交通运输设备的种类及特征文档格式.docx
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管道设备除泵站、首末站占用一些土地外，一般埋于地下，占用土地少，且不受地形与坡度的限制，易取捷径，可缩短运输里程；
埋于地下基本不受气候影响，可以长期稳定运行；
沿线不产生噪声且漏失污染少，每隔一段距离设置的增压站设备为管道输送流体提供压力能，因此，设备运行比较简单，易于就地自动化和进行集中遥控。
由于节能和高度自动化，用人较少，运输费用较低，是一种很有发展前景的现代化运输方式。
当然，管道运输设备的这种特点，使其一般适于长期定向、定点、定品种输送，合理输量范围较窄，若输量变换幅度过大，则管道运输的优越性就难以发挥，现在还不能输送不同品种的货物。
三、交通运输设备在交通运输业及社会经济发展中的作用
交通运输设备是各种运输方式实现的物质保障，设备的不断发展与进步对于促进交通运输业的兴旺，对于社会经济的发展都具有极其重要的作用，其主要作用表现为：
1、社会作用
2、经济作用
3、军事国防作用
4、其他作用
第二节交通运输设备的现状及未来发展趋势
一、设备的发展历程及现状
1825年，英国在斯托克顿至达灵顿修建了世界第一条铁路并投入公共客货运输。
现代管道运输起源于19世纪末美国宾西法尼亚，用于运输原油。
迄今世界管道运输干线总长已达200万km。
1．铁路运输设备
2001年中国铁路营业里程突破7万km，其中国有铁路59078.6km，已实现电力、内燃机车牵引为主，内燃、电力机车拥有量已占机车总台数的93%;
铁路行车闭塞方式基本上实现了自动闭塞和半自动闭塞，其中自动闭塞里程比重达31％。
1992年建成的长653km的大秦线重载运煤双线电气化铁路，试验完成了万吨重载单元列车成套技术；
1994年底建成了我国第一条时速160km的广深准高速铁路；
2003年建成全长405km的秦沈客运专线，是我国第一条设计速度定位于200km/h的客运专线铁路；
1997年4月1日，全路实施第一次大提速，沪宁、郑武、沈山、京秦线等开行最高速度为120~160km/h的特快旅客列车
1998年10月1日京沪、京广、京哈三大干线全面提速，
2000年10月21日全路对陇海、兰新、京九和浙赣等线实施第三次大提速，
2001年10月，全路对一些主要干线实施了第四次大提速，
2004年和2005年中国铁路将实施第五、第六次提速，这些都是铁路运输设备及装备水平全面向现代化过渡的集中体现。
2．道路运输设备
道路运输中的民用汽车拥有量大幅度增加。
载货汽车的结构中，逐步改变了“缺轻少重”的局面，重型和轻型汽车比重增加，专用汽车（集装箱车、油罐车、冷藏车、大型平板车等）有较大发展。
1956年长春第一汽车制造厂建成投产，结束了中国不能自己制造汽车的历史。
20世纪70年代又建成第二汽车制造厂，现已有汽车制造厂40多家。
在高速公路等道路建设方面，自1988年7月建成上海至嘉兴的第一条高速公路，到1999年底，共建成高速公路11605km，平均每年建成1055km，取得了世人瞩目的成就。
4、航空运输设备
民用航空方面，运输机队不断更新，主要波音和空中客车先进机型为主组成，1999年民用运输飞机已达510架。
建国后，共新建、扩建、改造130多个民用机场。
管道运输的技术装备适应我国原油凝固点高、粘度大、含蜡多的特点。
原油管道采用了罗纹双面焊接钢管，有不同管径系列产品。
原油管道采用加热输送工艺，同时采用清管技术，提高了管道输送能力。
天然气管道装备了净化装备。
管道设备的开发技术与工艺水平不断提高。
二、交通运输设备的新特点及未来发展趋势
1、追求更快的速度
（1）高速铁路
高速铁路在日本运营近40年、在法国20多年，从没有发生过列车颠覆和旅客死亡事故，是世人公认的“安全性和可靠性最高”的运输方式。
高速铁路的主要优点是充分满足旅客对缩短旅行时间、舒适方便的要求。
高速铁路在运距100一1000km范围内，总旅行时间最为节省；
