2021鐵道工程技術(shù)知識點1高速鐵路概述2

2021鐵道工程技術(shù)知識點1高速鐵路概述匯報人：AA2024-01-13高速鐵路基本概念與特點高速鐵路線路與軌道結(jié)構(gòu)高速鐵路橋梁與隧道工程技術(shù)高速鐵路車站與樞紐設(shè)計高速鐵路牽引供電系統(tǒng)高速鐵路信號與控制技術(shù)高速鐵路運營管理及安全保障措施目錄01高速鐵路基本概念與特點高速鐵路定義高速鐵路，簡稱高鐵，是指設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等級高、可供列車安全高速行駛的鐵路系統(tǒng)。其概念并不局限于軌道，更不是指列車。高速鐵路分類高鐵在不同國家、不同時代以及不同的科研學(xué)術(shù)領(lǐng)域有不同規(guī)定。中國國家鐵路局頒布的《高速鐵路設(shè)計規(guī)范》文件中將高鐵定義為新建設(shè)計時速為250公里（含）至350公里（含），運行動車組列車的標(biāo)準(zhǔn)軌距的客運專線鐵路。高速鐵路定義及分類世界高速鐵路發(fā)展歷程高鐵的出現(xiàn)晚于鐵路，世界第一條高鐵是日本1964年10月1日正式營業(yè)的東海道新干線。此后高鐵便在日本和歐洲一些國家蓬勃發(fā)展起來。中國高速鐵路發(fā)展歷程2008年8月1日，中國第一條具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)、世界一流水平的高速鐵路京津城際鐵路通車運營。2021年1月22日，中華人民共和國國家市場監(jiān)督管理總局批準(zhǔn)發(fā)布《高速鐵路設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)施》（GB/T51639-2021），該標(biāo)準(zhǔn)自2021年8月1日起實施。高速鐵路發(fā)展歷程VS高速鐵路具有速度高、安全性好、正點率高、舒適方便、能耗較低等優(yōu)點。高速鐵路意義高速鐵路的建設(shè)和發(fā)展，不僅推動了沿線城市的經(jīng)濟發(fā)展，也促進了區(qū)域經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展。同時，高速鐵路還提高了人們的出行效率，縮短了城市間的時空距離，改變了人們的生活方式。此外，高速鐵路的建設(shè)和運營也推動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如鐵路設(shè)備制造、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等。高速鐵路優(yōu)勢高速鐵路優(yōu)勢與意義02高速鐵路線路與軌道結(jié)構(gòu)線路選線原則高速鐵路選線應(yīng)遵循地形選線、地質(zhì)選線、環(huán)保選線和規(guī)劃選線的原則，綜合考慮地形、地質(zhì)、水文、氣象、地震等自然條件，以及城鄉(xiāng)規(guī)劃、土地利用、文物保護、生態(tài)環(huán)境保護等因素。平面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)平面設(shè)計應(yīng)滿足列車運行安全、舒適、高速的要求，采用較大的曲線半徑和緩和曲線長度，同時考慮地形、地質(zhì)條件，合理選用線路平面線形。線路選線與平面設(shè)計高速鐵路縱斷面設(shè)計應(yīng)遵循安全、舒適、經(jīng)濟、合理的原則，根據(jù)地形、地質(zhì)條件，合理設(shè)置豎曲線和坡度，確保列車運行平穩(wěn)、安全?？v斷面設(shè)計原則高速鐵路最大坡度應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件，以及列車牽引性能等因素綜合確定。一般情況下，最大坡度不宜大于20‰，困難條件下不應(yīng)大于30‰。坡度選擇縱斷面設(shè)計及坡度選擇軌道結(jié)構(gòu)類型與特點無砟軌道無砟軌道具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、維修量小、使用壽命長等優(yōu)點，適用于高速鐵路橋梁、隧道及路基等區(qū)段。其類型包括板式無砟軌道和雙塊式無砟軌道等。有砟軌道有砟軌道具有彈性好、噪聲低等優(yōu)點，適用于普通鐵路和低速鐵路。在高速鐵路中，有砟軌道一般僅用于道岔區(qū)及與既有線連接等特殊地段。