鐵路設計的案例
淺談鐵路設計速度和旅行速度
“新華社重慶2022年8月26日電 近日，成達萬高鐵全線初步設計獲批。成達萬高鐵項目起自成都樞紐在建的成（都）自（貢）鐵路天府站，途經四川省資陽市、遂寧市、南充市、達州市及重慶市開州區、萬州區，接入渝萬城際萬州北站連接鄭萬高鐵，全長486.4公里，設計時速350公里，總投資851億元……”
看到這條新聞，在成都工作的唐女士十分激動，這條高鐵正好經過她的家鄉達州，按照時速350公里計算，今后成都至達州，最快只需1小時24分鐘。事實上，根據牽引計算模擬結果，即使采用性能最好的動車組至少也需要1小時48分鐘。同樣的距離，計算結果卻不一致，這是因為在鐵路中設計速度與旅行速度是兩種概念不同的速度。
什么是設計速度？
01
設計速度一般指線路條件允許的最高時速，是鐵路最重要的技術標準之一，也是體現鐵路技術裝備、技術標準、運營管理水平的重要標志。目前我國鐵路設計速度最高為350km/h，是當下世界上最高的設計時速。
展開 基于達索系統3D體驗平臺的鐵路土建工程BIM協同設計技術研究 | 達索系統百世慧?
圖8 路橋過渡電纜槽（井）接口設計
五、結語
結合BIM在鐵路土建工程中的應用實踐, 從“骨架-模板”設計方法出發，圍繞三維協同設計環境、骨架設計、構件裝配設計和專業間接口設計,研究鐵路土建工程BIM協同設計技術。
建立同時具備三維結構化與非結構化信息傳遞、設計成熟度管理功能的協同設計環境?；谶_索系統3D體驗平臺EKL腳本語言及CAA架構，運用多層次開發手段，實現骨架設計與批量BIM建模。在上述成果基礎上，針對橋隧相接位置、系統排水、過渡電纜槽（井）工點開展專業間接口設計驗證，充分體現了BIM技術的優勢。
目前鐵路土建工程BIM設計大多基于國外通用軟件平臺開展，未來應集中力量開發具有國產自主知識產權的BIM設計軟件，并積極進行工程驗證。
六、參考文獻
[1] 鐵路BIM聯盟. 鐵路工程信息模型表達標準(1.0版)[J]. 鐵路技術創新,2017(6):13-105.
[2] 鐵路BIM聯盟. 鐵路工程信息模型分類和編碼標準(1.0版)[J]. 鐵路技術創新,2015(1):8-111.
[3] 鐵路BIM聯盟. 鐵路工程信息模型數據存儲標準(1.0版)[J]. 鐵路技術創新,2016(1):5-177.
[4] 趙月悅，彭燦，張超超，郭攀，黃衛. 福廈高鐵橋梁BIM技術應用[J]. 世界橋梁，2020,48(S1):106-112.
[5] 謝先當，劉厚強，翟連吉. 基于Bentley平臺的鐵路路基BIM正向設計研究[J]. 鐵路技術創新,2020(4):43-49.
[6] 張軒. 基于Bentley平臺的鐵路隧道BIM 技術應用研究[J]. 鐵道標準設計,2019,63(4):107-112.
[7] 韓廣暉, 李 輝, 等. BIM 技術在鐵路橋梁工程中的應用及實現方法[J].
