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高速铁路选线
书号：9787113278168 套系名称：高速铁路工程技术创新丛书
作者：易思蓉,朱颖,等 出版日期：2021-06-01
定价：168.00 页码 / 开本：无 /无
策划编辑：陈美玲 责任编辑：陈美玲
适用专业：铁道运输类 适用层次：高等教育
最新印刷时间：2021-06-01
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图书特色
本书是高速铁路工程技术创新丛书之一，由国家铁路局组织编写。本书主要阐述高速铁路选线的基本理论、基本方法和关键技术；阐明了高速铁路的等级划分、速度目标值决策、高速铁路主要技术标准选择等总体设计关键问题；围绕高速铁路空间线形参数设计，介绍了高速铁路平面曲线半径、缓和曲线、线路坡度、竖曲线设置、空间线形组合设计、线间距离、车站内外平纵面技术条件等主要技术参数的设计原理与方法；介绍了凝练于工程实例的高速铁路综合选线、高速铁路车站与段所布设。同时，为适应高速铁路发展需要，本书还介绍了高速铁路动力学选线技术、铁路线路BIM与数字化选线技术等内容。本书在内容编写上以培养新时代高级专门人才为宗旨，尽可能纳入高速铁路选线中的新理论、新方法和新技术，注重内容体系的科学性和合理性。本书可作为从事道路与铁道工程勘测设计、建造施工、运营维护的技术人员、研究人员及高等院校师生的参考用书。
党的十八大以来，我国高速铁路快速发展，取得了举世瞩目的成就。为了全面梳理我国高铁工程技术创新成果、系统总结建设经验、推进高铁持续创新，国家铁路局组织一批具有深厚理论功底和丰富实践经验的科研和工程技术人员编写了“高速铁路工程技术创新丛书”，并请高铁工程领域资深权威专家全程指导、审定把关。丛书共31册，本书为丛书之一。我国铁路科技人员在工程实践中不断充实和完善高速铁路选线理论与设计方法。本书在参考国内外高速铁路技术的研究与工程实践资料的基础上，基于承担的高速铁路建设项目的勘测设计、空间线形标准科研成果、高速铁路数字化选线系统科研成果，并结合我国高速铁路建设的特点，对高速铁路选线知识进行了归纳和提炼，并将其以基本原理和方法的形式融入到全书的各个章节中。本书在内容编写上以培养新时代高级专门人才为宗旨，尽可能纳入高速铁路选线中的新理论、新方法和新技术，注重内容体系的科学性和合理性。高速铁路选线的基本任务包括：主要技术标准选择、高速铁路走向选择、空间地理位置定线、高速铁路空间线形设计、线路敷设方式和构造物布设等。高速铁路选线方案，对于高速铁路的工程投资和旅客列车运行品质具有决定性的影响。围绕高速铁路选线的基本任务，本书阐明了高速铁路的等级划分、高速铁路速度目标值、高速铁路主要技术标准选择等总体设计关键问题；围绕高速铁路空间线形参数设计，介绍了高速铁路平面曲线半径、缓和曲线、线路最大坡度、竖曲线设置、空间线形组合设计、线间距离、车站内外平纵面技术条件等主要技术参数的设计原则与方法，还系统介绍了高速铁路动力学选线技术。高速铁路空间线形是构造物的中心线，同时是列车的运行轨迹。20世纪90年代以来，随着车辆—轨道耦合动力学理论和软件的成熟，我国铁路领域的专家们开始将车辆动力学仿真分析方法引入线路技术参数设计中，借助车—线动力学仿真分析软件，对拟定的线路参数或设计的线路平纵面进行仿真计算，进而对拟定参数或线路的车—线动力学性能进行评价。围绕高速铁路选线理论与技术，与国内外相关论著相比，本书具有以下特点：（1）综合采用理论分析、动力仿真计算方法，通过舒适度试验、收集国内外相关的线路资料，并与工程实际对比研究分析等方法，解决了空间线形技术参数动力特性的变化规律、平纵面主要技术参数与动力特性参数之间的理论分析模型、各项技术参数合理取值等空间线形设计的关键问题。（2）应用车辆—轨道耦合动力学理论，经过大量的仿真计算，揭示了高速列车在通过平竖曲线时速度、曲线半径、实设超高、未被平衡超高、轨道结构、轨道几何形位等技术参数之间的相互动力作用关系及影响规律，给出了曲线路段车体振动加速度与线路技术参数的计算关系式。（3）建立高速铁路曲线参数动力学分析理论与方法，完善了高速铁路空间线形的计算理论。（4）结合高速铁路空间线形课题成果和国内外高速铁路工程实践，完善了空间线形设计理念和方法，提出了最小夹直坡段设计和空间线形变化点分布模式的新原则。（5）本书介绍了凝练于工程实例的高速铁路综合选线、高速铁路车站与段所布设。为了适应我国在复杂地质条件区域修建高速铁路的需要，本书在介绍不良地质条件下的高速铁路定线方法时，分滑坡地区、泥石流地区、地震地区等十类不良地质区域，详细介绍其选线原则和方法。