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    截至2013年年底,我国的高速铁路里程已达到了1.1万km。为了适应高速铁路的快速发展对高层次运输组织管理人才的需要,按照西南交通大学高速铁路运输组织特色人才培养的要求,作者在充分借鉴和参考吸收国内外已有研究成果的基础上,结合近几年西南交通大学高速铁路运输组织研究团队在高速铁路运输组织、列车开行方案、调度指挥等方面的研究成果,经过修改和整理,教材编写组于2009年出版了《高速铁路运输组织基础》第1版。随着我国高速铁路的飞速发展,铁路工作者和科研人员在高速铁路运输组织领域进行了更为深入的实践和探索,积累了新的经验和科研成果。因此,本教材编写组及时对教材进行再版,增加最新理论成果,提高本教材的适应性及可读性。
    该教材涵盖了高速铁路运输组织的基本理论和方法,主要内容包括:绪论、高速铁路运输组织模式、高速铁路旅客列车开行方案、高速铁路列车运行图和通过能力、高速铁路综合维修天窗设置与维修计划编制管理、高速铁路动车组与乘务运用计划、高速铁路调度指挥系统和高速铁路车站工作组织等八章。本书是为高等学校培养高速铁路运输组织和运营管理本科人才编写的教材,也可以作为高速铁路运输组织技术人员和高等学校相关专业本科生、研究生的参考用书。
    全书由彭其渊、文超、闫海峰和马驷共同编写完成。其中彭其渊完成第一章和第四章的写作工作,闫海峰完成第三章和第五章的写作工作,文超完成第六章和第七章的写作工作,第二章由马驷完成,第八章由彭其渊和文超共同完成。全书统稿由彭其渊和文超负责。
    在编写过程中,杜文、王慈光、魏德勇、刘华、赵春雷、张骥翼等为本教材的编写提供了大量的研究成果和实践经验以及宝贵的指导意见,感谢他们的大力支持和协作。
    在资料收集、调研和写作过程中,得到了铁道部运输局、科技司、工程管理中心,中国铁道科学研究院,铁道第一、二、三、四勘察设计院,武广、西郑、京津高速铁路公司以及京沪高速铁路公司等单位有关领导和专家的大力支持和热忱帮助。在此,谨向他们表示诚挚的谢意。
    书中参阅了大量的国内外著作、教材、学术论文和有关文献,在此谨向这些文献的作者表示深深的谢意。
    由于本书涵盖内容较多,加之我国高速铁路建设及运营管理的理论和技术在不断发展,同时限于作者的水平,在全书内容的组织和文献材料的取舍方面,难免存在诸多不当和疏漏之处,热诚欢迎国内外同行和专家及各位读者批评指正。



    编  者     
    2014年6月10日


图书分类

Book classification
  1. 本书是与爱思唯尔科技出版公司合作出版的英文版图书。书中系统阐述了高速铁路空间线形参数动力学分析理论和方法,揭示了高速铁路车-线系统动力学性能与线路参数之间的相互作用机理,探明了轨道结构和轨道几何形位对车-线动力学性能的影响规律,建立了车-线动力学性能与曲线动力特征参数之间的关系模型,给出了曲线路段车体横向加速度与线路参数之间的计算关系,阐述了基于最佳车-线动力学性能的高速铁路线路参数设计方法。该方法很好地解决了高速铁路选线设计中曲线参数选择的难题。
    本书是我社“走出去”项目“中国高铁出版工程”之一。
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  1. CHAPTER 1 Introduction 1
    1.1 Target Speed for High-Speed Railway 2
    1.1.1 The Principle of Determining Target Speed for High-Speed Railway  2
    1.1.2 The Influence Factor of Target Speed for High-Speed Railways 4
    1.2 The Background and Overview of High-Speed Rail Curve Parameters 14
    1.2.1 Background 14
    1.2.2 Research Situation 17
    1.3 Principle of Minimum Curve Radius Based on Optimal Dynamics Performance 21
    CHAPTER 2 Models for VehicleeTrack Dynamic Simulation on Horizontal Curve Sections of High-Speed Railways 25
    2.1 Alignment Models 26
    2.1.1 The Line Space Coordinate System  26
    2.1.2 Line Space Linear Model 27
    2.2 Vehicle Models 28
    2.2.1 Vehicle System Dynamics Model to Simplify Topology . 28
    2.2.2 The Equations of Vehicle Motion 29
    2.3 Track Structure Models 39
    2.3.1 Ballasted Track Structure Model and Dynamic Equations 40
    2.3.2 The Structure Models and Dynamic Equations of the Slab Track 44
    2.4 WheeleRail Three-Dimensional Dynamically Coupling Model 48
    2.4.1 Geometric Parameters of the WheeleRail Spatial Contact 48
    2.4.2 Contact Force  56
    2.5 Track Irregularity Excitation Model 57
    2.5.1 Geometrical Irregularity of the Track 58
    2.5.2 The Model of Random Irregularity of the Track  60
    2.6 Solution Method for the VehicleeTrack Coupling Model 63
    2.6.1 Numerical Integration Method 63
    2.6.2 WheeleRail Excitation Input Model 64
    2.6.3 Data Storage Format 65
    2.6.4 Flowchart of the System 67
    2.6.5 Program Verification 68
    CHAPTER 3 The Effect Law of the Curve Parameters of a High-Speed Railway on VehicleeLine Dynamic Performance 73
    3.1 The Calculation Parameters of the Curve and the Dynamic Performance Evaluation Index of the VehicleeLine System 74
    3.1.1 The Calculation Parameters and Calculation Conditions 74
    3.1.2 Evaluation Index of the Dynamic Performance of the Vehicle System  76