展開 成貴鐵路初步設計 落腳河大橋(68+128+68)m 連續剛構計算分析 ￥5
：Ⅰ級
（2）橋上線路：雙線，線間距5m，直線、坡度20‰
(3) 旅客列車速度目標值：350km/h，線路平面和重點橋隧工程等預留160km/h凈空限界
（4）牽引種類：電力
（5）閉塞類型：自動閉塞
（6）建筑限界：滿足開行雙層集裝箱運輸建筑限界要求
（7）設計荷載：ZK荷載（客車）；
(8) 橋梁守護類型：IV類
設計采用的規范標準：
(1)鐵路橋涵設計基本規范（TB 10002.1-2005）
(2)鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范 (TB 10002.3-2005)
(3)鐵路橋涵地基和基礎設計規范 (TB 10002.5-2005)
(4)鐵路橋涵混凝土和砌體結構設計規范 (TB 10002.4-2005)
(5)《新建時速200公里客貨共線鐵路設計暫行規定》（2003年10月，北京）（鐵建設函[2003]439號）；
(6)《新建鐵路橋上無縫線路設計暫行規定》（2003年6月，北京）（鐵建設函[2003]205號)；
(7)鐵建鑒(1992)93號文《關于南昆線四座大橋橫向剛度的補充技術要求》；
1.2 計算理論和方法的選擇及說明
初步設計階段對主橋68+128+68m預應力混凝土連續剛構橋進行了施工過程和成橋運營兩個階段的結構分析。
展開 TB10002.1-2005鐵路橋涵設計基本規范
TB10002.1-2005鐵路橋涵設計基本規范
279 基于matlab的粒子群集法對鐵路電能質量控制系統的容量避行優化設計 ￥90
基于matlab的粒子群集法對鐵路電能質量控制系統的容量避行優化設計。計算出滿足功率因素、電壓不平衡度等電能指標的條件下。RPC所需要的補償功率。求得所需最小的系統客量。該設計能快速計算出符合系統設定指標的各項最優補償功率。并通過sumulink份真。檢驗設計參數的準確性。程序已調通，可直接運行。
設計仿真 | MSC Apex & Simufact實現鐵路鉸鏈輕量化與高精度增材制造
在一項聯合創新項目中，德國鐵路（Deutsche Bahn）、SLM Solutions公司聯合海克斯康對貨運列車鉸鏈的傳統設計進行了優化，并借助增材制造技術實現了重新開發。得益于海克斯康旗下的MSC Apex仿真平臺生成式設計帶來的重量優化成果，這些部件能夠通過3D打印實現更具成本效益的生產。
面臨挑戰
貨運列車等設備資產壽命長達數十年，導致備件難以長期儲備。設備故障時，備件采購成為運營商的嚴峻挑戰：運營商與制造商常需在缺乏原始生產工具甚至設計數據的情況下，設法制造單個替換部件以維持運行。
傳統制造工藝（如模具制作）生產老舊零件周期長、成本高，且依賴頻繁的設備調整。增材制造（3D打?。﹦t提供了突破性方案——無需模具即可靈活快速生產備件，這對緊急搶修至關重要。然而，現有零件設計往往不適配增材制造，可能因需熔化大量材料而增加生產時間和成本（主要受材料與設備運行時間驅動）。因此，制造商亟需一種能夠快速生成定制化零件設計且節省人力的方案。
集成式輕量化設計方案
本項目需要優化的部件是用于礦石運輸的開放式轉向架散裝貨車的自動耦合器切換軸。該部件可使列車操作員在15米長車廂的手動/自動耦合模式間切換，并手動解除載貨空間超60立方米的貨運車廂駐車制動。
在優化過程中，首先將原始部件導入MSC Apex Generative Design軟件平臺。利用幾何工具在現有空間基礎上擴展了設計空間（即算法允許布置材料的區域）。原部件材料為可鍛鑄鐵，為適配增材制造工藝需求，更改為316L不銹鋼材質。功能表面預留了后續切削加工的余量，并作為非設計區域鎖定以避免被算法修改。通過整合運行過程中產生的各類作用力，將其歸納為載荷工況輸入系統。隨后啟動優化程序，通過設定不同的最大允許應力閾值，直接生成多種輕量化設計方案。
