鐵路運(yùn)輸高科技第1頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月

（一）高速鐵路

一般認(rèn)為列車運(yùn)行的最高速度在每小時(shí)200公里以上的鐵路，就可以叫做高速鐵路。第2頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月高速鐵路有幾個(gè)基本要求：首先，線路多為復(fù)線。其次，站間距離不能短。第三，線路曲線半徑和坡度的大小，決定了這條線路的最高速度。因此，高速鐵路的線路盡可能平直。第3頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第四，高速鐵路不僅行車速度高，而且行車密度也大。為了避免干擾，保證安全，高速鐵路的道口都是采用立交，而且鐵路兩側(cè)用柵欄防護(hù)，以防人、畜上路。第五，高速旅客列車一般采用電動(dòng)車組。第六，高速列車應(yīng)設(shè)計(jì)為流線型，而且整個(gè)列車構(gòu)成一個(gè)流線型整體。第4頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第七，高速列車要有強(qiáng)大的制動(dòng)能力，確保在一定的制動(dòng)距離內(nèi)能夠停下來。目前世界各國的高速列車，一般是采用新型制動(dòng)裝置以提高制動(dòng)能力，同時(shí)又適當(dāng)延長制動(dòng)距離。第5頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第八，列車是根據(jù)信號的顯示來運(yùn)行的，脫離了信號，安全毫無保證。一般的色燈信號顯示距離在1000米左右，如遇大霧等不良天氣，則能見度更差，而且行車速度高時(shí)，確認(rèn)地面信號很困難，因而不能適應(yīng)高速行車的要求。為了保證行車的安全，高速列車均需安裝列車自動(dòng)控制裝置，以電腦來代替人腦，自動(dòng)控制列車的運(yùn)行速度和停車、起動(dòng)。第6頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月以下是幾個(gè)主要國家的高速鐵路發(fā)展情況法國TGV第7頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月運(yùn)行于巴黎-里昂高速鐵路第8頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第9頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月德國ICE第10頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第11頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月日本高速新干線鐵路網(wǎng)第12頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第13頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月比利時(shí)高速鐵路示意圖第14頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月高速鐵路與公路、航空相比，其主要技術(shù)優(yōu)勢表現(xiàn)在：1）速度快、旅行時(shí)間短。2）行車密度高、運(yùn)量大。3）高速列車乘座舒適性好。4）土地占用面積小。5）能耗低。第16頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月6）環(huán)境污染小。7)外部運(yùn)輸成本低。8)列車運(yùn)行準(zhǔn)點(diǎn)。9)安全可靠。10)不受氣候影響，全天候運(yùn)行。11)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益好。第17頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月截至2010年底我國開通運(yùn)營的高速鐵路：時(shí)速350公里的5條：京津高速鐵路

2008年8月1日

120公里

（北京至天津，全程運(yùn)行時(shí)間30分）武廣高速鐵路

2009年12月26日1069公里

（武漢至廣州，全程運(yùn)行時(shí)間3小時(shí)16分）鄭西高速鐵路

2010年2月6日

505公里

（鄭州至西安，全程運(yùn)行時(shí)間1小時(shí)58分）

第18頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月滬寧高速鐵路

2010年7月1日

301公里

（上海至南京，全程運(yùn)行時(shí)間1小時(shí)13分）

滬杭高速鐵路

2010年10月1日

202公里

（上海至杭州，全程運(yùn)行時(shí)間45分）

第19頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月時(shí)速200公里以上的12條（其中時(shí)速250公里的10條，時(shí)速220公里的1條，時(shí)速200公里的1條）：合寧高速鐵路

