铁道概论
运输作为一项经济活动和社会活动的四要素：公共交通网络及其设施、运载工具、组织管理技术和运输对象——人与物 。
交通作为一项经济活动和社会运动的三要素：公共交通网络及其设施、运载工具和组织管理技术。
将整个交通运输业的发展划分为五个阶段，即：水运阶段，铁路阶段，公路、航空和管道运输阶段，综合运输阶段以及综合物流阶段。 铁路运输的技术经济特征
（1）适应性强。（2）运输能力大（3）安全性好。（4）列车运行速度较高 5）能耗小。 （6）环境污染程度小（7）运输成本较低。（8）资本密集且固定资产庞大。（9）设备庞大不易维修，且战时容易遭致破坏。（10）有效使用土地。
铁路运输的生产组织和经营管理特征
（1）车路一体；（2）以列车为客、货运输的基本输送单元；（3）铁路具有优越的外部导引技术；（4）铁路运输设备不能移转；（5）营运缺乏弹性。
铁路建设的三个阶段： 前期工作阶段 基本建设阶段 投资效果反馈
曲线要素的组成 铁路线路在转向处所设的曲线为圆曲线，其基本组成要素有：曲线半径R，曲线转角α，曲线长L，切线长度T，缓和曲线长度L0。 小半径曲线对运营不利1）限制列车运行速度，增加轮轨磨耗，降低轮轨间的粘着系数，增加列车运行阻力2）增加轮轨设备和维修工作轨道设备和维修工作量，增加线路长度。 同向曲线、反向曲线、夹直线三者约束条件
1）超高的设置及其变化过程
无论同向或反向曲线，曲线外轨都要设置超高，而在直线地段则不设超高。超高的变化过程是“从有到无、从无到有”。
2）超高带来的影响
超高将引起车身倾斜度和外轮竖向加速度的不断变化，使机车车辆的转向架弹簧发生振动和车身发生横向摇摆。
线路标志的作用
线路的标志是为线路的维修和养护和司机和车长等工作上的需要而设置的。
（3）坡度标表示该坡道的坡度大小及坡段长度，并用箭头表示上坡和下坡。
坡度标设在变坡点处
铁路路基是轨道的基础，承受并传递轨道的重量及列车的动载荷。
铁路路基特点
1)是铁路线路的重要组成部分，在整个铁道工程中占有很大比重； 2)铁路路基采用天然土、石构筑，暴露于大自然中，不断受到侵蚀、破坏。
路基本体 铁路路基本体主要包括：路基顶面、路肩和路基边坡
路基顶面：路基顶面即路基的顶部，是铺设轨道的工作面。
根据路基顶面形状，路基顶面的形状，分为有路拱、无路拱两种形式。
路基顶面的宽度是指从路基一侧的路肩边缘到另一侧路肩边缘之间的距离。
路肩：路基顶面两侧无道床覆盖的部分。
路基边坡：路肩边缘以外的斜坡。
路肩的作用：
1）抵抗路基核心部分在受压力时向外发生挤动、变形，加强路基的稳定性；
2）防止道渣滚落于路基坡面，保持道床完整；
3）便于设置必要的线路、信号标志；
4）供铁路现场作业人员行走，便于进行工作。
轨 道
在路基、桥隧建筑物修成之后，就可以在上面铺设轨道。轨道由钢轨、轨枕、联结零件、道床、防爬设备和道岔等主要部件组成。它起着机车车辆运行的导向作用，直接承受由车轮传来的巨大压力，并把它传布给路基或桥隧建筑物。 钢轨的功用
1）支承和引导车轮；2）为车轮滚动提供阻力较小的表面；3）承受车轮的作用力并传布于轨枕；4）在电气化铁路和自动闭塞区段，作为轨道电路使用。
钢轨特点：四个“度”
刚度——抵抗由动荷载引起的挠曲变形；韧度——防止动荷载引起钢轨折断；硬度——防止被车轮压陷或磨损太快；顶面粗糙度——有利于机车的牵引力、制动力的实现。
1.钢轨长度 我国制造的标准钢轨，长度有25米与12.5米两种。
2.钢轨接头 普通轨道的接头，通常用螺栓、夹板等连接。
3.轨缝铺轨时，需要在钢轨接头处预留轨缝。轨缝要求：(1)高温时，钢轨膨胀不会导致轨道挤压变形；(2)低温时，钢轨收缩不会导致接头拉压变形。
轨缝作用：适应钢轨热胀冷缩的需要。
轨枕
1.功用 1)承受钢轨的垂直力、水平力。2)传递这二力给道床和路基。3)保持钢轨方向、位置、轨距。
2.特点 坚固耐久、具有弹性、造价合理、制造维修方便。 可以认为，轨枕是介于钢轨与道床之间，承受来自钢轨的各向压力，并将压力弹性地均布于道床的设施。
联结零件联结零件分为接头联结零件和中间联结零件。
接头联结零件： 两节钢轨的末端，用接头联结零件联结。先用两块鱼尾板夹住钢轨，然后用螺栓拧紧。为防止螺栓松动，在螺帽与鱼尾板之间，加有弹簧垫圈。
中间联结扣件的作用： 把钢轨与轨枕牢固地联结起来，以确保钢轨位置稳定。
道床
道床的功用与材料选择
道床介于轨枕与路基之间，是轨道的重要组成部分。道床是铺设在路基面上的石碴（道碴）垫层。主要作用是支承轨枕，把从轨枕上部的压力均匀地传递给路基；并固定轨枕的位置，阻止轨枕纵向或横向移动；缓和机车车辆轮对对钢轨的冲击。
1.道床的功用：
1）承受来自轨枕的压力，均匀的传递到路基；
2）提供轨道的横、纵向力，保持轨道的稳定；
3）提供轨道弹性，减缓、吸收轮轨的冲击、振动；
4）提供良好的排水性能，减少路基病害；
5）便于轨道养护维修作业。
2.道床应具备的性能
