1.2.2　铁路主要技术标准

铁路主要技术标准是指对铁路通过能力、输送能力、工程造价、运营质量及选定其他有关技术条件有显著影响的技术标准和设备类型。

目前，我国客货共线铁路的主要技术指标包括：正线数目、限制坡度、最小曲线半径、到发线有效长度、牵引种类、机车类型、牵引质量、机车交路和闭塞类型等。客运专线铁路的主要技术标准包括：最大坡度、最小曲线半径、到发线有效长度、牵引种类、动车组（机车）类型、列车运行控制方式、行车指挥方式和追踪列车最小间隔时分。高速铁路的主要技术标准包括：设计速度、正线间距、最大坡度、最小平面曲线半径、到发线有效长度、动车组类型、列车运行控制方式、行车指挥方式和列车最小行车间隔。这些标准是确定铁路能力大小的决定因素。其中，正线数目、最大坡度、最小曲线半径、到发线有效长度属工程标准（基建标准），建成后很难改变；其他项目则属技术装备类型，可随运量的增加逐步进行更新改造。一条铁路选用不同的技术标准对设计线的工程造价和运营质量有重大影响，同时又是确定设计线的工程标准和设备类型的依据。

1.正线数目

正线数目是指连接并贯穿车站的线路的数目。按正线数目可把铁路分成单线铁路、双线铁路和多线铁路。

单线铁路是区间只有一条正线的铁路，在同一区间或同一闭塞分区内，同一时间只允许一列车通行，对向列车的交会和同向列车的越行只能在车站上进行。

双线铁路是区间有两条正线的铁路，分为上行线和下行线，在正常情况下，上下行列车分别在上下行线上行驶，但在同一区间或同一闭塞分区的一条正线上，同时只允许一列列车通行。

多线铁路是区间有多于两条正线的铁路。

2.牵引种类和机车类型

牵引种类是指机车牵引动力或动车组动力的类别。我国铁路主要有电力、内燃和蒸汽三种牵引类型。蒸汽机车已停产多年，目前只在次要线路和地方铁路使用。今后牵引动力的发展方向为大功率电力和内燃机车。

牵引种类应根据路网规划、牵引动力规划、线路特征、沿线自然条件及动力资源分布情况，结合机车类型合理选定。运量大、坡度陡、长隧道多、电源丰富地区的主要干线铁路，宜采用电气牵引。对于高速客运专线应按电气化铁路设计。

机车（含动车组）类型是指同一牵引种类中机车的不同型号。它对铁路运输能力、行车速度、运营条件及工程与运输经济具有重要的影响。

20世纪80年代以来，我国机车工业有很大发展，蒸汽机车停产，大功率电力、内燃机车发展迅速，已形成了4、6、8、12轴数系列和B-B，B0-B0，B0-B0-B0，C0-C0，2（B0-B0），2（C0-C0）轴式系列（其中B、C分别为二轴和三轴转向架，0表示电力传动），客、货运机车轴功率电力分别达到900kW和800kW，内燃分别达613kW和532kW，机车的牵引性能和动力制动性能大大提高。我国电力与内燃部分主型机车的技术参数见表1-1。

3.最大坡度（限制坡度）

最大坡度是铁路线路纵断面坡度允许采用的最大值。最大坡度是具有全局性意义的铁路主要技术标准，它对设计线的通过能力、输送能力、工程数量和运营质量具有重要影响，有时甚至决定线路的走向。最大坡度选择应根据铁路等级、地形类别、牵引种类和运输要求，并考虑与临接铁路的牵引定数相协调，经过全面分析、技术经济比选，慎重确定，且不得大于《线规》的规定值。

客货共线铁路的线路最大坡度是由货物列车运行要求确定的，单机牵引地段的最大坡度称为限制坡度。它是单机牵引普通货物列车，在持续上坡道上，最终以机车计算速度等速运行的坡度。它是限制坡度区段的最大坡度，是货物列车牵引质量的确定依据。

高速列车采用大功率、轻型动车组，牵引和制动性能优良，能适应大坡度运行。高速列车质量不是限制线路最大坡度的主要因素。客运专线铁路的最大坡度允许值，应根据运输组织模式和地形条件确定。我国客运专线铁路一般采用高、中速混运模式。高速动车组的动力比较大，一般在较大的坡度上均可以达到最高允许速度，而且可以根据速度目标的差异选择相应的功率配置，所以最大坡度主要受跨线旅客列车牵引特性和列车编组条件控制。