展開 鐵路隧道控制測量14講 之 高程貫通誤差估算及精度設計
一般將洞外、洞內高程控制測量誤差各作為一個獨立誤差因素，也按等影響的原則進行分配，則高程控制測量引起的高程貫通中誤差為：
（式9-3）
二、高程控制網技術設計
長大隧道高程控制測量等級的確定由洞外、洞內高程控制測量及軌道鋪設高程控制測量三個方面因素的影響。
洞外高程控制測量的等級根據洞外定測水準路線長度或設計的主水準路線預計長度R（單位：km）按式9-4計算高差中數的偶然中誤差mΔ外。
（式9-4）
洞內高程控制測量，根據兩相向開挖洞口間的水準路線長度L（單位：km）來進行計算高差中數的偶然中誤差mΔ內，如式9-5。
（式9-5）
例如，某隧道洞外水準測量路線長度為36 km，兩相向開挖洞口間的長度為9 km，按式4-1-4和式4-1-5計算的洞外水準測量精度應不低于mΔ外=3±mm，洞內水準測量精度應不低于mΔ內=5.7±mm。高程控制測量除滿足隧道貫通需要外，還應滿足軌道鋪設精度的要求，如目前長大隧道內一般鋪設無砟軌道，無砟軌道鋪設要求高程控制測量為國家二等水準測量精度，即mΔ=±1mm。所以綜合以上三個方面的影響，以三者精度高的上限為標準進行控制測量，也就是說無砟軌道長大隧道高程控制測量的精度應按不低于二等水準測量進行。
作者：張冠軍
來源：隧道及地下工程大講堂
展開 Actran在高速鐵路聲屏障降噪效果預測中的應用
——胡文林博士，中國鐵路設計集團有限公司減振降噪實驗室研發工程師
背景
高速鐵路的發展為社會帶來了巨大的出行便利。而高鐵運行時的噪聲會對環境產生重要負面影響，噪聲控制已然成為高速鐵路環境治理面臨的首要問題。高速鐵路噪聲由輪軌區噪聲、車體空氣動力噪聲、集電系統噪聲等組成，其中輪軌區是最主要的噪聲來源。聲屏障能有效抑制輪軌區域的噪聲傳播，從而降低總體噪聲輻射水平，因此得到廣泛應用。實際工程中，中國高速鐵路大多采用2米或3米直立式聲屏障，此高度來源于長期工程經驗的總結和出于結構安全性等方面的考慮。
近年來，工程師試圖尋找更合理的聲屏障高度或更佳的幾何形式，從而實現更高的降噪量和更為經濟的建造成本，因此迫切需要一種精確有效的數值模擬方法指導聲屏障設計改良。
行業挑戰
中國鐵路設計集團有限公司（簡稱中國鐵設，原鐵道第三勘察設計院集團有限公司）減振降噪實驗室主要任務是減振降噪工程技術研發（測試技術與仿真技術研發應用），減振降噪產品開發及推動工程化應用，振動、噪聲測試技術服務。
在高鐵聲屏障設計過程中，采用半解析公式計算聲屏障降噪量（插入損失），由于不能充分描述聲源和邊界條件信息，導致預測結果偏差較大，因此需要能夠模擬高速鐵路聲源特性、反映聲屏障吸聲系數、復雜幾何形式和聲學邊界條件的預測方法。
減振降噪實驗室的胡文林博士表示：“在沒有使用Actran之前，我們很難將聲學研發融入到聲屏障設計中。在設計過程中用半解析公式計算只能驗證一個點聲源或線生源的插入損失，不能計算復雜的幾何形狀和吸聲邊界，研究的產品也只限于直立式非吸聲屏障?！?/span>
展開 案例分享 | Actran在高速鐵路聲屏障降噪效果預測中的應用
目前已在高速鐵路聲屏障研發、設計中應用，也將有望應用于普通鐵路和城市軌道交通工程減振降噪設計與新措施研發中。
Actran仿真結果與測試對比
關于中國鐵設
中國鐵路設計集團有限公司（簡稱中國鐵設，原鐵道第三勘察設計院集團有限公司），是中國鐵路總公司下屬唯一勘察設計企業，成立于1953年，是以鐵路、城市軌道交通、公路等工程總承包、勘察、設計、咨詢、監理、項目管理業務為主的大型企業集團。在高速鐵路、重載鐵路、綜合交通樞紐、城市軌道交通、新型軌道交通、磁浮交通等領域具有突出優勢，部分技術達到國際先進水平。
展開 鐵路測繪中“三網合一“是哪三網？怎么合？
由于不同設計行車速度對軌道平順度要求不同，有砟和無砟軌道鋪設對控制網的精度要求也有所不同，因此，鐵路的線路平面、高程控測量制網的測量精度等級是根據設計行車速度和軌道結構類型進行設計相應設計的。
