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《轨道交通工程》作业答案第一次作业答案1.1什么是轨道交通？铁路？城市轨道交通？答：1）轨道交通的定义：车辆在固定导轨上运行的交通系统，包括城市间轨道交通和城市轨道交通。2）铁路的定义：采用轮轨方式、为城市间客货运服务的一种轨道交通运输系统。3）城市轨道交通的定义：城市区域内利用在固定导轨上运行的车辆主要为客运的交通运输系统。1.2什么是地铁？轻轨？答：1）地铁：在轨道交通规范中，按照单向小时运能划分，具有高运量（5-7万人次/小时）、大运量（3-5万人次/小时）的城市轨道系统称地铁系统。2）轻轨：在轨道交通规范中，按照单向小时运能划分，具有中运量（1-3万人次/小时）的城市轨道系统称轻轨系统。1.3说明“单向高峰小时最大断面流量”概念的涵义答：高峰小时时段（h）某方向上通过各个站间断面的客流人数的最大值。1.4计算线路断面通行能力已知条件：车厢（内侧）宽度2.5m，单节车厢（内侧）长度18m；列车编组数,4节/列；发车间隔：3分钟/列，每小时20列；服务水平（拥挤程度）座位数50个，占车厢面积的50%；站位密度：6人/m2答：一节车厢容量=座位数+站立人数=50+（2.5×18）×50%×6=185人一列车容量=一节车厢容量×编组数=4×185=740人断面通行能力=一列车容量×小时通过能力=740×20=14800（人/小时）1.5轨道交通的本质特征是什么？答：在设施方面，表现为车在固定导（钢）轨上运行；在运输对象上，表现为在特定场所（车站）进出。1.6与道路交通相比，轨道交通在技术经济方面有何优缺点？（铁路交通与公路交通、城市道路交通与城市轨道交通）《轨道交通工程》作业答案答：1）优点：容量大（拉得多）：轨道交通车辆多辆编组，客车10-20节，货车50-100节，运量达5000t-10000t，同样的货运量需用50t的卡车约55万辆。速度快（跑得快）：速度80-350km／h不等；道路交通汽车速度仅80-120km/h。可靠、安全：按百万人公里伤亡率统计，国际平均值铁路：道路=1：2；近年来，我国道路交通死亡8万人/年，铁路年死亡不超千人。全天候：较少受气候等环境影响，全天候准时。节能：铁路车辆摩阻力小，更具有规模化。铁路系统吨公里能耗，内燃机车铁路：道路=1：(19~28)。电力机车铁路：道路=1：(38~50)环保：每人公里小汽车的排放量CO是铁路的155倍；NO是铁路的4倍；CH是铁路的36倍土地占用少：同样运量下公路：铁路=8~10倍2）缺点：不灵活/自由度差：铁路不能离开导轨，其普遍性受到限制，不能体现个人特殊需要。标准高/造价高：铁路线路半径不能太小，纵坡度不能太大，建设成本较高；高速列车造价高。维修成本高：铁路线、站和控制管理的维护费用较高，且固定成本比例很高，小运量时亏本运营。服务水平较差：在我国，铁路某些方面比公路、民航的服务水平低，一定程度上削弱了铁路的吸引力。1.7世界上第一条铁路何时何地投入运营？谁负责建设？该铁路长度？答：第一条铁路Stockdon-Darlington于1825年9月27日，在英国投入运营，乔治斯蒂芬森（Gorge.Steven）负责修建。铁路总长达25英里。1.8世界铁路发展可分为那三个时期？各个时期铁路发展的主要特点？答：1）快速发展期（1840-1913年）：在一战前，美、英、法、德、意大利、比利时、西班牙等国先后建成了各自的铁路网。欧美每年平均修建2万km以上；世界铁路营业里程达到110万km，80%集中在英、美、法、德、俄五国。（德国：1866—1870年期间，用全国基建投资的70%来修建铁路，修建了2443km铁路；美国：1881~1890年的10年间，平均每年建成1万km铁路，到1913年美国铁路营业里程达40.2万km。）铁路发展对工业化起到了巨大的推动作用，带动钢铁、建材、机械制造业的迅猛发展，产生了许多内陆城市。