第3条 车站示意图
编制内容要求
车站示意图含车站线路平面、线路纵断面、信号平面布置及车站接触网供电示意图。
“车站示意图”应编制以下内容:
1.车站示意图;
2.进站信号机外制动距离内进站方向坡度;
3.车站线路实际坡度。
条文格式内容
1.车站示意图
(1)“车站示意图”的编制格式:
1)以综合图编制时填记:见“附件1车站示意图”。
2)以分号图编制时填记:
见“附件1车站示意图:
1.车站平面图;
2.车站段管线、岔线线路纵断面图;
3.车站信号平面布置图;
4.车站接触网供电示意图。”
(2)车站线路纵断面图可采用以下的编制办法:
1)车站进站信号机外制动距离内的线路纵断面图,在本条“2.进站信号机外制动距离内进站方向坡度”内以示意图形式编制;
2)站线的纵断面图在本条“3.线路实际坡度”内以表格形式编制;
3)段管线、专用铁路交接线及岔线的线路(含走行线)纵断面图以示意图形式在附件1“2.车站段管线、岔线线路纵断面图”内编制。
(3)如果使用计算机专用软件编制与管理《站细》,这里可以使用电子车站平面示意综合图,图中应绘入本条“条文填写说明”“1.车站示意图”中要求的全部内容并分级显示。识图时可以使用放大、缩小、拖动等办法查阅各种资料,而不必将它放在“附件”里。[参阅《站细编制与学习问答》(第二版)附带光盘“编组站《站细》实例(幻灯片)”]
2.进站信号机外制动距离内的坡度
“车站进站信号机外制动距离内的坡度”图中,坡度和曲线的要素有两种标法:
(1)坐标法表示的“车站进站信号机外制动距离内的坡度”的格式(图1-1)
图1-1 坡度、曲线、直线表示法
(2)几何法表示的“车站进站信号机外制动距离内的坡度”的格式(表1-6)
3.线路实际坡度
线路实际坡度表格式如表1-7所示。
表1-7 线路实际坡度表
条文填写说明
1.车站示意图
(1)车站平面示意图通常以站舍为中心,沿主要铁路干线里程增值方向(列车运行下行方向)自左向右延伸铺画,并在示意图的左上角标明车站方位(画指北针图标)。
(2)车站线路平面图要完整地表示车站内的下列设备:
线路设备(线路、曲线、道岔……)、信号标志(警冲标、机车停车位置标、动车组停车位置标、站界标、引导员接车地点标……)等技术设备的编号、位置(含部分道岔及其他重要行车设备的坐标)、标记(如接发客运、货运、超限列车的线路标记……)、基本数据(线路间距、有效长……),各车场的相对位置及其联络线和衔接道岔等。
其他行车设备(停车器等……),与行车有关的设施(信号楼、行车室、扳道房、仓库、客货站台、天桥、地道、平过道、进出站通道、机车上油及客车给水设备、灯桥、灯塔……)的位置及编号。
段管线、岔线、专用铁路交接线的平面图按站线的要求同图标示。也可单独用分号图编制与“车站段管线、岔线线路纵断面图”合并,编制“车站段管线、岔线线路平纵断面图”。
“车站平面示意图”按第一章第九节一、“车站平面示意图图形符号”的规定进行绘制。其中从《铁路工程制图图形符号标准》(TB/T 10059—98)中选编了73个图形符号。
(3)车站线路纵断面图要表示各进站信号机外各种制动距离内进站方向的实际坡度和长度,站线的实际坡道和长度,段管线、专用铁路交接线、岔线及其走行线的实际坡度和长度。
(4)车站信号平面布置图,要表示各信号机的位置和编号,无岔区段的轨道绝缘、侵限绝缘等。(参考第8条“条文填写说明”2.联锁图表基本知识)
应有车站中心里程、进站信号机里程及其距车站最外方道岔(警冲标)或调车信号机的距离。
“车站信号平面布置图”按第一章第九节二、“信号平面布置图图形符号”的规定绘制。其中从《铁路工程制图图形符号标准》(TB/T 10059—98)中选编了32个图形符号。