高速鐵路軌道技術國家重點實驗室的計算利器---高速計算設備硬件配置探討
高速鐵路軌道技術國家重點實驗室主要研究高速鐵路軌道系統的設計、建造、運營和維護等方面的技術問題。具體的研究項目可能涉及以下內容：
1) 高速鐵路軌道設計與優化：研究高速鐵路軌道線路的設計原理、幾何形狀、縱、橫斷面配置等方面的優化方法，以提高鐵路的安全性、舒適性和運行效率。
2) 高速鐵路軌道材料與結構：研究不同材料在高速鐵路軌道中的應用，包括軌道道床、軌枕、軌道板等，以及軌道結構的穩定性、疲勞性能等方面的研究。
3) 高速鐵路軌道動力學與振動控制：研究高速列車在軌道上的運行動力學特性，包括車輛與軌道之間的相互作用、車輛振動控制等方面的研究，以提高列車的運行穩定性和舒適性。
4) 高速鐵路軌道檢測與維護：研究高速鐵路軌道的檢測與維護技術，包括軌道檢測設備、監測系統、軌道維護方法等，以保障軌道的安全性和可靠性。
5) 高速鐵路軌道仿真與模擬：利用計算機仿真和模擬技術，研究高速鐵路軌道系統的運行特性、列車運行安全性等方面，為設計和優化提供可靠的數據支持。
在研究過程中，高速鐵路軌道技術國家重點實驗室可能使用多種軟件工具，其中常見的軟件包括但不限于：
TrackMaster：用于高速鐵路軌道線路設計和優化的專業軟件。
LUSAS：用于結構動力學分析和軌道振動控制的軟件。
RailSys：用于高速鐵路系統仿真和列車運行分析的軟件。
PANDA：用于高速鐵路軌道檢測與維護的軟件。
SIMPACK：用于多體動力學仿真和列車-軌道相互作用分析的軟件。
TrackMaster計算特點
TrackMaster是一種專門用于高速鐵路軌道線路設計和優化的軟件工具，其具體算法和計算特點可能需要參考軟件開發商的具體說明和文檔。
展開 
2021粵港澳大灣區地鐵產業大會一號通知
：中鐵南方投資集團有限公司黨委副書記、副董事長
劉繼強：中鐵南方投資集團有限公司副總經理、總工程師
朱瑞喜：中電建南方建設投資有限公司董事長
唐 勇：中電建南方建設投資有限公司總經理
張宏偉：中電建南方建設投資有限公司副總經理、總工程師
謝晉水：中鐵建南方建設投資有限公司董事長兼總經理
苗 禾：中鐵建南方建設投資有限公司副總經理
楊發克：中國交通建設股份有限公司南方分公司總經理
韓向陽：中鐵第四勘察設計院集團有限公司副院長
扈 森：中鐵二院工程集團有限責任公司總經理
陸建華：中鐵二院工程集團有限責任公司副總經理
農興中：廣州地鐵設計研究院股份有限公司董事長兼經理
史海歐：廣州地鐵設計研究院股份有限公司總工程師
李愛東：中國鐵路設計集團有限公司副總工程師
郭現釗：中國鐵路設計集團有限公司華南公司副總經理、總工程師
馮曉燕：《隧道建設（中英文）》副主編
排名不分先后，更多嘉賓，正在邀約中。。。。。
展開 “鐵路版”港珠澳大橋正式上馬，挑戰世界難題！
近日，繼港珠澳大橋建成通車后，又一項挑戰世界難題、突破科技壁壘的超級工程——甬（寧波）舟（山）鐵路已于近日全面啟動勘察設計，標志著這條世界控制因素最復雜、越海橋隧工程技術難度最大的鐵路正式上馬。
其實，這條鐵路被稱為：港珠澳大橋孿生“鐵路版”。同港珠澳大橋一樣，全長77公里的甬舟鐵路主體工程也采用“橋+隧”組合方式，并將在這兩個領域更進一步刷新世界之最：全長16.2公里的金塘海底隧道，建成后將成為世界最長的海底高鐵隧道；主跨1488米的西堠門特大橋，將成為世界同類項目中跨度最大的公鐵合建大橋。
▲甬舟鐵路北侖至金塘海底隧道位置圖
然而，二者不同之處在于，港珠澳大橋越海隧道全長6.7公里，屬于沉管公路隧道，而甬舟鐵路金塘隧道是鐵路盾構隧道，全長達到16.2公里，意味著全線的五分之一都將沉在東海海底。長度的簡單增加看似輕松，工程背后從量變到質變的難度跨越，則挑戰著科技極限。
