长,165,公里，桥隧占线路长度的,60%,。,2.,京广客运专线,武广段主要技术方案：,岳阳、长沙、株洲、郴州、衡阳、韶关采用新设车站方案。,引入武汉枢纽采用新武汉客站，引入广州枢纽采用新广州客站。,武汉、新广州设动车段，新长沙设动车技术整备所。,2.,京广客运专线,2.,京广客运专线,武广段投资估算：,工程总投资,690,亿元,(,不含花都至新广州站和武汉至乌龙泉两段投资,),。,财务内部收益率,7.98%,。,投资回收期,6,年。,3.,京哈客运专线,(,含沈阳大连段,),修建京哈客运专线，实现客货分线运输，将有效缓解京哈通道运输能力紧张状况，对于加强东北与关内广大地区的联系与交流，促进区域经济协调发展，具有重要意义。,专线建成后，北京至哈尔滨的旅行时间可由目前的,12km,左右缩短至,6km,以内。,京哈客运专线走向大体上与既有京哈铁路平行，自北京经天津、秦皇岛、沈阳、长春至哈尔滨,(,含沈阳至大连段,),，全长约,1800km,。,预测,2015,年客车,120,对。,速度目标值,200km/h,以上，电动车组，列车运行自动控制。,3.,京哈客运专线,(,含沈阳大连段,),目前，建成了秦沈段客运专线，完成了京秦段提速改造，已形成京秦沈快速客运通道。,2020,年前，将逐步建设天津至秦皇岛段和大连沈阳哈尔滨段客运专线。,3.,京哈客运专线,(,含沈阳大连段,),4.,杭甬深客运专线,建设杭甬深客运专线，对于增强上海的幅射作用，缩短浙江、福建、广东间的铁路运输距离，加强长江三角洲与珠江三角洲之间的经济联系，充分发挥东南沿海经济带区位、港口、开放和资源优势，具有重要意义。,4.,杭甬深客运专线,预测客货运量：,近期,2018,年 远期,2028,年,温福段客车,35,对,45,对,温福段货运量,828,万吨,1114,万吨,福厦段客车,60,对,72,对,福厦段货运量,689,万吨,882,万吨,分段速度目标,160,、,200km/h,及以上。,计划分段、分期组织建设。,“十一五”期间建成杭州厦门段。,将先期建设温福铁路和福厦铁路。,温福铁路国家已批复可研报告，工程总投资,174.8,亿元。目前正准备开工建设。,福厦铁路国家已批复项目建议书。,4.,杭甬深客运专线,5.,徐兰客运专线,已建成运营的宁西铁路虽可起到一定分流作用，但随着宝兰复线的建成投产以及西延铁路扩能、西安至重庆铁路增建第二线工程的建设，难以有效缓解运输能力紧张状况。,修建徐州至兰州客运专线，实现客货分线运输，对于扩大陆桥通道运输能力，加强华北、华东与西北、西南等省市的客货交流，增强陆桥通道的灵活性，具有重要意义。,5.,徐兰客运专线,徐兰客运专线自徐州经郑州、洛阳、西安、宝鸡至兰州，全长约,1400km,，线路走向大体上与既有陇海铁路平行。速度目标值,200km/h,以上。,预测,2015,年客车,106,对。,国家已批复该项目郑西段可研报告，将先期建设郑州至西安段,458km,，目前已经开工建设。,2020,年前，建成徐州至郑州段和西安至兰州段客运专线。,郑西段运量预测：,近期,2018,年单向区段客流密度郑州洛阳,4200,万人，洛阳西安,4000,万人；,远期,2028,年单向区段客流密度郑州洛阳,5800,万人，洛阳西安,5300,万人。,5.,徐兰客运专线,5.,徐兰客运专线,郑西段主要技术标准：,最小曲线半径：,7000m,正线间距：,5m,最大坡度：,20,到发线有效长：,700m,电动车组,列车运行自动控制,综合调度集中,郑西段工程概况：,主要地形特征为丘陵、黄土台塬和渭河盆地，煤矿采空区和湿陷性黄土为主要不良地质。,全线桥隧占线路长度的,68%,。,5.,徐兰客运专线,5.,徐兰客运专线,郑西段主要技术方案：,引入郑州枢纽初期利用既有郑州站，结合京广客运专线建设，规划在郑州新区建新客站。,线路经洛阳、三门峡采用新建客站方案。,引入西安枢纽采用新建西安北站，与西安站合理分工，适应旅客运输需求。