1.2.2　鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是指對(duì)鐵路通過能力、輸送能力、工程造價(jià)、運(yùn)營(yíng)質(zhì)量及選定其他有關(guān)技術(shù)條件有顯著影響的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備類型。

目前，我國(guó)客貨共線鐵路的主要技術(shù)指標(biāo)包括：正線數(shù)目、限制坡度、最小曲線半徑、到發(fā)線有效長(zhǎng)度、牽引種類、機(jī)車類型、牽引質(zhì)量、機(jī)車交路和閉塞類型等。客運(yùn)專線鐵路的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括：最大坡度、最小曲線半徑、到發(fā)線有效長(zhǎng)度、牽引種類、動(dòng)車組（機(jī)車）類型、列車運(yùn)行控制方式、行車指揮方式和追蹤列車最小間隔時(shí)分。高速鐵路的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括：設(shè)計(jì)速度、正線間距、最大坡度、最小平面曲線半徑、到發(fā)線有效長(zhǎng)度、動(dòng)車組類型、列車運(yùn)行控制方式、行車指揮方式和列車最小行車間隔。這些標(biāo)準(zhǔn)是確定鐵路能力大小的決定因素。其中，正線數(shù)目、最大坡度、最小曲線半徑、到發(fā)線有效長(zhǎng)度屬工程標(biāo)準(zhǔn)（基建標(biāo)準(zhǔn)），建成后很難改變；其他項(xiàng)目則屬技術(shù)裝備類型，可隨運(yùn)量的增加逐步進(jìn)行更新改造。一條鐵路選用不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)計(jì)線的工程造價(jià)和運(yùn)營(yíng)質(zhì)量有重大影響，同時(shí)又是確定設(shè)計(jì)線的工程標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備類型的依據(jù)。

1.正線數(shù)目

正線數(shù)目是指連接并貫穿車站的線路的數(shù)目。按正線數(shù)目可把鐵路分成單線鐵路、雙線鐵路和多線鐵路。

單線鐵路是區(qū)間只有一條正線的鐵路，在同一區(qū)間或同一閉塞分區(qū)內(nèi)，同一時(shí)間只允許一列車通行，對(duì)向列車的交會(huì)和同向列車的越行只能在車站上進(jìn)行。

雙線鐵路是區(qū)間有兩條正線的鐵路，分為上行線和下行線，在正常情況下，上下行列車分別在上下行線上行駛，但在同一區(qū)間或同一閉塞分區(qū)的一條正線上，同時(shí)只允許一列列車通行。

多線鐵路是區(qū)間有多于兩條正線的鐵路。

2.牽引種類和機(jī)車類型

牽引種類是指機(jī)車牽引動(dòng)力或動(dòng)車組動(dòng)力的類別。我國(guó)鐵路主要有電力、內(nèi)燃和蒸汽三種牽引類型。蒸汽機(jī)車已停產(chǎn)多年，目前只在次要線路和地方鐵路使用。今后牽引動(dòng)力的發(fā)展方向?yàn)榇蠊β孰娏蛢?nèi)燃機(jī)車。

牽引種類應(yīng)根據(jù)路網(wǎng)規(guī)劃、牽引動(dòng)力規(guī)劃、線路特征、沿線自然條件及動(dòng)力資源分布情況，結(jié)合機(jī)車類型合理選定。運(yùn)量大、坡度陡、長(zhǎng)隧道多、電源豐富地區(qū)的主要干線鐵路，宜采用電氣牽引。對(duì)于高速客運(yùn)專線應(yīng)按電氣化鐵路設(shè)計(jì)。

機(jī)車（含動(dòng)車組）類型是指同一牽引種類中機(jī)車的不同型號(hào)。它對(duì)鐵路運(yùn)輸能力、行車速度、運(yùn)營(yíng)條件及工程與運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)具有重要的影響。

