轨道交通系统概述

2012 春季

课程概况

• 课程性质：交通运输工程专业基础课 • 任课教师

滕靖 副教授 运输管理工程系 [email protected]

轨道交通运输管理

同济大学运输管理工程系 滕靖

• 教材

PPT讲义（打印一部分）

• 参考书目

9 9 吴芳.铁路运输设备.中国铁道出版社，2008 佟立本.交通运输概论(高等学校教材) .中国铁道出版社. 2007

• 课程时间

36学时

课程要求

• 总成绩

听课出席情况+课程提问+课程报告+期末考试成绩 （考试为闭卷）

课程内容及学时安排

第一章 轨道交通运输系统概述 第二章 线路工程概论 第三章 车站工程概论 第四章 机车与车辆工程概论 第五章 通信与信号工程概论 第六章 旅客运输组织概论

约6次课

• 基本要求

听课+作业

• 特点

授课内容多，覆盖面广，学时紧 作业多以课程报告形式下达 考前没有复习

第七章 货物运输组织概论 第八章 列车运行组织概论 第九章 高速铁路和磁浮运输系统 第十章 先进轨道交通运输系统案例介绍 第十一章 城市轨道交通运输组织概论

约12次课

1

铁路运输系统概述

第 节 概述 第一节：概述 第二节：世界铁路发展史 第三节：中国铁路运输发展历程 第四节：中国铁路建设规划及运输技术发展趋势

第一节

铁路运输系统概述

主要学习内容 主要学习内容：

1.1 铁路及铁路运输系统定义 1.2 铁路运输系统组成要素 1.3 铁路运输系统特征

1.1 铁路及铁路运输定义

铁路：铁轨能提供极光滑及坚硬的媒介让列车的车轮在上面以最小的摩擦 力滚动。这上面的人会感到更舒适，而且节省能量。如果配置得当，铁路运 输可以比路面运输运载同一重量物时节省五至七成能量。而且，铁轨能平均 分散列车的重量，令列车的载重力大大提高。 铁路运输：在狭义上通常是指一 种以具有轮对的车辆沿铁路轨道 运行，以达到运送旅客或货物目 的的陆上运输方式。而广义的铁 路运输尚包括磁悬浮列车、缆 车、索道等并非使用车轮形式， 但仍然沿特定轨道运行的运输方 式，通称轨道运输或轨道交通。

1.2 铁路运输系统组成要素

铁路运输系统,包括很 多要素如：机车、车 辆、线路、车站、通 信、信号等。上述这些 要素通过运输管理构成 一个完整的网络运输服 务系统，各部分之间有 机协作、相辅相成，完 成旅客和货物的快捷运 输。

运输方式组成

铁路运输系统

2

1.3 铁路运输系统特征

（1）运输能力大

始建于1985年，开通于1988 年的我国重载煤运专线大秦铁 路，2009年的年运量3.3亿多 吨。可满足全国3亿城镇居民1年 的生活用电所需。用我国铁路载 重量最大的C80货运列车来装3亿 吨煤炭，车辆连挂长度比绕地球 一周还要多5375公里。

大秦铁路

1.3 铁路运输系统特征

（2）能源消耗少

在各种运输方式中，航空、公路、水路都依靠石油资源，而铁路对 能源的适应性很强，电力机车可以间接使用煤炭和其他能源；并且等量 工作量的情况下，铁路消耗能源最少。 每百人公里消耗标准煤，公路大客车1.5kg，小轿车3.8～4.8 kg； 航空6.8 kg；高速铁路约1.0 kg。 我国铁路能耗在国家交通运输总能耗中仅占18％，而完成的换算周 转量达50％以上。

