鐵路選線設計大連交通大學土木與安全工程學院E-mail：haifeng-bai@163.comMobilePhone2013版)第一章鐵路能力與建設標準學習要求：了解鐵路客貨運量的相關參數(shù)；熟悉鐵路主要技術標準的含義；重點掌握通過能力和輸送能力的計算；理解客貨運量的意義，設計年度的概念和意義，鐵路主要技術標準對工程和運營的主要影響。主要內容：鐵路運量鐵路通過能力與輸送能力鐵路等級與主要技術標準新建與改建鐵路，設計前必須進行經(jīng)濟調查，以明確設計線的政治、國防和經(jīng)濟意義，確定設計線在鐵路網(wǎng)中的地位和作用；并提供鐵路總體設計和各種設施設計所需要的客貨運量資料?？拓涍\量的重要意義如下：

1．客貨運量是設計鐵路能力的依據(jù)。

2．客貨運量是評價鐵路經(jīng)濟效益的基礎。

3．客貨運量是影響線路方案取舍的重要因素。

§1.1鐵路運量與設計年度1.1.1客貨運量的意義

客貨運量在鐵路設計中具有重要作用。

（1）若調查或預測的客貨運量偏大，則鐵路標準偏高，技術裝備能力也偏高，投資較大的方案中選，增大投資；（2）若實際運量偏小，則鐵路運營后，鐵路能力閑置，投資浪費，而運營收入偏少，鐵路投資效益必然降低；（3）若調查或預測的運量偏小，雖初期投資省，但鐵路運營后，能力會很快飽和，引起鐵路過早改建，追加投資增大，也不經(jīng)濟合理。因此，鐵路設計必須十分重視客貨運量的調查和預測工作。

設計線的吸引范圍是設計線吸引客貨運量的區(qū)域界限，設計線客貨運量的調查和預測，都是在吸引范圍內進行的。吸引范圍直通吸引范圍地方吸引范圍

1.1.2客貨運量的調查和預測設計線客貨運量的確定，首先要劃定設計線的吸引范圍，然后在吸引范圍內進行經(jīng)濟調查，以確定近期的客貨運量，并根據(jù)吸引范圍的建設規(guī)劃和經(jīng)濟統(tǒng)計資料，預測遠期的客貨運量。1.劃定吸引范圍（1）直通吸引范圍

直通吸引范圍是路網(wǎng)中客貨運量通過本設計線運送有利的區(qū)域范圍。圖1-1直通吸引范圍圖確定原則依據(jù)鐵路運價的里程定價性質，直通吸引范圍按等距離原則確定，即在直通吸引范圍內的運量，通過設計線的運程要比其他路徑短?？紤]因素1）充分利用鐵路能力富余的線路；2）直通列車牽引定數(shù)的歸一性；3）充分利用空車，減少排空運輸。（2）地方吸引范圍

地方吸引范圍是在設計線經(jīng)行地區(qū)內，客貨運量要由設計線運送有利的區(qū)域范圍。運量包括運出、運入和在本線裝卸的貨物。圖1-2地方吸引范圍圖確定原則地方吸引范圍按運量由設計線運送運價最低（運距最短）的原則確定。考慮因素1）設計線與鄰接鐵路的經(jīng)濟據(jù)點；2）公路、水運的布局與運價情況；3）貨流方向不同路徑的運價、倒裝次數(shù)及運送時間等。直通貨運量可根據(jù)國家計劃部門制定的地區(qū)間物資交流規(guī)劃，分析直通吸引范圍內的物資供求情況，分上、下行匯總得到；地方貨運量可按產銷運平衡法，估算各運輸物品的鐵路運量；遠期運量的預測多結合近期調查運量，并比照條件接近的既有鐵路，用曲線擬合的方法估算。2.貨運量的調查和預測圖1-3貨流示意圖

（3）客運量的調查和預測直通客運量占客運總量的比重一般并不很大，可進行客流的典型調查，找出直通客流量和地方客流量的比值，根據(jù)地方客運量估算直通客運量。地方客運量與吸引范圍內的人口總數(shù)、工礦企業(yè)職工人數(shù)比重、人均收入、內遷工廠多少、早期移民數(shù)量、旅游地多少等因素有關?？捎贸塑嚶剩咳嗣磕甑钠骄塑嚧螖?shù)）或多元回歸法預測。將客流量匯總后，可按每列車定員估算旅客列車數(shù)；亦可比照和設計線條件相近的既有線，擬定設計線的旅客列車數(shù)。

貨運量C是設計線或(區(qū)段）一年內單方向需要運輸?shù)呢浳飮崝?shù)，應按設計線（或區(qū)段）分上、下行分別由下式計算：1.1.3鐵路選線設計所需要的運量參數(shù)1.貨運量式中Ci——某種貨物的年貨運量。貨物周轉轉量CHZ是設計線線（或區(qū)區(qū)段）一一年內所所完成的的貨運工工作量，，可由單單方向一一年內各各種貨運運量Ci（104t/a）與相應應的運輸輸距離Li（km）按下式式計算：：侯月線5000噸重載列車2.貨物周轉轉量3.貨運密度度貨運密度度CM是設計線線(或區(qū)段)每km的平均貨貨物周轉轉量：式中L—設計線(或區(qū)段)的長度(km)。4.