20世紀(jì)80年代以來，我國(guó)機(jī)車工業(yè)有很大發(fā)展，蒸汽機(jī)車停產(chǎn)，大功率電力、內(nèi)燃機(jī)車發(fā)展迅速，已形成了4、6、8、12軸數(shù)系列和B-B，B0-B0，B0-B0-B0，C0-C0，2（B0-B0），2（C0-C0）軸式系列（其中B、C分別為二軸和三軸轉(zhuǎn)向架，0表示電力傳動(dòng)），客、貨運(yùn)機(jī)車軸功率電力分別達(dá)到900kW和800kW，內(nèi)燃分別達(dá)613kW和532kW，機(jī)車的牽引性能和動(dòng)力制動(dòng)性能大大提高。我國(guó)電力與內(nèi)燃部分主型機(jī)車的技術(shù)參數(shù)見表1-1。

3.最大坡度（限制坡度）

最大坡度是鐵路線路縱斷面坡度允許采用的最大值。最大坡度是具有全局性意義的鐵路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它對(duì)設(shè)計(jì)線的通過能力、輸送能力、工程數(shù)量和運(yùn)營(yíng)質(zhì)量具有重要影響，有時(shí)甚至決定線路的走向。最大坡度選擇應(yīng)根據(jù)鐵路等級(jí)、地形類別、牽引種類和運(yùn)輸要求，并考慮與臨接鐵路的牽引定數(shù)相協(xié)調(diào)，經(jīng)過全面分析、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，慎重確定，且不得大于《線規(guī)》的規(guī)定值。

客貨共線鐵路的線路最大坡度是由貨物列車運(yùn)行要求確定的，單機(jī)牽引地段的最大坡度稱為限制坡度。它是單機(jī)牽引普通貨物列車，在持續(xù)上坡道上，最終以機(jī)車計(jì)算速度等速運(yùn)行的坡度。它是限制坡度區(qū)段的最大坡度，是貨物列車牽引質(zhì)量的確定依據(jù)。

高速列車采用大功率、輕型動(dòng)車組，牽引和制動(dòng)性能優(yōu)良，能適應(yīng)大坡度運(yùn)行。高速列車質(zhì)量不是限制線路最大坡度的主要因素。客運(yùn)專線鐵路的最大坡度允許值，應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸組織模式和地形條件確定。我國(guó)客運(yùn)專線鐵路一般采用高、中速混運(yùn)模式。高速動(dòng)車組的動(dòng)力比較大，一般在較大的坡度上均可以達(dá)到最高允許速度，而且可以根據(jù)速度目標(biāo)的差異選擇相應(yīng)的功率配置，所以最大坡度主要受跨線旅客列車牽引特性和列車編組條件控制。

4.最小曲線半徑

最小曲線半徑不僅影響行車安全、旅客舒適等行車質(zhì)量指標(biāo)，而且影響行車速度、運(yùn)行時(shí)間等運(yùn)營(yíng)指標(biāo)和工程費(fèi)、運(yùn)營(yíng)費(fèi)等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。最小曲線半徑定得小，可適應(yīng)地形，故工程費(fèi)減小，但會(huì)限制行車速度，增加輪軌磨耗，降低輪軌間黏著系數(shù)，增加軌道設(shè)備及養(yǎng)護(hù)維修工作，故應(yīng)根據(jù)鐵路等級(jí)、行車速度、地形條件全面研究確定。

《線規(guī)》規(guī)定：最小曲線半徑的確定應(yīng)根據(jù)鐵路等級(jí)、路段設(shè)計(jì)速度和工程條件比選確定。時(shí)速160km以下的設(shè)計(jì)線，其最小曲線半徑如表1-2所示。

5.機(jī)車交路

機(jī)車交路與列車旅行速度、機(jī)車乘務(wù)組連續(xù)工作時(shí)間等有關(guān)，應(yīng)根據(jù)區(qū)段站分布、牽引種類、機(jī)務(wù)設(shè)備、貨運(yùn)量、線路和自然條件以及與鄰線的配合等因素確定。