不同运输方式在旅客运输中的能耗情况 Energy consumption of different modes in passengers traffic

1.3 铁路运输系统特征

客运成本比较

80

1.3 铁路运输系统特征

货运成本比较

180 160

客运成本(分/吨公里 客

货运成本(分/吨公里

70 60 50 40 30 20 10 0 1980 1985 1990 1995 2000 2004 2005 2006 铁路 公路 水运 航空

140 120 100 80 60 40 20 0 1980 1985 1990 1995 2000 2004 2005 2006

铁路 公路 水运 航空

不同运输方式在旅客运输中的能耗情况 Energy consumption of different modes in passenger traffic

不同运输方式在货物运输中的能耗情况 Energy consumption of different modes in freight traffic

3

1.3 铁路运输系统特征

（3）环境污染小

铁路运输的另一个优点是的环境污染较小。据德国铁路2000年度环 境报告对二氧化碳排放量的统计：客运每百人公里公路为16.8 kg、航空 为13.4 kg、铁路为4.8 kg；货运每百吨公里，公路为79.8 kg、航空为 10.7 kg、铁路为2.6 kg、水路为4.7 kg。

1.3 铁路运输系统特征

（4）安全系数高

铁路运输安全性好。各国交通死 亡事故统计， 每10亿人公里死亡人 数:法国铁路为0.18人、航空为0.26 人、公路为16人；美国铁路为0.4人、 私人汽车为7人。我国铁路与公路的相 同周转量下的事故次数比为1:246、事 故损失比为1:44.5。 日本高速铁路——新干线开通47 年以来，迄今没有发生由列车、系统 故障导致乘客死亡的事故，也没有发 生过一起相撞事故，被称为全世界最 安全的高速列车。

The accident of China Huhang High-speed Railway in 2011

1.3 铁路运输系统特征

（5）占地面积少

铁路占用土地资源少，而运输效率高。按完成单位换算周转量占用土地 计算：国外公路一般是铁路的5～10倍。 2005年我国铁路每公里完成的运输密度（平均每公里运输线路所负担的 货物周转量或旅客周转量）约为公路的34倍，即使按等级公路里程计算，每 公里铁路完成的换算运输密度也是公路的27倍。

铁路类别

单线内燃 单线电气化 双线内燃 双线电气化

1.3 铁路运输系统特征

（6）限制条件少 铁路在运营过程中 受到天气等条件的影响 比较小，并且铁路可以 做到全天候运营，这大 大提高了其运输效率。

用地指标 （hm2/km）

5.1629 5.2184 6.4579 6.5241

公路等级

一级公路 四车道高速公路 六车道高速公路

用地指标 （hm2/km）

6.3843 7.4004 8.2122

恶劣环境下的铁路运输 Rail transport in bad weather

用地指标 Indicators of land 注：铁路为平原地区I级国家铁路，公路为平原地区一级公路和高速公路中值。 hm2公顷、百米平方。

4

第二节

2.1世界铁路发展阶段的划分

——初创时期(1825-1870)

世界铁路发展史

主要学习内容：

2.1世界铁路发展阶段的划分 2.2铁路牵引动力的提升 2.3铁路行车速度的提高 2.4铁路运营里程的增长

铁路运输 Railway transport

（1）世界上第一条铁路 初期 1825年 年），英国建成了世界上第一条由斯 英国建成了 界 第 条 斯 19世纪初期（ 托克顿到林顿的铁路。

2.1世界铁路发展阶段的划分

（2）世界其他各国铁路开通年份

国家或地区 英国 美国 爱尔兰 德国 比利时 加拿大 古巴 俄国 奥地利 荷兰 意大利 捷克斯洛伐克 瑞士 开始营业年份 1825 8 5 1830 1834 1835 1835 1836 1837 1837 1838 1839 1839 1839 1844

——初创时期(1825-1870)

国家或地区 列支敦士登 牙买加 匈牙利 丹麦 西班牙 墨西哥 秘鲁 智利 印度 巴西 挪威 澳大利亚 日本 开始营业年份 1844 8 1845 1845 1847 1848 1850 1851 1851 1853 1854 1854 1854 1872

2.1世界铁路发展阶段的划分

——快速发展时期 (1870-1913)

在资本主义国家，铁 路成为资本家赚钱的 工具。在那期间，铁 路发展非常快。铁路 建设绝大部分集中在 英、美、德、法、俄 五国。

法国铁路路网的发展 Development of the railway network up to 1860

法国铁路网络发展阶段

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2.1世界铁路发展阶段的划分

——停滞不前时期 (1918-1969)