,郑州、西安设动车技术整备所。,5.,徐兰客运专线,郑西段投资估算：,工程总投资,342,亿元,(,不含西安北站,),。,财务内部收益率,6.27%,。,投资回收期,16.94,年。,6.,杭长客运专线,杭长客运专线自杭州经金华、鹰潭、南昌至长沙，线路走向大体上与既有浙赣铁路平行，全长约,880km,。速度目标,200km/h,以上，电动车组，列车运行自动控制。,预测,2015,年客车,110,对。,7.,青太客运专线,既有青岛至太原铁路，途经济南、德州、石家庄三市，由胶济、石德、石太铁路构成，是煤运南通道的重要组成部分，也是山西省对外运输的重要通道。,目前该通道运输能力已经饱和，,36%,的区段通过能力利用率已超过,90%,，个别区段达到了,100,%,。而且石太铁路受地形条件限制，旅客列车提速困难，运输质量难以提高。,7.,青太客运专线,预测青太客运专线,2015,年客车,70,对。专线自青岛经济南、石家庄至太原，线路走向大体上与既有胶济、石德、石太铁路平行，全长约,770km,。速度目标,200 km/h,以上，电动车组，列车运行自动控制。,国家已批复该项目石太段可研报告，将先期建设石家庄至太原段,205km,，目前已经开工建设。,2020,年前，建成青岛至石家庄段客运专线。,8.,宁汉蓉客运专线,宁汉蓉铁路通道目前武汉至重庆、成都的绕行距离长，运行速度慢。通道上既有线路大部分为单线，能力利用已经饱和，不能适应客货运输需要。打通这一通道、提高运行速度非常必要。,8.,宁汉蓉客运专线,近期由南京至合肥、合肥至武汉铁路、汉丹线、襄渝线、遂渝线和达成线构成。,适时修建武汉宜昌涪陵重庆成都快速客运通道。,分段速度目标,160,200km/h,。,8.,宁汉蓉客运专线,国家已批准该项目大部分区段可研报告，在建宜万铁路的基础上，将对达成、襄渝、汉丹线进行复线改造，新建武汉合肥南京铁路,483km,。,这些区段将陆续开工建设。,9.,环渤海圈铁路快速客运系统,北京、天津为环渤海圈中心城市，均为直辖市，人口都在,1000,万人以上。两地旅游资源丰富。不同的经济结构，使其存在着很大的经济互补性。,随着环渤海经济圈的崛起和京津经济一体化的逐步实施，异地就业、异地居住将非常普遍，两大城市经济联系越来越紧密，人员交往越来越活跃，城际交通任务十分繁重。,环渤海圈铁路快速客运系统以北京、天津为中心，北京天津为主轴进行建设，形成对外辐射通路。,2010,年以前，建成京津塘城际客运铁路。,京津段由北京枢纽北京南站引出，经亦庄、永乐至天津，全长,115km,。速度目标,200km/h,以上，电动车组，列车运行自动控制。,京津段国家已批准可研报告，目前已经开工建设。,9.,环渤海圈铁路快速客运系统,京津段单向区段最大客流密度预测：,近期,2015,年,2320,万人、远期,2025,年,3280,万人。,远景规划年输送能力单向,6000,万人以上。,9.,环渤海圈铁路快速客运系统,京津段主要技术标准：,最小曲线半径：,5500,米,最大坡度：,20,到发线有效长：,700,米,电动车组,列车运行自动控制,综合调度集中,9.,环渤海圈铁路快速客运系统,京津段主要线路特征：,线路所经地区主要为冲洪积平原、冲积平原及滨海平原，地形平坦开阔。,线路存在软土、松软土等不良地质现象。,桥隧长度占线路总长约,70%,。,9.,环渤海圈铁路快速客运系统,京津段投资估算：,工程总投资,112.2,亿元。,财务内部收益率,6.61%,。,投资回收期,16.01,年。,9.,环渤海圈铁路快速客运系统,长江三角洲铁路快速客运系统以上海、南京、杭州为中心，上海南京，上海杭州为主轴，杭州绍兴宁波等为辅助线进行建设，逐步形成连接沪宁杭周边重要城镇的城际客运铁路网络。,2010,年以前，建成宁沪杭城际客运铁路。,10.,长江三角洲铁路快速客运系统,宁沪杭城际客运铁路的走向基本与沪宁、沪杭铁路一致，全长,450km,。