03高速鐵路橋梁與隧道工程技術(shù)高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)類型主要包括簡支梁橋、連續(xù)梁橋、剛構(gòu)橋、拱橋和斜拉橋等。橋梁結(jié)構(gòu)類型高速鐵路橋梁施工方法主要有支架現(xiàn)澆法、懸臂澆筑法、轉(zhuǎn)體施工法、頂推施工法和移動模架法等。施工方法橋梁結(jié)構(gòu)類型及施工方法高速鐵路隧道施工方法主要包括礦山法、盾構(gòu)法和頂管法等。隧道支護技術(shù)主要包括噴射混凝土支護、錨桿支護、鋼拱架支護和超前支護等。隧道施工方法與支護技術(shù)支護技術(shù)隧道施工方法橋隧相連段是指橋梁和隧道之間的連接部分，是高速鐵路線路中的關(guān)鍵部位之一。橋隧相連段定義橋隧相連段處理技術(shù)主要包括合理設(shè)置過渡段、加強地基處理、采用柔性結(jié)構(gòu)等措施，以確保高速鐵路線路的平順性和安全性。處理技術(shù)橋隧相連段處理技術(shù)04高速鐵路車站與樞紐設(shè)計高速鐵路車站布局應(yīng)遵循“合理布局、方便旅客、便于管理”的原則，根據(jù)城市規(guī)劃、交通規(guī)劃、土地利用規(guī)劃等綜合考慮，確定車站的位置、規(guī)模和功能。高速鐵路車站選址應(yīng)滿足城市規(guī)劃、交通規(guī)劃、環(huán)境保護等要求，同時考慮地形、地質(zhì)、水文等自然條件，以及征地拆遷、工程投資等經(jīng)濟因素。車站布局規(guī)劃選址原則車站布局規(guī)劃及選址原則123通過高架橋或地下通道等方式，實現(xiàn)不同方向、不同高度的車流和人流的立體交叉，提高樞紐的通行效率。立體交叉在同一平面上，通過設(shè)置信號燈、標(biāo)志標(biāo)線等措施，引導(dǎo)不同方向的車流和人流有序通過，確保交通安全。平面交叉結(jié)合立體交叉和平面交叉的優(yōu)點，采用多種連接方式，如設(shè)置匝道、聯(lián)絡(luò)線等，實現(xiàn)樞紐內(nèi)各場站間的快速、便捷聯(lián)系。綜合連接方式樞紐內(nèi)各場站間聯(lián)系方式交通流線設(shè)計換乘設(shè)施規(guī)劃信息導(dǎo)向系統(tǒng)設(shè)計智能化技術(shù)應(yīng)用綜合交通樞紐規(guī)劃與設(shè)計根據(jù)旅客和貨物的不同需求和特點，合理規(guī)劃進出站交通流線，減少旅客和貨物的換乘距離和時間。建立清晰的信息導(dǎo)向系統(tǒng)，包括標(biāo)志標(biāo)線、指示牌、電子顯示屏等，為旅客提供準(zhǔn)確的導(dǎo)向信息。在樞紐內(nèi)設(shè)置完善的換乘設(shè)施，如候車室、售票廳、行李托運處等，提供便捷的換乘服務(wù)。運用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等智能化技術(shù)，提高樞紐的信息化水平，優(yōu)化旅客出行體驗。05高速鐵路牽引供電系統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)組成及功能牽引變電所將電力系統(tǒng)提供的三相交流電轉(zhuǎn)換為適合電力機車使用的單相交流電，并供應(yīng)給接觸網(wǎng)。接觸網(wǎng)沿鐵路線上空架設(shè)的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路，由承力索、接觸線、吊弦、支柱與基礎(chǔ)等組成。分區(qū)所和開閉所分區(qū)所用于實現(xiàn)上下行接觸網(wǎng)的并聯(lián)或串聯(lián)運行；開閉所用于實現(xiàn)接觸網(wǎng)的越區(qū)供電。遠動系統(tǒng)對牽引供電系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控和操作，提高供電系統(tǒng)的自動化和智能化水平。懸掛方式全補償鏈形懸掛、半補償鏈形懸掛等。接觸網(wǎng)的張力和弛度張力是接觸線在承力索上的拉力，弛度是接觸線在懸掛點之間的下垂量。結(jié)構(gòu)類型簡單懸掛、鏈形懸掛等。接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)類型及懸掛方式受電弓結(jié)構(gòu)01由滑板、上框架、下臂桿（雙臂弓用下框架）、底架、升弓彈簧、傳動氣缸、支持絕緣子等部件組成。