导致这一状况的原因 ① 第二次世界大战中 第二次世界大战中，西欧各国铁路受到严重破坏。 西欧各国铁路受到严重破坏 ② 公路和航空发展很快，竞争更为激烈。 ③ 西方国家经济萧条不断发生，铁路客货运量比重逐渐减 少。

美国 1916 1955 1980 40.8 35.5 31.8 1929 1955 1980 英国 年份 1937 1955 1980 3.28 3.08 1.7 法国 里程（万公里） 6.48 4.53 3.39 年份 里程（万公里） 年份 里程（万公里）

2.1世界铁路发展阶段的划分

——新发展时期 (1970年之后)

新发展时期的具体表现 ① 牵引力变革（详见2.2） ② 集装箱运输、重载运输的 发展 ③ 通信信号的改进 ④ 自动化管理系统的发展 ⑤ 高速铁路、磁悬浮铁路的 出现（详见2.3）

新干线

2.2 铁路牵引动力的提升

蒸汽机车：蒸汽机车最初产生于19世 纪，且它的动力主要来源于煤的燃 烧。直至二战后，蒸汽机车都是最常 见的机车。 内燃机车：一战后人们便开始了对内 燃机车实验性的探索。20世纪40年代 时的美国 内燃机车开始部分取代蒸 时的美国，内燃机车开始部分取代蒸 汽机车。二战后，许多国家开始采用 内燃机车。 电力机车：1902年，电力机车第一次 出现于意大利的瓦尔泰利纳铁路线 上。

2.2 铁路牵引动力的提升

一般火车单列运输量在 2000~3000吨，而重载货 车单列运输量至少5000吨 以上，其运输的大宗货物 主要为煤炭、粮食、矿石 等。重载运输是一种效率 很高的运输方式。

重载货物列车 Heavy haul transport

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2.3 铁路行车速度的提高

随着技术的进步，列车运行速度有了质的飞跃。

平均速度 (km/h） 114.8 130.4 132.1 162.8 214 250.43 263.3 313.0 机车类型 蒸汽机车 蒸汽机车 电力机车 电力机车 电力机车 电力机车 电力机车 电力机车 始发站 斯温顿 斯巴达 巴黎 东京 巴黎 黎 广岛 里昂 武汉 终到站 伦敦 波蒂奇 第戎 大阪 里昂 小仓 普罗旺斯 广州北 距离 （km） 124.3 126 315 515 429 192 289.6 922 时间 1932 1939 1964-1981 1965 1983 1997 2005 2009-2011

2.3 铁路行车速度的提高

随着技术的进步，列车运行速度有了质的飞跃。

最高速度(km/h) 210 260 270 300 320 350 431 机车类型 电力机车 电力机车 电力机车 电力机车 电力机车 电力机车 磁悬浮 始发站 东京 巴黎 巴黎 巴黎 阿维尼翁 北京南 终到站 大阪 里昂 里昂 勒芒 普罗旺斯 天津 距离(km) 515 430 430 202 74 117 30 时间 1964 1981 1983 1989 2005 2008 2003

