高速客运专线概论.ppt
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高速铁路与客运专线概论高速铁路与客运专线概论石家庄铁道学院石家庄铁道学院李向国李向国TEL:
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L内容内容一、列车速度的演变一、列车速度的演变二、高速铁路的概念二、高速铁路的概念三、高速与普通铁路的主要区别三、高速与普通铁路的主要区别四、高速铁路的主要技术特征四、高速铁路的主要技术特征五、高速铁路的工程特点与难点五、高速铁路的工程特点与难点一、一、列车速度的演变列车速度的演变轮轨式铁路:
轮轨式铁路:
1825年,出现在英国的年,出现在英国的世界上第一条铁路世界上第一条铁路,其列车最高运行速度只有其列车最高运行速度只有24km/h。
1829年,年,“火箭号火箭号”蒸汽机车蒸汽机车(GeorgeStephenson)牵引的列车最高运行速度牵引的列车最高运行速度就达到了就达到了47km/h。
一、列车速度的演变一、列车速度的演变一、列车速度的演变一、列车速度的演变1903年德国制造的电动车组年德国制造的电动车组试验速度试验速度达到达到了了209.3km/h。
1964年年10月月1日,日,世界上第一条高速铁路世界上第一条高速铁路日本东海道新干线,日本东海道新干线,“光光”号高速列号高速列车运行速度达到了车运行速度达到了210km/h。
1981年年2月法国月法国TGV(TrainGrandeVitesse)试验速度试验速度达到达到380km/h。
一、列车速度的演变一、列车速度的演变1988年年5月德国月德国ICE(Inter-CityExpress)把这一把这一试验速度试验速度提高到提高到406.9km/h,半年后法国人创造了,半年后法国人创造了482.4km/h的新纪录。
的新纪录。
1990年年5月月18日法国再次刷新了自己的纪日法国再次刷新了自己的纪录,法国录,法国TGV-A型高速列车把型高速列车把试验速度试验速度提提高到高到515.3km/h。
一、列车速度的演变一、列车速度的演变2007年年4月月3日进行超高速列车(日进行超高速列车(TGV)最新型最新型“V150”列车的行驶试验,时速达列车的行驶试验,时速达到到574.8公里,打破了公里,打破了17年前由法国超高年前由法国超高速列车创下的时速速列车创下的时速515.3公里的有轨铁路公里的有轨铁路行驶世界纪录。
行驶世界纪录。
一、列车速度的演变一、列车速度的演变一、列车速度的演变一、列车速度的演变nn中国:
最高中国:
最高试验速度试验速度达到了达到了321.5km/h,最高运行速度达到,最高运行速度达到200km/h,旅行速,旅行速度超过了度超过了100km/h。
一、列车速度的演变一、列车速度的演变一、列车速度的演变一、列车速度的演变自自20世纪后半叶以来,铁路旅客列车速度连世纪后半叶以来,铁路旅客列车速度连续跃上三大台阶,续跃上三大台阶,20世纪世纪60年代年代第一代高速第一代高速列车列车,速度为,速度为230km/h,20世纪世纪80年代年代初初第二代高速列车第二代高速列车速度达到速度达到270km/h,至,至20世纪世纪90年代年代第三代高速列车第三代高速列车速度已达到并速度已达到并超过了超过了300km/h。
21世纪初,世纪初,350km/h的高速列车已问世。
的高速列车已问世。
“引进先进技术,联合设计生产,打造中国品引进先进技术,联合设计生产,打造中国品牌牌”一、列车速度的演变一、列车速度的演变气垫车:
气垫车:
气垫车是悬浮车的一种,它的原理是采气垫车是悬浮车的一种,它的原理是采用涡轮喷气发动机作动力,形成大团气体用涡轮喷气发动机作动力,形成大团气体从汽孔喷出的高压空气做支承力,将气垫从汽孔喷出的高压空气做支承力,将气垫列车浮起地面列车浮起地面30毫米,向前推进。
毫米,向前推进。
上世纪上世纪6070年代着手研制,最高时年代着手研制,最高时速达速达422km。