2008年4月18日

156公里

（合肥至南京，全程運(yùn)行時(shí)間54分）膠濟(jì)高速鐵路

2008年12月20日

393公里

（青島至濟(jì)南，全程運(yùn)行時(shí)間2小時(shí)15分）

第20頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月石太高速鐵路

2009年4月1日

231公里

（石家莊至太原，全程運(yùn)行時(shí)間1小時(shí)06分）合武高速鐵路

2009年4月1日

364公里

（合肥至武漢，全程運(yùn)行時(shí)間2小時(shí)）甬臺溫高速鐵路2009年9月28日

275公里

（寧波至臺州至溫州，全程運(yùn)行時(shí)間1小時(shí)13分）

第21頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月溫福高速鐵路

2009年9月28日

294公里

（溫州至福州，全程運(yùn)行時(shí)間1小時(shí)26分）福廈高速鐵路

2010年4月26日

226公里

（福州至廈門，全程運(yùn)行時(shí)間1小時(shí)11分）成灌高速鐵路

2010年5月12日

65公里

（成都至都江堰，時(shí)速220公里）

第22頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月昌九高速鐵路

2010年9月20日

135公里

（南昌至九江，全程運(yùn)行時(shí)間45分）長吉城際鐵路

2010年12月30日

111公里

（長春到吉林，全程運(yùn)行29分）

海南東環(huán)鐵路

2010年12月30日308公里

（?？谥寥齺?，全程運(yùn)行1小時(shí)30分）

廣珠城際鐵路

2011年1月7日

144公里

（廣州至珠海，全程運(yùn)行41分，時(shí)速200公里）

第23頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月目前我國已開通運(yùn)營的高速鐵路共8358公里（不含臺灣地區(qū)），其中新建5149公里標(biāo)志著我國鐵路建設(shè)已進(jìn)入高科技時(shí)代高速鐵路技術(shù)是當(dāng)代世界鐵路的一項(xiàng)重大技術(shù)成就，它集中地反映了一個(gè)國家鐵路牽引動(dòng)力、線路結(jié)構(gòu)、運(yùn)行控制、運(yùn)輸組織和經(jīng)營管理等方面的技術(shù)進(jìn)步，也體現(xiàn)了一個(gè)國家的科技和工業(yè)水平。高速鐵路在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密集的地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益突出。第24頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第25頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月磁懸浮列車磁浮列車從嚴(yán)格意義上說，是介乎于火車和飛機(jī)之間的一種特別的運(yùn)輸工具。目前世界上的磁浮列車大致為兩種：一種以德國為代表，利用磁體吸引力的電磁懸??；一種以日本為代表，利用磁體排斥力的電動(dòng)懸浮。第26頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第27頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月德國磁浮列車技術(shù)1922年，德國人赫爾曼·肯佩爾提出了電磁懸浮原理，1934年公布了磁浮列車專利，從20世紀(jì)60年代開始，德國進(jìn)行實(shí)際研究工作并確定不采用超導(dǎo)磁體而應(yīng)用常規(guī)電磁技術(shù)，也就是電磁懸浮。電磁懸浮的特點(diǎn)是采用常規(guī)磁鐵、工程易于實(shí)現(xiàn)、所耗能量較低、可以設(shè)計(jì)為高速也可以設(shè)計(jì)為低速、始終懸浮無需輔助輪、車輛及設(shè)備構(gòu)造相對簡單。但電磁懸浮的不足之處是只懸浮10～15毫米高度，所以對線路精度的要求相當(dāng)高。

第28頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月日本磁浮列車技術(shù)日本磁浮鐵路的研制工作雖然比德國稍遲,但它另辟蹊徑，采用超導(dǎo)磁浮，也就是電動(dòng)懸浮。電動(dòng)懸浮的特點(diǎn)是車輛重量輕、功率大、速度高，由于懸浮高度達(dá)100～150毫米，對線路的精度要求不高。電動(dòng)懸浮最關(guān)鍵的問題是超導(dǎo)材料價(jià)格昂貴，投資規(guī)模較大。第29頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月中國磁浮列車技術(shù)2001年3月1日，中國第一條磁浮列車示范運(yùn)營線工程在上海浦東新區(qū)動(dòng)工興建?？偼顿Y為89億元人民幣的上海磁浮快速列車干線，西起上海地鐵2號線的龍陽站，東至浦東國際機(jī)場，正線長約30公里，上下行折返運(yùn)行，全線設(shè)兩個(gè)車站。設(shè)計(jì)最大時(shí)速達(dá)430公里，單向行駛時(shí)間為8分鐘。按設(shè)計(jì)水平，9節(jié)車廂可坐乘客959人，每小時(shí)發(fā)車12列，按每天運(yùn)行18小時(shí)計(jì)，年客運(yùn)量可達(dá)1.5億人次。2002年12月31日上海磁浮列車示范運(yùn)營線建成通車。第30頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第31頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月2001年1月3日，世界第一輛載人高溫超導(dǎo)磁懸浮實(shí)驗(yàn)車在成都西南交通大學(xué)研制成功。該車采用國產(chǎn)高溫超導(dǎo)塊材，底部3毫米厚的車載薄底液氮低溫容器連續(xù)工作時(shí)間大于６小時(shí)，懸浮凈高23毫米，加速度１米/秒，懸浮總重量530公斤，可載5人。