上海浦东机场 上海龙阳路地铁站

2.4 铁路运营里程的增长

世界铁路运营里程在各个发展时期的变化如右表所示：

第三节

中国铁路运输发展历程

主要学习内容：

3.1中国近代铁路建设 3 2中国近代铁路专家 3.2

京张铁路

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3.1 进代代表性铁路建设

① 吴淞铁路

1876年在上海修建的吴淞铁路， 是中国大地上出现的第一条铁路,它全 长15公里。铁路建成一年后被清政府拆 除。

3.1 近代代表性铁路建设

（3）基隆至台北、台北至新竹 铁路

我国在1891年和1893年先后建成了 基隆至台北和台北至新竹铁路，全长 107公里。

“腾云号”蒸汽机车

② 唐胥铁路

1881年的唐胥铁路是中国大地上 出现的第二条铁路，它全长约10公里， 主要用于从煤矿向外运煤。

吴淞铁路 Wusong railway

（4）京张铁路 1909年建成的京张铁路是第一条

没有在外国人的帮助下，完全由中国设 计并建造完成的铁路。正是由于京张铁 路的建设，总工程师詹天佑是被誉为“ 中国铁路之父”。

京张铁路

3.2 近代中国铁路奠基人

詹天佑(1861—1919)——中国近代 铁路工程专家 詹天佑于1881年以以优异成绩 毕业于耶鲁大学，其一生最大贡献 在于他成功地修建了京张铁路。京 张铁路穿山越岭，全长200多公里， 工程之艰巨为他处所未有。他亲自 勘察，选定路线。詹天佑通过设计 人字形轨道，解决坡度大机车牵引 力不足的问题。

3.2 近代中国铁路奠基人

孙中山，伟大的资产阶级民主革命先行者， 同时也是中国铁路建设的积极倡导者。孙中 山先生提出的“交通为实业之母，铁路为交 通之母”的著名论断，第一次从宏观上科学 地阐述了铁路在国民经济中的重要地位，对 于中国铁路建设影响深远。孙中山在单色全 国政区图复制图上规划的《中国铁路总公司 干线图》，以手绘红色实线表示铁路总公司 已定计划线，黑色实线表示未成铁路线。孙 中山另以红色虚线表示其设想的新增加规划 线或将来应有规划的线路。在1914年孙中山 曾经说过振兴中华修建十万公里的铁路，此 愿望即将实现。

孙中山(1866-1925)—— 中国铁路全局规划第一人

《中国铁路总公司干线图》

詹天佑的雕塑 The statue of Zhan Tianyou

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3.2 近代中国铁路奠基人

金士宣——铁路运输专家，铁路运输教育家，中国铁路运输学科 的首创者和奠基人(1900 (1900-1992) 1992)。 本科“交通大学北京学校”，美国宾夕法尼亚大学经济学博士学 位。1933年在国立交通大学的演讲中就指出：“铁路科学可分为 两大类，一为工程技术、二为运输管理”。早在求学时代，他就 感到国内无研究铁路运输之专门书籍，他利用课余之暇、发奋编 撰并于他大学毕业的1923年出版了《铁路运输学》。该书以精炼 的语言论述了铁路运输组织原理、有关规章制度及作业组织方 法，是我国第一部铁路运输管理学的专著。

3.2 近代中国铁路奠基人

沈奏廷——铁路运输学家和铁路运输教育家。中国自编铁路运输 专业大学教材的先驱和中国铁路运输科学研究的开拓者，铁路运 输学科的奠基人 (1904-1963)。 1928年毕业于上海交大铁路管理科。1929年12月，由南京国民政 府铁道部派往美国宾夕法尼亚大学研究院攻读。1938年他专任上 海交通大学教授；1951年，任北方交通大学教授后兼运输管理系 主任。1935年出版的《铁路货运业务》和《铁路运价之理论与实 际》是列入商务印书馆大学丛书的中国最早出版的铁路运输专业 教材中的佼佼者。此外，还有《铁路运价》、《铁路运转经济》 等几部书稿和讲义，由于各种原因，未能正式出版。

4.1铁路运输概况

第四节

输总量16.8亿人，铁路货运 总量36.4亿吨。

多种方式运输距离比较

3000

铁路货运周转量

亿吨公 公里

中国铁路概况及运输技术发展

主要学习内容：

2010年全国铁路旅客运

30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 2000年 2005年 13624 20730.5