(5)车站接触网供电示意图要表示车站及各进站信号机外制动距离内的供电区段的范围(供电臂及电分段),接触网导线的高度,分相绝缘器、分段绝缘器及隔离开关的位置,车站挂网线路及其挂网的位置和长度等。
“车站接触网供电示意图”按第一章第九节一、表1-60“站内线路、道岔及站场固定设施图形符号”第12~19项的规定进行绘制。其中从《铁路工程制图图形符号标准》(TB/T 10059—98)中选编了8个图形符号。
挂有接触网的线路应根据分相绝缘器的位置用不同颜色线区分标记。
2.进站信号机外制动距离内的坡度
“车站进站信号机外制动距离内的坡度”系指其换算坡度,它由这段线路的平面、纵断面的各要素换算而来的,是填写表1-1中换算坡度的依据。“车站进站信号机外制动距离内的坡度”应将其与计算直接相关的要素均表示出来。因其比较庞杂,一个表格难以表示时,可按方向别分表表示。
“车站进站信号机外制动距离内的坡度”图中,坡度和曲线的要素有两种标法:
一是坐标法:比照《工务设备综合图》取其相关内容,将线路正线公里标坐标、进站信号机坐标,进站信号机外800m、1100m、1400m、2000m、3200m等制动距离的分界点坐标;直线、曲线(圆曲线、缓和曲线)的起止点、曲线半径、曲线偏角,坡道的变坡点、坡型(上、下、平坡),按比例一一划出来(图1-1)。此法的优点是各要素的原始数据比较清楚,便于在多种场合下引用,但不易识图。
二是几何法:根据《工务设备综合图》相关内容计算后,将其结果直接标出曲线长度(圆曲线、缓和曲线)、半径数值,实际坡度、坡长、坡形等(表1-6)。此法的优点是我们所需要的各要素比较直观,便于在计算中直接引用。
(1)图1-1制图说明
①本图根据《工务设备综合图》有关数据制成。应根据车站所衔接的方向分别绘制,双线区间还应分上、下行方向。
②制图时,各坡道及曲线的起止点的坐标,应与公里标、百米标内的数据对齐,数据仅能填写两位整数和两位小数。如不设百米标,则数据填三位整数。读取数据时应将公里、百米数一起计在内。
③图中94.80为站界,其坐标是203.295km。其中94.80表示该站界位于第203公里标第2个百米标后第94.80m处,与203.295是一致的。计算换算坡度时,应以此为起点按各制动距离长度(800m、1100m、1400m、2000m、3200m)分别划段、分别取其各参数值。
④其他参数意义同上。
(2)表1-6编制填记说明
①“××方向进站”填写邻站站名。双线区间应按正向进站(下行线)、反向进站(上行线)分别填写。多线(二、三、四线)应按其线别或性质(客运专线、客货共线)分别填写。
②线路“平面、纵断面、”中的坡道、曲线和距离,各方向皆向车站“站界”栏按顺序填画。
③“站界”系指该方向的进站信号机(站界标)。如同时接发车按接车进路信号机论处时,系指该方向的接车进路信号机。
④“换算坡度”系指车站进站(接车进路)信号机外制动距离内进站方向的换算坡度。按各制动距离分别填绘。
⑤进站信号机外方的各类制动距离以运行图规定的速度按《技规》的规定分别进行取值,本表仅列了其中的(800m、1100m和1400m)。
⑥各图皆为示意图,不要求精确的比例。
⑦该表的填画资料从工务《工务设备综合图》中查获。
⑧表中填画举例仅供参考。
表1-6的格式、内容(以数值法表示)是按方向别分表设计的,供编制参考。
(3)列车紧急制动距离限值
列车制动距离应按《技规(普速铁路部分)》第263条第27表规定的列车在任何线路上的紧急制动距离限值表1-8执行。
表1-8 列车紧急制动距离限值表
(4)列车制动距离换算坡度计算方法
在列车制动距离内的换算坡度计算中,30多年来一直沿用的换算坡度计算公式,是从原苏联铁路《列车牵引计算规程》加算坡度公式演变过来的。据可查的权威性文献技术资料,该公式源于1973年《技规》(第6版)解释。
