铁道概论.ppt
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在学习铁道概论课程前,铁路对你是不是有如下的印象?
以上实物,都是铁路运输系统的组成部分,是铁路运输的基本设备。
我们对铁道概论的学习,就从这些基本设备出发,在了解、熟悉设备的基础上,了解铁路运输工作的组织和管理。
讨论:
铁路是现代化交通方式的一种,请大家讨论一下,交通的含义是什么?
现代意义上的交通,指的是货物的交流、人员的来往和信息的传递。
货物交流与人员的来往,实际就是当今世界上的运输,它是通过各种运输方式铁路运输、道路运输、水路运输、航空运输和管道运输等,实现人和物的转运输送,达到社会对人和物空间位移的需求。
信息的传递,则是指语言、文字、图象、符号等信息的传递与播送。
目前,我们通常所指的交通这个大行业,包括铁路运输业、道路运输业、水路运输业、航空运输业、管道运输业、邮政业和电信业。
国内还把这种看法称为大交通,国际上对交通(Communication)概念的理解与我们的大交通的内涵是一致的。
课程内容,第二章:
铁路运输的基本设备学习轨道、路基、桥梁、隧道等铁路基本组成。
第一章:
铁路的发展概况及特征该篇是大家学习入门篇。
简要介绍铁路的发展概况及特征。
课程内容,第三章铁路信号与通信学习铁路信号与通信的基本原理,掌握其在铁路运输上的运用。
第四章铁路车站掌握车站的定义、分类、设备,以及各类车站的作用与任务。
第五章铁路机车车辆学习掌握我国铁路系统运用的机车、车辆。
在英语中,铁路被称为railway或railroad,你知道这是为什么吗?
“Rail”的意思是木栏杆、木栅栏。
16世纪中叶,英国兴起的采矿业,对运输方式提出了新要求。
在1630年,英国人毕奥莫特(Beaumout)将木头平行铺于地面作为轨道,使从矿山运输煤的车辆易于通行,采用人力或畜力车辆的动力。
在当时,这样的路就称为“Rail”。
历史的变迁,railway或railroad就成为现在的铁路。
下图就为当时的“Rail”。
第一章铁路运输发展概况,Stephenson机车(1822年,英国),腾云号机车(1887年,德国),R150型内燃机车(美国),225型动车(1993年,日本),eurostar(欧洲),纵观铁路的发展与人类的科技文明,可以发现两者是互为因果关系的:
一方面,由于铁路的铺设使得人类可以开发更多的资源,再利用这些开发出来的资源丰富人类的生活,致使科学技术更加发展;另一方面,也由于科技的发展而改善了铁路运输的技术层次,使铁路在行车控制与能源利用效率方面都能更加趋于完善。
然而,自19世纪末,小汽车开始逐渐普及以后,使得铁路在营运上受到了重大的影响,但这也促使铁路在营运与管理技术方面加以改善,进而提高服务水准,降低营运成本,以突破经营困境。
因此,若从整体来看,铁路的发展过程,其实就是不断地在求新求变以适应人类不同时代生活方式需求的过程。
1.1世界铁路发展史,1)萌芽期(18251900年)“Rail”这个英语单词最初的意思是木栏杆、木栅栏。
英国人毕奥莫特(Beaumout)于1630年将木头铺在地上,使从矿山运输煤的车辆易于通行,车辆的动力是人力或马这样的畜力,这样的路在当时就称为“Rail”,这个词今天的意思就是铁路。
下图反映的就是当时的“Rail”。
世界铁路发展史,大体上可分为萌芽期、蓬勃发展期、衰退期和复苏期4个时期。
图311最初的“Rail”,图312世界上第一条铁路1825年9月27日在英国建成,1825年,英国人史蒂文先生首先在英国修建了从斯托克顿至达林顿的世界上第一条公共服务铁路。
这条铁路长不到20km,以速度为24kmh(15mileh)的蒸汽机车牵引34节车厢行驶,车厢内共载有600名乘客及900t的货物,此为世界铁路运输史的开端。
此后,欧洲各国开始对这种车头冒着浓烟、行驶于两条乎行铁轨上的新型车辆发生兴趣,而纷纷兴建铁路。
到了1850年,英国与欧洲大陆已修建了约7000km的铁路。