27644.1

2010年

亿人公里

4.1 铁路运输概况 4 2 铁路网络规划 4.2 4.3 铁路运输技术

2500 2000 公里 里 1500 1000 500 0

旅客运距 货物运距 公路 48.6 174.8 水路 31.1 1804.3 铁路 516.8 757.1 航空 1464.2 2833.2

铁路旅客周转量

10000 8000 6000 4000 2000 0 2000年 2005年 2010年 4488 6061.8 8762 2 8762.2

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4.1铁路运输概况

4.1铁路运输概况

全国铁路主要品类货物运输情况

指 煤 冶炼物资 粮食 石油 化肥农药 集装箱 标 单 位 2010年完成 200043 85500 10109 13834 8618 8612 比上年±％ (±％) 14.3 10.1 -0.3 4.5 31 3.1 20.1 “十一五”完 成 836499 372789 54737 72619 42352 37146 比“十五”± ±％ 61.4 48.1 8.4 10.3 29 6 29.6 33.9

万吨 万吨 万吨 万吨 万吨 万吨

4.1铁路运输概况

全国铁路营业里程-2010年年底统计数据

4.1铁路运输概况

区域 面积 104km2 占总营业 里程比例 % 铁路密度 km/km2

指

标

单

位

年末数 9.1 3.7 41.1 4.2 46.6

比上年±% (±％) 6.6 12.9 2.3 19.1 4.9

东北经济区 环渤海经济区 长江三角洲及长江 经济区 东南沿海经济区

124.0 133.5 148.4 29.9 87.1 261.0 344.0

19.5 29.9 22.8 4.7 19.5 15.1 12.6

136.1 194.3 133.1 137.4 193.9 50.3 31.9

营业里程 复线里程 复线率 电气化里程 电化率

万公里 万公里 % 万公里 %

中部五省经济区 西南华南部分省市 西北经济区

上表数据截止至2008年底。

中国铁路干线网络示意图

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4.2 铁路网络

路网规划的定义与内容 ① 路网规划的定义：在客货运量调查和预测的基础上，结合国 情、民情和路情规划铁路网的布局并确定其规模。 ② 路网规划的内容：新线建设规划、既有线技术改造规划等。 ③ 路网强度：一个相对比较科学的，用于衡量一个国家的铁路 发展水平的标准。 ④ 路网强度的影响因素：国家的综合实力、国土面积、人口。

4.2 铁路网络规划

规划内容 （1）既有线网改造规划 （2）快速客运网规划 （3）煤炭运输网规划 （4）集装箱运输系统规划 （5）行包快运运输系统规划 行包快运运输系统规划 （6）主要枢纽规划

铁路网规划 Planning of China’s railway construction

4.2 铁路网络规划

（1）既有线网改造规划

近年来，以提速、复线建设和电气化为重点，采用先进技术对既有线路 进行了大规模技术改造，2010年全路复线率和电化率要达到50％ 。

线路名 京九铁路 大湛通道 包柳通道 兰昆通道 沿海通道 京沪通道 沪昆（成）通道 路桥通道 具体路线 北京～南昌～深圳～九龙 大同～太原～洛阳～石门～永州～柳州～湛江 包头～西安～重庆～贵阳～柳州 兰州～成都～昆明 沈阳～大连～烟台～无锡～杭州～宁波～温州～厦 门～广州 北京~上海 上海～株洲～怀化～贵阳～昆明 怀化～重庆～成都 连云港～兰州～乌鲁木齐～阿拉山口 复线路段 龙川-东莞东 太原-原平 安康-达县 阳平关-成都 蓝村-烟台 蚌埠枢纽 株洲-六盘水 昆明-沾益 宝鸡-兰州 郑州东-郑州西

4.2 铁路网络规划

（2）快速客运网规划

四纵：北京-上海，北京-武 汉-广州-深圳，北京-沈阳-哈 尔滨，上海-杭州-宁波-福州深圳 四横：徐州-郑州-兰州，上 海-杭州-南昌-长沙-昆明，青 岛-石家庄-太原，上海-南京武汉-重庆-成都

注：2008年规划，部分已经完成

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4.2 铁路网络规划

（3）煤炭运输网规划

对既有线路进行扩能改造，在大同、 神府、太原、晋东南、陕西、贵州、 河南、兖州、两淮、黑龙江东部等十 个煤炭外运基地，形成大能力煤运通 道。图中可见，山西、内蒙古和陕西 的煤炭资源最为丰富，