一、列车速度的演变一、列车速度的演变一、列车速度的演变一、列车速度的演变磁浮式铁路:
磁浮式铁路:
nn根据磁浮车上采用的电磁铁种类,磁浮车根据磁浮车上采用的电磁铁种类,磁浮车一般分为两大类,一类为常导吸引型(德一般分为两大类,一类为常导吸引型(德国),一类为超导排斥型(日本),两种国),一类为超导排斥型(日本),两种磁浮车技术都日臻成熟。
磁浮车技术都日臻成熟。
一、列车速度的演变一、列车速度的演变德国德国TR-08型磁浮列车外形型磁浮列车外形一、列车速度的演变一、列车速度的演变日本日本MLX01型磁浮列车外形型磁浮列车外形一、列车速度的演变一、列车速度的演变nn日本:
日本:
2003年年12月月2日,日本磁浮列车日,日本磁浮列车试试验速度验速度达到了达到了581km/h。
nn德国:
德国:
“上海磁浮高速铁路运营示范线上海磁浮高速铁路运营示范线”,线路总长线路总长31.17km,设计时速和运行时速,设计时速和运行时速分别为分别为505km和和430km,单向运行时间,单向运行时间仅仅7min。
2003年年11月月12日,用于商业日,用于商业运行的上海磁悬浮列车创下了运行的上海磁悬浮列车创下了501km/h的的世界纪录,该项纪录已列入世界纪录,该项纪录已列入“世界吉尼斯纪世界吉尼斯纪录录”。
管道悬浮:
管道悬浮:
美国美国一、列车速度的演变一、列车速度的演变列车速度的分档列车速度的分档:
nn时速100120km称为常速;nn时速120160km称为中速或准高速;nn时速160200km称为快速;nn时速200400km称为高速;nn时速400km以上称为特高速。
二、高速铁路的概念二、高速铁路的概念nn高速列车的运行速度是一项重要的技术指高速列车的运行速度是一项重要的技术指标标,也是铁路现代化水平的重要体现。
高速也是铁路现代化水平的重要体现。
高速铁路是一个具有铁路是一个具有国际性国际性和和时代性时代性的概念。
的概念。
nn20世纪世纪70年代日本把列车在主要区间能以年代日本把列车在主要区间能以200km/h以上速度运行的干线铁道称为以上速度运行的干线铁道称为高速铁路。
高速铁路。
nn1985年联合国欧经会在日内瓦签署的国际年联合国欧经会在日内瓦签署的国际铁路干线协议规定:
新建客运专线铁路干线协议规定:
新建客运专线300km/h;新建客货共线;新建客货共线250km/h。
二、高速铁路的概念二、高速铁路的概念nn欧洲铁路联盟于欧洲铁路联盟于1996年年9月发布的互通运月发布的互通运营指导文件(营指导文件(96/0048/EC)对高速铁)对高速铁路有了更确切的规定:
新建铁路运行速度路有了更确切的规定:
新建铁路运行速度达到或超过达到或超过250kmh;既有线通过改造既有线通过改造使基础设施适应速度使基础设施适应速度200kmh(世界铁(世界铁路既有线提速目标值)路既有线提速目标值);线路能够适应高速,线路能够适应高速,在某些地形困难、山区或城市环境下,速在某些地形困难、山区或城市环境下,速度可以根据实际情况进行调整。
度可以根据实际情况进行调整。
二、高速铁路的概念二、高速铁路的概念nn目前,日本、法国、德国、意大利等目前,日本、法国、德国、意大利等技术技术原创国原创国都达到都达到300km/h,最高可达,最高可达320km/h,350km/h动车组已试制成动车组已试制成功。
功。
nn韩国、中国台湾等地按速度韩国、中国台湾等地按速度350km/h建建设新线。
设新线。
nn我国尚没有明确的高速铁路界定标准,但我国尚没有明确的高速铁路界定标准,但业内普遍认同欧洲铁路联盟于业内普遍认同欧洲铁路联盟于1996年年9月月发布的互通运营指导文件对高速铁路的界发布的互通运营指导文件对高速铁路的界定标准。
新建客运专线铁路的速度目标值定标准。
新建客运专线铁路的速度目标值在在250kmh及以上。
及以上。
二、高速铁路的概念二、高速铁路的概念高速铁路不一定是客运专线高速铁路不一定是客运专线客运专线也不一定是高速铁路客运专线也不一定是高速铁路nn只有速度大于只有速度大于250km/h,仅开行客车的,仅开行客车的高速铁路,才兼具有二者的属性。