機(jī)車交路的類型有三種：

長(zhǎng)交路：一個(gè)單程交路由一班乘務(wù)組承擔(dān)；

短交路：一個(gè)往返交路由一班乘務(wù)組承擔(dān)；

超長(zhǎng)交路：一個(gè)單程交路由兩乘務(wù)組承擔(dān)。

6.到發(fā)線有效長(zhǎng)度

到發(fā)線有效長(zhǎng)度是車站到發(fā)線能停放最長(zhǎng)到發(fā)列車而不影響相鄰股道作業(yè)的最大長(zhǎng)度。對(duì)于客貨共線鐵路，到發(fā)線有效長(zhǎng)度對(duì)貨物列車長(zhǎng)度（牽引質(zhì)量）起限制作用，從而影響列車對(duì)數(shù)、運(yùn)能和運(yùn)行指標(biāo)，對(duì)工程投資、運(yùn)輸成本等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也有一定影響。貨物列車到發(fā)線有效長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸需求和遠(yuǎn)期貨物列車長(zhǎng)度確定，且宜與鄰接線路的貨物列車到發(fā)線有效長(zhǎng)度相協(xié)調(diào)，并應(yīng)采用《線規(guī)》規(guī)定的1050、850、750、650m等系列值。

改建既有線和增建第二線的貨物列車到發(fā)線有效長(zhǎng)度采用上述系列值引起較大工程時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需要計(jì)算確定。

7.閉塞方式

閉塞就是關(guān)閉的意思。為了保證行車安全，在同一時(shí)間，同一區(qū)間（或閉塞分區(qū)）只允許有一列車運(yùn)行。當(dāng)區(qū)間（或閉塞分區(qū)）有列車運(yùn)行時(shí)，該區(qū)間（或閉塞分區(qū)）即被關(guān)閉，不允許另一列車進(jìn)入。

目前閉塞的方式有以下三種：

（1）半自動(dòng)閉塞。是指區(qū)間兩端車站各裝設(shè)一臺(tái)具有相互電氣鎖閉關(guān)系的半自動(dòng)閉塞機(jī)，并以出站信號(hào)機(jī)開放顯示為行車憑證的閉塞方式。列車出發(fā)離開車站時(shí)，出站信號(hào)機(jī)自動(dòng)關(guān)閉，并使雙方閉塞機(jī)處于“區(qū)間閉塞”狀態(tài)，直到列車到達(dá)接車站辦理到達(dá)復(fù)原手續(xù)時(shí)止。半自動(dòng)閉塞現(xiàn)在是中國(guó)單線鐵路區(qū)間閉塞的主要類型。

（2）自動(dòng)站間閉塞。是在半自動(dòng)閉塞基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型閉塞方法。區(qū)間兩端車站的出站信號(hào)機(jī)和軌道檢查裝置構(gòu)成聯(lián)鎖關(guān)系，采用軌道檢查裝置自動(dòng)檢查區(qū)間空閑，列車以站間區(qū)間為間隔運(yùn)行，通過辦理發(fā)車進(jìn)路和檢查列車出清區(qū)間的方式，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)區(qū)間閉塞和區(qū)間開通。

（3）自動(dòng)閉塞。是指利用通過信號(hào)機(jī)把區(qū)間劃分為若干個(gè)裝設(shè)軌道電路的閉塞分區(qū)，通過軌道電路將列車和通過信號(hào)機(jī)的顯示聯(lián)系起來，使信號(hào)機(jī)的顯示隨著列車運(yùn)行位置而自動(dòng)變換的一種閉塞方式。自動(dòng)閉塞的優(yōu)點(diǎn)是：由于劃分成閉塞分區(qū)，可用最小運(yùn)行間隔時(shí)間開行追蹤列車，從而大大提高區(qū)間通過能力。

近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)，特別是無線移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，采用無線數(shù)據(jù)傳輸代替了軌道電路。整個(gè)運(yùn)行區(qū)段不再固定地劃分閉塞分區(qū)來控制前后列車的運(yùn)行間隔，而是用移動(dòng)閉塞代替固定閉塞。

8.列車運(yùn)行控制系統(tǒng)