貨流比設計線上上、下行行方向的的貨運量量不均衡衡時，應應區(qū)分為為輕車方方向和重重車方向向。貨流比λQZ是輕車方方向貨運運量CQ與重車方方向貨運運量CZ的比值，，即零擔列車車是運送地地方零散散貨物的的列車，，在中間間站辦理理零擔貨貨物的裝裝卸，一一般運行行于一個個區(qū)段內內。5.貨運波動動系數(shù)由于生產產和消費費的季節(jié)節(jié)性等原原因。設設計線的的貨運量量在一年年內各月月份并不不相等。。一年內內最大的的月貨運運量和全全年月平平均貨運運量的比比值稱為為貨運波波動系數(shù)數(shù)，以β表示。設設計線必必須能完完成運量量最大月月份的運運輸任務務，所以以在計算算鐵路能能力時，，應考慮慮貨運波波動系數(shù)數(shù)的影響響。6.零擔、摘掛掛、快運貨貨物和旅客客列車摘掛列車是運送地方方整車貨物物的列車，，在中間站站辦理貨車車甩掛和到到貨場取送送車作業(yè)，，一般運行行于一個區(qū)區(qū)段內?？爝\貨物列列車是運送鮮活活或易腐貨貨物的列車車，為縮短短旅途時間間，這種列列車很少停停站，其他他普通貨物物列車要停停站待避，，使其不停停車通過。。旅客列車是運送旅客客的列車。。這些列車的的對數(shù)，應應根據(jù)經(jīng)濟濟調查資料料分析確定定。設計線交付付運營后，，客貨運量量是隨著國國民經(jīng)濟的的發(fā)展逐年年增長的，，設計線的的能力必須須與之適應應。上述運運量參數(shù)，，也需分設設計年度提提供。1.1.4設計年度鐵路的設計計年度一般般應分為近近期、遠兩兩期。近期期、遠期分分別為鐵路路交付運營營后第五年年和第十年年。必要時時，也可增增加初期，，初期為交交付運營后后第三年。。各期運量量均采用預預測運量。。鐵路線下基基礎設施和和不易改、、擴建的建建筑物和設設備的建筑筑物和設備備，應按遠遠期運量和和運輸性質質設計，并并適應長遠遠發(fā)展的要要求；對于于易改、擴擴建的建筑筑物和設備備，宜按近近期運量和和運輸性質質設計，并并考慮預留留遠期發(fā)展展條件。隨運輸需求求變化增減減的機車、、車輛等運運營設備，，可按交付付運營后第第三年或第第五年的運運量進行設設計。體現(xiàn)20世紀90年代設計、、筑路水平平的西南大大動脈南昆昆鐵路，東東起南寧，，西至昆明明，北接紅紅果，全長長898公里，為國國家I級干線電氣氣化鐵路。。南昆鐵路設設計年輸送送能力，近近期1000萬噸，遠期期2000至3000萬噸。南昆昆鐵路1997年開通運營營,2001年大部分區(qū)區(qū)段平圖能能力利用率率達到94％，能力己己處于飽和和狀態(tài)。1.1.5客貨運量調調查不準確確或設計年年度過短帶帶來的問題題多年來，我我國許多干干線鐵路一一直處在不不停地改、、擴建之中中，這些改改、擴建工工程包括增增加車站、、雙線插入入、局部復復線、軟化化坡度、通通信信號改改造、增建建第二線或或電氣化等等各種方式式。1．南昆鐵路路造成南昆線線能力飽和和，急需改改建的原因因主要是由由于運量調調查的不準準確和設計計年度過短短造成。圖1-4南昆鐵路走向示意圖2．西康鐵路路2001年1月8日，全長267.49公里的西安安—安康國家I級電氣化鐵鐵路干線開開通運營。。該線預留留雙線，一一次建成電電氣化。年年設計能力力貨運量2000萬t，日均客車車8對。西康鐵路2001年1月開通運營營當年，限限制區(qū)段的的平圖能力力利用率已已達到100％，需要開開放原設計計預留的車車站。西康康線設計預預測運量近近期2005年為1245萬t，遠期2010年為1500萬t，實際開通通兩年2002年已達到1400萬t。圖1-5全長18.46km的秦嶺隧道1994年5月，全長498.19km的寶雞—中衛(wèi)電電氣化化鐵路路干線線開通通。寶中線線設計計預測測運量量近期期2000年為1028萬t，遠期期2005年為1500萬t，實際際運量量2000年達到到1499萬t，2002年達到到1954萬t。3．寶中中鐵路路圖1-6寶中鐵路走向示意圖浙贛鐵鐵路全全長942km起于杭杭州站站，止止于湖湖南株株洲，，橫跨跨浙、、贛、、湘三三省。。浙贛贛鐵路路自20世紀80年代初初開始始，對對既有有線增增設會會讓站站、雙雙插、、結合合整治治水害害進行行復線線改造造，于于1997年全部部復線線正式式開通通。浙贛復復線金金華至至株洲洲段設設計預預測運運量近近期2000年為2670萬t，遠期期2005年為3800萬t，實際際運量量2000年為3510萬t，2002年已達達到3797萬t。4．浙浙贛贛鐵鐵路路圖1-7浙贛鐵路電氣化改造實例圖