4.最小曲线半径

最小曲线半径不仅影响行车安全、旅客舒适等行车质量指标，而且影响行车速度、运行时间等运营指标和工程费、运营费等经济指标。最小曲线半径定得小，可适应地形，故工程费减小，但会限制行车速度，增加轮轨磨耗，降低轮轨间黏着系数，增加轨道设备及养护维修工作，故应根据铁路等级、行车速度、地形条件全面研究确定。

《线规》规定：最小曲线半径的确定应根据铁路等级、路段设计速度和工程条件比选确定。时速160km以下的设计线，其最小曲线半径如表1-2所示。

5.机车交路

机车交路与列车旅行速度、机车乘务组连续工作时间等有关，应根据区段站分布、牵引种类、机务设备、货运量、线路和自然条件以及与邻线的配合等因素确定。

机车交路的类型有三种：

长交路：一个单程交路由一班乘务组承担；

短交路：一个往返交路由一班乘务组承担；

超长交路：一个单程交路由两乘务组承担。

6.到发线有效长度

到发线有效长度是车站到发线能停放最长到发列车而不影响相邻股道作业的最大长度。对于客货共线铁路，到发线有效长度对货物列车长度（牵引质量）起限制作用，从而影响列车对数、运能和运行指标，对工程投资、运输成本等经济指标也有一定影响。货物列车到发线有效长度应根据运输需求和远期货物列车长度确定，且宜与邻接线路的货物列车到发线有效长度相协调，并应采用《线规》规定的1050、850、750、650m等系列值。

改建既有线和增建第二线的货物列车到发线有效长度采用上述系列值引起较大工程时，可根据实际需要计算确定。

7.闭塞方式

闭塞就是关闭的意思。为了保证行车安全，在同一时间，同一区间（或闭塞分区）只允许有一列车运行。当区间（或闭塞分区）有列车运行时，该区间（或闭塞分区）即被关闭，不允许另一列车进入。

目前闭塞的方式有以下三种：

（1）半自动闭塞。是指区间两端车站各装设一台具有相互电气锁闭关系的半自动闭塞机，并以出站信号机开放显示为行车凭证的闭塞方式。列车出发离开车站时，出站信号机自动关闭，并使双方闭塞机处于“区间闭塞”状态，直到列车到达接车站办理到达复原手续时止。半自动闭塞现在是中国单线铁路区间闭塞的主要类型。

（2）自动站间闭塞。是在半自动闭塞基础上发展起来的新型闭塞方法。区间两端车站的出站信号机和轨道检查装置构成联锁关系，采用轨道检查装置自动检查区间空闲，列车以站间区间为间隔运行，通过办理发车进路和检查列车出清区间的方式，自动实现区间闭塞和区间开通。

（3）自动闭塞。是指利用通过信号机把区间划分为若干个装设轨道电路的闭塞分区，通过轨道电路将列车和通过信号机的显示联系起来，使信号机的显示随着列车运行位置而自动变换的一种闭塞方式。自动闭塞的优点是：由于划分成闭塞分区，可用最小运行间隔时间开行追踪列车，从而大大提高区间通过能力。

近年来，随着计算机技术和通信技术，特别是无线移动通信技术的飞速发展，采用无线数据传输代替了轨道电路。整个运行区段不再固定地划分闭塞分区来控制前后列车的运行间隔，而是用移动闭塞代替固定闭塞。

8.列车运行控制系统

列车运行控制系统简称列控系统，是根据列车在铁路线路上运行的客观条件和实际情况，对列车运行速度及制动方式等状态进行监督、控制和调整的技术装备。列车自动运行控制系统通过计算机控制、计算机网络、通信及信息处理等先进技术与列车、牵引、线路及道岔等设备或系统相连，完成对列车运行的控制、安全防护、自动运行及调度管理等任务。列车运行控制系统在整个铁路系统中起着对列车运行进行控制与安全防护的重要作用。

中国列车运行控制系统简称CTCS（Chinese Train Control System），根据系统配置按功能划分为五级：CTCS-0级、CTCS-1级、CTCS-2级、CTCS-3级和CTCS-4级。

CTCS-1级由主体化机车信号＋安全型列车运行监控记录装置组成，面向160km/h以下的区段。CTCS-1级的控制模式为目标—距离式，采用大储存的方式把线路数据全部储存在车载设备中，靠逻辑推断地址调取所需的线路数据，结合列车性能计算给出目标—距离式制动曲线。