而1500一2000km范围可开行“旅馆列车”，夕发朝至，实现当日办事、旅游，夜宿列车往返的优越性。
（2）磁悬浮列车
近30年来，世界发达国家研究实验运用磁悬浮列车（简称磁浮列车）及其配套设备，利用磁性的同性相斥或异性相吸的特性，使列车在轨道上浮起运行，时速很容易突破500km。
这种列车从根本上克服了轮轨间的摩擦阻力、速度快、噪声低、振动小、无污染，引起了各国的广泛兴趣。
目前，日本、德国、英国、美国、中国等国都在研制磁悬浮列车，它是介于铁路和航空之间的自动化的地面交通方式，我国已在上海浦东建成世界上第一条商业磁悬浮铁路，磁浮铁路将成为21世纪交通运输方式之一。
（3）高速公路
高速公路是道路运输追求快速的标志之一，高速公路配置有功能先进的以计算机为中心的监视控制系统设备，对交通状况实施监视和控制，以达到安全、快速、舒适和高效的目的。
监控系统通过设置各种形式的车辆检测器，掌握汽车数目、行驶速度、密度及道路占有率等交通参数，借助应急电话、巡逻车、闭路电视等对交通状况进行监视。
高速公路兴起至今30余年来，促进了路面机械设备的发展，其主要特点是广泛利用微电子技术、机电一体化技术，向高效、大型、全自动化方向发展，如大型的推土机、铲运机和自动平地机等设备技术，极大提高了铺层质量和平整度。
（4）大型客机、超音速运输机
目前发达国家正在研制一种在经济上可行、并有相当效益的、在环保上可以接受的新型高速运输机。
主要研制的是马赫数在2一3.2之间的超音速飞机。
其航程为9300一10000km，其效益可观，具有较好的竞争力。
（5）提速船舶
一般而言，船舶速度较其他方式慢，但是新一代船舶速度已有很大提高，特别是客运高速船舶采用气垫船十分有效，未来全升式气垫船的速度可达100节以上。
2、保证更高的安全可靠性能
（1）铁路及城轨设备系统。
经济发展使客、货运输需求量越来越大。
铁路列车运行间隔距离越来越少；
高速及城市铁路上列车追踪的间隔时间短，一般在5min以下。
在时速为200km以上的高速线上，司机在很短时间里已无法识别地面信号，只能按地面发送的信息直接与机车制动装置相联系。
列车速度控制系统包括：
机车信号、列车速度控制系统和地面信息发送设备。
列车速度控制系统是机车信号与制动机构的中间环节，采用自动限速系统进行超速防护。
地面信息发送系统发送速度等级和线路参数两个部分信息，列车通过信道向控制中心传送列车速度、位置等信息，由控制中心根据线路状况，前、后车速度、距离，经计算得出后车与前车的安全间隔、运行速度，向后车传送信息，以求达到列车速度自行控制的目的。
（2）道路设备系统
未来汽车要实现汽车驾驶自动化，将用最新的通信技术，把路标、导向标志等路侧交通信息通过路、车之间的移动信号传到汽车内，在驾驶室里以音像显示出来，给驾驶员有关的交通信息，并配有车载智能信息系统及设备，实现紧急情况下的自动停车和应急防护，保障汽车有人驾驶或自动行驶的安全。
（3）水路设备系统
国际海事组织（IMO）经过十几年的努力开发了全球海上遇险与安全系统GMDSS，该系统全面采用卫星通信技术设备、定位技术设备、数字通信系统、计算机技术设备、微电子电路技术设备、新的海上遇险与安全通信系统及设备。
（4）航空设备系统
现代化飞机的驾驶舱将使用通信、导航、监视等方面的最新技术设备，如安装卫星通信系统、卫星导航系统、自动相关监视系统、防撞警告系统以及微波着陆系统，系统的各种显示和操纵装置都装在驾驶舱内，使飞行更有保障。
机场设施的主要设备有：
通信设备、导航设备、监视设备和气象设备。
航空器和地面通信采用单边带高频收、发报机，达到全航线高空、甚高频覆盖，有效地执行对空管制。
导航设备适应新型、高空、高速飞机飞行需要，机场安装仪表着陆设备；
一些机场还安装测距设备，使飞机不但保证走向而且保证测位，提高飞行的正常性。
各机场都装有二次监视雷达，可对带有二次雷达应答设备的飞机实行全航线雷达监视。