以上上實實例例都都是是按按原原規(guī)規(guī)范范規(guī)規(guī)定定的的近近期期為為交交付付運運營營后后第第5年，，遠遠期期為為交交付付運運營營后后第第10年作作為為設設計計年年度度。。但但是是近近年年來來隨隨著著國國民民經(jīng)經(jīng)濟濟快快速速增增長長，，對對鐵鐵路路運運輸輸需需求求急急劇劇增增加加。。為為適適應應運運量量的的增增長長，，鐵鐵路路頻頻繁繁改改建建、、擴擴建建，，不不僅僅增增加加施施工工費費用用和和施施工工對對運運營營的的干干擾擾，，而而且且影影響響鐵鐵路路的的正正常常運運輸輸效效率率的的發(fā)發(fā)揮揮。。為適適應應國國民民經(jīng)經(jīng)濟濟快快速速發(fā)發(fā)展展的的需需要要，，節(jié)節(jié)約約投投資資，，避避免免建建成成的的鐵鐵路路頻頻繁繁改改造造而而影影響響鐵鐵路路正正常常運運輸輸，，提提高高鐵鐵路路運運輸輸?shù)牡姆談召|質量量，，力力求求達達到到鐵鐵路路建建設設項項目目綜綜合合投投資資效效益益最最佳佳，，新新規(guī)規(guī)范范對對原原““設設計計年年度度””內內容容進進行行了了修修訂訂。?！?.2鐵路通過能力力與輸送能力力鐵路能力指通過能力和和輸送能力。。通過能力與與輸送能力是是鐵路本身具具備的設計能能力；要求鐵鐵路完成的運運輸任務，稱稱為需要的能力。限制通過能力力因素：區(qū)間、車站、、機務設備、、給水和供電電設備。能力設計方法法：一般是根據(jù)區(qū)區(qū)間通過能力力來設計其他他設備的能力力，使之相互互協(xié)調，且均均不小于區(qū)間間通過能力。。1.4.1列車運行圖列車運行圖是表示列車運運行情況的示示意圖，它是是組織鐵路各各部門共同完完成國家運輸輸任務的基礎礎。圖1-8單線非平行運運行圖列車運行圖能能反映列車運運行的狀況，，當列車停車車時會出現(xiàn)會讓和待避避兩種運行情情況。圖1-9單線鐵路列列車會讓、、待避示意意圖列車車次和和上、下行行的規(guī)定：：進京方向或或是支線開開往干線、、干線開往往樞紐則稱稱為上行方方向，相應應的上行列列車車次為為偶數(shù)(雙數(shù))；反之離京京方向或是是從干線開開往支線、、樞紐開往往干線被稱稱為下行方方向，相應應的下行的的列車車次次為奇數(shù)(單數(shù))。圖1-10單線非平行行運行圖圖1-11單線平行成成對運行圖圖在鐵路運營營中，采用用非平行運運行圖。在鐵路設計計中，采用用平行成對對運行圖，，便于直接接計算通過過能力。K228例如：某些些列車在運運行途中會會因為線路路上下行的的改變而改改變車次。。如K228/225、K226/227次，是運行行蘭州到廣廣州區(qū)間內內的，從蘭蘭州始發(fā)是是開向北京京的，所以以上行車次次為K228次，車經(jīng)停停鄭州后開開始向離京京方向行駛駛，改為下下行，所以以車次同時時改為K225次；反之車車次分別為為K226、K227次。同時在在改車次前前后的區(qū)間間內，車次次自成一對對。K225K226K227K228現(xiàn)場識別上上下行方向向的方法根據(jù)里程標識識別我國單線鐵路路的里程標都都設置在順里里程增大方向向的左側，因因此面向的是是里程增大方方向就是下行行方向，反之之是上行方向向。雙線鐵路路有時兩側都都設有里程標標，同樣里程程增大方向為為下行方向，，反之是上行行方向。根據(jù)鋼軌內側側標記為養(yǎng)護維修方方便，每公里里鋼軌都在左左內側每25m都打有軌號。。有縫線路標標在接頭以后后第二個軌枕枕空內；無縫縫線路標在相相應每25m的軌枕空內。。軌號是增大大的即為下行行方向，減小小為上行方向向。我國現(xiàn)有干線線鐵路名稱大大多為下行方方向。下行下行下行下行下行圖1-12現(xiàn)場識別上下行行方向的方法法1.4.2列車運行速度度是指普通貨物物（旅客）列列車在區(qū)段內內運行，按所所有中間車站站不停車通過過所計算的區(qū)區(qū)段平均速度度，可由牽引引計算得到。。1．旅客列車設設計行車速度度它是根據(jù)運輸輸需求、鐵路路等級、正線線數(shù)目、地形形條件及機車車類型、線路路平縱斷面運運營條件所確確定的旅客列列車行車速度度。是確定設設計線各種與與客車速度有有關的建筑物物和設備標準準的基本參數(shù)數(shù)，是最高行車速度度。2．