我国实行的《列车牵引计算规程》(TB 1407—82)是1983年1月1日公布实施的。该规程已被1999年4月1日实施公布的《列车牵引计算规程》(TB/T 1407—1998)所代替。
随着我国铁路技术的发展,沿用的公式中的一些技术参数现在已经发生变化,而且它只适用于列车制动距离不超过800m时的情况。
2008年前铁道部颁发的《车站行车工作细则编制规则》(铁运〔2008〕231号),对列车制动距离换算坡度的计算方法,规定了新的计算公式。但是,该公式的某些技术参数仍使用了“TB 1407—82”公布的《列车牵引计算规程》中的技术参数,故笔者对其实用性产生质疑。现论述如下:
1)换算坡度计算原理
①换算坡度i
列车制动距离内的换算坡度i,等于该距离内的各坡道坡度的平均坡度i′与各曲线阻力当量坡度i″的代数和。
②平均坡度i′
坡度的数值等于其终点对起点的高度差与两点间距离的比值,其单位是‰(千分数),即该比值乘以1000,以字母i表示。
若线路由若干坡段(上坡道、下坡道和平道)组成时,计算列车制动距离需使用平均坡度,即应考虑各段坡道的坡度和长度的综合因素,计算其加权平均值。
③曲线阻力当量坡度i″
列车在曲线上运行时,要产生曲线附加阻力(简称曲线阻力)。曲线阻力与列车运行的方向相反,相当于列车在上坡道上运行一样。
在牵引计算中,常把曲线阻力的大小用坡度来表示,将曲线阻力换算成相当数量阻力的坡度,(简称曲线阻力当量坡度)。换算时其坡度的千分数等于单位曲线阻力的数值。故要计算曲线阻力当量坡度就应先计算单位曲线附加阻力w曲。
机车车辆单位曲线附加阻力w曲,应按《列车牵引计算规程》规定的公式计算。
2)换算坡度的计算方法
关于换算坡度的计算方法有以下几种:
①《铁路技术管理规程解释》(第6版)规定的计算方法;
②《列车牵引计算规程》规定的计算方法;
③《铁路线路设计规范》规定的计算方法;
④《车站行车工作细则编制规则》(铁运〔2008〕231号)规定的计算方法。
这4种计算方法,分别来自机务、工务和车务部门,产生于不同的历史时期,带有不同部门的特点,有的可能还受到历史条件的局限。但其根源同出于列车运行附加阻力的计算公式,本质还是一致的。
现将其计算公式、渊源出处、使用方法等予以介绍,供读者参考。推
荐使用《列车牵引计算规程》规定的计算方法。
(5)《技规解释》(第6版)规定的换算坡度计算方法
《技规解释》(第6版)第230条规定“换算坡度的计算方法是平均坡度减去曲线阻力当量坡度(即将曲线阻力换算为相当数量阻力的坡度)”,并列举了一个计算实例。
几十年来人们一直按这个规定延用下列公式进行计算:
1)换算坡度计算公式
①平均坡度
式中 i′1,i′2,…,i′n——各段实际坡度(‰);
S′1,S′2,…,S′n——各段坡道的长度(m)。
②制动距离内的曲线阻力当量坡度
式中 S″1,S″2,…,S″n——为各曲线的长度(m);
R1,R2,…,Rn——为各曲线的半径(m)。
③制动距离内的换算坡度
i=i′-i″ (1-3)
上述公式中除将这些参数注释外,对运算符号及参数的正负值未作说明,给计算者造成困难。长期以来,人们通过琢磨“计算实例”和实际运算,对参数值得出了这样一个与常规不一致的结论:“+”为下坡,“-”为上坡(常规“+”为上坡,“-”为下坡)。这样才使这三个公式自圆其说。
2)计算公式的来源
该公式的依据是《技规》(第6版)学习“参考”书《铁路技术管理规程解释》(简称《技规解释》)(人民铁道出版社,1976年)第230条的解释内容。其中“曲线阻力当量坡度”的立论根据是“该坡度的千分数等于单位曲线附加阻力的数值”。当时“列车运行附加阻力”中的单位曲线附加阻力的计算,通常使用下列经验公式:
当列车长度小于或等于曲线长度时:
当列车长度大于曲线长度时:
