线路工程概论习题参考答案

线路工程概论习题参考答案

（选线部分）

1．简述选线设计的基本任务 答：（1）根据国家政治、经济、国防的需要，结合线路经过地区的自然条件、资源分布、工

农业发展等情况，规划线路的基本走向，选定铁路主要技术标准；

（2）根据沿线的地形、地质、水文等自然条件和村镇、交通、农田、水利设施等具体情况，设计线路的空间位置（平面、立面），在保证行车安全的前提下，力争提高线路质量、降低工程造价，节约运营支出。

（3）与其它各专业共同研究，布置线路上各种建筑物，如车站、桥梁、隧道、涵洞、路基、挡墙等，并确定其类型或大小，使其总体上互相配合，全局上经济合理，为进一步单项设计提供依据。

2．名词解释（有计算公式时，应给出相应的计算公式）：货运量、货物周转量、货运密度、货流比、货运波动系数、铁路设计年度、轮周牵引力、车钩牵引力、列车运行基本阻力。

答：货运量：一年内单方向需要运输的货物吨数，应按设计线(或区段)上、下行分别由下式计算：

C??C(104 t/a)

i式中 Ci??某种货物的年货运量（104 t/a）。

货物周转量：设计线(或区段)一年内所完成的货运工作量，可根据单方向一年内各种货运量Ci（104 t/a）与相应的运输距离Li（km）按下式计算：

CHZ??(C?L) （104 t.km/a）

ii货运密度：设计线(或区段)每km的平均货物周转量。 CM?CHZ（104 t.km/km.a） L式中CHZ ——设计线(或区段)的货物周转量（104 t.km/a）； L——设计线(或区段)的长度（km）。

货流比：轻车方向货运量CQ与重车方向货运量的比值。

?QZ?CQCZ

货运波动系数：指一年内最大的月货运量和全年月平均货运量的比值，以?表示。

??一年内最大的月货运量

全年月平均货运量铁路设计年度：铁路的设计年度一般分为近、远两期；近期、远期分别为交付运营后第五年和第十年。必要时，也可增加初期，初期为交付运营后第三年。

轮周牵引力：使机车前进的牵引力是机车重力使动轮粘着于钢轨上而产生的作用于动轮轮周上的力，故称为轮周牵引力。

车钩牵引力：是指机车用来牵引列车的牵引力，其值等于轮周牵引力减去机车全部运行阻力。

列车运行基本阻力：列车在空旷地段沿平直轨道运行时所遇到的阻力。在列车运行中总是存在的。

3． 铁路设计时，如何考虑铁路设施的能力与运量增长相适应？

答：铁路的建筑物和设备，应根据设计年度的运量分期加强，使铁路设施的能力与运量增长相适应。这样，既能满足国民经济发展对铁路日益增长的运输要求，又可节约铁路初期投资。对于可以逐步改、扩建的建筑物和设备，应按初、近期运量和运输性质确定，并考虑预留远期发展的条件。对于不易改、扩建的建筑物和设备，应按远期运量和运输性质确定。

4． 根据电力机车牵引性能图，简述机车牵引力的限制条件？

答：粘着、电动机功率、允许电流和构造速度 5． 简述构成列车运行基本阻力的因素。

答：构成列车运行基本阻力的因素是：轴颈与轴承间的摩擦阻力、车轮与钢轨的滚动摩擦阻

力、车轮在钢轨上的滑动摩擦阻力、轨道不平顺与车轮踏面等引起的冲击和振动阻力以及空气阻力构成。

6． 简述基本阻力的实验条件。 答：基本阻力的实验条件是：运行速度不小于10km/h、外温不低于－10℃、风速不大于5m/s。 7． 某列车采用韶山3型电力机车牵引，机车质量P=138t，列车牵引质量G=2620t；车辆均采用滚动轴承；计算当列车以最低计算速度运行时，列车基本阻力与列车平均单位基本阻力。

解：Vjmin=48km/h

? ＝(2.25＋0.019V＋0.00032V?2)g w0＝(2.25＋0.019×48＋0.00032×48?2) ×9.81=38.3 (N/t)

车辆采用滚动轴承；当考虑列车牵引质量时，即列车满载，所以为重车： ??＝(0.92＋0.0048V＋0.000125V?2)g w0＝(0.92＋0.0048×48＋0.000125×48?2) ×9.81=14.1(N/t) 列车平均单位基本阻力为：