走行速度VZ鐵路等級III旅客列車設計行車速度160、140、120120、100、80表1-1旅客列車設計計行車速度是指普通貨物物（或旅客））列車在區(qū)段段內運行，計計入中間車站站停車的起停停附加時分和和中間車站停停車時分所計計算的區(qū)段平平均速度。3．技術速度VJS是指普通貨物物（或旅客））列車在區(qū)段段內運行，計計入中間車站站停車的起停停附加時分所所計算的區(qū)段段平均速度，，也可由牽引引計算得到。。4．旅行(區(qū)段)速度VL圖1-13列車進站速度度-時間曲線單線鐵路通過過能力按平行行成對運行圖圖考慮，用一一對普通貨物物列車占用區(qū)區(qū)間的總時分分(稱運行圖周期期TZ)來計算，它包包括一對列車車在區(qū)間的往往、返走行時時分tW、tF和兩端車站接接發(fā)列車的作作業(yè)間隔時分分tB、tH。單線平行成對對運行圖的通通過能力N可用下式計算算：1.4.3平行運行圖區(qū)區(qū)間通過能力力計算鐵路每晝夜可可以通過的列列車對數(shù)(雙線為每一方方向的列車數(shù)數(shù))稱為通過能力。1.單線鐵路通過過能力圖1-14平行成對運行圖周期(對/d)式中：1440——每一晝夜的分分鐘數(shù)；TT—日均綜合維修修“天窗”時時間(min)：電力牽引取取90min，內燃牽引取取60min；tW、tF—站(區(qū))間往、返走行行時分(min)，與站間距離離、平縱斷面面情況、牽引引質量以及機機車類型和制制動條件等因因素有關，可可通過牽引計計算獲得；tB—對向列車不同同時到達的間間隔時分(min)，即一列車到到達車站中心心起到對向列列車到達或通通過車站中心心的最小間隔隔時分；tH—車站會會車間間隔時時分(min)，即一一列車車到達達或通通過車車站中中心起起到該該車站站向原原區(qū)間間發(fā)出出另一一列車車時的的最小小間隔隔時分分。tB和tH與車站站信聯(lián)聯(lián)閉類類型、、股道道數(shù)目目和作作業(yè)性性質等等因素素有關關，選選線設設計時時，可可采用用表1-2數(shù)據(jù)。閉塞方式tBtH電氣路簽（牌）5～63～4半自動閉塞4～62～3自動閉塞3～51～2自動閉塞與調度集中3～50.5～1.0表1-2車站作業(yè)業(yè)間隔時時分（min）全線(或區(qū)段)的各個站站間，其其站間距距離、行行車速度度各不相相同，車車站間隔隔時分也也不相同同，故一一對直通通貨物列列車在各各站間的的運行圖圖周期也也互有差差異，各各站間的的通過能能力也有有大有小小。運行行圖周期期值最大大的站間間，通過過能力最最小，全全線(或區(qū)段)的通過能能力要受受到它的的控制，，稱為控制站間間。全線(或區(qū)段)的通過能能力，應應按控制制站間的的運行圖圖周期計計算。(列/d)式中TT——日均綜合合維修“天窗””時間（min）：電力力牽引取取120min，內燃牽引取取70min；t——普通貨物列車車站間單方向向走行時分(min)；tL——同向列列車連連發(fā)間間隔時時分(min)：若前前后列列車都都通過過前方方鄰接接車站站，則則tL＝4～6min；若前前一列列車通通過后后一列列車停停站，，則tL＝2～3min。2.雙線鐵鐵路通通過能能力（1）半自動動閉塞塞采用半半自動動閉塞塞時，，同向向列車車可連連發(fā)運運行，，通過過能力力N為：圖1-15-1雙線平行行運行圖圖采用自動動閉塞時時，同向向列車可可追蹤運運行，通通過能力力N為：(列/d)式中I—同向列車車追蹤間間隔時分分，其數(shù)數(shù)值根據(jù)據(jù)運營條條件決定定，一般般采用I＝8～10min。通過能力力計算取取值到小小數(shù)點后后一位。。以列數(shù)數(shù)表示時時，不足足1列舍去；；以對數(shù)數(shù)表示時時，不足足0.5對者舍去去，大于于等于0.5對者按0.5對取值。（2）自動閉塞圖1-15-2雙線平行運行行圖式中NH—折算的普通貨貨物列車對數(shù)數(shù)(對／d)；Gj—普通貨物列車車凈載；β—貨運波動系數(shù)數(shù)，由經(jīng)濟調調查確定，通通常可取1.15。1.4.4鐵路輸送能力力鐵路輸送能力力是鐵路單方向向每年能運送送的貨物噸數(shù)數(shù)。設計線各各設計年度的的輸送能力不不應小于經(jīng)濟濟調查得到的的相應年度的的貨運量。輸送能力C可用下式計算算式中NPT、NKH、NL、NZ—普通貨物、快快運貨物、零零擔、摘掛列列車對數(shù)(對／d)；μKH、μL、μZ—快運貨物、零零擔、摘掛列列車的貨物質質量與普通貨貨物列車的貨貨物質量的比比值，稱為滿軸系數(shù)，其值可根據(jù)據(jù)設計線具體體的情況擬定定，一般取μKH＝0.75，μL＝0.5，μZ＝0.75。