美国为了开疆拓土,亦于1833年开始修建铁路,并于1869年5月在犹他州盐湖城附近的布罗蒙特瑞完成东、西两岸铁路的通车典礼,从此美国东、西岸的交通往来可缩减为56天,美国东西两岸铁路连线的完成,为美国的繁荣与强大奠定了很好的基础。
这一时期铁路运输在社会上所处的地位可谓相当重要,除了影响经济发展的货物运送之外,在国防运输上更有其绝对的必要性,有鉴于此,欧美各国纷纷于这一时期兴建铁路运输系统。
图313德国第一条铁路是纽伦堡富尔特铁路,于1835年12月7日建成,2)蓬勃发展期(19001945年),这一时期由于欧美各国在海外殖民与拓荒所需,铁路迅速地发展成为陆上运输的骨干,加上其独占性,使得铁路业者成为运输业界的领导者,坐享超额利润的甜美果实,也正因为如此,大批的投资人纷纷开始在各地修建铁路。
以美国为例,1920年全美国铁路里程合计已经达40万km,铁路业者也有1085家之多。
到了1941年,全世界的铁路总长度已达约126万km,其中美洲占了47,欧洲占了33。
3)衰退期(19461964年),二次世界大战以后,小汽车在技术上获得了关键性的突破,美国福特公司开始制造数百万辆的廉价小汽车,让当时美国人民彻底地接受了小汽车的方便性,各国政府有鉴于汽车将被广泛地使用,而纷纷投入大量资金修筑完善公路系统,以促进经济发展,并且提高国民所得,以期获取选民支持。
在铁路方面服务水准每况愈下,再加上铁路的可及性不及公路高,因而逐渐遭到各国政府的漠视,甚至制定许多法案限制铁路业者的营运,以避免铁路业者获取不当的独占利润。
在这些不利因素影响下,铁路运输营运量开始大幅度衰退。
以美国为例,到了1955年铁路长度约剩下35万km,1965年时,铁路又减少了4万km,铁路公司减少为552家,铁路客运量仅占1940年的20。
4)复苏期(1964年以后),1964年,日本建成了世界上第一条速度为200kmh的高速铁路东海道新干线。
高速列车的行驶克服了传统铁路在行车速度上的限制,行驶于东京及大阪之间,每天平均载客达45万人,高峰日则超过百万人,营运7年就将10亿美元的建设成本连本带利还清,从而重新找回铁路业者的希望。
近几年来,日本、法国、德国等国家更陆续完成了更新更快的高速铁路系统,从而彻底改变了铁路的不良形象。
但是,铁路的革命性变化到1819年才在英国达累姆的帕顿煤矿出现。
1.1680年英国科学家牛顿最早设想将蒸汽机用于运输。
图2-2牛顿设想的蒸汽机车,2.1822年11月18日,英国人史蒂芬森(Stephenson)主持修建的、将蒸汽机车和铁轨相结合的铁路部分开通。
图2-3史蒂芬森研制的蒸汽机车,3.1825年9月27日,世界第一条真正意义上的铁路在英国的斯托克顿(Stockton)和达灵顿(Darlinton)之间开通。
图2-4世界上第一条铁路,该铁路线全长21km,采用铸铁轨铺设,轨距1435mm(现在的标准轨距),由史蒂芬森设计的蒸汽机车牵引90t的客货混编列车在上面运行,最初的速度为4.5km/h,后来达到24km/h。
见图2-4。
4.该事件标志着近代铁路运输业的开端,使陆上交通运输迈入了以蒸汽机为动力的新纪元。
铁路运输从它出现时起,便以其迅速、便利、经济等优点,深受人们的重视,除了在英国全面展开铁路的铺设工程外,其他国家也相继开始兴建铁路。
图2-5德国的第一条铁路,德国第一条铁路是纽伦堡菲尔特铁路,于1835年12月7日建成,全长6公里。
不过,这条铁路使用的机车由英国制造,连火车司机也是英国人。
5.铁路的优越性,使其在短时期内得到了迅猛的发展,世界各主要国家铁路相继通车。
表2-1世界主要国家铁路通车年份,图2-6英国铁路网,6.20世纪20至70年代将近半个世纪长的时期内,由于多种运输方式与铁路的竞争,特别是汽车工业和航空工业的崛起,世界铁路从总体上说处于萎缩和停滞状态。
图2-7废弃的WhitropeTunnel,由于运量骤减,许多西方国家相继拆除了大量的铁路。
7.但20世纪70年代以来,人们又重新审视铁路的价值。
图2-8繁忙的德国汉堡车站,讨论:
请大家讨论一下,人们为何会重新审视铁路的价值?
