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浅谈铁路设计速度和旅行速度

发布于:2024-01-03 14:20:03 来自:道路桥梁/铁路工程 [复制转发]

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“新华社重庆2022年8月26日电  近日,成达万高铁全线初步设计获批。成达万高铁项目起自成都枢纽在建的成(都)自(贡)铁路天府站,途经四川省资阳市、遂宁市、南充市、达州市及重庆市开州区、万州区,接入渝万城际万州北站连接郑万高铁,全长486.4公里,设计时速350公里,总投资851亿元……”


看到这条新闻,在成都工作的唐女士十分激动,这条高铁正好经过她的家乡达州,按照时速350公里计算,今后成都至达州,最快只需1小时24分钟。事实上,根据牵引计算模拟结果,即使采用性能最好的动车组至少也需要1小时48分钟。同样的距离,计算结果却不一致,这是因为在铁路中设计速度与旅行速度是两种概念不同的速度


          什么是设计速度?

01

设计速度一般指线路条件允许的最高时速,是铁路最重要的技术标准之一,也是体现铁路技术装备、技术标准、运营管理水平的重要标志。目前我国铁路设计速度最高为350km/h,是当下世界上最高的设计时速。铁路现场实际工作中在选取设计速度时,需考虑铁路线路在路网中的作用、运输需求、工程投资等众多因素,通过综合比选后确定。

   

成达万铁路

功能定位  /  本线位于沿江通道的西端,路网地位重要,客流需求强,且以高端公务商务旅游为主,宜采用250km/h及以上的高速度目标值。


时间目标值角度  /  对于沿线城际客流市场,本线主要的竞争对手是高速公路,为吸引客流,速度目标值采用250km/h及以上即可;考虑本线运输距离不属于航空的优势范围,但对于成都~武汉(民航运距982km,旅行时间1.8h)的客运市场,高铁具有一定竞争力的时间目标值不宜超过3.8h,分摊至本线成都~万州段的时间目标值上限宜控制在1.5~1.8h,设计速度宜采用350km/h。


与通道内既有铁路协调、互补角度  /  通道内上合、合武、武天荆、郑万、渝西等既有铁路设计速度为350km/h,为尽可能提高与既有相邻线路的适应性,同时考虑本线未来将作为遂宁至成都的主要径路,宜与既有沪蓉铁路(遂成段最高200km/h)错位发展,建议速度目标值宜设为350km/h。

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综合考量以上各方面,结合工程数量与投资方案,通过反复比选论证,最终确定成达万铁路设计速度目标值为350km/h。


          什么是旅行速度?

02

列车旅行速度是指列车在一定铁路区间里程范围内行驶的平均速度,由两车站之间的铁路里程除以列车从其中一个车站到达另外一个车站所消耗时间的计算得出结果。对于铁路旅客来说,旅行速度是决定出行方式和交通工具的关键因素,其相比于设计速度更具有现实意义。


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          设计速度与旅行速度

          的关系如何?

03

设计速度代表列车所能运行的最高速度,而这一速度值在列车运行过程中能持续多久却要看实际工况。一般来说,列车运行的实际线路情况远比理论模型复杂的多,虽然设计者和建设者努力让列车尽可能维持理想的运行速度,但在实际运行中由于各种原因很难做到这一点。


设计速度与旅行速度关系分析表

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          旅行速度影响因素

          有哪些?

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01

停靠次数与停靠时间


列车在中途站点的停靠次数和停靠时间是限制旅行速度的主要因素,列车出站启动加速至运行速度或者由运行速度减速进站停站,都会导致列车相比于以运行速度不停车通过车站的情况增加运行时间,因此停站次数或停站时间越多,旅行速度越小。为了满足不同旅客的出行需求,铁路运营部门会组织开行多种不同停站方案的列车。以成贵高铁(设计速度250km/h)高速动车组为例,始发终到列车由于停站方案和停靠时间不同,开行方案多达20多种,列车旅行时间最短3.0h,最长4.3h,变化幅度高达43%,旅行速度也相应地从216km/h降至151km/h。


成贵高铁动车组开行方案

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02

长大坡道区段


对于地形艰险、地质复杂的铁路区段,一般会采用大坡度以减少工程投资,规避工程风险。当高速动车组经过长大坡道时,上坡道的附加阻力会使得列车的运行速度降低,而下坡道的巨大惯性则可能引发列车超速,因此长大坡道上列车运行速度受限。例如贵南高铁设计速度350km/h,其中贵定县~都匀东区间存在设大坡道的情况,27.9‰的坡度连续使用了6.7km,平均坡度约22‰,通过列车平均旅行速度为338km/h。

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03

小半径曲线区段


小半径曲线是铁路线路的薄弱环节之一,列车在小半径曲线上运行时,由于轮轨动力作用增加,轮轨磨耗严重,同时增加了安全风险,成为限制铁路运行速度的另一主要因素。对于250km/h高速铁路,铁路设计规范规定最小曲线半径一般为4000m,无砟轨道困难地段为2800m。例如西成高铁,部分区段小半径曲线导致限速,其中绵阳至罗江区间因避让不利因素,部分路段存在800m小半径的曲线而限速120km/h。


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虽然旅行速度总是低于设计速度,但是对于家乡在达州的唐女士来说,她未来返乡时间(1.8小时)仍然将比现状(最快车2.9小时)节约1.1小时。铁路设计也在尽一切可能致力于提高铁路的旅行速度,例如开行直达列车、采用更高性能的动车组、优化运行图铺画减少停站时间等,为广大旅客减少在途时间,发挥铁路对社会的最大效用。


本文来源于网络,由上海市土木工程学会进行整理,版权归原作者所有,并对原作者进行感谢。如涉及侵权,请联系删除或做相关处理!

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只看楼主 我来说两句抢沙发
这个家伙什么也没有留下。。。

铁路工程

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