式中 w曲——单位曲线附加阻力(kg/t);
S″——曲线长度(m);
R——曲线半径(m);
L——列车长度(m);
700——用实验方法确定的固定系数,我国和前苏联皆采用之。
公式(1-4)(1-5)引自《机车车辆及列车牵引》(人民铁道出版社,1961年9月第1版)。1983年1月1日我国公布实施的《列车牵引计算规程》(TB 1407—82)中,也是引用这些计算模式。其中固定系数仍采用700,计算单位kg/t目前已改为N/kN。
公式(1-2)引用的“制动距离内的曲线阻力当量坡度”的计算公式,仅采用了“列车长度大于曲线长度时”的计算公式(1-5)。并将其由列车在一条曲线上运行时的计算公式演变成在多(n)条曲线上运行时的公式。即:
如将公式(1-6)中的列车长度L取值800,即形成公式(1-2)。由此可见公式(1-2)中的800是列车长度而不是制动距离的长度。
3)该计算公式已不适应当前的路情
上述计算公式中:
①有的常数含义不清
在公式(1-1)中的800,显然是指制动距离,取值为800(m)。而在公式(1-2)中的800未明确其含义,易与公式(1-1)中的800混淆;已有不少人把800也错解为是列车制动距离,这是因为不了解该公式的来源所致。
在列车制动距离分别延长到1100、1400、2000、3200(m)的今天,人们在计算列车制动距离内的平均坡度时,很自然地把公式(1-1)中的800分别改为1100、1400、2000、3200等。但在计算曲线阻力换算坡度时,将公式(1-2)中的800如何处置却茫茫然而不知所措。
再者,公式(1-2)中的曲线长度S″也未指明其含义,一般都按曲线总长(圆曲线+缓和曲线)计算。
②有的数值数理关系不一致
公式(1-1)、公式(1-3)中的正负值的概念未作统一的明确解释,其中“-”、“±”的数理关系不一致。式(1-3)的数值本身含正负,而式(1-1)中的数字却取的是绝对值,致使在计算中概念模糊,不易用之运算。
③单位曲线阻力的计算方法已经改变
计算曲线阻力换算坡度的依据是曲线阻力,而曲线阻力的计算方法已经改变。
1999年4月1日之前,我国采用的是20世纪60年代经实验方法得出来的经验计算公式。目前计算公式中某些系数(常数和已知非常数)已发生了变化。根据1999年4月1日实施的《列车牵引计算规程》(TB/T 1407—1998)的规定,单位曲线附加阻力的计算方法,如公式(1-7)、公式(1-8)及公式(1-10)所示。
从公式(1-7)(1-8)(1-9)(1-10)与公式(1-2)的比较中可知:
①常数700已改为600。
②曲线阻力与曲线长度、列车长度有密切关系,且分为两种情况[公式(1-2)仅考虑了一种情况];而与制动距离长度无直接联系。
③曲线长度在列车牵引计算中又有新的定义和计算方法。
《铁路线路设计规范》(GB 50090—2006)第3.2.5条规定的“最大坡度应按……规定进行坡度减缓(或折减)”的计算公式[参见下述(7)《铁路线路设计规范》规定的换算坡度计算方法],也证实了这些问题。
由此可见,《技规解释》规定的公式,至1999年4月1日止已经失效了。
因单位曲线附加阻力的计算公式的变化,而引起曲线阻力当量坡度的计算随之变化,从而导致了换算坡度的计算公式也会发生新的变化。其换算坡度的数值在同样的条件下,在上坡道上减少而在下坡道上却增加了。因此可能会导致行车设备和行车组织办法的一系列地变化。所有这些均应关注。
(6)《列车牵引计算规程》规定的换算坡度计算方法
1)换算坡度的计算原理
根据《列车牵引计算规程》(TB/T 1407—1998)“2.5.4加算附加阻力与加算坡道”规定的加算坡度的计算原理,列车制动距离内的换算坡度i,等于该距离内的各坡道坡度的平均坡度i′与各曲线阻力当量坡度i″的代数和。