所经地区地形开阔，地势平坦。不良地质条件以软土为主。速度目标,200 km/h,，电动车组，列车运行自动控制。,2005,年开工建设宁沪杭城际铁路。,10.,长江三角洲铁路快速客运系统,既有广深铁路建成四线后，仍难以满足快速增长的运量需求。建设珠江三角洲铁路快速客运系统，对于加强珠江三角洲地区之间及其与香港、澳门特区的交流与合作，进一步提升香港、澳门特别行政区的国际竞争力具有十分重要的意义。,10.,珠江三角洲铁路快速客运系统,珠江三角洲铁路快速客运系统以广州、深圳、珠海为中心，广深、广珠两条城际客运铁路为主轴进行建设，逐步向整个珠江三角洲经济区辐射。,2010,年以前，首先建设广深、广珠城际客运铁路。,10.,珠江三角洲铁路快速客运系统,广深城际客运铁路全长约,140km,，广珠城际客运铁路全长约,130km,，速度目标,200km/h,及以上，电动车组，列车运行自动控制。,广珠城际国家已批复立项报告。,广深城际已列入,2005,年新开工项目。,10.,珠江三角洲铁路快速客运系统,2005,年国际重载协会,(IHHA),对重载铁路的定义,凡符合下列条件之二者，即为重载铁路：,(1),经常定期开行或准备开行总重,8 000,吨的单元或组合列车。,(,单元：一台机车牵引几个车厢。组合：机车几个车厢机车几个车厢,串起来,),。,(2),在长度不小于,150 km,的线路区段上，年运量超过,4 000,万吨。,(3),轴重,(,或计划轴重,),为,27t,及以上者。,3.,重载铁路,世界重载铁路的发展,世界铁路运输业在提高列车速度和发展高速铁路的同时，,20,世纪,60,年代，重载铁路运输也获得长足的发展，成为铁路现代化的又一发展方向。,铁路重载运输的主要特点是充分利用铁路设施的综合能力，扩大列车编组长度，大幅提高列车牵引总重（,5000t,以上），从而增强运输能力，提高运输效率，并降低运输成本。,重载运输适宜于诸如煤炭、矿石等大宗货物的长距离集中运输，在美国、加拿大、澳大利亚、南非、巴西、俄罗斯和中国等一些幅员辽阔、资源丰富的国家发展尤为迅速。,3.,重载铁路,1967,年,10,月，美国诺克福西方铁路公司（,N&W,现已归入诺克福南方铁路公司）在韦尔什朴次茅斯间,250km,线路上，开行了全长,6500,m,、总重,44066,t,的重载列车。该列车由,500,辆煤车编组而成，并由,6,台内燃机车分别位于列车头部和中部进行牵引。,1996,年,5,月,28,日，澳大利亚在纽曼山海德兰港铁路线上，试验开行了全长,5892,m,、总重,72191,t,（铁矿石净重为,57309t,）的重载列车。该列车由,10,台,Dash-8,内燃机车牵引,540,辆货车,(,列车编组形式为：,3,台机车,135,辆货车,2,台机车,135,辆货车,2,台机车,135,辆货车,2,台机车,135,辆货车,1,台机车,),，试验列车平均速度为,57.8km/h,，最高速度达,75km/h,，创造了重载列车的世界记录。,3.,重载铁路,20,世纪,90,年代初，我国建成第一条重载铁路大秦运煤专线，开行,6000,t,重载列车，最大列车总重达,10000,t,。随后在京沪、京广、京哈等重要干线普遍开行了,5000t,重载列车。大秦线西起山西大同，东至河北秦皇岛，全长,653,公里，承担着全国,6,大电网、,10,大钢铁公司和,6000,多家工矿企业的生产用煤和出口煤炭运输任务，煤炭运量占全国铁路煤炭总运量近七分之一。,我国铁路货运的市场占有份额达,54.6%,。美国铁路货运市场的份额保持在,40%,的水平。加拿大、澳大利亚、巴西和南非等国的重载铁路都取得了良好的经济效益，并在交通运输业中占有重要地位。,3.,重载铁路,美国重载机车,西班牙重载机车,路网欠发达，装备水平低，与世界发达国家铁路之间存在不小的差距。