在机场安装的自动气象观测系统，可以自动探测跑道视程、云幕高、风向、风速等气象要素，并能自动收集、处理、显示和传送。
3、提供更大的载运能力
普通列车由一台机车牵引大约2000~3000t，而重载列车由一台大马力机车或几台机车牵引，列车重量为5000t至上万吨。
‘我国为了增加晋煤外运能力，在我国第一条重载运煤专线大秦（大同一秦皇岛）铁路线上组织开行6000一10000t重载列车，并在运量繁忙的运输区段，组织开行5000t以上重载列车。
道路系统在生产大型集装箱拖车，航空系统在生产承载250一300人的大型客机，水运系统在制造载重量达55万吨超巨型油船和超过8万吨的巨型客船，管道系统在实现输送管径762mm的年输送能力2000万吨的新设备制造方面，以及实现新的能力组织实施办法的相关设备研制方面，也不断取得新的突破。
·
4．实现更大的经济效益
5．寻求更便捷的服务导向
6、推动科学有效的管理
7、体现可持续发展及环保新理念
8、满足人文与个性化的需求
9、为建立综合运输系统创造条件
联合运输中联合是核心，衔接是关键，协作是基础。
复习思考题：
1．交通运输设备如何分类？
2．简述交通运输设备的特征。
3．简述交通运输设备的新特点及未来发展趋势。
第一节铁路运输概述
一、铁路运输简介
铁路的运输能力大、运送速度快、运输成本较低、安全程度高、受天气影响较小，经济性和准确性与其他运输方式相比，均名列前茅。
此外，铁路运输还具有占地面积少、单位能源消耗较小及环境污染程度小等优点。
因此，铁路运输适合于幅员辽阔的大陆国家，适合经常稳定的大宗货物运输，特别是中长途货物运输；
适合中长途、短途城际和现代快速市郊旅客运输。
铁路必须具有一套完整的线路设备，作为机车车辆和列车运行的基础；
在铁路沿线还需设置各种类型的车站，作为办理旅客运输和货物运输的基地；
拥有大量和质量良好的车辆，作为装载、运送旅客和货物的工具；
还须有一定数量和各种类型的机车，作为牵引列车的基本动力。
为了确保行车安全和提高运输效率，铁路又必须设置一套完备的、现代化的信号及通信设备，作为运输调度集中与统一指挥的工具。
因此，铁路线路、车站、机车、车辆、信号及通信设备就成为铁路运输的基本设备。
铁路还必须设置各种必要的修理所、段等，并配备相应的检修机具，以便对上述各项基本设备进行检修，使它们经常处于完好状态，确保运输工作顺利进行。
二、铁路运输的发展历史
铁路运输至今约有170多年的历史。
1876年的吴淞铁路是英国在中国领土上擅自修建的第一条铁路。
这条铁路是从上海至吴淞全长15公里窄就铁路，清政府将铁路买回来并拆毁。
从1949年到2001年的50多年中，我国铁路营业里程由2万多公里增加到7万余公里。
三、铁路运输的发展趋势
今后铁路运输将向客运高速、货运重载、载运工具大型化、运营管理自动化、智能化的方向发展。
第二节铁路线路与车站
一、铁路线路
线路是由路基、桥隧建筑物（包括桥梁、涵洞、隧道等）和轨道（包括钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔等）组成的一个整体工程。
我国铁路共划分为三个等级，即I级、Ⅱ级、Ⅲ级。
（二）铁路线路的平面和纵断面
线路中心线在水平面上的投影，叫线路平面，它表明线路的直曲变化状态。
线路中心线纵向展直后在铅垂面上的投影，叫线路纵断面，它表明线路的起伏变化。
1．线路的平面及平面图
直线和曲线是线路平面的组成要素。
一列车在线路上运行，总会受到各种阻力，主要有基本阻力和附加阻力两大类。
2．线路的纵断面及纵断面
平道与坡道就是线路纵断面的组成要素。
坡度的大小通常用千分率来表示：
在一个区段上，决定一台某一类型的机车能牵引的货物列车重量（最大值）的坡度，叫做限制坡度。
限制坡度小，列车重量可以增加，运输能力就大，运营费用就越省。
3．线路标志
为了线路的维修和养护，司机和车长等工作上的需要，在线路沿线设有线路标志。
线路标志应埋设在计算里程方向的线路左侧。
其中常见的有公里标、半公里标、曲线标、圆曲线和缓和曲线始终点标及坡度标。