煤炭运输系统规划 Planning of coal transport system 合肥市客运枢纽图 Passenger transport hubs in Hefei province

4.2 铁路网络规划

（3）煤炭运输网规划

山西煤炭外运有多条铁路 通道，没有太多的煤炭出境的 压力。向东、南方向的煤炭主 要通过东部的铁路运往海港， 再通过海运南下。 向东的铁路大致可分为北、 中、南三条到达东部海港。分 别以大秦线、神骅线、焦作－

煤炭运输系统规划 Planning of coal transport system

兖州－日照线为主要干线。

煤炭运输网络 Coal transport network

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4.2 铁路网络规划

（4）集装箱运输及多式联运规划

目前，全国30个省、自治区、直 辖市的740个铁路车站可以办理 集装箱运输业务。未来将建设上 海、广州、北京、沈阳等18个具 有国际先进技术设备的大型铁路 集装箱中心站。改造40个大城市、 大型港口和主要内陆口岸所在地 的集装箱专办站，保留100个左 右的集装箱办理站。

4.2 铁路网络规划

（4）集装箱运输及多式联运规划 大力发展集装箱多式联运 业务——现状开行五定班 列共100条,其中直通班列 63条，海铁联运班列55条， 国际联运班列8条，双层 集装箱班列4条，牛奶班 列5条。

集装箱多式联运 Container intermodal transport

4.2 铁路网络规划

（4）集装箱运输及多式联运规划

多式联运支持了物流业的发展， 实现货物运输的快速、准时、安 全、实时跟踪。五定班列、集装 箱直达快运班列是支持多式联运 发展的铁路核心运输产品。 五定班列，是指装车地点固 定、运行路线固定、车次固定、 到发时间固定、运输价格固定的 快速货物列车。

渝新欧国际铁路联运大通道+渝沪五定班列

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4.2 铁路网络规划

（5）行包快运运输系统规划 铁路快运利用编挂在806对旅客 列车上的行李车(直通列车484 对，管内列车322对)及1300多 个铁路行包办理站，构成了具 有安全、准时、快捷特点，覆 盖全国主要大中城市、1000多 个车站的行包快运运输网。

行包运输网 Luggage and parcel transport network

4.2 铁路网络规划

（6）主要枢纽规划 到2012年，全国将有800多座新客站投入运营。注重与城 市轨道交通等公交系统以及公路、民航和港口等其他交通方 式的衔接。

北京南站

合肥市客运枢纽图 Passenger transport hubs in Hefei province

4.2 铁路网络规划

（6）主要枢纽规划

编组站分类 路网性编组站-15 区域性编组站-17 地方性编组站-17 编组站名称

哈尔滨南、沈阳西、沈阳南、阜阳北、山海关 丰台西、石家庄、济南西、徐州北、 南京东、南翔、鹰潭 郑州北、株洲北、襄樊北 三间房、四平、哈尔滨 南仓、大同西、向塘西 江岸西、武昌南、衡阳北、广州 北、柳州南、西安东、宝鸡东、兰州西、成都东、重庆西、贵阳南 牡丹江、长春、通辽南、梅河口、太原北、乔司、艮山门、淮南西、青岛西、来 舟、怀化南、包头西、迎水桥、武威南、乌鲁木齐西、昆明东、安康东

4.3 铁路运输技术

（1）高原铁路技术

青藏铁路是世界上海拔最高、线路 里程最长的高原铁路。在铁路建设 期间克服了如多年冻土、环境保护 等难题，青藏铁路的建成极大程度 的减少了运费，促进了客货运量的 增长。青藏铁路自开通运营到2010 年底，共运送旅客1426万人、运送 货物1.23亿吨。并创造了100km/h 的冻土铁路运行时速的记录。

路网性枢纽方面，重点建设路网性编组站，最大限度地满足货物运输 直达化、重载化需要。 编组站的布局，应该符合货流和车流的集散规律和满足列车编解的需 要。它的合理布局对于保证铁路有效地完成货物周转和降低运输费用均有 重要作用。未来需要进一步对区域性路网车流径路选择与编组站分工进行 优化。