列車運(yùn)行控制系統(tǒng)簡(jiǎn)稱列控系統(tǒng)，是根據(jù)列車在鐵路線路上運(yùn)行的客觀條件和實(shí)際情況，對(duì)列車運(yùn)行速度及制動(dòng)方式等狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督、控制和調(diào)整的技術(shù)裝備。列車自動(dòng)運(yùn)行控制系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信及信息處理等先進(jìn)技術(shù)與列車、牽引、線路及道岔等設(shè)備或系統(tǒng)相連，完成對(duì)列車運(yùn)行的控制、安全防護(hù)、自動(dòng)運(yùn)行及調(diào)度管理等任務(wù)。列車運(yùn)行控制系統(tǒng)在整個(gè)鐵路系統(tǒng)中起著對(duì)列車運(yùn)行進(jìn)行控制與安全防護(hù)的重要作用。

中國(guó)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)簡(jiǎn)稱CTCS（Chinese Train Control System），根據(jù)系統(tǒng)配置按功能劃分為五級(jí)：CTCS-0級(jí)、CTCS-1級(jí)、CTCS-2級(jí)、CTCS-3級(jí)和CTCS-4級(jí)。

CTCS-1級(jí)由主體化機(jī)車信號(hào)＋安全型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置組成，面向160km/h以下的區(qū)段。CTCS-1級(jí)的控制模式為目標(biāo)—距離式，采用大儲(chǔ)存的方式把線路數(shù)據(jù)全部?jī)?chǔ)存在車載設(shè)備中，靠邏輯推斷地址調(diào)取所需的線路數(shù)據(jù)，結(jié)合列車性能計(jì)算給出目標(biāo)—距離式制動(dòng)曲線。

CTCS-2級(jí)是基于軌道傳輸信息的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)；CTCS-2級(jí)面向提速干線和高速新線，采用車-地一體化設(shè)計(jì)；CTCS-2適用于各種限速區(qū)段，地面可不設(shè)通過信號(hào)機(jī)，機(jī)車乘務(wù)員按車載信號(hào)行車。CTCS-2級(jí)采用目標(biāo)—距離控制模式，閉塞方式為準(zhǔn)移動(dòng)閉塞。

CTCS-3級(jí)是基于無線傳輸信息并采用軌道電路等方式檢查列車占用的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)；CTCS-3級(jí)面向提速干線、高速新線或特殊線路，基于無線通信的固定閉塞或虛擬自動(dòng)閉塞；CTCS-3級(jí)適用于各種限速區(qū)段，地面可不設(shè)通過信號(hào)機(jī)，機(jī)車乘務(wù)員憑車載信號(hào)行車。CTCS-3級(jí)采取目標(biāo)—距離模式速度控制曲線和準(zhǔn)移動(dòng)閉塞方式。由于其實(shí)現(xiàn)了地—車間連續(xù)、雙向的信息傳輸，所以功能更豐富，實(shí)時(shí)性更強(qiáng)。

CTCS-4級(jí)是基于無線傳輸信息的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)；CTCS-4級(jí)面向高速新線或特殊線路，基于無線通信傳輸平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)虛擬閉塞或移動(dòng)閉塞；CTCS-4級(jí)由RBC和車載驗(yàn)證系統(tǒng)共同完成列車定位和列車完整性檢查；CTCS-4級(jí)地面不設(shè)通過信號(hào)機(jī)，機(jī)車乘務(wù)員憑車載信號(hào)行車。CTCS-4級(jí)采取目標(biāo)—距離控制模式，列車按移動(dòng)閉塞或虛擬閉塞運(yùn)行。虛擬閉塞是準(zhǔn)移動(dòng)閉塞的一種特殊方式，它不設(shè)軌道電路占用檢查設(shè)備，采取無線定位方式來實(shí)現(xiàn)列車定位和占用軌道電路的檢查功能，閉塞分區(qū)是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)虛擬設(shè)置的。

9.運(yùn)輸調(diào)度（行車指揮）方式

鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)部門為了控制運(yùn)輸生產(chǎn)狀態(tài)、組織日常工作和對(duì)日常運(yùn)輸生產(chǎn)進(jìn)行指揮、監(jiān)控所進(jìn)行的運(yùn)輸生產(chǎn)活動(dòng)，統(tǒng)稱為運(yùn)輸調(diào)度。為了對(duì)日常運(yùn)輸生產(chǎn)進(jìn)行統(tǒng)一指揮、有效監(jiān)控，鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)必須實(shí)行集中領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一指揮。調(diào)度中心是鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)日常管理的指揮中心，而行車調(diào)度是調(diào)度機(jī)構(gòu)的核心工作。

