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1铁道概论张月华2第一章绪论初识铁路3交通运输衣食住行是人类生活的四大基本要素,都与交通运输息息相关。古时交通落后，生产生活受到极大限制。随着科学技术的发展，新式交通工具不断涌现，交通运输极大地提高了社会生产力；快速、舒适的交通方式也给现代人们的生活、交流提供了极大的方便。4蜀道之难，难于上青天！蚕丛及鱼凫，开国何茫然。尔来四万八千岁，不与秦塞通人烟。西当太白有鸟道，可以横绝峨眉巅。地崩山摧壮士死，然后天梯石栈相钩连。上有六龙回日之高标，下有冲波逆折之回川。黄鹤之飞尚不得过，猿猱欲度愁攀援。青泥何盘盘，百步九折萦岩峦。扪参历井仰胁息，以手抚膺坐长叹。问君西游何时还，畏途躔岩不可攀。但见悲鸟号古木，雄飞雌从绕林间。又闻子规啼夜月，愁空山，蜀道之难，难于上青天！使人听此凋朱颜。连峰去天不盈尺，枯松倒挂倚绝壁。飞湍瀑流争喧虺，砰崖转石万壑雷。其险也如此，嗟尔远道之人胡为乎哉！剑阁峥嵘而崔嵬，一夫当关，万夫莫开。所守或匪亲，化为狼与豺。朝避猛虎，夕避长蛇，磨牙吮血，杀人如麻。锦城虽云乐，不如早还家。蜀道之难，难于上青天！侧身西望长咨嗟。5第一节现代交通运输第一、现代交通运输的作用第二、现代交通运输的性质第三、现代交通运输的种类第四、现代交通运输体系6现代交通运输的作用中国铁路示意图1、把全国联成一个统一的整体。7中国高速公路网8现代交通运输的作用卖不出卖出去2、把国民经济中各生产部门的产、供、销有机的结合在一起。9现代交通运输的作用3、巩固国防。10现代交通运输的作用4、对外开放、对外贸易和世界各民族友好往来。11经济活动由生产、分配、交换和消费四个部分组成，交换在经济生活中处于非常重要的作用，没有交换环节，就不能构成经济活动的系统主体，而只要有交换，就必须有交通运输。现代交通运输的作用12日常生活中，交通运输还是人员和货物流通必不可少的手段，进出口货物，回家探亲，商业活动，学术讨论，国际会议，就少不了要乘坐交通工具。现代交通运输的作用13现代交通运输的性质1、运输业具备生产力的三要素。劳动资料劳动力劳动对象14现代交通运输的性质2、运输是进行物质产品生产的必要条件。交通运输业是兼有商业服务性质的物质生产部门。与工业、农业等基本物质生产部门相比，运输生产不改变劳动对象的性质和形态，只是改变旅客和货物在空间的位置，以保证社会经济的正常运行3、运输业的产品是“位移”。15现代交通运输的种类16交通方式的选择除了要考虑不同交通运输方式的特点外，还要考虑人们的出行目的，货物本身的性质和数量，以及运输距离以及成本。充分发挥各自的优势，扬长避短，提高交通运输使用效率。现代交通运输的种类17现代交通运输的种类我国交通运输业的发展方向：加快发展铁路运输、城市轨道交通进一步完善公路网络积极发展航空、水运和管道运输181.运输能力：铁路内河运输公路航空；大秦铁路年4亿吨的运力，公路和航空无法与之匹敌。2.送达速度：航空(500~1000km/h)铁路(100~300km/h)公路(50~100km/h)水运(小于50km/h)；3.安全舒适：铁路、公路、航空运输的事故率大致为1:24:0.8；4.能源消耗：铁路内河水运公路航空（表1-1-1所示）交通运输的技术经济特征及适用范围一、各种运输方式的技术经济特征19运输方式单位能源消耗公路汽油货车柴油货车汽油客车柴油客车升/百吨（人）公里6.896.061.561.21千焦/百吨（人）公里296.75212.6967.1942.33铁路内燃机车电力机车柴油，千克/百吨公里0.259电力，千瓦时/百吨公里1.108千焦/百吨公里11.053.98内河水运小型机动船大型船舶柴油，千克/百吨公里1.170.226千焦/百吨公里49.919.64航空煤油，千克/百吨公里36.4千焦/百吨公里1826.52表1铁路与其他运输方式能耗对比205.环境影响：运输工具燃料燃烧产生的氮氧化物（NOX）是城市污染的主因。