计算中,下坡取负值(-),上坡取正值(+),曲线阻力当量坡度取正值(+);平均坡度取加权平均值。计算结果,若负值(-)即为下坡,正值(+)即为上坡。其中:
①平均坡度i′
若线路由若干坡段(上坡道、下坡道和平道)组成时,计算列车制动距离需使用平均坡度,计算其加权平均值。
②曲线阻力当量坡度i″
因换算时其坡度的千分数等于单位曲线阻力的数值。故要计算曲线阻力当量坡度就应先计算单位曲线阻力w曲。
《列车牵引计算规程》(TB/T 1407—1998)“2.5.2曲线附加阻力”中规定,机车车辆单位曲线附加阻力w曲,按下列公式计算:
a.列车长度小于或等于曲线长度时
式中 R——曲线半径(m)。
b.列车长度大于曲线长度时
依公式(1-8)可推导,如果有n个曲线均在列车长度内,则应把n个曲线内的单位曲线阻力分别相加:
公式(1-8)(1-9)中:w曲——单位曲线附加阻力(N/kN)
L——列车长度(m);
S″——曲线长度(m),按下列方法计算:
牵引计算中的曲线长度包括圆曲线长度及其两端的缓和曲线各半长度,按下式计算:
式中 S总——曲线总长度(m);
S缓1、S缓2——曲线两端的缓和曲线长度(m)。
2)换算坡度的计算公式
根据(1)中所述的换算坡度的立论根据和计算理论,换算坡度的计算公式可列为:
①列车制动距离内的换算坡度i
i=i′+i″ (1-11)
②i′列车制动距离内的平均坡度
若列车制动距离内有n个坡道,其平均坡度按下式计算:
③i″列车制动距离内的曲线阻力当量坡度
∵i″=w曲(曲线阻力当量坡度的千分数等于单位曲线附加阻力相当数量) (1-13)
∴若列车制动距离内有n个曲线,其曲线阻力当量坡度按下式计算:
(a)S″≥L时
(b)S″<L时
④S″曲线长度
式中 S总——曲线总长度(m);
S缓1、S缓2——曲线两端的缓和曲线长度(m)。
公式(1-8)~(1-16)中:
i——换算坡度(‰,+为上坡,-下为坡);
i′——平均坡度(‰,上坡取+,下坡取-);
i′1、i′2…i′n——各段实际坡度(‰,上坡为+,下坡为-);
i″——曲线阻力当量坡度(‰,正值+);
S′1、S′2…S′n——各段坡道的长度(m,上坡为+,下坡为-);
S″1、S″2…S″n——各曲线的长度(m):按公式1-16中的曲线长度S″计算方法取值;
R1、R2…Rn——各曲线的半径(m);
n——坡道或曲线的个数(n为自然数)
L——列车制动距离的长度:按《技规(普速铁路部分)》第263条的规定分别取值;
600——实验常数;
L——列车平均长度:按列车运行图规定的列车长度取值,取百位整数,从安全角度出发,不足整百的数上进整百数。如一个进站方向有多方向的列车流时,其列车长度取各方向的加权平均值。
例试计算表6-1中的制动距离L8、L11内的换算坡度。设L8=800m,L11=1100m,L=800m,表1-6中各曲线长度皆小于列车长度L,缓和曲线e11=e12=e21=e22=20m。故该方向的换算坡度为:
1)L8的换算坡度
平均坡度
曲线阻力坡度
式中曲线的计算长度:
换算坡度i″8=-6.24+0.26=-5.98=-6.0
2)L11的换算坡度
平均坡度
曲线阻力坡度
换算坡度i11=-6.45+0.26=-6.19=-6.2
列车制动距离内换算坡度的计算办法请参阅论文“列车制动距离换算坡度的计算方法及系数确定”(曲志恒等撰写,刊于中国铁道科学研究院运输与经济研究所主办的《铁道运输与经济》2009.1第31卷)。
(7)《铁路线路设计规范》规定的换算坡度计算方法
《铁路线路设计规范》(GB 50059—2006)第3.2.5条规定“最大坡度应按……规定进行坡度减缓(或折减)”。