折算的普通貨貨物列車對數(shù)數(shù)NH為：(對／d)普通貨物列車車對數(shù)NPT用下式求得：：(對／d)式中N—通過能力(對／d)；α—通過能力儲備備系數(shù)，單線線α＝0.20，雙線α＝0.15；εK、εKH、εL、εZ—旅客、快貨、、零擔、摘掛掛列車的扣除除系數(shù)。綜合兩式得：：(對／d)扣除系數(shù)是開行1對（或1列）旅客、快快貨、零擔、、摘掛列車，，在平行運行行圖上占用的的時間與1對（或1列）普通貨物物列車占用時時間的比值。。正線數(shù)目閉塞方式旅客列車快貨列車零擔列車摘掛列車附注單線自動1.01.01.5～2.01.3～1.5追蹤系數(shù)為0.5半自動1.1～～2.01.3～1.5雙線自動I=102.0～2.32.03.0～4.02.0～3.0NZ〉3時，取相應的低限值I=82.3～～4.52.5～3.5半自動1.3～～3.01.5～2.0表1-3扣除系數(shù)§1.3高速鐵路運輸輸能力1.3.1高速鐵路通過過能力影響因素：運輸模式、行行車速度、列列車種類、停停站次數(shù)及時時間、運行圖圖鋪畫方式、、站間距離、、天窗設置等等。計算方法-扣除系數(shù)法：：定義：是沿用傳統(tǒng)的的平行運行圖圖通過能力計計算法，以一一種列車占用用能力為標準準，確定其他他列車與該標標準列車在能能力占用中的的當量關系（（計扣除系數(shù)數(shù)），從而將將不同列車的的能力占用歸歸一化為標準準列車的數(shù)量量，確定出通通過能力的理理論計算值。。扣除系數(shù)的類類別：高速列車扣除除系數(shù)εG,，中速列車扣除除系數(shù)εZK。1.高速客運專線線鐵路平圖區(qū)區(qū)間通過能力力估算TT—日均綜合維修修“天窗”時間間（min）：取240~360min；I—同向列車追追蹤間隔時時間（min）；S—客運區(qū)段長長度（km）；V—客運專線鐵鐵路列車運運行速度（（km/h）;TW—列車運行圖圖無效時間間（min），包括非非客運時段段、三角區(qū)區(qū)時段等。。εG—高速列車扣扣除系數(shù)，，一般取1.4~1.6；2.全高速旅客客列車非平平圖區(qū)間通通過能力估估算3.不同速度等等級列車混混合運行的的非平圖區(qū)區(qū)間通過能能力估算1.3.2高速鐵路客客運能力一列旅客列列車的年運運量AL(萬人/a）為式中βK—月間客流波波動系；αL—列車平均定定員，人/列；長編組組按1200人，短編組組按按600人考考慮慮；；φZ—列車車平平均均載載客客率率。。根據(jù)據(jù)不不同同種種類類旅旅客客列列車車的的年年輸輸送送能能力力，，推推算算全全年年客客運運總總能能力力AN（1）全全高高速速列列車車運運行行的的線線路路輸輸送送能能力力：：式中中NG—高速速列列車車的的區(qū)區(qū)間間最最大大通通過過能能力力；；KS—區(qū)間間通通過過能能力力使使用用系系數(shù)數(shù)，，一一般般取取0.9；—一列高高速速列列車車的的年年輸輸送送能能力力。。式中中NG1、NZK、NPK—高速速、、中中速速和和普普通通列列車車的的通通過過能能力力；；、、、—一列高高速速、、中中速速和和普普通通列列車車年年輸輸送送能能力力。。（2）不不同同速速度度等等級級列列車車混混運運的的線線路路輸輸送送能能力力：：1.3.3高速速鐵鐵路路通通過過能能力力的的利利用用高速速鐵鐵路路通通過過能能力力的的利利用用與與常常規(guī)規(guī)鐵鐵路路有有較較大大的的不不同同，，主主要要表表現(xiàn)現(xiàn)在在：：（1）旅旅客客出出行行的的規(guī)規(guī)律律性性特特征征，，會會形形成成客客流流高高峰峰、、平平峰峰及及低低谷谷時時段段，，造造成成高高速速鐵鐵路路晝晝夜夜能能力力利利用用的的不不均均衡衡性性。。（2）理理論論上上，，高高速速鐵鐵路路運運行行圖圖可可以以鋪鋪畫畫較較多多的的列列車車運運行行線線，，而而實實際際上上，，各各條條運運行行線線因因所所處處的的實實際際時時段段不不同同，，所所能能吸吸引引并并完完成成的的旅旅客客輸輸送送量量大大不不相相同同；；（3）高速鐵鐵路整體體形成的的實際輸輸送能力力與理論論計算能能力間差差異較大大，為完完成同樣樣的旅客客輸送量量，高速速鐵路通通常需要要更大的的后備能能力；（4）由于高高速鐵路路有長、、短線能能力之分分，在運運程較大大的客流流區(qū)段特特別是高高、中速速列車共共線運行行的區(qū)段段，往往往出現(xiàn)長長線能力力相對不不足與段段現(xiàn)能力力相對富富余并存存的現(xiàn)象象，長線線能力可可分段使使用，轉轉化為短短線能力力，而短短線能力力卻不能能組合為為長線能能力。