主题：《铁道概论》学习笔记 -- 镭射

我手里的这本《铁道概论》，是中国铁道出版社的第二版，2006年8月第16次印刷，昆明铁路机械学校周文辉主编。这里摘抄一段网上对《铁道概论》的简介：

“本书在1996年版《铁道概论》基础上，根据铁道部中等专业学校教学大纲编写而成。全书共分七章，内容包括运、机、工、电、辆等铁路运输基本知识，最新铁路规章制度、管理方法和科技成果。作者力求做到内容广而不专、叙述简洁、通俗易懂、图文并茂，使之满足认识铁路、了解铁路的需求。

“本书可作为各类铁路中等专业学校和技工学校教材，也可作为铁路各基层站段新招职工岗前培训的教材。”

也就是说，这本书是针对初中文化程度的人写的。因此它很浅显。对于我们这些非专业人士来说，作为了解铁路的入门书籍，它是最好的选择。而且它是2006年出版的，因此内容也不落后。我决定就用它，来系统的了解一下铁路知识。

一、交通运输

运输是人与物在一定空间范围内的位移。由于交通运输涉及的范围很广，因此运输活动有很多不同的分类标准。比如从运输对象看，可以分为旅客运输和货物运输；从运输方式看，可分为铁路、公路、水运、航空和管道运输，等等。

运输业不创造新的产品，也不改变劳动对象的形态和性质，而只改变其空间位置，所以运输业的产品就是“位移”。在实际工作中，用周转量作为运输工作量的统计指标。其单位为“人公里”和“吨公里”。为了统计方便，一律按换算吨公里计算：

1换算吨公里=1旅客人公里=1货物吨公里

周转量分为旅客周转量、货物周转量和全部周转量，其关系为：

全部周转量=旅客周转量+货物周转量

运输业的产品是“位移”，因此它的产品不能储存，也不能转让，其生产过程同时也是消费过程，因此衡量运输业的标准，就是服务质量。为了应对运输对象的随时变化，运输业必须拥有一定的储备运输能力。

二、铁路运输

铁路运输是以固定轨道作为运输线路，由机械动力牵引车辆，运送旅客和货物的运输方式。

铁路运输的特点：

1、运输能力大；

2、运行速度快；

3、运输成本低：铁路运输成本为汽车运输成本的1/11，能耗为汽车的1/7，且比公路占地少；

4、准时、安全可靠：铁路运输基本不受天气条件的影响，并有所有交通运输方式中最严格的规章制度，因此它是所有交通运输方式中最准时的。

铁路运输的缺点：

1、一次性投资大，金属消耗量多，建设周期长；

2、受既有轨道限制，缺乏灵活性。

铁路是工业革命的产物，整个铁路交通系统就是一台大联动机。因此它必须有统一集中的调度指挥，统一的列车运行计划和统一的运输组织规章制度。

铁路现代化的主要标志，一是电气化，二是列车速度、密度和重量，三是信号系统的电子化和自动化。

铁路线路是机车车辆和列车运行的基础。它负责承担列车重量和引导列车轮对运行。铁路线路是一个工程整体，基本组成包括路基、桥隧建筑物和轨道三部分。

为保证铁路运输的正常进行，铁路线路必须经常保持完好状态。

第一节 概述

一、铁路线路的勘测设计

一条铁路线路的修建要经过勘测设计、施工和验收三个阶段。勘测设计由铁路专业设计部门负责，施工由施工部门按照设计部门提供的技术文件进行，施工完成后，要组建新线运营管理处，负责对新线的临时运营管理，并同时对线路存在的问题进行整改，达到设计标准后再移交给铁路管理部门，这一过程即为验收。（一个问题：新线运营管理处由谁负责组织？）