CTCS-2级是基于轨道传输信息的列车运行控制系统；CTCS-2级面向提速干线和高速新线，采用车-地一体化设计；CTCS-2适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机，机车乘务员按车载信号行车。CTCS-2级采用目标—距离控制模式，闭塞方式为准移动闭塞。

CTCS-3级是基于无线传输信息并采用轨道电路等方式检查列车占用的列车运行控制系统；CTCS-3级面向提速干线、高速新线或特殊线路，基于无线通信的固定闭塞或虚拟自动闭塞；CTCS-3级适用于各种限速区段，地面可不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。CTCS-3级采取目标—距离模式速度控制曲线和准移动闭塞方式。由于其实现了地—车间连续、双向的信息传输，所以功能更丰富，实时性更强。

CTCS-4级是基于无线传输信息的列车运行控制系统；CTCS-4级面向高速新线或特殊线路，基于无线通信传输平台，可实现虚拟闭塞或移动闭塞；CTCS-4级由RBC和车载验证系统共同完成列车定位和列车完整性检查；CTCS-4级地面不设通过信号机，机车乘务员凭车载信号行车。CTCS-4级采取目标—距离控制模式，列车按移动闭塞或虚拟闭塞运行。虚拟闭塞是准移动闭塞的一种特殊方式，它不设轨道电路占用检查设备，采取无线定位方式来实现列车定位和占用轨道电路的检查功能，闭塞分区是通过计算机技术虚拟设置的。

9.运输调度（行车指挥）方式

铁路运输生产部门为了控制运输生产状态、组织日常工作和对日常运输生产进行指挥、监控所进行的运输生产活动，统称为运输调度。为了对日常运输生产进行统一指挥、有效监控，铁路运输系统必须实行集中领导、统一指挥。调度中心是铁路运输生产日常管理的指挥中心，而行车调度是调度机构的核心工作。

为了提高客运专线的运输调度指挥效率和自动化水平，实现运营调度系统的信息共享，减轻运输生产人员的劳动强度，客运专线应采用调度集中控制系统（CTC）。

调度集中是调度中心（调度员）对某一区段内的信号设备进行集中控制、对列车进行直接指挥、管理的技术装备。将调度区段内各中间站的继电集中联锁及区间的自动闭塞设备结合起来，建立一个由列车调度员直接操纵的信号通信与遥控的综合系统，称为调度集中系统。

调度集中既是先进的技术装备，也是新型的运输组织方式。调度集中通过集中控制，提高行车调度的自动化程度，为铁路运输提供安全和效率的保证，从而充分运用线路的通过能力，提高劳动生产率和改善劳动条件。

自动闭塞与调度集中配合，可使所有车站的道岔和信号，均由调度员实行远程集中控制，从而加强了行车组织的计划性和灵活性，使行车更为安全，并能提高通过能力。

在调度集中的基础上，利用电子计算机进行列车调度工作，构成行车调度自动控制系统，称为行车指挥自动化。在列车对数大量增加和行车速度不断提高的情况下，行车指挥自动化对提高通过能力和保证行车安全，均具有显著的优越性。

10.追踪列车最小间隔时分

在自动闭塞区段，凡一个站间内同方向有两列以上列车以闭塞分区为间隔运行时，称为追踪运行。追踪运行的两列车之间的最小间隔时间，称为追踪列车间隔时分。

追踪列车间隔时间，决定于同方向列车间隔距离、列车长度、列车运行速度、自动闭塞信号的制式、闭塞分区长度等因素。

根据安全行车的要求，列车的追踪时间间隔包括4种情形：①区间列车最小追踪时间间隔；②前方列车正线停站时的追踪时间间隔；③前方列车侧线停站时的追踪时间间隔；④列车出站追踪时间间隔。实际运行中的列车追踪时间间隔，应同时满足上述各项追踪时间间隔要求。

追踪列车最小间隔时分，对铁路通过能力有很大影响。对于双线铁路，若追踪列车间隔时分取8min，通过能力约为168列/d；追踪列车间隔时分取4min，通过能力可达340列/d。

目前，我国客货共线铁路采用三显示自动闭塞的铁路，设计时按货物列车间最小容许追踪间隔时间为6～10min来划分闭塞分区和配置信号机。对于高速铁路，最小行车间隔按照运输需求研究确定，宜采用3～4min。