1.铁路选线有哪些关键技术
铁路选线设计作为铁路建设的先行和基础,是一项总揽全局的核心工作。
近年来,随着我国铁路的高速发展,铁路设计任务日益繁重,数字选线技术作为提高线路设计质量和效率的重要手段亟待深入研究。 自上世纪六十年代,国内外许多学者对数字选线技术开展了大量研究,开发了一系列数字选线系统,但总体看来主要是针对铁路选线部分设计阶段的部分设计内容,目前还没有可面向各设计阶段,涵盖各项设计内容的完整解决方案。
本文在系统分析铁路各阶段选线设计需求和国内外研究现状的基础上,总结出目前亟待解决的关键技术问题。在数字选线的前期规划阶段,重点开展了线路优化方法研究;在精细设计阶段,主要研究了面向铁路新线、既有线及枢纽区选线的铁路线形模型,关联约束选线及既有线重构与增改建等设计理论与方法;并对地理信息模型和网络三维交互式可视化等贯穿数字选线各设计阶段的基础核心技术开展了深入研究;力图较全面地解决从规划到精细设计阶段,铁路新线、既有线增改建及枢纽等数字选线设计问题,主要研究内容和成果如下: 1.建立了面向铁路数字选线的涵盖地形、地质、环境的地理信息模型。
在既有数字地形模型研究基础上,重点研究了数字地质模型的构建方法:对断层线进行三维空间拉伸构建了断层面模型;引入克里金插值算法在地层控制点较稀疏的区域补充虚拟控制点,以实测、虚拟控制点为顶点集,以地层边界为约束边集,基于约束Delaunay三角网理论构建了地层面模型;采用“保守”的最小包围长方体表示形态复杂的溶洞体模型,简化了建模过程。针对离散和连续分布的地理信息分别构建了格网-R树索引与格网-顶点-三角形索引,实现了空间地理信息的快速检索。
2.建立了铁路线路优化模型,选择反映空间线位的特征参数向量作为自变量,构建了综合考虑工程费、运营费、环境影响代价及各种设计约束的目标函数;提出了基于分步编码的改进遗传算法:构建了由平面交点偏移距、平曲线半径、变坡点标高组成的基因序列;提出了先生成平面基因,再考虑平纵约束产生纵断面基因,最后调整形成整体基因的分步编码方法;遗传进化过程中,设计了4种交叉算子(简单交叉、两点交叉、算术交叉和非均匀启发式交叉)和3种变异算子(单点变异、多点变异、取直变异),可自动生成满足各类约束条件,且综合费用较省的线路方案群。 3.建立了3类铁路线形设计模型,系统全面地解决了新建铁路单、双线、既有线增改建和枢纽的线形设计问题。
针对基于绝对关系定线的新建单线铁路和双线中的基线,建立了边界约束线形模型,采用各线元两端几何参数和约束条件表示线路,可方便地完成各类复杂的线形设计;针对铁路Ⅱ线参照基线定线的特点,提出了Ⅱ线的参照线形模型,定义了8类交点参照关系和2类区段参照关系,基于交点和区段的参照关系矩阵进行线路几何参数和里程的计算,实现了Ⅱ线的全线贯通设计,避免传统方法中繁琐的分段处理;在此基础上,对参照线形模型进行扩展,在两参照关系矩阵中加入参照线路编号向量,建立了可处理多线路参照关系的复合参照线形模型,解决了既有线增改建、枢纽设计中分区段参照不同线路进行设计的问题。 4.既有数字选线系统多专注于单个设计对象的设计,较少考虑各对象之间的复杂关联。
本文通过对各类线路关联约束的系统分析,揭示了关联约束的耦合性和动态性特征;设计了关联图的数据结构将各关联对象及相互间的关联约束关系构建为一整体,即约束线路群;研制了约束线路群信息的动态更新算法,实现了设计过程中约束条件的自动检算和关联对象的自动更新;据此建立了关联约束选线设计方法,成功应用于线路方案群、线路与桥隧站的关联设计。 5.提出了既有线线路自动恢复方法,首先设计了一个最长夹直线搜索算法确定既有线的直线段,然后基于方向加速法对曲线段的半径和缓长进行优化,实现对既有线平面线位的整体自动化重构;建立了既有线增改建设计的“Ⅱ线模式法”,将既有线增改建设计视为相对于既有线的Ⅱ线设计,以复合参照线形模型为理论基础,通过给定交点参照关系即可实现既有线的各类增改建设计,且避免了传统方法中繁琐的分段处理,可全线贯通式设计。
6.深入研究了网络环境下铁路三维场景的交互式可视化理论与方法,包括铁路三维场景组织管理、模型简化、数据压缩、网络传输策略等关键问题。建立了铁路场景的有向无环图,深度方向从总体到细节逐步细分,广度方向按里程分段或模型类型进行划分,标准模型被多个结点共享,实现了铁路场景的高效组织与管理;提出了顾及约束的半边折叠误差度量方法,在服务器端采用半边折叠操作对初始铁路模型进行高效简化,并生成操作层次树;建立了远程视相关模型重构准则,在操作层次树上确定需传输至客户端的视相关结点数据;提出了一种预测编码方法对数据进行有效压缩;并综合应用约束边优先策略,多线程下载、缓存技术实现了铁路场景的远程交互式可视化。