第32頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第33頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）重載運(yùn)輸重載運(yùn)輸是除高速鐵路以外，鐵路現(xiàn)代化的又一個(gè)標(biāo)志。重載運(yùn)輸是指在先進(jìn)的鐵路技術(shù)裝備條件下，擴(kuò)大列車編組，提高列車重量的運(yùn)輸方式。第34頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月國際重載協(xié)會(huì)認(rèn)為，重載鐵路必須滿足以下三條標(biāo)準(zhǔn)中的至少兩條：經(jīng)常、定期開行或準(zhǔn)備開行總重至少為5000噸的單元列車或組合列車；在長度至少為150公里的線路區(qū)段上，年計(jì)費(fèi)貨運(yùn)量至少達(dá)2000萬噸；經(jīng)常、正常開行或準(zhǔn)備開行軸重25噸以上(含25噸)的列車。

第35頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月鐵路重載運(yùn)輸模式按重裁列車的作業(yè)組織方法區(qū)分，鐵路重載運(yùn)輸有以下三種模式：單元式重載列車——是把大功率機(jī)車雙機(jī)或多機(jī)與一定編成輛數(shù)的同類專用貨車固定組成一個(gè)運(yùn)輸“單元”，并以此作為運(yùn)營計(jì)費(fèi)的單位。第36頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月組合式重載列車——是由兩列及其以上同方向運(yùn)行的普通貨物列車首尾相接、合并組成的列車。

整列式重載列車——是由大功率單機(jī)或多機(jī)重聯(lián)牽引，列車由不同型式和載重的貨物車輛混合編組，達(dá)到規(guī)定重載標(biāo)準(zhǔn)（牽引重量達(dá)到5000噸及其以上）的列車。目前，中國繁忙干線上開行的重載列車主要為這種模式。第37頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（三）鐵路運(yùn)輸組織現(xiàn)代化鐵路運(yùn)輸組織現(xiàn)代化是一項(xiàng)巨大的系統(tǒng)工程，主要由客運(yùn)組織現(xiàn)代化、貨運(yùn)組織現(xiàn)代化和行車組織現(xiàn)代化三大部分組成?？瓦\(yùn)組織現(xiàn)代化主要包括：客流預(yù)測、客流組織、客運(yùn)計(jì)劃的自動(dòng)編制、客票預(yù)售系統(tǒng)、客運(yùn)站管理信息系統(tǒng)和客運(yùn)服務(wù)現(xiàn)代化等。

第38頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月貨運(yùn)組織現(xiàn)代化主要包括：貨運(yùn)計(jì)劃的自動(dòng)編制、貨票信息管理系統(tǒng)、貨運(yùn)站管理信息系統(tǒng)和集裝箱管理信息系統(tǒng)等。行車組織現(xiàn)代化主要包括：編組計(jì)劃和技術(shù)計(jì)劃及運(yùn)行圖的自動(dòng)編制與鋪畫等計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度指揮系統(tǒng)、貨車實(shí)時(shí)追蹤和機(jī)車實(shí)時(shí)追蹤管理信息系統(tǒng)、確報(bào)管理信息系統(tǒng)、現(xiàn)在車及車流推算信息系統(tǒng)、編組站及區(qū)段站管理信息系統(tǒng)等。

第39頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（四）中國鐵路信息化建設(shè)自1975年鐵道部電子中心開始籌備以來，經(jīng)過20多年的歷程，鐵路信息化事業(yè)從無到有，逐步發(fā)展，特別是TMIS等系統(tǒng)建設(shè)以來，鐵路信息化建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

建立了一支全路統(tǒng)一管理的信息化隊(duì)伍。建立了覆蓋部、局、分局和主要站段的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。第40頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用達(dá)到一定水平。第41頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月（五）鐵路運(yùn)營管理信息系統(tǒng)