一条铁路是否能满足运营要求，除了施工质量，更主要的就是取决于勘测设计水平，线路勘测设计是铁路建设中非常重要的一环。

铁路勘测设计包括方案研究、初测和初步设计、定测和技术设计、施工图、在施工中修改设计等过程。

方案研究：根据需要，对修建铁路进行的可行性研究。一般要进行文献资料研究、现场踏勘，最后提交方案研究报告。方案报告是铁道部编制建设项目设计任务书的基础。

初测：在选定的线路基本走向上，进行带状地形测量与勘察，取得地形、地质、水文资料，并调查、收集客货运量等资料。

初步设计：根据设计任务书好初测资料，确定线路方案、主要技术标准、主要设备类型等，明确主要工程数量、材料和用地概数，要提出施工组织设计方案和总概算等。

定测：将初步设计选定的线路用桩钉设于地面，进行必要的测量、地质钻探、水文勘测，并进行施工调查。

技术设计：根据批准的初步设计好定测资料，解决各项设计方案的技术问题，明确工程数量、主要设备与材料数量、用地范围、拆迁数量等，并编制施工组织设计和修正总概算。

施工图：根据批准的技术设计，提供施工需要的图标和必要的设计说明。

二、铁路线路等级

在铁路线路的各项技术标准中，线路等级居于主导地位。它决定铁路的技术标准和装备类型等。我国铁路线路共分三个等级，见下表：

在铁路网中的意义 远期年客货运量

I 级铁路 在路网中起骨干作用 ≥2000万吨

II级铁路 在路网中起骨干或联络、辅助作用 ≥1000万吨，≤2000万吨

III级铁路 为某一区域服务，地区运输 ≤1000万吨

（坦赞铁路设计年运量200万吨，按这个标准，不过是一条III级铁路）

三、线路分类

1、按线路用途分类：

（1）正线，即连接车站并贯穿或直股伸入车站的线路；

（2）站线，为满足车站有关作业而配置的线路；

（3）段管线，由机务段、工务段、电务段等业务段专用并由其管理的线路；

（4）岔线，即在区间或车站内接轨，通向有关单位的专用线路；

（5）特别用途线，专为行车安全而设置的安全线或避难线。

2、按线路正线数目分类：

（1）单线铁路，即区间只有一条正线的铁路线路；

（2）双线铁路，即区间有两条正线的铁路线路；

（3）部分双线铁路，即在一个区段内只有部分区间为双线的铁路线路；

（4）多线铁路，即区间有三条以上正线的铁路线路。

另外，按钢轨的连接方式，还可分为普通铁路线路和无缝铁路线路。

　　七二年还是七三年，铁路组织学技规，俺们工人都不愿学。认为我们虽然是铁路上的工程队，那几年都在盖房子，又不修铁路，这铁路技规学了有什么用？

　　工程队长在动员大会上说：你们说没用，我说有用，学好了你们出去爬火车也会带来方便。比如说为到一个小站你们爬上了货车，到这个小站时你们跳还是不跳？学好技规，看看前方信号就能决定。是通过信号就乘进站减速时赶快跳车，是进站停车信号就等停好了再下车。否则你们跳车把腿扭了结果看见车到前面停下来了，多不值？

铁路线路在空间的位置是用它的线路中心线表示的，线路中心线在水平面上的投影，叫做线路的平面，它反映的是线路的曲直变化和走向。线路中心线（平面曲线展直后）在垂直面上的投影，叫做线路的纵断面。它反映的是线路的起伏变化和高程。

铁路线路空间位置的选定，需要综合考虑工程造价和运营效果，要在满足运营要求的前提下尽量降低造价，减少工程量。

一、线路平面及平面图

（一）线路平面及组成要素

线路平面是由直线和曲线（包括圆曲线与缓和曲线）所组成，直线和曲线是线路平面的要素。

曲线的设置可用来绕避地面障碍或地质不良地段，从而减少建设成本，但也会给列车运行造成阻力增大和限制行车速度等不良影响。

当列车通过曲线时，由于离心力（zlaser注：从物理学的角度来说，“离心力”的说法是错误的）的作用，使得外侧车轮轮缘挤压外轨，摩擦增大；同时由于外轨长于内轨，内侧车轮在轨面上滚动时会产生相对滑动，从而给运行中的列车带来一种附加阻力——曲线附加阻力。列车平均每千牛重量所受到的曲线附加阻力叫单位曲线附加阻力，其大小可按如下经验公式计算：