这里的“最大坡度”系指实际平均坡度,折减后的坡度系指换算坡度,减缓值为曲线阻力当量坡度数值。《铁路线路设计规范》规定:
“平面曲线(指加缓和曲线前的圆曲线,下同)范围内应进行曲线阻力所引起的坡度减缓,其减缓值应按下列公式计算确定。
1)当曲线长度大于或等于货物列车长度时,
2)当曲线长度小于货物列车长度时,
式中 Δir——曲线阻力所引起的坡度减缓值(‰);
R——曲线半径(m);
L——坡段长度(m),当其大于货物列车长度时采用货物列车长度;
∑α——坡段长度(或货物列车长度)内平面曲线偏角总和(°)。”
上述公式(1-17)与公式(1-14)一致。公式(1-18)是采用了《列车牵引计算规程》(TB/T 1407—1998)“2.5.2曲线附加阻力”中的另一个公式(2-26),是使用曲线偏角和列车长度参数来计算的。从这两个公式中可得出两个结论:
①公式(1-17)的系数是600,而不是700;
②公式(1-18)中L为“坡段长度(m),当其大于货物列车长度时采用货物列车长度”,而不是列车制动距离。
比照上述(6)《列车牵引计算规程》规定的换算坡度计算公式格式,列车制动距离内的换算坡度i计算方法为:
1)列车制动距离内的换算坡度i
i=i′+i″ (1-19)同公式(1-11)
2)i′列车制动距离内的平均坡度
若列车制动距离内有n个坡道,其平均坡度按下式计算:
(1-20)同公式(1-12)
3)i″列车制动距离内的曲线阻力当量坡度
①S″≥L时
②S″<L时
式中各参数符号意义同前。
计算曲线阻力当量坡度时,公式(1-22)要比公式(1-15)和公式(1-16)要简单些,使用的参数较少,各平面曲线的偏角α由工务部门提供。
(8)《编制规则》规定的换算坡度计算方法
《编制规则》规定的换算坡度计算方法为:
1)平均坡度计算公式为:
式中 i′——平均坡度(‰);
i′1,i′2,…,i′n——各段实际坡度(‰);
“+”为下坡,“-”为上坡。
S′1,S′2,…,S′n——各段线路坡道的实际长度(m);
制动距离——分别为列车运行各种速度的制动距离(800m1100m、1400m、2000m和3200m)。
2)曲线阻力当量坡度计算公式为:
式中 i″——曲线阻力当量坡度(‰);
S″1,S″2,…S″n——各段曲线的长度(m);
R1,R2,…Rn——各段曲线的半径(m)。
3)制动距离内的换算坡度计算公式为:
i换算=i′-i″ (1-25)
这三个公式是在公式(1-1)(1-2)(1-3)的基础上修正来的。将其中的两个“800”统改为“制动距离”,并对“i′”、“i″”、“制动距离”和“+”、“-”号作了注释,常数“700”未动。另外,曲线长度是按曲线总长度计算的,未考虑缓和曲线的缓减量。
3.线路实际坡度
为了正确掌握正线、到发线、装卸线、调车线各该线路的实际坡度,以便采取防溜措施,车站应按工务部门每年实测的各线有效长内实际坡度,逐段(按变坡点)填入“线路实际坡度表”作为本条的附表。线路实际坡度表格式如表1-7分别按正线、到发线、调车线、装卸线逐线填制。
表1-7编制填写说明:
(1)线路名称:各站线及岔线等。
(2)坡道起止点:工务所提供的坡度资料,一般为该线全长范围内的实际坡度,并按下行方向排列;该起点常以“×号岔头”为准。如以有效长为起点时,常以“×号警冲标”或“×出站信号机”为准。为了便于掌握,把坡道终点也标明。
(3)实际坡道:是指各线路内的各坡段的实际坡度和长度。一般按下行方向顺序排列(图1-2)。
在填记各坡道时,还应将距各警冲标最近的变坡点的距离标明,以明确岔区和有效长内的坡度,供调车、岔区临时停留车用。
(4)平均坡度:为有效长内的加权平均坡度。
(5)附记:注明坡度方向,如上、平、下(沿下行方向)等等。
图1-2 实际坡道填记办法