火车行驶在青藏铁路上 A train travels on the Qing-Zang railway in2008

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4.3 铁路运输技术

（2）机车车辆装备技术

引进了先进的动车组、大功 率内燃机车、大功率电力机 车技术。 完成了机车和货运车辆的更 新换代。 现代化的养路设备的应用。

4.3 铁路运输技术

（3）重载运输技术

借鉴北美、加拿大、澳大利亚、原苏联、南非等重载运输技术，开行三种重载 列车： ① 组合式重载列车：即以同方向运行的两列普通货运列车，每列3700吨首尾连接 在一起，使其间隔的时间为零。 ② 单元式重载列车：以固定的机车、车辆合成一个运营单元的列车。并以此为运 营计费单位。这种列车固定机车、固定车辆、固定编组、单一品种（煤炭）、 同一到站，在装车站到卸车站间往返循环直达运行。这种运输方式的最大特点 是在货源集中、方向固定的情况下，可以最大限度地减少运营支出，大幅度地 降低运输成本。大秦铁路双机牵引10000吨。 ③ 单列式重载列车。由大功率机车牵引，机车连挂于列车的头部，车辆不固定， 采用一般列车作业方法。列车的到达、解体、编组、出发、取车、送车、装车、 卸车和机车的换挂等作业，均与普通列车作业相同，就是每列车多拉运十多节 车辆、1000吨货物。单列运输总重达5000吨。

我国首台大功率交流传动货运电力机车 China’s first high power A.C. electrification locomotive

和谐号CRH380A新一代高速动车组， 最高时速超过了480km/h。

和谐3型交流传动大功率货运机车,机车功率为 6000马力，是目前国内外同类产品中技术最 先进、功率最大的节能环保型内燃机车，具有 持续牵引力大，低油耗，低排放以及运行速度 快，耐久可靠性高等一系列优点，在平直线路 上牵引5000吨重量最高时速可达120公里。

组合式重载列车 Combined heavy-haul train

单元式重载列车 Cellular heavy-haul train

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4.3 铁路运输技术

（3）重载运输技术

1992年底建成开通我国自行设计修建的第一条双线电气化重载运煤专线——大秦铁路 在大秦线的始端、大同和雁北地区，共设立了18处煤炭集运点（其中环线装车点9 处，贯通线9处），采用定量漏斗，利用低恒速（速度为0.8公里±0.2公里/小时）不 停车装车。 在大秦线的终端，秦皇岛港内设立了卸车环线，用拨车机拨动车辆，送上翻车机 每次翻卸3辆，可不停车连续作业。6000吨列车卸车时间为60分钟，10000吨列车卸车 时间为90分钟。 用法国引进的8K型电力机车和C63型专用车辆（装有旋转式车钩、ABDW型制动 机大容量缓冲器），试验开行了单机牵引6000吨和双机牵引10000吨的重载单元列车。 大秦铁路设计运输能力为1亿吨/年，但实际上在完成既定指标的基础上，大秦铁 路运输能力翻了四倍，其运煤能力也是世界首屈一指。