公式2.2.1：ω=700/R

式中：ω为单位曲线附加阻力（N/KN），R为曲线半径，700为经验常数。

由于列车在曲线上行驶的速度越快，产生的离心力越大，为了保证列车正常运行，就必须限制列车通过曲线时的行车速度。曲线半径的不同，允许通过曲线的最大速度也不同，其值可由以下公式计算：

公式2.2.2：ν=4.3*SQRT(R)

式中：ν为通过曲线时的最大允许速度，R为曲线半径。

由公式2.2.2可知：线路曲线的半径越大，对列车运行的影响越小，越有利于行车。

在铁路线路上，直线和圆曲线往不能直接相连，它们之间应设一段缓和曲线作为过渡。缓和曲线的半径是变化的，从直线一端的接近无穷大，逐步变化到另一端与所连接的圆曲线的半径相同，从而避免轮轨间的突然冲击，改善行车条件。

（二）线路平面图

用一定比例尺，把线路中心线及两侧的地形地貌投影到水平面上，就是线路平面图。它是铁路勘测设计的重要文件，图上表明了线路中心线的曲直变化和里程，沿线车站、桥隧建筑物等数量和位置，以及用等高线表示的沿线地形、地物等情况。

二、线路纵断面及纵断面图

（一）线路纵断面及组成要素

线路纵断面是由平道和坡道所组成，平道和坡道是线路纵断面的要素。

坡道的特征常用坡度和坡段的长度来表示。坡度指坡道中心线与水平线夹角的正切（tan）值。铁路上坡度的大小通常用千分率来表示：

公式2.2.3：i‰=tan(α)=H/L

式中：i为千分率坡度值，α为坡道段线路中心线与水平线的夹角，H为坡道段始点与终点的高差，L为坡道段始点与终点的水平距离，其近似值为坡段长度。

坡道的坡度有正负之分，上坡为正（＋），下坡为负（－），平道为零（0）。

列车在坡道上运行时，会受到一种由坡道引起的阻力，叫做坡道附加阻力。机车车辆的重力Q可分解为垂直于坡道斜面的分力N和平行于坡道斜面的分力W，分力W 就是列车上坡运行时所受到的坡道附加阻力。列车上坡时所受的坡道附加阻力为正（＋）阻力，下坡时所受到的坡道阻力为负（－）阻力。列车在坡道上所受的总坡道附加阻力W可按下列公式确定：

公式2.2.4：W=Q*SIN(α) （kN）

列车平均每kN重力所受到的坡道附加阻力叫做单位坡道附加阻力w，其值可用下式计算：

公式2.2.5：w=W/Q=i (N/kN)

单位坡道附加阻力的大小与该坡道的千分率坡度值i相等。由此可见，坡道的坡度越大，列车上坡时所受的坡度附加阻力也就越大，所需的机车牵引力也就越大。在一个区段上，决定一台某一类型机车所能牵引的货物列车重量（最大值）的坡度，叫做限制坡度。（i‰）。一般情况下，限制坡度的大小往往和区段内陡长上坡道的最大坡度相当。

如果坡度上还设有曲线，则这一坡道的单位坡道附加阻力与单位曲线附加阻力之和不得大于该区段所规定的限制坡道的千分率坡度值，即：

i+w≤i_max

平道与坡道、坡道与坡道的交点，叫变坡点。列车经过变坡点时，由于坡度的突然变化，车钩内产生附加应力，坡度越大，应力越大。为了保证列车的运行平顺和安全，我国铁路规定，在I、II级线路上，相邻坡道段坡度代数差的绝对值大于3‰，III级线路上，相邻坡道段坡度代数差的绝对值大于4‰时，应以竖曲线连接两个相邻的坡道段。竖曲线是纵断面上设置的圆曲线，其半径R：I、II级线路定为10000米，III级线路定为5000米。