而公路和航空废气排放量是铁路的数十倍甚至上百倍。尤其以电气化铁路，对环境影响更小。如表1-1-2所示污染物每人公里排放污染量（克）小汽车铁路相当于铁路的倍数一氧化碳（CO）9.300.06155倍一氧化氮（NO）1.700.434倍碳氢化合物（CXHX）1.100.0336.7倍表2铁路与公路污染物排放对比216.运输成本：远洋运输、内河运输、铁路运输、公路运输、航空运输的单位运输成本比为：0.43:0.71:1:6.4:9.33；7.气候影响：浓雾、暴雨、冰雪天气，公路和航空停运，而铁路只需调整速度，依然能够正常运营，受气候影响很小。228.土地占用：铁路路基宽度仅为公路的1/3~1/2，“以桥代路”更能有效节约土地。完成相同客货运量，公路占地面积是铁路的8~10倍。239.投资水平：线路投资方面：水运（自然航道）航空公路（土地+路面+桥梁等）管道运输铁路（土地+铁轨）；而从运载工具投资来看：管道运输铁路公路航空。总之，各种运输方式各有所长，应根据实际情况选择不同的运输方式，以提高生产力，降低消耗，加快经济发展。24二、各种运输方式的适用范围铁路运输：具有运输能力大，能够负担大量客货运输的特点，运载能力远大于汽车和飞机；速度快是铁路运输的另一特点，常规列车时速一般为每小时80~160km，目前高速铁路列车时速可达200～300km。此外，铁路运输成本也比公路、航空运输低。运距愈长，运量愈大，单位成本就愈低。铁路运输一般可全天候运营，受气候条件限制较小。同时具有安全可靠性，环境污染小和单位能源消耗较少等优点。由于铁路运输具有上述的技术经济特点，因此，铁路运输极适合国土幅员辽阔的大陆国家；适合运送经常的、稳定的大宗货物；适合运送中长距离的货物运输以及城市间的旅客运输的需要。25二、各种运输方式的适用范围公路运输：主要优点是机动、灵活性强，而且对客运量、货运量大小具有很强的适应性。由于汽车运输灵活方便，可实现门到门的直达运输，因而不需要中途倒装，既加速了中短途运输的送达速度，又加速了货物资金周转，有利于保持货物的质量和提高客货的时间价值。公路运输还可负担铁路、水路运输达不到的区域内的运输，它是补充和衔接其它运输方式的运输。26航空运输航空运输与其他运输方式相比，最大的特点是速度快现代的喷气运输机，时速一般在900km左右，比火车快5～10倍，比海轮快20～25倍。航空运输不受地形地貌、山川河流的阻碍，只要有机场并有航路设施保证，即可开辟航线，如果用直升机运输，则机动性更大。27水路运输水路运输中，除运河以外内河航道均是利用天然江河加以整治，修建必要的导航设备和港口码头等就可通航；海运航道更是大自然的产物，一般不需要人工整治，且海运航线往往可以取两港口间的最短距离。因此，一般说来，河运的平均运输成本比铁路略低，而海运成本、则远比铁路为低，这是水路运输的一个突出优点。28管道运输管道运输是使用管道输送流体货物的一种运输方式。它是随着石油工业发展而兴起并随着石油、天然气等流体燃料需求的增加而发展，逐渐形成沟通石油、天然气资源与石油加工场地及消费者之间的输送工具。管道不仅修建在一国之内，还连接国与国之间，甚至达到洲与洲之间，成为国际、洲际能源调剂的大动脉。29总结：各种交通运输方式既有相对独立性又相互依存，既有协作又有竞争。而通过对比分析发现，铁路运输比水路运输速度更快，运输成本比公路和航空更低，适合大宗货物和人员的远距离运输，是国民经济维持和发展的支柱，具有不可替代的作用，相信随着高铁技术的发展和铁路里程的延长，铁路运输将会迎来更加辉煌的明天。30祝贺同学们学有所成，早日走上工作岗位，为国家铁路事业多做贡献！31人生箴言与人相处，少一些怨气和怒气，多一些和气与底气！感谢那些曾经帮助和伤害过你的人，无论何种经历，都是一种人生历练！32第二节铁路运输的发展史33Stephenson机车（1822年，英国）腾云号机车（1887年，德国）R150型内燃机车（美国）225型动车（1993年，日本）eurostar（欧洲）34一、世界铁路发展史1）萌芽期(1825—1900年)“Rail”这个英语单词最初的意思是木栏杆、木栅栏。