铁路选线理论及发展趋势.ppt

铁路选线理论及发展历史 西南交通大学 易思蓉 2010年10月 主要内容 铁路选线理论体系 铁路选线理论的历史轨迹 铁路选线经济学理论 铁路选线动力学理论 铁路环境选线理论 铁路选线理论的发展趋势 1、铁路选线理论体系 铁路选线的基本原理与任务 铁路选线基本理论 铁路选线方法 铁路选线的基本原理 在项目起迄点间，以满足运输需求为前提，选定若干满足技术要求的线路方案（包括车站分布、长度、曲线、克服高程、坡度、以及牵引性能等技术指标的组合），通过对各方案的技术合理性、经济合理性和环境融合度进行评价，确定能达到最佳经济效益方案。 选线设计的基础数据 自然与人文环境信息 预测的客货运量 选定的牵引动力 铁路选线的基本理论 铁路选线理论研究的问题 走向规划 技术标准拟定 空间线形设计 铁路选线方法 铁路选线理论的历史轨迹 美国 美国在铁路选线理论中的最大贡献是 典定了铁路选线经济学的基础，并在复杂地形地质区域选线、城市铁路选线、牵引计算、车-线动力学、铁路大系统中形成了理论体系 铁路选线理论的历史轨迹 美国 1877年，美国工程师惠灵顿(Wellington Arthur M.)根据他在美国和墨西哥积累的铁路设计经验，出版了他的《铁路选线经济理论》（The Economic Theory of the Location of Railway）的第1版。 该书直到20世纪初期还多次修订和增订。惠灵顿为美国铁路定线设计创建了一个理论体系 欧美的铁路选线经济学基本上是在惠灵顿的理论基础上发展。 铁路选线理论的历史轨迹 美国 1893年，美国Pennsylvania大学土木工程（铁路工程）教授、Walter Loring Webb出版了第一本系统介绍铁路工程设计、施工和维护理论的大学教材。该书从1893年至1931年间共再版9次，一直使用到1950年代。 该书在系统介绍了外业定线、内业地形图定线的原理基础上，还介绍了航测选线技术。在线形部分（alignment）详细介绍了单曲线、复曲线、缓和曲线和竖曲线的定线原理。 铁路选线理论的历史轨迹 美国 1906年，美国Pennsylvania大学土木工程（铁路工程）教授、Walter Loring Webb出版了一本关于铁路工程经济学的著作——《The Economics Railroad Construction》。 该书在其第三部分详细阐述了铁路设计中有关车站分布、线路长度、曲率和坡度的相关经济学问题，并阐述了基于经济学原理的线路长度、曲线和坡度等主要技术参数的设计原理。 1907年，美国成立了“铁路定线经济委员会”（后称铁路定线与运营经济委员会）。 该委员会的阶段性研究报告继续了60年，直到1967年终止。每年的年报和AREA手册刊载了大量与铁路相关的论文。 铁路选线理论的历史轨迹 法国 法国在铁路建设中，一贯重视规范化和标准化工作，早在1842年，法国制定了最早的铁路工程规范。 如今，国际铁路联盟的许多规范和规程，是依据法国铁路设计规范制定的。 铁路选线理论的历史轨迹 德国 德国的运河和道路工程的历史比铁路的还要长很多。实际上，铁路选线技术和测量方法是从运河工程和道路工程继承来的。 德国铁路专家对铁路选线理论的突出贡献在山区铁路选线技术、牵引计算方面 铁路选线理论的历史轨迹 中国 现代铁路选线理论与技术 自1986年以来，选线设计理论和技术有了极大的提高，主要体现在主要技术标准的选择由单因子到多因子；线路方案比较由静态到动态；铁路选线方式由地形图选线发展为地质图、航片和卫片选线；计算机辅助选线设计的理论和方法逐步完善。 1995年开始的铁道部“九五”科技发展重大项目“勘测设计一体化、智能化技术研究”，是铁路计算机CAD技术进入蓬勃发展和广泛使用时期的标志。 铁路选线经济学 铁路选线经济学研究的内容 铁路选线经济学研究的主要课题 铁路运输能力经济学 路网规划经济学 主要技术标准经济学 铁路基本走向经济学 车站分布经济学 铁路空间线形（线路长度、曲线设置、克服高程、坡度等）经济学 铁路构造物设置（分布及类型）经济学 铁路选线经济学研究的内容 铁路选线经济学的主要模型 铁路客货运量预测模型 OD调查、四阶段法、回归分析法 主要技术标准经济合理性评价方法及模型 单指标决策分析模型 多指标决策分析模型——综合优化、所目标决策； 铁路基本走向方案的经济合理性评价模型 多目标决策分析 车站分布方案的经济合理性评价模型 动态决策、线性规划、多目标综合决策分析 铁路空间线形、构造物分布方案 技术方案评价模型 铁路选线经济学研究的内容 美国的选线方案评价方法 W.W.Hay在他的《铁路工程》中系统阐述了铁路运量特征（Nature of railroad traffic），介绍了铁路运量预测方法和运量吸