    3.2 The Influence Law of Curve Negotiation Speed on the VehicleeTrack System Dynamic Characteristics 81
    3.2.1 The Simulation Calculation Results  81
    3.2.2 The Influence Law of Curve Negotiation Speed on the VehicleeTrack System Dynamic Characteristics  84
    3.3 The Influence Law of Curve Radius on the VehicleeTrack System Dynamic Characteristics 88
    3.3.1 The Simulation Calculation Results  88
    3.3.2 The Influence Law of Curve Radius on the VehicleeTrack System Dynamic Characteristics  92
    3.4 The Influence Law of the Actual Elevation of the Curve on the VehicleeTrack System Dynamic Characteristics 95
    3.4.1 The Simulation Calculation Results  95
    3.4.2 The Influence Law of the Actual Elevation of Curve on the VehicleeTrack System Dynamic
    Characteristics  97
    3.5 The Influence Law of the Unbalanced Superelevation on the VehicleeTrack System Dynamic Characteristics 98
    3.5.1 The Analysis of the Influence of the Form of Unbalanced Superelevation on the VehicleeTrack
    Dynamic Characteristics  99
    3.5.2 The Influence Law of Unbalanced Superelevation on the VehicleeTrack Dynamic Characteristics 105
    CHAPTER 4 Dynamic Analysis of High-Speed Railway Curves:Theory and Practice. 109
    4.1 The VehicleeTrack Dynamic Characteristics and the Relationship Model of Curve Parameter on High-Speed Railway  109
    4.1.1 The Law of the Influence of the Track Structure State on the VehicleeTrack Dynamic Characteristics 109
    4.1.2 The Relationship Between the Deficient Superelevation and Lateral Acceleration of Vehicle Body 119
    CHAPTER 5 The High-Speed Railway Comfort Degree: Experiment of Passenger in Curve 121
    5.1 Theory and Method  121
    5.1.1 Experiment Theory 121
    5.1.2 Implementation Method for Test  122
    5.2 Case Studies of Passenger Comfort Test on Curves  125
    5.2.1 Guang-Shen Test 125
    5.2.2 SuiningeChongqing Test 136
    5.2.3 Research on WuhaneGuangzhou Railway 146
    5.2.4 Research on BeijingeShanghai High-Speed Railway 149
    CHAPTER 6 Calculation Method for Minimum Curve Radius of High-Speed Railways  153
    6.1 Principle of Calculation of Minimum Curve Radius of High-Speed Railways  154
    6.1.1 Calculation Formula of Traditional Theory 154
    6.1.2 Modified Method of Traditional Theory Formula 156
    6.1.3 Calculation Method for Minimum Curve Radius Based on the Best VehicleeLine Dynamic Performance 159
    6.2 Method to Determine Allowable Actual Superelevation of External Rails on a Curve  160
    6.2.1 The Maximum Allowed Superelevation Determined by Safety Conditions 160
    6.2.2 The Maximum Allowed Superelevation Determined by Comfort 161
    6.2.3 Engineering Application Practice at Home and Abroad 161
    6.2.4 VehicleeLine Dynamic Simulation Analysis 162
    6.2.5 Suggestions on Allowable Value of Superelevation 163
    6.3 Determination Method of Deficient Superelevation  165
    6.3.1 The Test of the Ride Comfort of Passengers 165
    6.3.2 VehicleeTrack Dynamic Simulation Analysis 168
    6.3.3 Foreign Engineering Practice 170
    6.3.4 The Suggestions for Allowable Value of Deficient Superelevation 174
    6.4 The Method for Determining the Allowable Value of the Surplus Superelevation  175
    6.4.1 Passenger Ride Comfort Test 176
    6.4.2 Related Research Results 177
    6.4.3 The Surplus Superelevation’s Impact on Rail Wear 177
    6.4.4 Analysis of VehicleeTrack Dynamics Simulation 179