（6）同时，为适应西部复杂地理环境区域和海外高速铁路项目勘测设计的需要，针对高速铁路和客运专线经行地区通常经济较发达，城镇密布，其选线理念更加注重铁路线路与所经区域自然环境、人工建筑之间的协调关系的特点，本书介绍了铁路线路BIM和数字化选线技术。主要内容包括：基于多源空间信息的铁路虚拟地理环境建模，基于多源空间信息融合的工程地质环境建模，铁路工程构造物与设备基元模型建模，线路工程三维实体快速建模，基于虚拟地理环境和铁路线路BIM的三维实体选线理论与技术。本书由西南交通大学易思蓉、中国中铁股份有限公司首席设计大师朱颖等编著，中国工程院院士何华武主审。参加本书编写的人员还有：中铁二院工程集团有限责任公司许佑顶、胡新明、曾榜荣、葛根荣、郑亚飞、蔡宏、蔺建国、许朝帅、王代富等；中铁第四勘察设计院集团有限公司孙雪松、钟少林、晏仁先、邱文展；西南交通大学张家玲、曾勇、杨冬营等。本书在编写中参考、引用了《高速铁路设计规范》、《铁路线路设计规范》、《列车牵引计算第1部分：机车牵引式列车》、各种速度等级的客运专线铁路设计暂行规定以及相应的铁路统计资料等文献的数据和资料，在此一并表示感谢。编著者2021年3月
1高速铁路选线理论体系与总体设计1 11高速铁路选线设计的任务1 111基本任务1 112总体设计负责制2 113高速铁路选线设计中应遵循的规程与规范2 12高速铁路选线设计的理论体系3 121高速铁路选线基本原理3 122高速铁路选线基本理论4 13铁路等级划分原理与方法5 131铁路等级划分的意义5 132划分铁路等级的依据5 133铁路等级划分方法7 134我国铁路分类分级方法7 14高速铁路速度目标值10 141高速铁路速度目标值的确定原则10 142高速铁路速度目标值的影响因素11 15高速铁路主要技术标准选择18 151高速铁路主要技术标准确定原则18 152高速铁路主要技术标准的比选方法22 153铁路主要技术标准综合优化方法232高速铁路平面曲线半径26 21最小曲线半径计算原理26 211传统理论计算公式26 212对传统理论计算公式的修正方法27 213基于最佳车—线动力学性能的最小曲线半径计算方法29 22曲线外轨超高最大允许值确定原理29 221曲线超高的设置原理29 222安全条件所确定的最大超高允许值31 223舒适条件所确定的最大超高允许值32 224国内外的工程应用实践33 225车—线动力学仿真分析34 226最大超高允许值建议值35 23欠超高及其允许值确定原理36 231满足行车安全性要求的欠超高36 232满足舒适度要求的欠超高允许值38 233车—线动力学仿真分析41 234国外工程实践43 235欠超高允许值取值建议45 24过超高允许值确定原理46 241旅客乘坐舒适度试验46 242国内外相关研究成果46 243过超高对钢轨磨耗的影响47 244车—线动力学仿真分析48 245过超高允许值取值建议48 25高速铁路最小曲线半径计算分析48 251高速铁路的速度匹配模式49 252最小曲线半径计算与分析50 253最小曲线半径取值52 254限速地段最小曲线半径52 255国外高速铁路的最小曲线半径53 26基于高速列车转向架特性的最小曲线半径修正方法54 261按分析公式选择曲线半径55 262用数学模型选择曲线半径56 27最大曲线半径58 271线路测设精度限制的最大曲线半径59 272轨道几何状态检测精度适应的最大曲线半径60 273车—线动力学仿真分析62 274国外高速试验线上的最大曲线半径62 275最大曲线半径标准建议633高速铁路缓和曲线64 31缓和曲线线形64 311几种代表性缓和曲线线形的理论分析64 312车辆通过几种缓和曲线的实测结果68 313缓和曲线线形选择70 32缓和曲线长度计算原理70 321超高时变率不致使旅客不适条件要求的缓和曲线长度70 322欠超高时变率要求的缓和曲线长度71 323超高顺坡不致使车轮脱轨(车辆脱轨安全性)要求的缓和曲线 长度71 324最小缓和曲线长度计算公式71 33超高时变率允许值确定原理72 331舒适试验所确定的最大超高时变率允许值72 332车—线动力学仿真分析72 333国内外相关研究与工程实践74 334超高时变率允许值取值建议75 34欠超高时变率允许值确定原理75 341舒适试验所确定欠超高时变率允许值76 342车—线动力学仿真分析76 343国内外相关研究与工程实践77 344欠超高时变率允许值取值建议78 35超高顺坡度允许值79 351行车安全允许的超高顺坡度79 352旅客舒适度所确定的超高顺坡80 353国外相关研究与工程实践80 