為了提高客運(yùn)專線的運(yùn)輸調(diào)度指揮效率和自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)調(diào)度系統(tǒng)的信息共享，減輕運(yùn)輸生產(chǎn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，客運(yùn)專線應(yīng)采用調(diào)度集中控制系統(tǒng)（CTC）。

調(diào)度集中是調(diào)度中心（調(diào)度員）對(duì)某一區(qū)段內(nèi)的信號(hào)設(shè)備進(jìn)行集中控制、對(duì)列車進(jìn)行直接指揮、管理的技術(shù)裝備。將調(diào)度區(qū)段內(nèi)各中間站的繼電集中聯(lián)鎖及區(qū)間的自動(dòng)閉塞設(shè)備結(jié)合起來，建立一個(gè)由列車調(diào)度員直接操縱的信號(hào)通信與遙控的綜合系統(tǒng)，稱為調(diào)度集中系統(tǒng)。

調(diào)度集中既是先進(jìn)的技術(shù)裝備，也是新型的運(yùn)輸組織方式。調(diào)度集中通過集中控制，提高行車調(diào)度的自動(dòng)化程度，為鐵路運(yùn)輸提供安全和效率的保證，從而充分運(yùn)用線路的通過能力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件。

自動(dòng)閉塞與調(diào)度集中配合，可使所有車站的道岔和信號(hào)，均由調(diào)度員實(shí)行遠(yuǎn)程集中控制，從而加強(qiáng)了行車組織的計(jì)劃性和靈活性，使行車更為安全，并能提高通過能力。

在調(diào)度集中的基礎(chǔ)上，利用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行列車調(diào)度工作，構(gòu)成行車調(diào)度自動(dòng)控制系統(tǒng)，稱為行車指揮自動(dòng)化。在列車對(duì)數(shù)大量增加和行車速度不斷提高的情況下，行車指揮自動(dòng)化對(duì)提高通過能力和保證行車安全，均具有顯著的優(yōu)越性。

10.追蹤列車最小間隔時(shí)分

在自動(dòng)閉塞區(qū)段，凡一個(gè)站間內(nèi)同方向有兩列以上列車以閉塞分區(qū)為間隔運(yùn)行時(shí)，稱為追蹤運(yùn)行。追蹤運(yùn)行的兩列車之間的最小間隔時(shí)間，稱為追蹤列車間隔時(shí)分。

追蹤列車間隔時(shí)間，決定于同方向列車間隔距離、列車長(zhǎng)度、列車運(yùn)行速度、自動(dòng)閉塞信號(hào)的制式、閉塞分區(qū)長(zhǎng)度等因素。

根據(jù)安全行車的要求，列車的追蹤時(shí)間間隔包括4種情形：①區(qū)間列車最小追蹤時(shí)間間隔；②前方列車正線停站時(shí)的追蹤時(shí)間間隔；③前方列車側(cè)線停站時(shí)的追蹤時(shí)間間隔；④列車出站追蹤時(shí)間間隔。實(shí)際運(yùn)行中的列車追蹤時(shí)間間隔，應(yīng)同時(shí)滿足上述各項(xiàng)追蹤時(shí)間間隔要求。

追蹤列車最小間隔時(shí)分，對(duì)鐵路通過能力有很大影響。對(duì)于雙線鐵路，若追蹤列車間隔時(shí)分取8min，通過能力約為168列/d；追蹤列車間隔時(shí)分取4min，通過能力可達(dá)340列/d。

目前，我國(guó)客貨共線鐵路采用三顯示自動(dòng)閉塞的鐵路，設(shè)計(jì)時(shí)按貨物列車間最小容許追蹤間隔時(shí)間為6～10min來劃分閉塞分區(qū)和配置信號(hào)機(jī)。對(duì)于高速鐵路，最小行車間隔按照運(yùn)輸需求研究確定，宜采用3～4min。