    6.4.5 Suggestions for the Allowed Surplus Superelevation Value 179
    6.5 Minimum Curve Radius Calculation Method for High-Speed Railway Based on Dynamic Analysis 180
    6.5.1 High-Speed Railway Speed Matching Mode 180
    6.5.2 Calculation and Analysis of the Minimum Curve Radius 182
    6.5.3 Minimum Curve Radius of High-Speed Railways in Foreign Countries 185
    6.5.4 Recommended Value of the Minimum Curve Radius 186
    6.6 Calculation Method for Maximum Curve Radius of High-Speed Railways 186
    6.6.1 Maximum Curve Radius Limited to Accuracy of Setting Out 186
    6.6.2 The Maximum Curve Radius Adapted to the Accuracy of Track Geometric State Detection 190
    6.6.3 TraineLine Dynamic Simulation Analysis 193
    6.6.4 The Maximum Curve Radius of the High-Speed Test Lines in Foreign Countries 195
    6.6.5 Recommended Value of the Maximum Curve Radius 196
    Appendix  196
    CHAPTER 7 The Length of the Transition Curve 201
    7.1 The Easement Curve Length Calculation Principle 203
    7.1.1 Easement Curve Length Should Meet Ultrahigh Time-Varying Rate While Not Making Passengers Uncomfortable 203
    7.1.2 Easement Curve Length of Deficient Time-Varying Superelevation Rate 204
    7.1.3 Easement Curve Length Should Meet the Condition That Ultrahigh Slopes Cannot Cause Wheels to Derail (Vehicle Derailment Safety)  204
    7.1.4 Minimum Easement Curve Length Calculation  205
    7.2 Transition Curve Ultrahigh Time-Varying Rate Allowable Value 205
    7.2.1 The Largest Ultrahigh Time-Varying Rate Permitted by Comfort Test  205
    7.2.2 Car-Line Dynamics Simulation Analysis 206
    7.2.3 Domestic and International Related Research and Engineering Practice  208
    7.2.4 Proposal Allowing the Value of Ultrahigh Time-Varying Rate 208
    7.3 Maximum Deficient Superelevation Time-Varying Rate b Allowed Value  210
    7.3.1 Experiment to Determine Comfort of Maximum Ultrahigh Time-Varying Rate  210
    7.3.2 Car-Line Dynamics Simulation Analysis 211
    7.3.3 Related Research and Engineering Practice at Home and Abroad 212
    7.3.4 Suggestions About Ultrahigh Time-Varying Rate Value 214
    7.4 Maximum Allowable Value of Ultrahigh Slope i0.  215
    7.4.1 Traffic Safety Allowable Ultrahigh Slope 215
    7.4.2 Ultrahigh Slopes as Determined by Passenger Comfort 216
    7.4.3 Overseas Related Research and Engineering Practices 216
    7.4.4 Research and Engineering Practice in China  217
    7.4.5 Ultrahigh Slope Allowable Value Suggestion 217
    7.5 Minimum Transition Curve Length Calculation  217
    7.6 Three Parabolic Easement Curve Error Analysis and Correction Method  218
    7.6.1 Error of the Approximate Formula of the Easement Curve 218
    7.6.2 Modified Three Parabolic 222
    CHAPTER 8 The Minimum Length of the Intermediate Straight Line and Circular Curve 225
    8.1 Calculation Principles of the Minimum Length of the Intermediate Straight Line and Circular Curve 225
    8.1.1 Ensuring the Line Maintenance Requirements  225
    8.1.2 Vehicle Lateral Swing Does Not Affect the Smooth Running of the Train  226
    8.1.3 The Vibration of Vehicle Does Not Affect the Comfort of Passengers 226
    8.2 The Minimum Length of Intermediate Straight Line and Circular Curve at Home and Abroad 227
    8.3 Vehicle Line Dynamics Simulation Analysis  230
    8.4 The Recommended Values of Minimum Length of the Intermediate Straight Line and Intermediate Circular Curve  231