（二）线路纵断面图

用一定比例尺，把线路中心线（展直后）投影到垂直面上，并标明平面、纵断面的各项有关资料，就成为纵断面图。

线路纵断面图的上部是图，图中标明了线路中心线、地面线、车站、桥隧建筑物等有关情况；下部是表，主要有沿线的地质情况、设计坡度、地面标高、路肩标高及线路平面的有关资料等。

线路平面图和纵断面图是全面、正确反映线路主要技术条件的重要文件，也是指导施工和运营后仍需使用的技术资料。

一、限界

为了确保机车车辆在铁路线路上的运行安全，防止机车车辆撞击临近线路的建筑物和设备，而对机车车辆和接近线路的建筑物、设备所规定不允许超越的轮廓尺寸线，叫做限界。铁路级别限界有机车车辆限界和建筑接近限界两种。

机车车辆限界是机车车辆横断面的最大极限。它规定机车车辆不同部位的宽度和高度的最大尺寸，以及底部零件至轨面的最小距离。

建筑接近限界是一个和线路中心线相垂直的横截面，它规定了列车安全通行所必需的横截面最小轮廓尺寸。凡是靠近铁路线路的建筑物和设备，任何部位不得侵入限界之内。

机车车辆限界和建筑接近限界相互对应，确保列车即使在满载状态下运行也不会因摇晃、偏移等现象与桥梁、隧道、建筑物等相接触，保证行车安全。

二、线路标志

为了线路的维修和养护，为了司机和运转车长等工作上的需要，在铁路沿线设有许多线路标志，如公里标、曲线标、桥梁标、坡度标等等。线路标志一般应埋设在计算里程方向的线路左侧的适当地点。

第一节 概述

一、车站的作用

1、车站是办理旅客运输与货物运输的基地。

2、车站是铁路运输的基层生产单位。

二、区间、分界点、区段及站界

1、铁路上每隔一段距离（10km左右）就要设置一个线路所（通常为车站），线路所把铁路线划分为若干根长度不等的段落，这些段落就叫“区间”，线路所就叫“分界点”。其中，车站与车站之间的区间叫做“站间区间”，车站与其它线路所之间的区间叫做“所间区间”。

2、由于车站上除了正线外还有其它线路，所以我们把车站称为有配线分界点；线路所引不设配线而称为无配线分界点；自动闭塞区间的两车站间又划分为若干个闭塞分区，其分界处设通过色灯信号机，通过色灯信号机也是无配线分界点。

三、车站线路种类及线间距

（一）车站线路种类

车站除了设有正线外，还有为车站作业的需要设置的站线，主要包括到发线、牵出线、调车线、货物线及站内指定用途的其他站线，比如有的车站设置的安全线和避难线。

到发线：用于接发列车的线路。

牵出线：用于调车作业的线路。

货物线：用于货物装卸作业的货车停留线路。

调车线：用于列车在解体或编组过程中存放车辆的线路。

（二）线间距

两相邻线路中心线之间的距离叫线间距。站内正线与到发线之间、正线和到发线与其它站线之间的最小线间距为5m；相邻两股道均需通过超限货物列车、线间设有高柱信号机时，最小线间距应为5.3m；相邻两股道均需通过超限货物列车，线间设有水鹤时，最小线间距应为5.5m。此外，双线区间正线的最小线间距为 4m，曲线部分的线间距应根据计算进行适当加宽。

（问题：现在还有水鹤？！）

四、车站分类

（一）按车站所担负的任务量分

分为特等站、一、二、三、四、五等站共六个等级。

（二）按车站的业务性质分

分为客运站、货运站和客货运站。

（三）按车站的技术作业分

分为中间站、区段站、编组站。其中后两者称为“技术站”。

五、铁路枢纽

在铁路网上几条铁路干线互相衔接和交叉的地点，需要修建一个联合车站，或修建几个专业车站，以及链接这些车站的联络线、进站线等设备，这些车站和设备的整体就叫“铁路枢纽”。只有一个车站的铁路枢纽叫“枢纽站”。