2）衰落时期（1913-1970年）：受二战及汽车普及的影响，欧美的铁路客运大量需求减少，不少已建铁路亏损严重，美、英、德、法、意等国大量封闭拆除铁路；二战后，原苏联和第三次世界国家铁路有所发展；到1970年为止，全世界铁路的营业里程约为128万m。3）振兴时期（1970年以后）：因为能源危机、环境保护、铁路技术的提高等原因，世界铁路时来运转，得到了振兴和新的发展机遇。《轨道交通工程》作业答案1.9我国第一条铁路何时何地投入运营？由谁主持设计？答：英国怡和洋行于1876年12月1日建成了从苏州河北侧至吴淞镇的吴淞铁路1.10目前我国铁路存在的主要问题？答：1）垄断：建设方单一，投资来源单一，总体上供不应求，大部分运能用于保障国家大宗物资及长途客运的要求；2）管理体制较落后：垄断行业，服务水平下降、效率不高、效益降低，人才吸聚能力减弱；3）与地方各级政府的协调互动机制弱：铁路在地方政府与市民心目中的形象较差，没有充分发挥其短途客运、为地方经济服务的功能。4）目前铁路客运在节假日仍然非常紧张。1.111949年、2000年、2010年、2014年年底，我国铁路运营里程各有多少？其中高速铁路里程有多少？答：年份运营里程（万公里）高速铁路里程（公里）1949年2.1802000年6.8702010年9.1083582014年11.031.6万1.12实现城市轨道交通的大容量、快速运营，分别有哪些主要途径？答：1）采用较大的城市轨道交通车辆，并将线路地下化或高架化；2）改造城市间铁路，改进车辆、车站（加密车站、高站台），适合城市交通客运的要求。1.13城市轨道交通系统的制式主要有哪些？答：地（下）铁（道）；城市铁路（城市铁路）；轻轨；独轨；自动导轨系统（AGT）；磁（悬）浮系统（HSST）。1.14高速磁浮系统与中低速磁浮系统有何主要差异?答：1）根据运行速度，时速在400公里以上为高速磁浮列车，主要用于城市之间远距离的交通；中低速磁浮列车时速一般在100公里左右，主要用于城市内部交通。2）两者的悬浮原理相同，都是吸引式悬浮，但其导向系统、轨道结构、牵引系统、供电方式却不相同。3）中低速速磁浮“短定子、长转子”，即定子安装在车辆上，转子铺设在轨道上，需要《轨道交通工程》作业答案对车辆供电；高速磁浮定子铺设在轨道上，转子安装在车辆上不需要对车辆供电。1.15至2014年，我国内地有多少城市有城市轨道交通运营线路？运营线路条数及里程共有多少？答：22个城市有城市轨道交通线路运营（北京、天津、上海、广州、长春、大连、武汉、深圳、重庆、南京、沈阳、成都、佛山、西安、苏州、昆明、杭州、哈尔滨、郑州、长沙、宁波、无锡）；运营条数共83条；里程共2699.6公里。（数据来源：《城市轨道交通研究》）《轨道交通工程》作业答案第二次作业答案2.1铁路机车按原动力不同分为哪几种类型？答：可以分为蒸汽机车、内燃机车和电力机车。2.2蒸汽机车在我国何时停产、何时全部停用？为什么会被淘汰？答：1）蒸汽机车在我国于1988年12月21日正是停产的，2005年12月9日最后一批正式退役。2）蒸汽机车的缺点：空气污染大，振动大（轴重大），对轨道破坏大，热效率低（5-8%），煤水消耗量大，马力小，运输效能低。2.3第一台实用的内燃机车是何时制造出来的？晚于第一台实用的内燃机多少时间？答：1912年9月，晚于第一台内燃机（柴油机）15年。2.4理想的机车牵引特性（F，V的关系）是怎样的？为什么内燃机车上要设置改变牵引特性的传动装置？答：1）V小时F大，V大时F小，F*V=C，功率恒定，这样有用功率比较高。2）设置传动装置的原因：(1)柴油机直接驱动车轮得不到理想牵引特性-最高速度时所需功率最大，低速时只能利用一小部分；(2)柴油机的转速范围满足不了机车运行速度需要；(3)柴油机应在无负载情况下启动，而机车启动负载很大；(4)柴油机曲轴一般不能反转，而机车却既要能前进，也能后退。2.5内燃机车主要由哪些设备构成？答：内燃机车主要由柴油机、传动装置、走行部、车体、车底架、车钩缓冲装置、制动装置、辅助装置构成。