7.应用本研究的理论与方法,与课题组成员共同开发了“铁路三维空间线路优化系统”、“新建铁路数字选线系统”、。
2.铁路选线设计的基本任务是什么
(1) 丘陵地段选线,地形图比例尺1:50000。
(2) 设计线标准为Ⅱ级单线铁路。 (3) 始点A(**车站中心),设计标高自定,里程K0 000。
终点B(**车站中心)。车站均为会让站或中间站,不考虑区段站布置。
车站是否设置货物线自定。站场位置,坡度及标高自定。
(4) 远期客货运量:12Mt/a。 其中:客 车:2对/天 零 担:1对/天 摘 挂:1对/天 2 快 货:2对/天 (5) 主要技术标准拟定: 正线数目:单线;牵引种类:电力/内燃;限制坡度:见分组要求; 闭塞方式:半自动闭塞;其余自定。
3.如何进行铁路的选线
对沿线地区社会、经济条件所进行的勘察和研究。
确定线路走向方案,除考虑地形、地质、水文等因素外,沿线的人口、资源、工农业生产水平、经济据点的分布及交通运输条件等因素也是正确选择方案的重要条件。铁路经济选线分为:①网性经济选线。
着重研究国民经济发展水平和各地区的经济联系,尤其是大型矿产基地和重要工厂企业的物资流向,主要城市间的旅客交流,对铁路网布局具有重大影响。越是长大的主要干线,经济选线的意义越大。
对那些局部性联络线的布局,主要取决于铁路本身的技术经济比较;②线性经济选线。是在线路基本方向和接轨区域已确定的情况下进行的,着重解决线路走向方案、接轨点及建设规模等重大原则问题。
线路走向方案着重考虑不同方案的沿线经济货源、经济据点、人口分布、生产水平、交通条件等因素。接轨点的选择着重考虑客货流方向及接轨地点的发展前景。
局部性经济选线方案,由于对发展经济影响不大,只是工程技术措施的差异,故主要靠技术经济比较确定方案的优劣。交通运输地理学对铁路网合理布局规律的研究,可为经济选线提供科学依据。
4.铁路选线设计过程中需要考虑哪些因素
高速铁路选线设计技术若干问题探讨 第1章 绪论 8-14 1.1 问题提 8 1.2 高速铁路发展概况 8-13 1.3 本文研究主要内容、目标 13-14 第2章 外高速铁路选线设计经验 14-18 2.1 速度目标值选定 14-16 2.2 线路设计经验 16-18 第3章 京沪铁路扩能案综述 18-26 3.1 京沪铁路运输特征 18-19 3.1.1 京沪铁路现状 18 3.1.2 京沪铁路提速概况 18-19 3.1.3 京沪铁路运输能力紧张 19 3.2 京沪铁路扩能案 19-24 3.2.1 京沪铁路电气化扩能改造 19-21 3.2.2 京沪铁路修建第二双线 21 3.2.3 京沪线行摆式列车行性 21-24 3.3 建设高速铁路必要性 24-26 第4章 选线设计技术若干问题 26-53 4.1 高速铁路特点 26-27 4.1.1 高速度 26 4.1.2 高密度 26-27 4.1.3 高舒适性 27 4.1.4 高安全性 27 4.1.5 通车即按设计速度运营 27 4.2 线路平面设计参数及标准 27-43 4.2.1 圆曲线半径 28-32 4.2.2 缓曲线 32-41 4.2.3 两相邻缓曲线间夹直线及圆曲线度 41-43 4.3 线路纵断面设计参数及标准 43-53 4.3.1 线路坡度 43-45 4.3.2 坡度减缓 45-46 4.3.3 坡段度 46-47 4.3.4 竖曲线半径 47-53 第5章 京沪高速铁路徐州至海段选线设计案 53-76 5.1 选线主要原则 53 5.2 主要技术标准 53-56 5.2.1 相邻线路主要技术标准 53-55 5.2.2 京沪高速铁路主要技术标准 55-56 5.3 沿线自特征 56-60 5.3.1 沿线形貌、工程质、水文质、震基本烈度、气象、水文等自条件 56-59 5.3.2 关水利、工矿企业、城市、交通、环境保护特殊区现状、规划与铁路建设相互影响及关部门线路设计要求 59-60 5.4 主要线路案 60-76 5.4.1 高速铁路经徐州枢纽线路案 60-63 5.4.2 高速铁路经宿州线路案 63-65 5.4.3 高速铁路经南京枢纽线路案 65-68 5.4.4 高速铁路经镇江线路案 68-70 5.4.5 高速铁路经州线路案 70-72 5.4.6 丹阳至苏州间线路走向案 72-73 5.4.7 线路走向综述 看看何全文。
5.有没有关于铁路行车方面的论文啊 要1万5千字左右的