,从路网密度看，按人口计算，我国每万人拥有铁路,0.57,公里，仅为美国的,10%,，日本的,35%,，英国的,20%,，德国的,13%,，法国的,11%,，俄罗斯的,9%,，人均只有,5.6,厘米，不及半根铅笔长。,按国土面积计算，我国每万平方公里有铁路,77.5,km,，仅为美国,26.6,、日本,14.5,、法国,14.4,、英国,11,、德国,7.7,、印度,40,。,我国铁路是世界上最繁忙的铁路，据,1998,年统计，换算运输密度高达,2777.9,10,4,tkm/km,，远高于世界第二位的俄罗斯（,1391.410,4,tkm/km,），分别是日本、美国、法国、德国的,2.0,倍、,2.9,倍、,8.6,倍和,8.9,倍。,我国铁路运输概况,运输负荷重，运输能力紧，不适应国民经济和社会发展的需要。,长期以来，铁路投资比重偏低，与国民经济发展的需要很不适应。据统计，铁路固定资产投资占,GDP,的比重由,1985,年的,1.2,下降为,2005,年的,0.7,；从,1998,年到,2005,年，我国,GDP,年均递增,9.6,，而同期铁路营业里程年均递增不足,2,。近几年，尽管我国铁路部门采用强力措施，实现以,6,%,的世界铁路营运里程，完成了世界铁路,25,%,的运输工作量，运输密度为世界之最，但,“,一票难求,”,、,“,一车难装,”,的现象依然随处可见，时代列车仍唱着,“,瓶颈制约,”,的老歌。因此，要解决铁路发展滞后的问题，尽快适应国民经济和社会发展要求，铁路小发展不行，慢发展不行，必须大发展、快发展。,我国铁路运输概况,三、铁路运输的性质,（一）铁路运输的性质与特点：,铁路具有运量大、速度较快、能耗低、运价低、安全可靠、对环境污染小以及全天候运输等优点，,铁路是国家重要的基础设施，大众化交通工具，在综合交通体系中占有重要地位。铁路为经济和社会的全面、协调、可持续发展，发挥着更加有效的促进作用,；,独立的物质生产部门；,铁路运输对于远程的大宗货物及人流具有运输量大， 在各种运输方式的协作配合、合理分工的条件下，能安全、舒适、快捷地满足运输要求，以适应国民经济的发展等特点；,铁路运输的生产过程只改变运输对象的场所，属于空间变化，其产量用人公里或吨公里衡量,。,（三）铁道工程的构成,铁道工程是由轨道、路基、桥梁、隧道构成的异质结构体，将这些结构体连成有机整体的是线路。铁道工程学科重点研究铁路线路、轨道、路基的设计理论、方法和技术，并研究与桥梁、隧道等基础工程的接口关系。,（四）铁路建设的基本程序,预可行性研究,可行性研究,初步设计,施工图,工程施工和设备安装,验交投产，正式运营,后评估,（五）线路设计中应遵循的规程和规范,铁路线路设计规范,线规,铁道轨道设计规范、铁路路基设计规范,新建时速,200-250,（,300-350,）公里客运专线设计暂行规定,高速暂规,铁路技术管理规程,技规,铁路线路修理规则,修规,列车牵引力计算规程、铁路车站和枢纽设计规范,四、轨道在铁路运输中的地位和作用,完成铁路运输所需专业：机车、车辆、工务、车务、电务、通信信号、运输调度等。,有车必有路： 轨道是铁路运输的基础，作为机车车辆荷载的承载结构和导向系统，轨道结构状态的优劣直接影响到行车的安全性和舒适度。,针对不同的运输条件、列车运行速度、运行工况等，采用不同等级和类型的轨道结构。,五、轨道类型与发展,公元前,400,多年前的古希腊和罗马时代，便有了最早的轨道,两条凹槽形式的道路。（减小摩擦力）,现代铁路的起源可追溯到,16,世纪的德国和英格兰，木槽,1630,年，木槽轨道得到了大量应用（运送煤炭），钉铁皮,1767,年，铁皮薄，易破，铸铁轨,1800,年，铸铁轨两端支撑于石头上，已能运行,2-3t,的马拉车辆,1803,年以后，分别出现了矩形截面、,T,型截面的锻铁轨（,1825,的世界第一条铁路就采用了这种轨）,此后不断出现了各种形式的金属轨，如,形轨、双头轨等，直到现在的使用形状的钢轨,一、轨道结构的形成和发展,