交通运输工程学-第二章铁路运输系统.

交通运输工程学2015年9月周和平长沙理工大学研究生学位课程22第二章铁路运输系统交通运输工程学1.铁路运输概述铁路运输发展简史铁路运输技术经济特征当前世界铁路发展方向1.1铁路运输发展简史（1）世界铁路发展史1825年，用机动车牵引车列在轨道上行驶于城市之间以输送货物或旅客的运输方式在英国出现，这就是铁路史的开始。1825年以前，也曾有过马拉车在轨道上行驶或把蒸汽机装在车辆上以驱动车辆在道路上行驶，但是这些都并非铁路运输方式。1.铁路运输概述开创时期一般认为1825～1850年为铁路发展的开创时期。这个时期正值产业革命后期，钢铁工业、机器制造业等已达到一定水平，同时工业发展又有原材料和产品的输送问题需要解决，铁路迅速地兴起。1825年9月27日，世界第一条铁路（斯托克顿-达灵顿）建成，由史蒂文逊设计，列车由12节货车和22节客车组成，可搭乘旅客450人，最初时速4.5km/h，后达到24km/h.美国、德国等相继开始修建铁路。到1850年止，世界上有19个国家建成铁路并开始营业。1.1铁路运输发展简史1.铁路运输概述（1）世界铁路发展史发展时期：一般认为1850～1900年为铁路的发展时期，这个时期内有60多个国家和地区建成铁路并开始营业。1863年-1869年，太平洋铁路建成，全长3000多公里，被BBC誉为“七大工业奇迹”之一。14000华工，占工人总数的90%。1.1铁路运输发展简史1.铁路运输概述（1）世界铁路发展史铁路建筑技术和铁路机车制造技术方面获得了新的发展，如铁路隧道开凿技术方面，1872～1881年建成的圣哥达隧道，长15公里，首次采用上导坑先拱后墙法施工。在铁路机车制造方面，蒸汽机车的性能日趋完善，同时电力机车和内燃机车先后于1879年和1892年研制成功。成熟时期：一般认为1900～1950年是铁路发展的成熟时期。又有28个国家和地区建成铁路并开始营业。这些新建铁路大部分建在非洲和中东地区，而且大多建成于第二次世界大战以前。因公路和航空等运输方式与铁路开展剧烈竞争，促使铁路提高速度，开始采用内燃机车和电力机车来代替落后的蒸汽机车。由于铁路运输难以同公路运输的方便和航空运输的快速相竞争，逐渐出现萧条景象，如美国在1920～1950年拆除9万多公里铁路。1.1铁路运输发展简史1.铁路运输概述（1）世界铁路发展史新发展时期一般认为1950年至今为铁路的新发展时期。这个时期原来是殖民地的国家纷纷独立，取得了修建铁路的自主权。铁路的技术改造也获得重大进展，如美、英、法、日本和苏联等国的铁路，牵引动力几乎全部采用内燃机车和电力机车，这些新型机车的优点是能源省、污染少。随着铁路能源形势的变化以及各种新技术的采用，铁路的经济效益有了新的提高。60年代后期，各国铁路建设又有走向兴旺的趋势。1.1铁路运输发展简史1.铁路运输概述（1）世界铁路发展史1985年东北新干线通车营业，列车最高时速240公里；1982年上越新干线通车营业，列车最高时速240公里；1997年长野新干线通车营业，列车最高时速260公里2011年九州新干线通车营业，列车最高时速260公里日本是世界上第一个建成实用高速铁路的国家。1964年10月1日东海道新干线正式开通营业，高速列车运行速度达到210公里/小时，从东京至大阪间旅行时间由6小时30分缩短到3小时。1971年日本国会审议并通过了《全国铁道新干线建设法》，掀起了高速铁路建设的浪潮。1975年山阳新干线通车营业，列车最高时速270公里；1.1铁路运输发展简史1.铁路运输概述（1）世界铁路发展史日本新干线铁路1993年，第三条高速铁路TGV北线开通运营。北线也称北欧线，由巴黎经里尔，穿过英吉利海峡隧道通往伦敦，并与欧洲北部比利时的布鲁塞尔、德国的科隆、荷兰的阿姆斯特丹相连。由于在修建高速铁路之初，就确定TGV高速列车可在高速铁路与普通铁路上运行的技术政策和组织模式，所以目前法国高速铁路虽然只有1282公里，但TGV高速列车的通行范围已达5921公里，覆盖大半个法国国土。