英国人毕奥莫特（Beaumout）于1630年将木头铺在地上，使从矿山运输煤的车辆易于通行，车辆的动力是人力或马这样的畜力，这样的路在当时就称为“Rail”，这个词今天的意思就是铁路。下图反映的就是当时的“Rail”。世界铁路发展史，大体上可分为萌芽期、蓬勃发展期、衰退期和复苏期4个时期。图1最初的“Rail”35图2世界上第一条铁路1825年9月27日在英国建成1825年，英国人史蒂文先生首先在英国修建了从斯托克顿至达林顿的世界上第一条公共服务铁路。这条铁路长不到20km，以速度为24km／h(15mile／h)的蒸汽机车牵引34节车厢行驶，车厢内共载有600名乘客及900t的货物，此为世界铁路运输史的开端。此后，欧洲各国开始对这种车头冒着浓烟、行驶于两条乎行铁轨上的新型车辆发生兴趣，而纷纷兴建铁路。36到了1850年，英国与欧洲大陆已修建了约7000km的铁路。美国为了开疆拓土，亦于1833年开始修建铁路，并于1869年5月在犹他州盐湖城附近的布罗蒙特瑞完成东、西两岸铁路的通车典礼，从此美国东、西岸的交通往来可缩减为5～6天，美国东西两岸铁路连线的完成，为美国的繁荣与强大奠定了很好的基础。这一时期铁路运输在社会上所处的地位可谓相当重要，除了影响经济发展的货物运送之外，在国防运输上更有其绝对的必要性，有鉴于此，欧美各国纷纷于这一时期兴建铁路运输系统。37图3德国第一条铁路是纽伦堡—富尔特铁路，于1835年12月7日建成2）蓬勃发展期(1900—1945年)这一时期由于欧美各国在海外殖民与拓荒所需，铁路迅速地发展成为陆上运输的骨干，加上其独占性，使得铁路业者成为运输业界的领导者，坐享超额利润的甜美果实，也正因为如此，大批的投资人纷纷开始在各地修建铁路。以美国为例，1920年全美国铁路里程合计已经达40万km，铁路业者也有1085家之多。到了1941年，全世界的铁路总长度已达约126万km，其中美洲占了47％，欧洲占了33％。383）衰退期(1946—1964年)二次世界大战以后，小汽车在技术上获得了关键性的突破，美国福特公司开始制造数百万辆的廉价小汽车，让当时美国人民彻底地接受了小汽车的方便性，各国政府有鉴于汽车将被广泛地使用，而纷纷投入大量资金修筑完善公路系统，以促进经济发展，并且提高国民所得，以期获取选民支持。在铁路方面服务水准每况愈下，再加上铁路的可及性不及公路高，因而逐渐遭到各国政府的漠视，甚至制定许多法案限制铁路业者的营运，以避免铁路业者获取不当的独占利润。在这些不利因素影响下，铁路运输营运量开始大幅度衰退。以美国为例，到了1955年铁路长度约剩下35万km，1965年时，铁路又减少了4万km，铁路公司减少为552家，铁路客运量仅占1940年的20％。。394）复苏期(1964年以后)1964年，日本建成了世界上第一条速度为200km／h的高速铁路——东海道新干线。高速列车的行驶克服了传统铁路在行车速度上的限制，行驶于东京及大阪之间，每天平均载客达45万人，高峰日则超过百万人，营运7年就将10亿美元的建设成本连本带利还清，从而重新找回铁路业者的希望。近几年来，日本、法国、德国等国家更陆续完成了更新更快的高速铁路系统，从而彻底改变了铁路的不良形象。40但是，铁路的革命性变化到1819年才在英国达累姆的帕顿煤矿出现。1.1680年英国科学家牛顿最早设想将蒸汽机用于运输。图2-2牛顿设想的蒸汽机车412.1822年11月18日，英国人史蒂芬森（Stephenson）主持修建的、将蒸汽机车和铁轨相结合的铁路部分开通。图2-3史蒂芬森研制的蒸汽机车423.1825年9月27日，世界第一条真正意义上的铁路在英国的斯托克顿（Stockton）和达林顿（Darlinton）之间开通。图2-4世界上第一条铁路该铁路线全长21km，采用铸铁轨铺设，轨距1435m