    CHAPTER 9 The Radius of Vertical Curve  233
    9.1 The Minimum Radius of Vertical Curve Required by Passenger Comfort Condition  233
    9.1.1 Calculation Principles  233
    9.1.2 The Values of Vertical Centrifugal Acceleration Limit  234
    9.1.3 Vehicle Line Dynamics Simulation Analysis   235
    9.1.4 The Radius of Vertical Curve of Passenger Comfort Requirement   237
    9.2 The Minimum Radius of Vertical Curve of Running Safety Requirements  241
    9.3 The Maintenance Conditions  243
    9.4 The Standards of Minimum Radius of Vertical Curve 243
    CHAPTER 10 The Maximum Gradient 245
    10.1 The Maximum Calculated Gradient  246
    10.1.1 Calculation Model of Maximum Gradient of Design Line  246
    10.1.2 The Maximum Calculated Gradient of the Tunnel Section  247
    10.1.3 Calculation and Analysis of Maximum Calculated Gradient  253
    10.1.4 Calculation and Analysis of Additional Air Resistance in Tunnel  258
    10.1.5 The Maximum Calculated Grade Value of Passenger Dedicated Line 269
    10.2 Influence of Engineering Economic Conditions on Maximum Gradient  270
    10.2.1 The Impact on the Number of Projects  270
    10.2.2 Impact on Operating Expenses  271
    10.3 The Application of the Maximum Gradient at Home and Abroad  271
    10.3.1 The Application of the Maximum Gradient Abroad  271
    10.3.2 Application of Maximum Gradient in China  272
    10.4 Principle of Maximum Gradient 274
    CHAPTER 11 The Minimum Length of Grade Section 275
    11.1 The Minimum Length of Grade Section Required for the Longitudinal Force Condition of the Coupler  275
    11.2 The Minimum Length of Grade Section That Meets the Requirement of the Stable Operation of the Train  278
    11.2.1 The Calculation Principle  278
    11.2.2 The Simulation of Vehicle Vibration Decay Time 281
    11.2.3 Domestic and International Research and Engineering Practice  281
    11.2.4 The Minimum Length of Grade Section to Ensure That the Vehicle Vibration Does Not Overlap  282
    11.3 The Length of Grade Section of the Passenger Trains Meets the Requirement When the Train Crosses Two Knick Points at Different Times   284
    11.4 The Effect of the Minimum Length of Grade Section on the Economy of the Passenger-Dedicated Line  284
    11.5 The Value of the Minimum Length of Grade Section 285
    11.6 The Limitation of the Maximum Length of Grade Section  286
    11.6.1 Foreign Research and Engineering Practice  286
    11.6.2 The Simulation Analysis of the Length of Gradient Section  286
    11.6.3 Requirements of the Maximum Length of Gradient Section of the Maximum Slope 287
    CHAPTER 12 Overview of Design Method and Standard Proposed Values of Main Technical Parameters for Spatial Line Shape of High-Speed
    Railway   289
    12.1 The Minimum Curve Radius Standard and Its Parameter Value  289
    12.2 The Minimum Transition Curve Length Standard and Its Parameter Value   292
    12.3 The Minimum Recommended Value of the Length of the Intermediate Straight Line and the Circular Curve  293
    12.4 The Standard of the Minimum Vertical Curve Radius  293
    12.5 The Design Principles for Maximum Design Slope 294
    12.6 Design Principles of Minimum Length of Grade Section  295
    Bibliography   297
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  2. 易思蓉,西南交通大学土木工程学院教授,博士生导师;国家级教学名师,铁道工程课群组国家级教学团队带头人,四川省学术与技术带头人。长期从事铁路选线设计理论、线路勘测设计

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