1）质地坚硬，耐压、耐磨，具有弹性；2）排水性能好，吸水度小；3）不易风化、侵蚀。
爬行的定义
列车运行时，车轮作用于钢轨上除产生竖直力和横向力外，还产生一个纵向水平推力，
能引起钢轨的纵向移动，有时甚至带动轨枕沿着线路方向一起移动，此种现象称为轨道的爬行。
道岔
机车车辆在运行过程中，常常需要由一条线路转入另一条线路，或跨越其它线路。在就需要设置线路的连接与交叉设备，即道岔。
道岔是铁路轨道的重要组成部分。由于道岔数量多、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低，与曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节。
单开道岔
（1）三大组成部分：转辙器部分；辙叉及护轨部分；连接部分。
什么是超高？
列车通过曲线时，需要提供向心力F保证列车受力基本均衡。可通过设置外轨道超高来提供向心力F，平衡列车受力。道岔的导曲线部分没有设置超高，因此导致列车未被平衡的离心力大，影响列车侧向过岔速度。
提高侧向过岔速度的途径 1）增大导曲线半径、减小车轮对道岔各部位的冲击角。2）加强道岔结构。
提高直向过岔速度的途径 1）使用可动心轨，消灭有害空间；2）采用长护轨，减小冲击角； 3）使用弹性跟端，提高道岔弹性；4）采用特种断面的钢轨；5）增设轨底坡；6）保证轨距（1435mm）均匀；7）提高轨道技术含量，采用无缝线路；8）采用新型轨下基础。
轨距
两根钢轨轨头内侧之间的距离称为轨距。我国规定，轨距应在钢轨头部内侧顶面下16mm处测量。我国铁路主要采用1435mm的标准轨距,世界各国铁路也普遍采用1435mm
的轨距。我国规定标准轨距的误差宽不得超过6 mm，窄不得超过2mm。
为了确保机车车辆在铁路线路上运行的安全，防止机车车辆撞击邻近线路的建筑物和设备，而对机车车辆和接近线路的建筑物、设备所规定的不允许超越的轮廓尺寸线，称为限界。铁路基本限界可分为机车车辆限界和建筑接近限界两种。
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铁路信号设备是铁路行车的指挥与控制系统。它在保障行车安全，提高行车速度和行车密度，提高运输效率和改善行车工作人员的劳动条件方面具有重要作用。
铁路通信设备是铁路经营管理的信息系统，它对组织铁路运输、指挥列车运行、确保铁路各部门之间联络和为旅客提供各种服务方面发挥着重要作用。
显示信号与实现通信的设备包括铁路信号、联锁、闭塞等设备，统称铁路信号设备。其主要作用是保证行车、调车工作的安全和提高铁路通过能力。对增加铁路运输经济效益、改善铁路职工劳动条件也起着重要作用。
按接收信号的感官可分为：视觉信号和听觉信号两大类。
最常见的视觉类固定信号的基本颜及其基本意义是：
红 要求停车； 黄 要求注意或减低速度；绿 准许按规定速度运行。
进站信号机
一个黄灯光 准许列车经道岔直向位置，进入站内正线准备停车；
两个黄灯光 准许列车进入站内到发线停车；
一个红灯光 不准列车越过该信号机；
一个绿灯光和一个黄灯光 准许列车进入站内停车，表示进路信号机在开放状态，出站信号机在关闭状态；
一个红灯光和一个白灯光 引导信号，准许引导接车。
出站信号机
一个绿灯。准许列车由车站出发
双绿灯。准许列车由车站开往次要线路。
一个红灯。停车，不准越过信号机
一个红灯。停车，不准越过信号机
一个黄灯。准许列车饿由车站出发，前方有一个闭塞分区空闲。
一个绿灯。准许列车由车站出发，前方至少有二个闭塞分区空闲。
双绿灯。准许列车由车站出发，开往非自动闭塞区段。
出站信号机的作用
（1）在人工闭塞区间，指示列车可否发车，保证发车进路上的道岔位置正确，进路上无车，没有建立敌对进路，进路已经锁好，运行安全。
（2）在半自动闭塞区间，指示列车可否占用区间，进路和区间无车，进路上的道岔位置正确，没有建立敌对进路，进路已经锁好，运行安全。
（3）在自动闭塞区间，指示列车可否占用站外的第一个闭塞分区，进路和第一个闭塞分区空闲，进路上道岔位置正确，没有建立敌对进路，进路已经锁好，运行安全。
通过信号机的设置位置、作用与显示距离
1）避免设在列车停车后、起动时容易发生车钩断裂的地点
（2）应尽量避免设在停车后起动困难的上坡道上；
（3）不准许设在隧道内及大型桥梁上。
通过信号机的作用是指示列车能否进入该信号机所防护的闭塞分区或所间区间。
通过信号机的显示距离不少于1000m，在最恶劣条件下不得少于200m。
道岔表示器
作用：反映道岔所处的状态，便于扳道员确认进路和调车人员办理调车作业。
设置位置：接发车进路上的手动道岔处，以及由非联锁区向联锁区的过渡区入口处的电动道岔处。联锁区域内的电动道岔，采用了调车信号机，所以不设置道岔表示器。
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