1.1铁路运输发展简史1.铁路运输概述（1）世界铁路发展史法国TGV铁路1971年，法国政府批准修建TGV东南线（巴黎至里昂，全长417公里，其中新建高速铁路线389公里），1976年10月正式开工，1983年9月全线建成通车。TGV高速列车最高运行时速270公里，巴黎至里昂间旅行时间由原来的3小时50分缩短到2小时。1989年和1990，建成巴黎至勒芒、巴黎至图尔的大西洋线，最高时速达到300公里。德国的高速铁路，一条是1991年建成通车的曼海姆至斯图加特线；一条是1992年建成的汉诺威至维尔茨堡线。高速铁路上开行的ICE城际高速列车，时速250公里。1993年以来，ICE高速列车已进入伯林，把德国首都纳入ICE高速运输系统。ICE也穿过德国与瑞士的边界，实现了苏黎士至法兰克福等线路的国际直通运输。2002年科隆至法兰克福高速铁路通车，时速300公里。德国的高速铁路技术发达，1988年他们电力牵引的行车试验速度突破每小时400公里大关，达到406.9公里。但是德国的实用性高速铁路直到20世纪90年代初才开始修建，原因是德国客运量最集中的地区城市密布，高速公路已经发达完善，再修建高速铁路显然达不到吸引客流的目的。因此，虽然高速铁路的优越性无论从东方的日本还是从近邻的法国已经被证明，他们对发展高速铁路的争论还是持续了十几年。1.1铁路运输发展简史1.铁路运输概述（1）世界铁路发展史德国ICE铁路1992年4月，西班牙在巴塞罗那奥运会前夕开通了从马德里至塞维利亚的高速铁路。西班牙高速列车简称AVE，采用法国技术。AVE还创造了一天客运量达到12338人次的记录。在第一条高速干线运营成功以后,西班牙继续加快高速列车的发展，相继建成马德里-托莱、马德里-莱里达等线路，后者最高运行时速350公里。1.1铁路运输发展简史1.铁路运输概述（1）世界铁路发展史西班牙AVE铁路1992年意大利第一条高速铁路：罗马至佛罗伦萨线。1994年正式开始高速铁路网工程。1998年对米兰—博洛尼亚段180公里铁路进行改造升级，车速提高至每小时300公里。这是继罗马—那不勒斯、博洛尼亚—佛罗伦萨和佛罗伦萨—罗马段之后，第4条升级铁路，标志着意大利的高速铁路网计划已完成一半。2000年都灵—博洛尼亚高速铁路于完工；2001年米兰—威尼斯高速铁路于完工；2003年米兰—热那亚高速铁路于完工。意大利高速铁路采用最新型的ETR500高速列车，称之为“意大利欧洲之星”。2012年私人豪华高铁法拉利高铁（Italo）运营。1.1铁路运输发展简史1.铁路运输概述（1）世界铁路发展史意大利Italo列车磁悬浮列车目前世界上的磁浮列车大致为两种：一种以德国为代表，利用磁体吸引力的电磁悬浮；一种以日本为代表，利用磁体排斥力的电动悬浮。磁浮列车从严格意义上说，是介乎于火车和飞机之间的一种特别的运输工具。说它是火车，它不靠车轮在地上跑；说它是飞机，它不靠翅膀在空中飞。它是依靠磁体的吸引力或排斥力浮在轨道上运行的列车，因此，人们习惯把它纳入陆上有轨交通系统。高速铁路速度世界纪录1930194019501960197019801990200020100100200300400500600kilometersperhour515,3574,8331,0380,0开创时期（1876-1893）1840年鸦片战争前后，爱国有识之士如，林则徐、魏源、徐继畲等人先后著书立说，介绍铁路知识。1865年，英商在北京宣武门外修建了一条长约0.5公里的展览铁路，由于北京人视之为“怪物”，慈禧命令步兵衙门拆除。1876年，英商假借修普通道路为名，铺设吴淞至上海长约14.5KM铁路。这条铁路经营了一年多时间，就被清政府用28.5万两白银赎回拆除。吴淞铁路为我国第一条运营铁路。1881年，开始修建唐山至胥各庄铁路，全长9.7KM，为我国自主修建的第一条铁路。