354我国的研究与工程实践80 355超高顺坡允许值取值建议81 36最小缓和曲线长度计算分析81 361缓和曲线长度计算公式81 362曲线超高设置范围及实设超高计算81 37三次抛物线形缓和曲线误差分析及其修正方法84 371缓和曲线近似式的误差85 372修正三次抛物线874高速铁路线路最大坡度与竖曲线设置89 41高速列车牵引性能与运动方程式89 411作用在列车上的纵向力89 412列车运动方程式95 413高速列车功率与线路坡度的关系98 42高速铁路线路最大坡度99 421最大坡度计算原理99 422最大坡度对高速铁路工程经济条件的影响102 423国内外最大坡度应用情况103 424高速铁路最大坡度取值原则105 43长大坡道设置对接触网电分相的影响分析106 431电分相方式106 432电分相与信号机（信号标志牌）设置位置107 433线路坡度对列控过分相的速度损失的影响108 434电分相缓坡设置原则110 435动车组停车后起动检算112 44竖曲线设置113 441最小竖曲线半径计算原理114 442竖向离心加速度限度确定原理115 443最小竖曲线半径计算分析118 444竖曲线几何要素1195高速铁路空间线形组合设计与线间距121 51高速铁路空间线形特征121 511高速铁路线路121 512高速铁路平面线形121 513高速铁路纵断面线形122 514高速铁路空间线形设计原则122 52平面夹直线及夹圆曲线最小长度123 521平面线形变化点的设计原则123 522夹直线和圆曲线的最小长度的计算原理124 523国内外夹直线和圆曲线的最小长度125 524车—线动力学仿真分析126 525夹直线及圆曲线最小长度建议值127 526夹直线长度的保证128 53坡段长度与竖曲线间夹直坡长度128 531纵断面线形变化点的设计原则128 532最小坡段长度确定原理129 533竖曲线间的最小夹直坡段长度130 534最小坡段长度计算132 535最大坡段长度限制134 54竖曲线与平曲线匹配设计135 541需要设置竖曲线的最小坡度代数差135 542竖曲线设置条件136 543竖曲线起（讫）点与平面曲线讫（起）点之间的最小夹直段长度137 55桥梁、隧道地段线路线形条件138 551桥涵路段的平纵断面设计138 552隧道路段的平纵断面设计140 56线间距140 561区间直线地段的线间距140 562其他特殊路段的线间距145 563区间曲线地段的线间距加宽1466高速铁路车站内外平纵面技术条件149 61车站内线路平面曲线半径149 611站内正线最小曲线半径149 612车站内到发线最小曲线半径153 62道岔前后线路技术条件153 621道岔前后线路特点及确定原则153 622岔后连接曲线半径154 623道岔前后最小直线段长度158 63车站两端正线曲线半径161 631影响因素和参数取值161 632站外两端正线曲线半径的建议值164 64车站站坪范围线路最大坡度1647高速铁路动力学选线技术168 71高速铁路车—线动力学仿真模型168 711线路模型168 712车辆模型170 713轨道结构模型177 714轮轨空间动态耦合模型184 715轨道不平顺激扰模型188 716模型求解方法190 717车辆系统动力学性能指标评估标准192 72曲线参数对车—线动力学性能的影响规律分析195 721曲线通过速度对车—线系统动力性能的影响规律195 722圆曲线半径对车线系统动力学性能的影响规律199 723曲线实设超高对车—线系统动力学性能的影响规律201 724未被平衡超高对车—线系统动力学性能的影响规律204 725缓和曲线长度对车—线系统动力学性能的影响规律211 726超高时变率对车—线系统动力学性能的影响规律212 727欠超高时变率对车—线系统动力学性能的影响规律214 728夹直线/夹圆线长度对车—线系统动力学性能的影响规律215 729竖曲线半径对车—线系统动力学性能的影响规律219 73高速铁路车—线动力学性能与曲线参数的关系模型222 731轨道结构状态对车—线动力学性能的影响规律222 732轨道随机不平顺状态下的横向加速度变化规律226 733车体横向加速度与欠超高、超高时变率、欠超高时变率的关系 模型229 74高速铁路空间线形参数动力学评价实例232 741线路基本概况232 742平面技术条件评价236 743纵断面技术条件评价241 744空间线形组合设计的动力学性能评价2438高速铁路综合选线251 81高速铁路综合选线的原则251 811高速铁路综合选线步骤251 812高速铁路综合选线的一般原则251 82高速铁路走向选择254 