国外对高速铁路,才兼具有二者的属性。
国外对时速时速200公里轨道铺设精度的要求与对时公里轨道铺设精度的要求与对时速速300公里的要求相当接近。
可以认为:
公里的要求相当接近。
可以认为:
客运专线的设计速度应在客运专线的设计速度应在200km/h以上,以上,其性质应该说是属于高速铁路的范畴。
其性质应该说是属于高速铁路的范畴。
二、高速铁路的概念二、高速铁路的概念世界高速铁路的发展:
世界高速铁路的发展:
nn第一次浪潮(第一次浪潮(20世纪世纪60年代年代80年代)年代)日本、法国、德国建成初期的高速铁路。
日本、法国、德国建成初期的高速铁路。
nn第二次浪潮(第二次浪潮(20世纪世纪80年代年代90年代)年代)日本与欧洲开始建立高速铁路网,并带动周日本与欧洲开始建立高速铁路网,并带动周边国家。
边国家。
nn第三次浪潮(第三次浪潮(20世纪世纪90年代年代21世纪初)世纪初)其他国家开始研究和建设高速铁路。
其他国家开始研究和建设高速铁路。
二、高速铁路的概念二、高速铁路的概念当前,根据所采用的不同技术,高速铁路分为轮轨接触技术类型和磁悬浮技术类型。
轮轨技术有非摆式车体和摆式车体两种;磁悬浮技术又根据所采用的悬浮技术分为超导和常导两种。
三、高速与普通铁路的主要区别三、高速与普通铁路的主要区别在轮轨接触的铁路技术中,随着速度的提高,将会出现一些新的问题。
对基础设施和移动的车辆都提出了新的要求,主要可以归结为两个方面,即:
nn-当速度超过250km/h以后,空气动力特性的显著变化,对车辆结构和铁路基础设施提出新的要求;nn-高速运行的列车要求具备持久稳定、高平顺性、能供列车安全舒适运行的轨下基础。
三、高速与普通铁路的主要区别三、高速与普通铁路的主要区别空气动力学特性:
列车高速运行时,行车阻力、震动和机械动力噪音有所增加,动车组与空气摩擦噪音的指标亦有所提高。
对列车的结构,需要修改头型及外轮廓设计,改善空气流向,优化弓网关系及受电弓的位置,增加减振措施等。
三、高速与普通铁路的主要区别三、高速与普通铁路的主要区别试验证明,高速铁路对车辆的密封性能有很高的要求(这包括对车辆空调、门、窗、排污设施等方面的要求),以满足高速运行的空气动力学特性。
此外,还要求具有高性能的制动系统和较高的乘座舒适度。
而且,高速行驶的列车在会车时所产生的空气压力波明显高于既有线,因此,高速铁路在进行线路规划时,要适当加大线间距(包括站台安全距离)。
通过隧道时,洞口空气阻力与高速列车在瞬间产生的压力,形成巨大的微气压波,对行车安全、乘客舒适度以及环境都产生了明显的影响。
因此,要适当加大隧道断面积,改善洞口及辅助结构的设置等。
三、高速与普通铁路的主要区别三、高速与普通铁路的主要区别高速列车动力学的特性:
高速列车动力学的特性:
高速列车动力学的特性:
高速列车动力学的特性:
高速运行出现的高频高速运行出现的高频振动,要求桥梁及建筑物除了满足静态荷载的条件,振动,要求桥梁及建筑物除了满足静态荷载的条件,还必须满足高速列车动力学的特性要求。
还必须满足高速列车动力学的特性要求。
概括地讲,除了保证概括地讲,除了保证“强度强度”这一基本要求这一基本要求(即使用期不致破坏)以外,更要严格控制其(即使用期不致破坏)以外,更要严格控制其“变变形形”。
因此,。
因此,保持轨道持续稳定的高平顺性,是对保持轨道持续稳定的高平顺性,是对保持轨道持续稳定的高平顺性,是对保持轨道持续稳定的高平顺性,是对高速铁路工程提出的最基本的功能性要求高速铁路工程提出的最基本的功能性要求高速铁路工程提出的最基本的功能性要求高速铁路工程提出的最基本的功能性要求。
但是,但是,轨道的高平顺性又是路基、桥梁、轨道变形的最终轨道的高平顺性又是路基、桥梁、轨道变形的最终表现,要求轨道高平顺性,必须从控制上述工程变表现,要求轨道高平顺性,必须从控制上述工程变形着手。
具体表现在:
形着手。
具
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