鐵路等級級是根據(jù)鐵鐵路線在在鐵路網(wǎng)網(wǎng)中的作作用、性性質和遠遠期客貨貨運量，，以及最最大軸重重和列車車行車速速度等條條件，對對鐵路劃劃定的級級別。鐵路等級級是鐵路基基本標準準，是確確定技術術標準和和設備類類型的依依據(jù)。設計鐵路路時需先先確定鐵鐵路等級級，然后后選定其其他主要要技術標標準和各各種運輸輸裝備的的類型。?！?.4鐵路等級級與主要要技術標標準1.4.1鐵路等級級在于體現(xiàn)現(xiàn)國家對對各級鐵鐵路的運運營質量量和運行行安全等等不同要要求，有有區(qū)別地地規(guī)劃不不同鐵路路的運輸輸能力，，制定相相應的技技術標準準。1.鐵路等級級劃分的的意義2.劃分鐵鐵路等等級的的依據(jù)據(jù)（1）機車車車輛輛軸重重軸重是是確定定設計計荷載載標準準的主主要依依據(jù)。。目前，，我國國普通通機車車車輛輛軸重重一般般為21~23t，25t軸重僅僅在大大秦線線上有有所采采用；；軸重重對各各級鐵鐵路的的影響響是相相通的的，故故不以以軸重重作為為劃分分鐵路路等級級的依依據(jù)。。（2）列車車運行行的最最高速速度最高行行車速速度是是確定定最小小曲線線半徑徑、緩緩和曲曲線長長度、、夾直直線和和圓曲曲線最最小長長度以以及豎豎曲線線半徑徑等標標準的的主要要技術術參數(shù)數(shù)，也也是去去頂軌軌道類類型的的主要要依據(jù)據(jù)之一一。提高鐵鐵路運運輸質質量是是鐵路路發(fā)展展的主主要宗宗旨。。貨運鐵鐵路-提高貨貨運通通過能能力；；客運運鐵路路-提高旅客客列車的的行車速速度；客客貨共線線鐵路-兼顧通過過能力與與旅客列列車的行行車速度度。（3）年客貨貨運量年客貨運運量是鐵鐵路能力力設計的的主要依依據(jù)，對對設計線線路的工工程投資資、運輸輸成本和和運輸收收入有很很大影響響。（4）線路意意義及路路網(wǎng)作用用3.劃分鐵路路等級的的方法鐵路分類類：根據(jù)運輸輸性質的的不同，，將鐵路路分為客運專線線鐵路、、客貨共共線鐵路路和貨運運專線鐵鐵路三類。鐵路分級級：根據(jù)鐵路路在路網(wǎng)網(wǎng)中的作作用、性性質、主主要運輸輸任務、、旅客列列車設計計行車速速度和客客貨運量量劃分為為七級。。分級以最最高設計計速度為為標準。。（1）客運專專線鐵路路鐵路網(wǎng)中中專門（（或主要要）用于于旅客運運輸、列列車在主主要區(qū)間間能以200km/h及以上速速度運行行的標準準軌距鐵鐵路，稱稱之為客運專線線鐵路。1）高速鐵鐵路：在客運專專線網(wǎng)路路中起骨骨干作用用，或最最高設計計行車速速度為250km/h及以上的的客運專專線鐵路路。2）快速鐵鐵路：在客運專專線網(wǎng)路路中起聯(lián)聯(lián)絡、輔輔助作用用，為區(qū)區(qū)域或地地區(qū)服務務且最高高設計行行車速度度不高于于250km/h的客運專專線鐵路路。包括快速客運運干線和和城際鐵鐵路（2）客貨共共線鐵路路鐵路網(wǎng)中中客貨列列車共線線運行、、旅客列列車設計計行車速速度不大大于160km/h、貨物列列車設計計行車速速度不大大于120km/h的標準軌軌距鐵路路，稱之之為客貨共線線鐵路。新建和改改建客貨貨共線鐵鐵路（或或區(qū)段））的等級級，應根根據(jù)其在在鐵路網(wǎng)網(wǎng)中的作作用、性性質、旅旅客列車車設計行行車速度度和客貨貨運量按按下列規(guī)規(guī)定確定定：I級鐵路鐵路網(wǎng)中中起骨干干作用的的鐵路，，或近期期年客貨貨運量大大于或等等于20Mt者；II級鐵路鐵路網(wǎng)中中起聯(lián)絡絡、輔助助作用的的鐵路，，或近期期年客貨貨運量小小于20Mt且大于或或等于10Mt者；III級鐵路為某一地地區(qū)或企企業(yè)服務務的鐵路路，近期期年客貨貨運量小小于10Mt者且大于于或等于于5Mt者；IV級鐵路為某一地地區(qū)或企企業(yè)服務務的鐵路路，近期期年客貨貨運量小小于5Mt者。1.4.2鐵路主要要技術標標準鐵路主要要技術標標準是指對鐵鐵路輸送送能力、、工程造造價、運運營效率率、運行行安全和和經(jīng)濟效效益以及及其他有有關技術術條件有有顯著影影響的基本標準準和設備備類型?！