? ＋G ·w0??138?38.3?2620?14.1W0P ·w0w0＝＝??15.31 （N/t）

P＋GP＋G138?26208．现有一坡段，其长度为1250m，i=7.5‰。该坡段上有一曲线和隧道，曲线α=35°42’，

R=800m，Kr=498.47m；已知隧道单位空气附加阻力ws=2.0N/t。问该坡段的平均加算坡度是多少？

解：ir?wr10.5?10.5?35.7???0.3（‰） gLi1250ij?i?ir?ir?7.5?0.3?2/10?8.0（‰）

9．分别简述空气制动与电阻制动的特点及其主要用途。

解：空气制动的特点：制动力大，当速度为零时，仍可产生较大的制动力；主要用途：区间限速、紧急制动、进站停车； 电阻制动：特点：制动特性稳定，可根据需要提供必须的制动力；制动力大小是速度的函数，低速运行时，制动力迅速减小；主要用途：用于区间调节速度；

10．简述确定牵引质量的限坡条件。

答：列车在限制坡度上以机车计算速度等速运行。

11．某新建设计线为单线铁路，ix=12‰，韶山1电力机车牵引，车辆采用滚动轴承货车；到发线有效长度650m，站坪最大加算坡度为iq=2.5‰，

（1）计算牵引质量，并进行起动与到发线有效长检查（按无守车考虑）。 （2）计算牵引净重和列车长度。

解：（1）查表12-1，VJ=43.0km/h，FJ=301.2KN，Fq=487.3KN，P=138t，LJ=20.4m

w0'?(2.25?0.019V?0.00032V2)g

=（2.25+0.019×43+0.00032×432）×9.81

=35.89（N/t）

w0''?(0.92?0.0048V?0.000125V2)g

=（0.92+0.0048×43+0.000125×432）×9.81

=13.32（N/t）

G?(t)

?yFj?P(w0'?gix)w0''?gix?0.9?301200?138?(35.89?9.81?12)?1906.913.32?9.81?12取G?1900(t) 起动检算：

Gq??yFq?P(wq'?giq)wq''?giq?0.9?487300?138?(5?9.81?9.81?2.5)?72783.5?9.81?9.81?2.5 (t)>1900t

能顺利起动。

到发线有效长检算：

Gyx?(Lyx?La?LJ)q?(650?30?20.4)?5.677?3403.9（t）>1900t

不受到发线有效长限制。 （2）牵引净载为：

Gj?Kj?G?0.72?1900?1368(t)

LL?LJ?G1900?20.4??355.08(m) q5.677列车长度为：

12．某设计线为单线铁路，ix=8‰，东风4型内燃机车牵引；到发线有效长度650m，站坪

最大加算坡度为iq=2.5‰，计算牵引质量，并进行起动与到发线有效长度检查（按无守车考虑）。

[资料] 确计算牵引力Fj=308000N，起动牵引力Fq =409500N，计算速度Vj =20km/h，机车长度Lj =21.1m，机车质量P=138t，车辆每延米质量qm =5.526t/m， wq’ =5.0gN/t，wq”=(3+0.4iq)g，且不小于5.0gN/t;

'w0?(1.04?0.0162V?0.000138V2)g(N/t)\w02?(1.07?0.0011V?0.000263V)g(N/t)

解：

w0'?(1.04?0.0162V?0.000138V2)g

=（1.04+0.0162×20+0.000138×202）×9.81

=13.92（N/t）

w0''?(1.07?0.0011V?0.000263V2)g

=（1.07+0.0011×20+0.000263×202）×9.81

=11.74（N/t）

G?t)

?yFj?P(w0'?gix)w0''?gix?0.9?308000?135?(13.92?9.81?8)?2934.2(

11.74?9.81?8取G?2930(t) 起动检算：

??5?g?5?9.81?49.05(N/t) wq???(3?0.4iq)g?(3?0.4?2.5)?9.81?39.24(N/t)?5g?49.05(N/t) wq???49.05(N/t) 取wqGq??yFq?P(wq'?giq)wq''?giq?0.9?401700?135?(49.05?9.81?2.5)?4778.749.05?9.81?2.5(t)>2930t