821影响高速铁路走向选择的主要因素254 822高速铁路走向选择方法256 823高速铁路走向选择与城市建设发展规划相协调261 83高速铁路车站分布与站址选择263 831高速铁路车站分布原则与动车段（所）分布263 832中间站分布264 833高速中间站选址原则265 84经济发达区域选线266 841总体选线原则266 842重点选线问题267 85艰险山区选线270 851越岭地区选线271 852河谷地段选线275 853深切峡谷地段选线276 86复杂地质条件下的工程地质选线279 861高烈度地震区和区域活动断裂带地区选线279 862崩塌、岩堆、危岩落石地区选线281 863深厚软土地区选线283 864采空区地段选线284 865岩溶发育地区选线285 866滑坡地段选线288 87高速铁路重大工程选址选线289 88高速铁路绿色选线292 881与高速铁路选线相关的环境问题292 882高速铁路绿色选线的一般原则293 883基于自然环境保护的高速铁路绿色选线295 884高速铁路绿色选线实例296 89高速铁路安全选线296 891树立安全选线的理念296 892高速铁路安全选线的目标296 893安全选线一般原则297 894高速铁路安全选线的思路和方法299 810高速铁路综合开发选线302 8101铁路土地综合开发政策的提出302 8102高速铁路综合开发选线的基本原则305 8103高速铁路综合开发选线的方法306 8104成都至自贡高速铁路资阳西综合开发选线307 811选线方案综合评价方法311 8111铁路线路方案评价的影响因素311 8112建立层次分析模型312 8113铁路选线方案属性值的量化312 8114选线方案评价模型3169高速铁路车站与段所布设321 91高速铁路车站特点321 92高速铁路车站的作业及基本图型323 921高速铁路车站分类323 922高速车站作业323 923基本布置图型324 93高速铁路段、所、区布设330 931段、所、区与车站的布局330 932段、所、区与车站的连接333 94高速铁路引入大城市铁路枢纽设计334 941西延高速铁路引入西安铁路枢纽334 942京沪高速铁路引入天津枢纽342 95高速铁路通过城市铁路枢纽总图修编实例345 951济南枢纽345 952南京枢纽356 953上海枢纽359 954成都枢纽36210高速铁路线路BIM与数字化选线技术370 101铁路数字化选线设计系统的技术基础370 102铁路数字化选线设计系统372 1021系统总体结构及运行环境372 1022系统主要功能374 103铁路数字化选线系统虚拟地理环境建模377 1031三维地形环境建模377 1032三维工程地质环境建模379 1033真实感数字地物建模384 1034基于航测信息的虚拟地理环境建模386 1035基于网络地理信息的虚拟地理环境建模386 104线路构造物与设备三维信息建模（RLBIM）388 1041铁路工程构造物与设备标准图基元模型库388 1042基于基元模型库的铁路构造物实体建模399 1043选线方案铁路环境景观建模400 105基于虚拟地理环境的线路局部走向选择405 1051基于三维地理环境初步估计线路通道405 1052选定次级控制点405 1053三维线路空间平面位置确定406 1054走向方案合理性初查406 1055平面方案的自动生成407 1056横断面方案的自动生成407 106基于数字化选线系统的复杂地质区域选线方法410 1061选线方法概述410 1062崩塌地段选线411 1063泥石流地段选线412 107铁路数字化选线设计实例414参考文献424
易思蓉：西南交通大学教授，博士生导师，享受国务院政府特殊津贴专家。铁道工程课群组国家级教学团队带头人。长期从事铁路选线设计理论、线路勘测设计现代技术、城市轨道交通工程和磁悬浮线路工程领域的教学、科研和工程咨询工作。主持完成国家科技攻关项目、国家863项目、国家自然科学基金项目、铁道部科技开发重点项目等多项重要科研项目30余项。,中国中铁首席设计大师，全国工程勘察设计大师、享受国务院政府特殊津贴专家、教授级高工。长期致力于铁路勘察设计的理论研究和工程实践，主持了20余项国家重点交通项目的勘察设计和30余项项目的科研工作，为我国铁路建设做出重要贡献。获国家科技进步一等奖1项、二等奖1项，国家技术发明二等奖1项，全国优秀工程勘察设计银奖1项、铜奖2项；省部级科技进步奖和优秀工程设计奖数十项。,天津
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