（三）路基和桥隧建筑物
路基和桥隧建筑物都是轨道的基础，它们直接承受轨道的重量，以及机车车辆及其荷载的压力。
因此，路基和桥隧建筑物的状态与线路质量的关系极为密切。
1．路基
在铁路工程中，路基常见的两种基本形式是路堤和路堑。
2．桥隧建筑物
包括桥梁、涵洞、隧道等。
（四）轨道
1.轨道的组成
由钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔等组成
2．轨道的类型
特重型、重型、次重性、中型、轻型。
3.无缝线路
4.轨道上两股钢轨的相互位置
我国铁路的标准轨距是1435mm。
（五）限界
铁路基本限界可以分为机车车辆限界和建筑接近限界。
二、车站及枢纽
（一）概述
铁路车站是办理旅客运输和货物运输的基地，也是铁路和旅客、货主联系的纽带。
车站还是铁路运输的基层生产单位。
在车站上除了办理旅客与货物运输的各项作业外，还要办理与列车运行有关的各项作业。
1．车站基础知识
（1）区间与分界点
为了保证行车安全和必要的通过能力，铁路上每隔10km左右需要设置一个车站。
车站把每一条铁路线路划分成若干个长度不同的段落，每一段线路叫做一个区间。
相邻区间之间的分界处称为分界点。
因此，区间和分界点是组成铁路线路的两个基本环节。
此外还有一种无配线的分界点，它包括非自动闭塞区段两车站间设置的线路段的两车站间划分为若干个闭塞分区处所设置的通过色灯信号机。
从上述可知，区间也有不同的分类。
车站和车站之间的区间称为站间区间；
车站与线路所之间的区间称为所间区间；
自动闭塞区段上通过色灯信号机之间的段落称为闭塞分区。
区段通常是指两相邻技术站间的铁路线路，它包括了若千个区间和分界点。
区段的长度一般取决于牵引动力的种类或路网状况。
（2）车站的分类
目前，我国铁路上有大小车站几千个。
根据他们所担负的任务量和在国家政治、经济上的地位，共分为六个等级，即特等、一、二、三、四、五等站。
车站按技术作业的不同可分为编组站、区段站和中间站。
编组站和区段站统称为技术站。
按业务性质又分为货运站、客运站和客货运站。
（3）车站线路种类
车站应设有正线，根据车站作业的需要还需配置各种用途的站线。
站线包括到发线、牵出线、调车线、货物线及站内指定用途的其他线
2．站界、股道和道岔的编号及股道有效长
（1）站界及警冲标
为了保证行车的安全和分清工作责任，车站和它两端所衔接的区间应有明确的界限，通常称为“站界”。
在单线铁路上，站界的范围以两端进站信号机柱的中心线为界。
在双线铁路上，站界是按上下行正线分别确定的，一端以进站信号机柱中心线，另一端以站界标的中心线为界。
警冲标是信号标志的一种，设在两汇合线路线间距离为4m的中间，用来指示机车车辆的停留位置，防止机车车辆的侧面冲撞。
（2）股道和道岔编号
①股道编号方法
站内正线规定用罗马数字编号（Ⅰ、Ⅱ、…），站线用阿拉伯数字编号（l、2、3、…）。
在单线铁路上的车站应当从站舍一侧股道开始顺序编号。
在双线铁路上的车站，下行正线一侧用单数，上行正线一侧用双数，从正线向外顺序编号。
大站上股道较多，应分别按车场各自编号。
②道岔编号方法
a．用阿拉伯数字从车站两端由外向里依次编号，上行列车到达一端用双数，下行列车到达一端用单数⑼
b．每一道岔均应编为单独的号码，对于渡线、交分道岔等处的联动道岔，则应编为连续的单数或双数。
c．站内道岔，一般以车站站舍中心线作为划分单数号与双数号的分界线。
d．当车站有几个车场时，每一个车场的道岔必须单独编号，此时道岔号码应使用三位数字。
（3）股道有效长
股道有效长是指股道上可以停放列车或机车车辆而不妨碍邻线正常运行部分的长度。
股道有效长度的起止范围主要由警冲标、道岔的尖轨尖端（无轨道电路时）或道岔基本轨接头处的钢轨绝缘（有轨道电路时）、出站信号机（或调车信号机）、车挡（为尽头式线路时）等因素确定。
（二）中间站
（三）区段站
区段站多设在中等城市和铁路网上牵引区段（机车交路）的起点或终点。