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義甬舟開放大通道是浙江省“十三五”時期規劃建設的重大戰略平臺之一，以寧波舟山港、義烏陸港、甬金高速、甬舟鐵路為支撐，建成集江、海、河、鐵路、公路、航空等六位一體的多式聯運綜合樞紐和以綠色、智能、安全為特征的集疏運體系。義甬舟開放大通道的建設，將義烏和舟山港連接起來。
甬舟鐵路水道分布圖
甬舟鐵路作為重要組成部分，西起寧波東站，經寧波市鄞州區、北侖區，至舟山市金塘島、冊子島及本島定海區，止于舟山（白泉），依次穿越金塘水道、西堠門水道、桃夭門水道和富翅門水道。
據甬舟鐵路總體設計負責人、中鐵第四勘察設計院張超永介紹，甬舟鐵路設計時速250公里，是實現浙江省高鐵1小時交通圈的重大舉措，對加快舟山自貿區建設將產生巨大的經濟和社會效益，建成后不但將結束舟山群島不通火車的歷史，而且從寧波到舟山只要30分鐘，從杭州到舟山只要80分鐘。
展開 橡膠在軌道交通行業中的應用-2021粵港澳大灣區地鐵產業大會暨展覽會
：中鐵南方投資集團有限公司黨委副書記、副董事長
劉繼強：中鐵南方投資集團有限公司副總經理、總工程師
朱瑞喜：中電建南方建設投資有限公司董事長
唐 勇：中電建南方建設投資有限公司總經理
張宏偉：中電建南方建設投資有限公司副總經理、總工程師
謝晉水：中鐵建南方建設投資有限公司董事長兼總經理
苗 禾：中鐵建南方建設投資有限公司副總經理
楊發克：中國交通建設股份有限公司南方分公司總經理
韓向陽：中鐵第四勘察設計院集團有限公司副院長
扈 森：中鐵二院工程集團有限責任公司總經理
陸建華：中鐵二院工程集團有限責任公司副總經理
農興中：廣州地鐵設計研究院股份有限公司董事長兼經理
史海歐：廣州地鐵設計研究院股份有限公司總工程師
李愛東：中國鐵路設計集團有限公司副總工程師
郭現釗：中國鐵路設計集團有限公司華南公司副總經理、總工程師
馮曉燕：《隧道建設（中英文）》副主編
排名不分先后，更多嘉賓，正在邀約中。。。。。
展開 關于召開“2020粵港澳大灣區地鐵產業大會”的通知
李新文：深圳市城市軌道交通協會秘書長
廖 凱：深圳市土木建筑學會理事長、深圳市建筑設計研究總院有限公司董事長
劉福義：深圳市土木建筑學會秘書長、深圳市建筑設計研究總院有限公司顧問總工程師
陳 饋：盾構及掘進技術國家重點實驗室黨工委書記、常務副主任
徐 波：深圳市市政設計研究院有限公司總工程師、教授級高級工程師
劉鵬飛：深圳市建筑設計研究總院有限公司研究中心主任
馮曉燕：《隧道建設（中英文）》副主編
溫德智：中鐵南方投資集團有限公司總經理
劉繼強：中鐵南方投資集團有限公司副總經理、總工程師
朱瑞喜：中電建南方建設投資有限公司董事長
佘國生：中電建南方建設投資有限公司副總經理
謝晉水：中鐵建南方建設投資有限公司副總經理、總工程師
張亞果：中國交通建設股份有限公司南方分公司副總經理
劉 剛：中國鐵路設計集團有限公司廣東分公司副總工程師
農興中：廣州地鐵設計研究院有限公司院長
史海歐：廣州地鐵設計研究院有限公司總工程師
靳守杰：廣州地鐵集團有限公司副總工程師
林鑒偉：肇慶市交通集團有限公司董事長
黃麗芬：肇慶市交通集團有限公司總經理
陳 文：福州地鐵集團有限公司運營分公司總經理
袁 棟：中山市軌道交通有限公司執行董事、總經理
康永勝：洛陽市軌道交通公司副總經理
向清河：武漢地鐵集團有限公司建設總部副總經理、首席專家
楊利強：徐州市城市軌道交通有限責任公司副總經理
韓德宏：深圳市天健(集團)股份有限公司董事長
宋 揚：深圳市天健(集團)股份有限公司總裁
尹劍輝：深圳市天健(集團)股份有限公司副總裁
江 建：深圳市天健(集團)股份有限公司總工程師
王成濤：中車長春軌道客車股份有限公司副總工程師
陳 成：中車株洲電力機車有限公司副總經理
喻 柳：株洲中車時代電氣股份有限公司副總經理
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