鐵路運(yùn)輸高科技

鐵路運(yùn)輸高科技第一頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二

（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。第二頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二高速鐵路有幾個(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。第三頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二第四，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。第四頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二第七，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(lái)。目前世界各國(guó)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(zhǎng)制動(dòng)距離。第五頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二第八，列車是根據(jù)信號(hào)的顯示來(lái)運(yùn)行的，脫離了信號(hào)，安全毫無(wú)保證。一般的色燈信號(hào)顯示距離在1000米左右，如遇大霧等不良天氣，則能見(jiàn)度更差，而且行車速度高時(shí)，確認(rèn)地面信號(hào)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(lái)代替人腦，自動(dòng)控制列車的運(yùn)行速度和停車、起動(dòng)。第六頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二以下是幾個(gè)主要國(guó)家的高速鐵路發(fā)展情況法國(guó)TGV第七頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二運(yùn)行于巴黎-里昂高速鐵路第八頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二第九頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二德國(guó)ICE第十頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二第十一頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二日本高速新干線鐵路網(wǎng)第十二頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二第十三頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二比利時(shí)高速鐵路示意圖第十四頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二第十五頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二高速鐵路與公路、航空相比，其主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)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。第十六頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二6）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。第十七頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二截至2010年底我國(guó)開(kāi)通運(yùn)營(yíng)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）

第十八頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二滬寧高速鐵路

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）

第十九頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二時(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）

第二十頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二石太高速鐵路

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(tái)溫高速鐵路2009年9月28日

275公里

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

第二十一頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二溫福高速鐵路

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）

第二十二頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二昌九高速鐵路

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(zhǎng)吉城際鐵路

2010年12月30日

111公里

（長(zhǎng)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）

第二十三頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二目前我國(guó)已開(kāi)通運(yùn)營(yíng)的高速鐵路共8358公里（不含臺(tái)灣地區(qū)），其中新建5149公里標(biāo)志著我國(guó)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(guó)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(yíng)管理等方面的技術(shù)進(jìn)步，也體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)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。第二十四頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二第二十五頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二磁懸浮列車磁浮列車從嚴(yán)格意義上說(shuō)，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(guó)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。第二十六頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二第二十七頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二德國(guó)磁浮列車技術(shù)1922年，德國(guó)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(kāi)始，德國(guó)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(wú)需輔助輪、車輛及設(shè)備構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單。但電磁懸浮的不足之處是只懸浮10～15毫米高度，所以對(duì)線路精度的要求相當(dāng)高。

第二十八頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二日本磁浮列車技術(shù)日本磁浮鐵路的研制工作雖然比德國(guó)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(duì)線路的精度要求不高。電動(dòng)懸浮最關(guān)鍵的問(wèn)題是超導(dǎo)材料價(jià)格昂貴，投資規(guī)模較大。第二十九頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二中國(guó)磁浮列車技術(shù)2001年3月1日，中國(guó)第一條磁浮列車示范運(yùn)營(yíng)線工程在上海浦東新區(qū)動(dòng)工興建。總投資為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(hào)線的龍陽(yáng)站，東至浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)，正線長(zhǎng)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(yíng)線建成通車。第三十頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二第三十一頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二2001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(guó)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。

第三十二頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二第三十三頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二（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。第三十四頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二國(guó)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(kāi)行或準(zhǔn)備開(kāi)行總重至少為5000噸的單元列車或組合列車；在長(zhǎng)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(wàn)噸；經(jīng)常、正常開(kāi)行或準(zhǔn)備開(kāi)行軸重25噸以上(含25噸)的列車。

第三十五頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二鐵路重載運(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：?jiǎn)卧街剌d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(yíng)計(jì)費(fèi)的單位。第三十六頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二組合式重載列車——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(guó)繁忙干線上開(kāi)行的重載列車主要為這種模式。第三十七頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二（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。客運(yùn)組織現(xiàn)代化主要包括：客流預(yù)測(cè)、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。

第三十八頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二貨運(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(huà)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。

第三十九頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二（四）中國(guó)鐵路信息化建設(shè)自1975年鐵道部電子中心開(kāi)始籌備以來(lái)，經(jīng)過(guò)20多年的歷程，鐵路信息化事業(yè)從無(wú)到有，逐步發(fā)展，特別是TMIS等系統(tǒng)建設(shè)以來(lái)，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)。第四十頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二鐵路計(jì)算機(jī)應(yīng)用達(dá)到一定水平。第四十一頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二（五）鐵路運(yùn)營(yíng)管理信息系統(tǒng)

鐵路運(yùn)營(yíng)管理信息系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱ROIS，是鐵路運(yùn)營(yíng)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)。第四十二頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二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)。

第四十三頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二最上層是部調(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(guò)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。

第四十四頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二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(wú)線車次號(hào)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)。第四十五頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二第四十六頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二鐵路智能運(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(guò)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(yíng)管理和提高服務(wù)質(zhì)量目的新一代鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)。

第四十七頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二鐵路智能運(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(guò)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(guò)實(shí)施智能化營(yíng)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?。第四十八?yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二綜合性——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(wú)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)。第四十九頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二協(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(yíng)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(lái)自人和車輛的信息，即客流、車輛的實(shí)施運(yùn)營(yíng)信息等。第五十頁(yè)，共五十五頁(yè)，編輯于2023年，星期二鐵路智能運(yùn)輸系統(tǒng)的三個(gè)層次初級(jí)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)通信技