此后又在台湾修筑了台北到基隆港和到新竹的铁路。由于清政府的昏庸愚昧和闭关锁国的政策，早期修建铁路的阻力很大，到1894年中日甲午战争前夕，近二十年的时间里仅修建约400多公里铁路。吴淞铁路“天朝号”蒸汽机车李鸿章主持唐胥铁路通车仪式1.1铁路运输发展简史1.铁路运输概述（2）中国铁路发展史缓慢发展时期(1894-1948)1894年，清政府在中日甲午战争中战败后，割地赔款，国力大损，英、俄、法、日、德、比、美等帝国主义国家乘机对清政府施加压力，攫取中国的铁路权益。他们或强行擅筑，或假借“合办”，或通过贷款控制，一万多公里的中国路权被吞噬和瓜分，形成帝国主义掠夺中国路权的第一次高潮。随后，他们按照各自的需要，分别设计和修建了一批铁路，标准不一，装备杂乱，造成了中国铁路的混乱和落后局面。1909年9月24日，由詹天佑设计并主持施工的京铁铁路建成通车，由北京丰台至河北张家口，全长约200KM，此为中国人主持设计建设的第一条铁路。在清政府时期（1876~1911）共修建铁路约9400公里。其中帝国主义直接修建经营的约占41%；帝国主义通过贷款控制的约占39%；国有铁路，包括中国自力更生修建的京张铁路和商办铁路及赎回的京汉、广三等铁路仅占20%左右。1.1铁路运输发展简史1.铁路运输概述（2）中国铁路发展史缓慢发展时期(1894-1948)1911年，辛亥革命推翻了清政府，建立了中华民国。但革命果实被大地主、大买办阶级的代表北洋军阀袁世凯篡夺。他在1912年宣布“统一路政”，解散了各省商办铁路公司，把各省已经建成和正在兴建的铁路全部收归国有，用以抵借外债，因而形成了帝国主义掠夺中国路权的第二次高潮。从1912年到1916年各国夺得的路权共达13，000多公里，只是由于当时帝国主义正在进行世界大战，他们没有力量把得到手的路权变为现实。北洋政府时期（1912~1927），在关内修了约2，100公里铁路，大都是原有铁路的展筑和延续；在东北修了约1，800公里铁路，多数是日本帝国主义采用借款、垫款或“合办”等方式修建和控制的，还有一些是官商合办的铁路。1.1铁路运输发展简史1.铁路运输概述（2）中国铁路发展史缓慢发展时期(1894-1948)1928年，南京国民党政府执政以后，主要是以官僚买办资本与帝国主义垄断资本“合资”方式修建铁路，从而出现了帝国主义掠夺中国路权的第三次高潮。从1928年到1937年在关内修建了约3，600公里铁路；在东北以官商合营方式修建约900公里铁路（1928~1931）。从1927年到1945年抗日战争期间，在西南、西北“大后方”修建约1，900公里铁路。在这期间，日本帝国主义妄想独霸中国，1931年发动了“九。一八”事变，侵占了整个东北地区，成立了伪满政府。继而于1937年又发动了“七七”事变，掀起了全面的侵华战争，中国铁路大部沦于敌手。从1931到1945年，日本侵略者在东北共修建了5，700公里铁路；从1937到1945年，在华北、华中和华南的占领区修建了月900公里铁路。南京国民党政府时期（1928~1948），在中国大陆上共修建铁路约13，000公里。1.1铁路运输发展简史1.铁路运输概述（2）中国铁路发展史抢修和恢复铁路运输生产时期(1949-1952)1946年7月在东北地区成立了东北铁路总局，同意管理全区约5，000多公里铁路。以后随着解放战争的逐步发展，先后居间铁道团、游击纵队，同铁路职工一起抢修了大量铁路。1949年1月，成立了中国人民革命军事委员会铁道部，统一管理全国各解放区铁路，5月有组建了中国人民解放军铁道兵团，作为抢修铁路的突击力量，加快抢修速度，有力地支援了解放全中国的战争。1950年开始，国家进入三年经济恢复时期。在这期间，全国对战时临时修复通车的线路、桥梁、隧道，特别是京汉、粤汉两大干线，进行了大规模的复旧工程。津浦铁路坏和大桥，京汉铁路黄河大桥相继修复。“南京号”渡轮也在1950年5月复航。1952年6月18