鐵路運(yùn)營管理信息系統(tǒng)，簡稱ROIS，是鐵路運(yùn)營部門大型、綜合的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，是鐵路信息現(xiàn)代化的最主要組成部分。鐵路運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)（TMIS）主要包括確報(bào)、貨票、運(yùn)輸計(jì)劃、車輛、編組站、貨運(yùn)站、區(qū)段站、分局調(diào)度、貨車實(shí)時(shí)追蹤、機(jī)車實(shí)時(shí)追蹤、集裝箱實(shí)時(shí)追蹤、日常運(yùn)輸統(tǒng)計(jì)、現(xiàn)在車及車流推算、軍交運(yùn)輸?shù)茸酉到y(tǒng)。第42頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月TMIS系統(tǒng)掌握全面運(yùn)輸信息，詳實(shí)、準(zhǔn)確、全面，故可在統(tǒng)計(jì)、分析、結(jié)算等方面，為決策支持系統(tǒng)提供方案。調(diào)度指揮管理信息系統(tǒng)——DMIS鐵道部調(diào)度指揮管理信息系統(tǒng)（DMIS）設(shè)計(jì)為四層網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。

第43頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月最上層是部調(diào)度中心運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)，是DMIS的核心。鐵路局調(diào)度中心處于第二層，在各鐵路局所在地，建有路局調(diào)度指揮中心局域網(wǎng)，通過專線與鐵道部及其所屬各分局調(diào)度中心遠(yuǎn)程連接，進(jìn)行信息交換。鐵路局調(diào)度中心具有鐵道部調(diào)度中心的所有功能。

第44頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第三層為各鐵路分局調(diào)度中心，在各鐵路分局所在地，建有分局調(diào)度中心局域網(wǎng)。最下層是基層網(wǎng)，主要包括車站聯(lián)鎖系統(tǒng)、區(qū)間閉塞系統(tǒng)、調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)、無線車次號自動(dòng)校核系統(tǒng)、車站值班員終端設(shè)備等等。DMIS工程建設(shè)的總體目標(biāo)是：建成覆蓋14個(gè)路局、33個(gè)分局、27條主要干線和51個(gè)局間分界口的全路DMIS網(wǎng)，為行車調(diào)度指揮現(xiàn)代化奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第45頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月第46頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)

所謂鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)（RITS）就是集成了電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代信息處理技術(shù)、控制與系統(tǒng)技術(shù)、管理與決策支持技術(shù)和智能自動(dòng)化技術(shù)等，以實(shí)現(xiàn)信息采集、傳輸、處理和共享為基礎(chǔ)，通過高效利用與鐵路運(yùn)輸相關(guān)的所有移動(dòng)、固定、空間、時(shí)間和人力資源，以較低的成本達(dá)到保障安全、提高運(yùn)輸效率、改善經(jīng)營管理和提高服務(wù)質(zhì)量目的新一代鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)。

第47頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)的特點(diǎn)智能性——在鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)中，通過采用先進(jìn)的智能技術(shù)、通信技術(shù)、信息處理技術(shù)等列車、線路、控制中心都具有一定的智能，即具有判斷、推理及學(xué)習(xí)能力。高效率、高安全、高品質(zhì)服務(wù)特性——在鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)中，通過實(shí)施智能化營運(yùn)管理、智能化行車控制與調(diào)度、智能化鐵路資源管理等實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸?shù)母咝?。?8頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月綜合性——在傳統(tǒng)的鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)中，各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間彼此孤立，缺乏橫向聯(lián)系，而鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的綜合化、集成化，基于先進(jìn)的無線通信等技術(shù)列車、線路、控制中心、用戶之間都可以隨時(shí)交換信息，從而使各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的橫向聯(lián)系得到加強(qiáng)。第49頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月協(xié)調(diào)性——在鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)中人、車輛、線路之間的信息交互是充分的，人可以隨時(shí)得到車輛的基本信息、運(yùn)營情況、線路的基本情況，車輛可以得到客流的信息、固定設(shè)施及移動(dòng)設(shè)施的狀況，線路同樣可以得到來自人和車輛的信息，即客流、車輛的實(shí)施運(yùn)營信息等。第50頁，課件共55頁，創(chuàng)作于2023年2月鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)的三個(gè)層次初級鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)

應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)、地理信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通