年份 ... 1995 ... 2000 ... 2002 2003

运量/百万吨

年份 2004

运量/百万吨 153 203 250 300 340 330 380

重载列车编组站

20 60.52 100 120

2005 2006 2007 2008 2009 2010

秦皇岛港的翻车机，约15秒钟就将3辆煤车卸完

调度指挥中心

4.3 铁路运输技术

（4）运输管理信息化技术

铁路列车调度指挥系统（Train Operation Dispatching Command System，简称TDCS）。 TDCS是实现铁路各级运输调度对列车运行实行 透明指挥、实时调整、集中监控的现代化信息系 统。TDCS由铁道部、铁路局TDCS中心局域网 及车站基层网组成，是一个从现代运输管理的角 度构造、覆盖全路的调度指挥系统。 TDCS实现对列车在车站和区间运行的实时监视， 动态调整、自动生成列车运行三小时阶段计划， 实现列车调度命令的自动下达和实际运行图的自 动描绘；实现分界口交接列车数、列车运行正点 率、行车密度、早晚点原因、重点列车跟踪等实 TDCS系统的重点在直接指挥车站的路局 TDCS系统一层，主要服务对象是行车调度 员及车站值班员。实现：用自动化的手段调 时宏观统计分析并形成相关统计报表；显示铁路 整运输方案、通过计算机网络下达行车计划 和调度命令、实现自动报点和车次号自动跟 路网、沿线线路、车站、救援列车分布等主要技 踪、列车实际运行图自动绘制和自动过表、 术资料和气象资料，为铁路事故救援、灾害抢险、 车站行车日志自动生成。 防洪等提供决策参考。

4.3 铁路运输技术

（4）运输管理信息化技术

铁路列车控制系统 (Chinese Train Control System, CTCS)，是中国铁路参照欧洲列车控制系统，并 结合中国国情构建的铁路信号控制技术体系。其 中CTCS-3是我国完全自主知识产权、针对国产高 速铁路列车运行控制系统研制的，是基于无线传 输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列 车运行控制系统，属于基于无线通信的固定闭塞 或虚拟自动闭塞系统。

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4.3 铁路运输技术

（4）运输管理信息化技术

铁路列车控制系统包括两个子系统，即车载子系统和地面子系统 ① 地面子系统可由以下部分组成：应答器、轨道电路、无线通信网络(GSM—R)、列车控制中心 (TCC)／无线闭塞中心(RBC)。

应答器是一种能向车载子系统发送报文信息的传输设备，既可以传送固定信息，也可连接轨旁单元传送可 变信息。 轨道电路具有轨道占用检查，沿轨道连续传送地车信息功能，应采用UM系列轨道电路或数字轨道电路。 无线通信网络(GSM-R)是用于车载子系统和列车控制中心进行双向信息传输的车地通信系统。 列车控制中心是基于安全计算机的控制系统，它根据地面子系统或来自外部地面系统的信息，如轨道占用 信息、联锁状态等产生列车行车许可命令，并通过车地信息传输系统传输给车载子系统，保证列车控制中心 管辖内列车的运行安全。

4.3 铁路运输技术

（5）联合运输 联合运输是指使用两种或两种以 上的运输方式，完成一项货物运输任 务的综合运输方式。 驼背运输：装有货物的卡车先由火车 或者船舶进行装载、运输，余下部分 由道路运输覆盖。 集装箱运输：将货物装入集装箱内， 采用多种运输方式予以运送，且不同 运输方式交接时，不用顾及货物本身。

驼背运输 Piggyback transportation

② 车载子系统可由以下部分组成：CTCS车载设备、无线系统车载模块。

CTCS车载设备是基于安全计算机的控制系统，通过与地面子系统交换信息来控制列车运行。 无线系统车载模块用于车载子系统和列车控制中心进行双向信息交换。

集装箱运输 Container transportation

4.3 铁路运输技术

（6）特种货物运输 大件运输运输技术：研制了落下孔车、钳夹 车、凹底平车、长大平车、双联平车5个车 种，40个不同车型的长大货车。制造2110辆， 为电力、冶金、化工、交通等国家重点建设 项目运输重要设备2万余件。运输的大型设 备最小重量为215吨，最大重量为420吨，总 运输里程几十万公里。 冷藏运输技术：制造冷藏运输车1915辆，可 以承运零下18°C冷藏货物。为国内大型企 业（金漯、双汇、蒙牛、伊犁、和路雪、三 全、思念等国内食品生产厂家）运送冻肉、 瓜果、蔬菜、冰淇淋等冷鲜货物运输。

运输超限超长超重 集重货物 Special goods transportation

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思考题

1.列出铁路运输的优缺点? 2.世界铁路迎来新发展时期的原因有哪些? 3.中国铁路早期发展缓慢的原因有哪些? 4.请谈谈中国铁路运输发展中存在的问题，举例说明? 5.具体认识下我国未来铁路网络规划情况（客运、货运）

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