能顺利起动。

到发线有效长检算：

Gyx?(Lyx?La?LJ)q?(650?30?21.1)?5.526?3309.5（t）>2930t

不受到发线有效长限制。

13．单位合力曲线是按什么线路条件计算与绘制的？当线路上有曲线、坡道、隧道时为什么能使用，如何使用？

答：单位合力曲线按列车在空旷地段平直道上运行时所受的单位合力与速度的关系曲线。

当线路上有曲线、坡道、隧道时，根据列车运行地段的线路平纵面具体情况，计入因坡道、曲线、隧道等附加阻力而换算得到的加算坡道阻力。此时只需将合力曲线图的纵轴移动一个10ij值即可。ij为正值时，纵轴向左移动10ij值；ij为负值时，纵轴向右移动10ij值。这时原来各条c＝f (V)曲线对新的坐标轴关系，就是列车在ij坡道上运行时的单位合力曲线。

13．简述用均衡速度法计算行车时分的基本假定。

答：用均衡速度法计算行车时分的基本假定是：假定列车在每一个坡段上运行时，不论坡段长短, 也不论进入坡段时的初速高低，都按该坡道的均衡速度（或限制速度）作等速运动考虑。

15．用均衡速度法计算行车时分，为什么要加起、停附加时分？

答：因列车在车站起动及进站停车时相差较大，所以要加起停附加时分。

16．名词解释：铁路通过能力、铁路输送能力、运行图周期、控制站间、列车不同时到达间隔时分、列车会车间隔时分、满轴系数、扣除系数。

答：铁路通过能力：铁路每昼夜可以通过的列车对数（双线为每一方向的列车数）。 铁路输送能力：铁路单方向每年能运送的货物吨数。运行图周期：一对普通货物列车占用区间的总时分，用TZ表示，TZ ＝ tW＋tF ＋ tB＋tH.。控制站间：运行图周期TZ 值最大或通过能力N最小的区间。全线（或区段）的通过能力，应按控制区间的运行图周期计算。

列车不同时到达间隔时分：一列车到达车站中心起到对向列车到达或通过车站中心的

最小间隔时分。列车会车间隔时分：一列车到达或通过车站中心起到该车站向原区间发出另一列车时的最小间隔时分。满轴系数：快运货物、零担、摘挂列车的货物质量与普通货物列车的货物质量的比值，称为满轴系数 扣除系数：开行一对（或一列）旅客、快货、零担、摘挂列车，在平行运行图上占用的时间与一对（或一列）普通货物列车占用时间的比值。

17．何谓铁路主要技术标准？铁路的主要技术标准有那些？为什么它们是主要技术标准？

答：铁路主要技术标准是对铁路输送能力、工程造价、运营质量以及选定其他有关技术条件有显著影响的基本要求和设备类型。

铁路的主要技术标准有：正线数目、限制坡度、 最小曲线半径、车站分布、到发线有效长度、牵引种类、机车类型、机车交路、闭塞类型。

因这些标准对铁路能力大小起决定作用，因而是主要技术标准。

18．在单线铁路设计中，采用的是什么样的运行图，它有什么特点？试画出该种运行图的示意图。

答：在单线铁路设计中采用的是平行成对运行图，它的特点是：假定线路上运行的都是普通货物列车，往返成对且同一区间同一方向的列车运行速度相同。

19．为什么铁路通过能力要有一定的储备量，试简述其原因。 答：为了保证国民经济各部门及军列的特殊运输需要，保证列车晚点和车站堵塞时及时调整运行图，恢复正常运行秩序；保证线路经常维修与大中修工作不干扰列车正常运行的需要。铁路通过能力必须具有一定的储备量。

26．单线铁路平行成对运行图的通过能力计算式分别为：

Na?1440?Tt1440?Tt1440?TtN?，Nb?， c'\'\tw?tF?tB?tHtw?tF?tB?tBtw?tF?tH?tH（1）绘出各式所对应的平行成对运行图的计算图式；

（2）对各式进行分析，说明何种情况的N最大；

（3）若车站作业时分tB=3min，tH=2min，TT?90min,分别按a，b，c式计算本线的区间通过能力；区间往返走行时分如下表所示：

区间 tw?tF(min) 1 31 2 24 3 29 4 33 5 23 6 30 7 28

解：（1）（注意的问题：不同时到达时分与会车时分的概念；控制区间的概念；）

tW tH tF tW tB tF tH tW tB tF tB

TZ TZ TZ

tH

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