受電弓與接觸網(wǎng)的動態(tài)作用02受電弓在運行中與接觸網(wǎng)保持動態(tài)接觸，通過受電弓的升降和橫向移動來適應(yīng)接觸網(wǎng)的波動和不平順。受電弓與接觸網(wǎng)的相互作用力03受電弓對接觸網(wǎng)施加垂直壓力和水平摩擦力，同時受到接觸網(wǎng)的反作用力。這些力的大小和分布對受電弓和接觸網(wǎng)的性能和壽命有重要影響。受電弓與接觸網(wǎng)相互作用關(guān)系06高速鐵路信號與控制技術(shù)信號設(shè)備配置原則及功能要求高速鐵路信號設(shè)備配置應(yīng)遵循故障-安全原則，確保在任何情況下都能正確、及時地顯示信號，保障列車運行安全。同時，信號設(shè)備配置還應(yīng)滿足高可靠性、高可用性、可維護性和可擴展性等要求。信號設(shè)備配置原則高速鐵路信號設(shè)備應(yīng)具備以下功能：正確顯示列車運行前方的信號狀態(tài)；實時監(jiān)測列車位置和速度；實現(xiàn)列車進路和道岔的自動控制；提供與調(diào)度中心、相鄰車站等的信息交換接口。功能要求列車運行控制系統(tǒng)主要由地面設(shè)備和車載設(shè)備兩大部分組成。地面設(shè)備包括軌道電路、應(yīng)答器、信號機等，負責(zé)提供列車運行所需的基礎(chǔ)信息和命令。車載設(shè)備包括ATP（列車自動防護）和ATO（列車自動駕駛）等，負責(zé)接收地面信息并控制列車運行。組成列車運行控制系統(tǒng)通過地面設(shè)備和車載設(shè)備之間的信息交互，實現(xiàn)對列車運行的精確控制。地面設(shè)備通過軌道電路向車載設(shè)備發(fā)送列車運行前方的信號狀態(tài)和限速等信息，車載設(shè)備根據(jù)接收到的信息計算列車的制動曲線，并控制列車按制動曲線運行。同時，車載設(shè)備還通過應(yīng)答器與地面設(shè)備進行信息交換，實現(xiàn)列車位置的精確定位和進路自動控制等功能。原理列車運行控制系統(tǒng)組成及原理CTC系統(tǒng)概述調(diào)度集中系統(tǒng)（CentralizedTrafficControl，簡稱CTC）是一種先進的鐵路調(diào)度指揮系統(tǒng)，通過計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)對鐵路行車調(diào)度的集中控制和管理。CTC系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測列車運行狀態(tài)、自動排列進路、集中辦理行車閉塞和顯示行車信息等功能，提高鐵路行車調(diào)度的效率和安全性。CTC系統(tǒng)在高速鐵路中應(yīng)用在高速鐵路中，CTC系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用。首先，CTC系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測高速鐵路的行車狀態(tài)，包括列車位置、速度、信號狀態(tài)等信息，為調(diào)度員提供全面的行車信息支持。其次，CTC系統(tǒng)能夠自動排列進路和控制道岔，確保列車按照計劃路線安全、準(zhǔn)確地運行。此外，CTC系統(tǒng)還能實現(xiàn)與相鄰車站、調(diào)度中心的信息交換和協(xié)同工作，提高整個鐵路網(wǎng)絡(luò)的運營效率。調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）在高速鐵路中應(yīng)用07高速鐵路運營管理及安全保障措施運營組織模式高速鐵路運營組織模式主要包括獨立運營、委托運營和聯(lián)合運營等。不同模式的選擇取決于鐵路公司的戰(zhàn)略定位、資源能力和市場環(huán)境等因素。要點一要點二優(yōu)化策略針對現(xiàn)有運營組織模式存在的問題，可以采取一系列優(yōu)化策略，如提高運營效率、優(yōu)化運輸組織、加強市場營銷等，以提升高速鐵路的運營效益和市場競爭力。運營組織模式選擇及優(yōu)化策略安全保障體系高速鐵路安全保障體系主要包括安全管理制度、安全技術(shù)措施、應(yīng)急救援機制等方面。這些措施旨在確保高速鐵路運營過程中的安全性和穩(wěn)定性。完善舉措為了進一步加強高速鐵路的安全保障，可以采取一系列完善舉措，如加強安全監(jiān)管、提升安全技術(shù)水平、完善應(yīng)急救援機制等，以確保高速鐵路的安全運營。安全保障體系建設(shè)與完善舉措服務(wù)