毒€規(guī)》中規(guī)定各各級鐵路路的主要要技術標標準有：：正線數(shù)目目、限制制坡度、、最小曲曲線半徑徑、到發(fā)發(fā)線有效效長度、、牽引種種類、機機車類型型、牽引引質量、、閉塞方方式、列車運行行控制方方式、運運輸調度度方式和機車交交路。（3）貨貨運運專專線線鐵鐵路路鐵路路網(wǎng)網(wǎng)中中專專門門（（或或主主要要））用用于于貨貨物物運運輸輸，，軸軸重重25t及以以上上、、列列車車牽牽引引重重量量10000t及以以上上、、年年輸輸送送能能力力1億噸噸及及以以上上的的標標準準軌軌距距鐵鐵路路，，稱稱之之為為貨運運專專線線鐵鐵路路。。主要要技技術術標標準準，，應應根根據(jù)據(jù)遠遠期期運運量量或或國國家家要要求求的的年年輸輸送送能能力力、、客客車車對對數(shù)數(shù)和和確確定定的的鐵鐵路路等等級級在在設設計計中中經(jīng)經(jīng)綜綜合合比比選選后后確確定定。。鐵路路輸輸送送能能力力由由貨貨物物列列車車牽牽引引噸噸數(shù)數(shù)和和通通過過能能力力決決定定，，并并受受列列車車運運行行速速度度的的影影響響。。工程程標標準準(固定定設設備備標標準準)：包括括正線線數(shù)數(shù)目目、、限限制制坡坡度度、、最最小小曲曲線線半半徑徑、、到到發(fā)發(fā)線線有有效效長長度度等，，建建成成后后很很難難改改變變；；技術術裝裝備備類類型型：：包括括牽引引種種類類、、機機車車類類型型、、牽牽引引質質量量、、機機車車交交路路、、閉閉塞塞類類型型、、列列車車運運行行控控制制方方式式、、行行車車指指揮揮方方式式和和追追蹤蹤列列車車最最小小間間隔隔時時分分等，可隨隨著運量量的增長長逐步進進行更新新改造。。正線數(shù)目目是指連接接并貫穿穿車站的的線路的的數(shù)目。。按正線線數(shù)目可可把鐵路路分為單單線鐵路路、雙線線鐵路和和多線鐵鐵路。（1）單線鐵路路是區(qū)間只只有一條條正線的的鐵路，，同時或或同一閉閉塞分區(qū)區(qū)內，同同時只允允許一列列列車運運行，列列車交會會或越行行只能在在車站進進行。（2）雙線鐵路路是區(qū)間有有兩條正正線的鐵鐵路，可可分上下下行線行行車，但但同一時時間或同同一閉塞塞分區(qū)內內，同時時只允許許一列列列車運行行，單線和雙雙線鐵路路的通過過能力懸懸殊。單單線半自自動閉塞塞鐵路的的N約為42~48對/d；雙線自自動閉塞塞則為144~180對/d。而雙線線的投資資比兩條條平行單單線少約約30％，旅行行速度比比單線高高30％，運輸輸費用低低20％?？梢娨?，運量大的的線路修修建雙線線是經(jīng)濟濟的。1.正線數(shù)目目《線規(guī)》規(guī)定：新新建鐵路路近期年年客貨運運量分別別大于或或等于35Mt的平原、、丘陵地地區(qū)和大大于或等等于30Mt的山區(qū)，，宜一次次修建；；遠期年客客貨運量量達到上上述標準準者，其其正線數(shù)數(shù)目宜按按雙線設設計，分分期實施施；遠期年客客貨運量量雖末達達到上述述標準，，但按國國家要求求的年輸輸送能力力和客車車對數(shù)折折算的年年客貨運運量大于于或等于于30Mt時，宜預預留雙線線。2.最大坡度度（限制制坡度））最大坡度度是鐵路線線路縱斷斷面坡度度允許采采用的最最大值。。影響因素素：線路走向向、線路路長度和和車站分分布，而而且直接接影響行行車安全全、行車車速度、、運輸能能力、工工程投資資、運營營支出和和經(jīng)濟效效益，是是鐵路全全局性技技術標準準。（1）客貨共線線鐵路：線路最最大坡度度是由貨貨物列車車運行要要求確定定的，單單機牽引引地段的的最大坡坡度，又又稱為限制坡度度。限制坡坡度是單單機牽引引普通貨貨物列車車，在持持續(xù)上坡坡道上，，最終以以機車計計算速度度等速運運行的坡坡度。（2）客運專線線鐵路：線路最最大坡度度允許值值可根據(jù)據(jù)運輸組組織模式式和地形形條件確確定，而而不受高高速列車車質量的的限制。。最小曲線線半徑是設計線線采用的的曲線半半徑最小小值。影響因素素：行車安全全、旅客客舒適等等行車質質量指標標，而且且影響行行車速度度、運行行時間等等運營技技術指標標和工程程投資、、運營支支出和經(jīng)經(jīng)濟效益益等經(jīng)濟濟指標。。3.最小曲線半徑徑到發(fā)線有效長長度是車站到發(fā)線線能停放貨物物列車而不影影響相鄰股道道作業(yè)的最大大長度。