8.一方面是由于当时许多国家受到能源危机、环境污染和交通事故等问题的困扰。
图2-9道路交通拥塞,因此,铁路所固有的运力大、速度快、能耗低、污染轻、安全可靠、通达国内外、全天候不间断工作等其它运输方式所无法替代的优势再度引起人们重视。
9、另一方面,铁路自身经历了痛苦而深刻的自我更新过程,不断用高、新技术装备自己。
图2-10伦敦滑铁卢车站内的Eurostar,依靠高新技术,铁路提供诸多运输新型产品,尤其是大宗货物运输重载化、中长距旅客运输高速化,又使铁路从复苏走上了振兴的道路,树立起崭新的现代化形象,焕发出生机和活力。
10.现在,许多国家的发展战略和政策中,重新肯定了铁路在交通运输体系中的骨干作用和主力地位。
图2-11瑞典X2000高速列车,1.2我国铁路发展史,我国铁路运输的发展,由于受到满清政府闭关锁国政策的影响,在发展时间上落后西方国家甚久,而且由于清朝铁路政策的错误,甚至导致了满清政府的倾废。
“龙”号机车,吴淞铁路“天朝号”蒸汽机车,1876年,在中国的英国商人眼见欧美铁路业者皆获厚利,因此屡向清廷提出铺设铁路的动议,以利于榨取中国内陆资源及推销英国商品之用。
几经斡旋,终经清廷许可,由当时英商怡和洋行出资,铺设了16km(10mile)的淞沪铁路,不料营业不久就发生了铁路行车事故,致使一清兵遭火车轧死。
由于当时国人排外情绪已甚为激昂,因此对这一事故,表现出极度的不满,后来遂由朝廷下令由两江总督沈葆祯筹款收回此段铁路,并将铁轨掘起不准再办。
直至1881年,清廷为了开采煤矿所需,兴建了唐山至胥各庄之间约9km之唐胥铁路,才真正揭开了中国铁路运输史的序幕。
由于这条铁路的经营效果良好,各地见此,纷纷奏请兴建铁路,故在18811921年期间,在我国境内共兴建了约19000km的铁路,不过其中多属外国人出资兴建,以致路权丧失,外力侵入。
在1911年4月间,清廷为了收回路权以巩固其统治,宣布将实施铁路国有化政策,引起外商及各地出资乡绅的极度不满。
在欲收回四川省境内铁路过程中,由于当地乡绅利用了民众的强烈不满,终于形成暴动,清廷因而派兵人川镇压,造成武汉空虚,而给予革命党人时机,得以在武昌起义成功,推翻了满清帝国,这一结果是满清皇朝始料未及的。
图2-15清末中国铁路筑路工人,图2-14台北-基隆铁路破土仪式与铁路工人,图2-13清政府官员体验唐胥铁路,图2-16北洋政府统治时期的中国铁路工人,北洋政府通知期间,配合帝国主义掀起再次掠夺中国路权的高潮。
在袁世凯执政时期,北洋政府秉承帝国主义的意旨,接过清政府“干线国有”的口号,宣布所谓“同意路政”的国策。
从1912年8月到1915年1月两年多的时间里,把各省为捍卫路权而艰苦创建的铁路公司,全部解散,各省商办铁路统统收归国有,随后又转手让予帝国主义,用来抵借外债。
就这样,中国铁路权益再次接二连三的被断送。
民国建立以后,国民党政府于1922年公布了铁路建筑的各项标准及规范书,1932年则公布了铁路法,直至1949年国民党政府被推翻,全国新建铁路合计只有7425km,可以通车的铁路也只有21989km。
自18811949年的69年间,共修建铁路2.18万km,平均每年修建320km。
旧中国所建的铁路,设备简陋,标准很低,而且明显具有殖民地和半殖民地的特征。
旧中国铁路具有浓厚的半封建半殖民地色彩。
不仅铁路的分布极不均衡极不合理,而且技术设备陈旧落后,总体特点可以概括为:
为少、偏、低。
图2-171949年中国铁路分布概图,1949年中华人民共和国成立之后,我国铁路建设有了统筹的规划和统一的标准,进入了一个新的大发展时期。
截至2002年,我国铁路营业里程已经达到71898km,其中复线率为33.3、电化率为25.2,内燃机车牵引里程比重达到了60.2;60kg延米以上重轨线路占44.8,无缝线路占50.0;载重60t及以
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