2.6内燃机车电传动方式有哪几种？交-直方式与交-直-交方式有何优缺点？答：1）内燃机车电传动方式有直—直电传动、交—直电传动、交—直—交电传动三种。2）交-直传动方式中，甩掉了体积大功率小的直流发电机。直流电动机虽然成本低，但是体积大、笨重，功率小。交-直-交传动方式不仅丢掉了体积大功率小的直流电动机，同时也采用的体积较小的交流电动机，提供的功率大。而且异步电动机结构简单，密封性能好，防潮，防尘等性能，绝缘性能好。异步电动机可通过逆变器变频变压的调节，使其输出具有机车牵引曲线的性能，即牵引力随速度呈反比变化。《轨道交通工程》作业答案2.7既然内燃机发电机发出的是交流电，为什么不直接把交流电输入到交流电动机中去而要进行直流转换呢？答：因为良好的机车操控性能需要通过变频变压的方式来实现，而柴油机直接带动的发电机电流频率不便调整，电流不稳定，所以要先经过整流器把柴油—发电机组发出三相交流电变为直流电，再经过逆变器把直流电变回交流电供给牵引电动机，这么来回“折腾”的目的是使最终得到的交流电频率可以进行调整，从而可以调整交流电动机的转速。2.8电力机车主要由哪些设备构成？答：受电弓、主变压器、调压开关、牵引电动机、通风机、走行部、车体、车底架、车钩缓冲装置、制动装置等部分组成。2.9与蒸汽机车、电力机车相比，内燃机车的性能有哪些优缺点？答：1）与蒸汽机车比，内燃机车热效率较高，牵引力更大，污染较小，较环保；机车整备时间短，持续工作时间长，适用于长交路；用水量少，可用于缺水地区。价格比蒸汽机车贵。2）与电力机车比，不需要牵引供电设备，内燃牵引的线路工程初期投资较少；无受电弓与接触网的制约，运转灵活，在车站内调车方便。仍有少量空气污染，牵引力比电力机车小。2.10什么是铁路机车交路？有哪几种类型？各有何特点？机务段与折返段有何区别？答：1）机车在固定区段担当运输任务往返运行的回路被称作机车交路，有肩回运转制和循环运转制。肩回运转制：机车从机务段出发后，从机务段到折返段所在站，再回到机务段所在站，在进入机务段进行整备和检查，肩回制机车每往返一次就要进入机务段进行作业。循环运转制：机车担当与机务段相邻区段的牵引任务，平时不进机务段，直到定期检修到期是才入段检修。2）机务段是设在铁路沿线负责机车检修和运用工作的基层生产单位，一般在编组站或区段站上，有配属机车，承担机车检修和整备作业；而折返段设在机车交路的折返点，一般没有配属机车，也不作检修工作，只供机车进行整备作业和折返前乘务人员临时休息只用。2.11铁路机车乘务制度有哪两类？机车乘务方式有哪两类？答：铁路机车乘务制度可以分为轮乘制和包乘制。机车乘务方式有：外段驻班制和立即折返式。2.12铁路车辆按用途如何分类？客车、货车主要有哪些种类（各列出5种）？答：分为客车和货车两大类。客车可以分为：硬座、软座、硬卧、软卧、餐车、行李车、特殊用途（邮政、医务、文教、公务）等。货车可以分为：普通货车（平车、敞车、棚车、冷藏车、罐车等）、专用货车（集装箱、毒品车、家畜车、水泥车、粮食车、活顶棚车、长大货车、特种车、漏洞车）。《轨道交通工程》作业答案2.13铁路车辆的构造分为哪几部分？答：铁路车辆一般由车体、走行部、车钩缓冲装置、制动装置、车辆内部设备等五个基本部分组成。2.14走行部由哪些主要部件？转向架上的主要设备的用途？答：走行部主要部件：转向架和转向架上设备（包括轮对、轴箱润滑装置、侧架（梁）、摇枕及弹簧减震装置）轮对：承受全部重量并在负重情况下引导车辆以较高速度沿导轨运行。轴箱润滑装置：将轮对和侧架联结在一起，把车辆的重量传给轮对；保护轴颈，使轴颈与轴承间得到润滑，减少摩擦防止高速运行条件下发生热轴，保证车辆安全运行。侧架、摇枕及弹簧减震装置：承受、传递各种作用力。摇枕：将车体重量和载荷传给两侧的枕弹簧及侧架，车辆通过曲线时防止车体过分摇动和倾斜。弹簧减震装置：缓和或消减车辆运行受到的冲击和振动。2.15铁路货车车钩缓冲装置有哪几部分构成？有何作用？客