(1)客貨共線鐵路路：對貨物列車長長度起限制作作用，影響列列車對數(shù)、運運能和運行指指標，對工程程投資、運輸輸成本等經(jīng)濟濟指標有較大大影響。4.到發(fā)線有效長長度到發(fā)線有效長長度為出站信信號機（警沖沖標）至另一一端出站信號號機或警沖標標距離最短的的長度。貨物列車到發(fā)發(fā)線有效長度度應根據(jù)運輸輸需求和貨物物列車長度確確定，且宜與與鄰接線路的的貨物列車到到發(fā)線有效長長度相協(xié)調，，并應采用1050、850、750、650m等系列值。圖1-16到發(fā)線有效長長度計算圖5.牽引種類電力牽引內燃牽引蒸汽牽引機車牽引動力類別（2）客運專線鐵鐵路：必須滿足最長長到發(fā)列車停停車的需要。。到發(fā)線有效長長度由站臺長度、、安全防護距距離、警沖標標至絕緣節(jié)的的距離組成。通常不不小于650m。牽引種類是指機車牽引引動力或動車車組動力的類類別。蒸汽機車構造造簡單，造價價低廉，熱效效率低，每40~60km需設置給水站站，機車整備備時間長，利利用率低，機機車功率小，，輸送能力低低，乘務員工工作條件差。。1988年12在大同機車廠廠停產，2005年12月在內蒙集通通線上正式停停運，標志著著我國干線鐵鐵路蒸汽時代代的結束。（1）蒸汽牽引電力機車熱效效率高，火力力發(fā)電為14%~18%，水力發(fā)電可可達60%，整備一次走走行距離長，，機車功率大大、速度高、、牽引力大，，利用率高。。除噪聲外，，不污染環(huán)境境，且工作條條件好。與內內燃機車相比比，機車造價價低，但需用用接觸網(wǎng)供電電，機車獨立立性稍差，且且投資大。（2）內燃牽引內燃機車熱效效率高達22%~28%。機車不需供供電設備，獨獨立性好。但但需消耗液體體燃料，機車車構造復雜、、造價較高。。高溫、高海海拔地區(qū)牽引引功率降低，，使用效率低低。（3）電力牽引機車（動車組組）類型系指同一牽引引種類中機車車或動車組的的不同型號。。影響因素：鐵路運輸能力力、行車速度度、運營條件件及工程與運運輸經(jīng)濟等指指標。機車類型的選選配：應根據(jù)牽引種種類、牽引質質量、列車設設計行車速度度等運輸需求求，按照與線線路平、縱斷斷面技術標準準相協(xié)調的原原則，結合車車站分布，經(jīng)經(jīng)技術經(jīng)濟比比選確定。6.機車（動車組組）類型韶山1型韶山3型韶山4型韶山5型韶山6型韶山7C型韶山7D型韶山8型東風7型東風4E型東風8型韶山9型東風7型東風10D型東風9型東風10F型東風11型牽引質量就是機車牽引引的整列列車車質量，也稱稱牽引噸數(shù)。線路（或區(qū)區(qū)段）方向上上規(guī)定的列車車牽引質量標標準，常稱為為牽引定數(shù)。影響因素：（1）貨流條件：影響牽引質量量的大小。（2）機車牽引能能力和限制制坡度：對特定最大大坡度的設設計線路，，車輛載重重能力和機機車牽引能能力成正比比，提高牽牽引定數(shù)的的根本途徑徑是提高牽牽引能力。。（3）到發(fā)現(xiàn)有效效長度：限制牽引質質量的大小小。（4）軌道結構強強度：限制每延米米牽引質量量。7.牽引質量電氣路簽是在一個區(qū)區(qū)間兩端的的車站上，，各裝設一一個路簽機機，彼此間間有電氣鎖鎖閉關系。。列車進入入?yún)^(qū)間的憑憑證是配屬屬于該區(qū)間間的路簽。。電氣路簽簽閉塞在我我國干線已已不用。8.閉塞方式鐵路為了保保證行車安安全、提高高運輸效率率，利用信信號設備等等來管理列列車在區(qū)間間運行的方方法，稱為為閉塞方式。閉塞方式式?jīng)Q定車站站作業(yè)間隔隔時分，從從而影響通通過能力。。（1）人工閉塞塞人工閉塞半自動閉塞自動閉塞閉塞方式半自動閉塞塞是閉塞機與與信號機發(fā)發(fā)生聯(lián)鎖作作用的一種種閉塞裝置置。由人工工辦理閉塞塞手續(xù)，列列車憑信號號顯示發(fā)車車后，出站站信號機自自動關閉的的閉塞方法法。其特征為：站間或區(qū)間間只準走行一一列車；人人工辦理閉塞塞手續(xù)；人工工確認列車完完整到達和人人工恢復閉塞塞。采用半自自動閉塞時，，因列車進入入?yún)^(qū)間憑證是是信號機的顯顯示，省去了了向司機遞交交路簽的時間間，縮短車站站作業(yè)時分，，提高了通過過能力。（2）半自動閉塞塞圖1-17半自動閉塞示示意圖自動閉塞是根根據(jù)列車運行行及有關閉塞塞分區(qū)狀態(tài)自自動變換信號號顯示，而司司機憑信號行行車的閉塞方方法。其特征為：把把站間劃分為為若干閉塞分分區(qū)，有分區(qū)區(qū)占用檢查設設備，