关于防止脱轨与增强铁路行车安全的建议 列车脱轨是危害铁路运输安全的严重事故。
据统计,1988年10年间,我国全路重大、大事故中,列车脱轨约占总事故的70%,其比例之高,在国际上罕见,国内前所末有。为此,中国铁道学会安全委员会与铁道部安全监察司共同邀请路内从事安全方面研究的专家、学者和铁路第一线的安全管理工作者召开了“防止脱轨事故及确保客车安全学术研讨会”。
会上,与会专家、学者分析了造成列车脱轨的原因,认为大多与列车/轨道系统的相互作用有关。国外早在60年代就在这方面开始进行了大量的研究工作。
北美铁道协会(AAR)、国际铁路联盟(UIC)和原日本国铁都取得了重要成果,在保障行车安全的实践中发挥了重要作用。而我们在这方面还处于起步阶段。
我国铁路安全研究方面的基础较薄弱,缺乏必要的试验条件,列车轨道系统安全性评定和管理方面的规程、规范不够完善和健全,存在不少漏洞和缺陷。对货车与脱轨有关的部分参数影响安全性能的关系研究不够,甚至有些失控。
与会专家认为,为了减少脱轨事故,确保铁路行车安全,建议加强对列车/轨道相互作用系统安全性能、安全监测和保障技术设备的研究,并加大建设的投入。为此,应积极开展下列研究工作: 1.建设机车车辆/轨道系统安全性能试验线 为了科学、准确、公正地评价各种机车车辆的安全性能,建议在铁道部科学研究院东郊环行试验基地建设机车车辆/轨道系统安全性能试验线。
所有新研制的机车车辆动力学性能鉴定试验都要在这条试验线上进行。 在轨道平顺性良好,曲线类型较少,半径较大,线路条件不固定的情况下,不可能正确、全面、客观地评定机车车辆的安全性能。
因此,有必要参考北美铁道协会“AAR Ml00l货车性能试验分析评定标准”、美国“FRA轨道安全标准”、国际铁道联盟“UICOREB55车辆扭曲刚度检验标准”以及“德国机车车辆批准上道验收试验标准”的要求,建设我国用于试验评定机车车辆通过不平顺轨道和各种典型曲线的安全性能,以及检验车辆扭曲刚度等的永久性专用安全性评定试验线,使我国机车车辆安全性能评定试验工作得以规范进行。 2.尽快建立、健全和修改完善我国机车车辆轨道安全管理和试验评定方面的规程、规范 我国至今无自己的轨道、车辆状态的安全监控管理标准。
现有的机车车辆动力学性能试验评定等标准中没有评定与脱轨关系密切的车辆扭曲刚度和通过各种轨道不平顺时的安全指标、侧向力允许标准等安全性能规定,对曲线通过安全性评定的标准也只是参照国外的标准,是否符合我国轨道实际的横向承载能力,没有通过试验验证;脱轨系数、轮重减载率、转向架、车体振动加速度等的取值和评定方法,也未进行过系统深入的试验研究,与AAR的5ft距离窗移动平均和欧洲铁路2m距离窗移动平均(也有用时间窗的)等方法存在很大差异,这对于正确评定机车车辆的性能关系极大。这些问题都必须认真研究。
3.重视对已有货车运行状态的安全监测管理工作 我国货车在曲线圆缓点区、反向曲线夹直线段的脱轨事故一直不断发生;近年来,又接连多次发生空货车在状态良好的直线段脱轨的事故。因此,除应研制新型货车转向架外,还应积极研究推广识别车辆性能不良、有潜在脱轨倾向的办法和仪器,积极推广监测货车超偏载、扁疤、严重周期性减载等地面的安全监测系统。
4.大力加强列车/轨道相互作用系统安全性方面的系列研究 世界各国在车轮脱轨原因、防治措施以及安全监测管理技术、安全规程、规范等方面的研究和实践都是建立在列车/轨道动力学和轮轨相互作用系列研究成果基础上的。要从根本上提高我国铁路科学研究、管理层对脱轨机理的认识,提高我国列车/轨道系统的安全性,必须重视加强列车/轨道相互作用等专业基础方面的研究。
其重点有: 车辆、轨道状态和构造参数,列车装载、编组、操纵等对脱轨安全性的影响,以及相应的监测管理技术和设备。 减少脱轨事故和减少事故损失的途径和技术措施。
建立、修改、完善列车脱轨系统安全监控管理方面的规程规范。 对脱轨机理、安全性评定指标和评定方法的试验研究。
5.组建铁路安全技术研究和监测中心 为确保和强化安全,铁路必须有自己的研究和监测中心,特别是在企事业单位(包括科研单位)推向市场,实行企业化管理后,铁路就没有专门的单位来从事安全研究,以及对新旧设备在运用前和运用中的监视和测试工作。要临时组织人员进行研究,只能解决一时性的问题,不可能系统地解决问题。
回顾发生的各种重大事故,不少都是预防不力,缺乏系统与必要的监测和监控,因此,成立全路性的专门从事铁路安全研究和监测中心是铁路长治久安的需要。
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