区段站的主要任务是为邻接的铁路区段供应及整备机车，为无改编中转货物列车办理规定的技术作业，并办理一定数量的列车解编作业及客货运业务。
（四）编组站
编组站是铁路网上办理大量货物列车解体和编组作业，并设有比较完善的调车设备
（五）铁路枢纽
铁路枢纽是铁路网的一个重要组成部分。
在铁路网的交汇点或终端地区，由各种铁路线路、专业车站以及其他为运输服务的有关设备组成的总体，称为铁路枢纽。
第三节铁路车辆与牵引动力
一、铁路车辆
铁路车辆是运送旅客和货物的工具，在铁路车辆上一般没有动力装置，需要把车辆连挂编成一列，由机车牵引在线路上运行，才能达到运送旅客和货物的目的。
按用途分，铁路车辆可分为客车、货车及特种用途车。
按轴数分，车辆分为四轴车、六轴车和多轴车。
按载重分，货车有50t、60t、75t、90t等多种。
1．客车
客车指运送旅客和为旅客服务的车辆。
2．货车货车种类很多，有通用货车、专用货车和特种货车等。
（l）通用货车指能装运多种货物的车辆，如棚车、敞车、平车等。
（2）专用货车指专供装运某些种类货物的车辆，如家畜车、罐车、保温车、水泥车、集装箱车等。
（3）特种货车指专供运送各种长大重型货物的车辆，如落下孔车、凹底平车、钳夹车等。
3．特种用途车
特种用途车指一般不直接用于运送旅客和货物、具有特殊用途的车辆，如卫生车、文教车、检衡车、发电车、救援车、扫雪车等。
（二）铁路车辆的基本构造
铁路车辆的种类虽然很多，但它们的构造都是相似的。
每一辆车均有车体及车底架、走行部、车钩缓冲装置、制动装置等基本部分组成。
1、车体及车底架
2．走行部
走行部的作用是引导车辆沿轨道运行，并把车辆的全部重量传给钢轨。
它保证车辆以最小的阻力在轨道上运行，并能顺利地通过曲线。
在四轴车上，四组轮对分成相同的两部分，每一部分叫转向架。
它由两组轮对和轴箱油润装置、侧架、摇枕、弹簧减振装置等组成一个整体，并通过摇枕上的下心盘、中心销和车底架枕梁上的上心盘对接。
3、车钩缓冲装置
车钩缓冲装置可使机车和车辆或车辆和车辆之间实现连挂，并且传送牵引力和制动力，缓和列车运行或调车作业时所产生的冲击力。
（1）车钩
车钩由钩头、钩身和钩尾三个部分组成。
车钩前端粗大的部分称为钩头，在钩头里面装有钩舌、钩舌销、钩提销、钩舌推铁和钩锁铁。
具有以下三种位置：
①锁闭位置
②开锁位置
③全开位置
（2）缓冲器
为了缓和并削减冲击力，提高列车的平稳性，延长车辆使用寿命，在车钩的后面装有缓冲器。
4．制动装置
制动装置是用外力迫使运行中的机车车辆减速或停车的一种设备。
我国机车车辆上的制动装置一般包括空气制动机、手制动机和基础制动装置三个部分。
（三）车辆编码、标记和技术经济参数
1、车辆编码
编码的主要内容为车种、车型、车号。
车种编码原则上用该车种汉语拼音名称中关键的一个或两个大写字母表示，其中客车用两个（或三个）字母，货车用一个字母。
2．车辆标记
（1）运用标记
1自重、载重及容积。
2车辆全长及换长。
车辆全长为该车两端钩舌内侧间的距离，以“m”为单位。
换长是为了编组列车时统计工作的方便，将车辆全长换算成辆数来表示长度，换算时以11m为计算标准
3表示车辆设备、用途标记（主要指货车）
（2）产权标记①国徽。
②路徽。
③路外厂矿企业自备车的产权标志。
④配属标记。
（3）修理标记①厂修、段修标记。
②辅修及轴检标记。
3．技术经济参数
（1）自重系数：
是车辆自重与标记载重的比值。
自重系数小，说明机车对运送每一吨货物所做的功少，比较经济，所以自重系数越小越好。
因此，应制造大吨位的货车。
（2）轴重：
是车辆总重与轴数之比，即车辆每一轮对加于轨道上的重力。
车辆的轴重受轨道和桥梁结构强度（允许的荷载）的限制，所以不允许超过规定数值。
目前，我国线路允许的最大轴重为23t／轴。
（3）每延米轨道载重：
是车辆总重量与车辆
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