1、铁 道 概 论,华东交通大学 土木建筑学院 桥梁研究所,在学习铁道概论前你对铁路的印象是否如下,了解 铁路,熟悉 铁路,热爱 铁路 事业,01,02,03,课程设置的目的,付出,热爱,成功,2,线路、车站（第2、3章，重点了解）,3,机车、车辆（第4、5章，了解）,4,信号与通信设备（第6章，了解）,5,铁路运输工作组织（第7章，了解）,6,高速、重载铁路 （第8章，了解）,本课程内容,1,绪论（第1章，概述铁路运输发展现状）,1.1 交通与运输 1.2 现代交通运输 1.3 世界铁路的建设与发展 1.4 中国铁路的建设与发展,本章内容：,第1章 绪论,第1章 绪论,1.1 交通与运输,“交通
2、”一词拆开来看，“交”释为连接、交叉、交汇，“通”释为通达、接通、通过，合并成“交通”是指连接、通达的方式和设施（广义的交通甚至包括通信） “运输”一词拆开来看，“运”释为搬运、移动，“输”释为传输、输送，合并成“运输”是指人或物空间位置的移动,交通与运输的含义辨析与理解,6,第1章 绪论,1.1 交通与运输,运输是通过工具、在交通设施上进行的活动、过程，因此交通是运输的基础；在没有交通设施之前，人类的运输活动就存在，但那主要是原始人依靠自身体力从事的简单搬运活动，例如把狩猎的动物搬回居住的山洞；自从人类进入文明社会以后，运输活动就和交通设施紧紧联系在一起了。交通设施是一种投资品，而运输则是无
3、形的位移服务，但由于现代的运输活动都是在特定的交通设施上进行的（铁路运输要以轨道交通为基础，汽车运输则要在公路上进行），因此，人们习惯于把二者联系在一起，统称交通运输。,交通与运输的含义辨析与理解,第1章 绪论,1.1 交通与运输,交通与运输的重要性,运输是区别动物和植物的重要标志之一植物可以在某些固定的地理位置上生存（须有生存所需要的水分和阳光），但动物维持生存需要更多资源，这些资源分布在不同地理区域，要通过运输活动才能获得。鸟类都有运输活动，它要把树枝运到树上搭窝人和动物都要进行运输活动才能生存，运输活动从来就是人类生产和生活的一部分。人与动物的区别在于人类能够建设交通设施并制造相应的交通
4、工具从事更有效率的运输活动，运输活动是人类最基本的生活、生产活动。,第1章 绪论,1.1 交通与运输,在铁路、公路等现代交通运输方式出现以前，或在交通基础设施不发达的地区，运输成本极高，减少了人们的运输需求，人们的经济活动只能局限于极为狭小的地理空间之内，而且人们的大部分劳动要花费在与生产和生活有关的运输活动中。因此，交通基础设施是一个国家或地区实现经济发展和摆脱贫困的基本前提。人类的经济史实际上就是通过不断的技术创新，创造出新的交通方式、交通工具、交通基础设施，从而不断降低运输成本，不断扩大人们的经济活动空间的历史。,交通与运输的重要性,交通运输对于人类经济的发展至关重要,第1章 绪论,1.
5、1 交通与运输,交通与运输的重要性,交通运输系统更类似于人体的血液循环系统交通相当于人体的动脉血管、静脉血管和毛细血管组成的管道系统，即血液循环的交通基础设施运输则相当于在血管中流动的血液，即在人体的各部分间实现养分、代谢废物和能量的位移。 交通运输之于国民经济相当于血液循环系统之于人体组织血液循环系统维持着人体所有的脏器和组织的生存和活力，没有良好的血液循环系统，那部分人体组织就会坏死；同样某个地区没有良好的交通基础设施，该地区的经济就无法发展，人民就会陷于长期贫困之中。,第1章 绪论,1.2 现代交通运输,现代交通运输的种类,1.运输能力：铁路内河运输公路航空； 2.送达速度：航空(500
6、1000km/h)铁路(100300km/h)公 路(50100km/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：铁路内河公路航空 5.运输成本：远洋内河铁路公路航空单位运输成本比为：0.43:0.71:1:6.4:9.33；,一、各种运输方式的技术经济特征,第1章 绪论,1.2 现代交通运输,6.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。,第1章 绪论,1.2 现代交通运输,7.土地占用：铁路路基宽度仅为公路的1/31/2，“以桥代路”更能有效节约土地。完成相同客
7、货运量，公路占地面积是铁路的810倍。,8.投资水平：线路投资方面：水运（自然航道）航空公路 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。,第1章 绪论,1.2 现代交通运输,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80160 km，目前高速铁路列车时速可达200300km。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
8、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。,第1章 绪论,1.2 现代交通运输,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。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。,第1章 绪论,1.2 现代交通运输,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
9、机，时速一般在900km左右，比火车快510倍，比海轮快2025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，则机动性更大。,第1章 绪论,1.2 现代交通运输,水路运输：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。,第1章 绪论,1.2 现代交通运输,管道运输：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
10、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。,第1章 绪论,1.2 现代交通运输,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。而我国疆域辽阔、人口众多、资源分布不均、各地区发展极不平衡。从我国国情出发，铁路运输应是我国主要运输方式，具有广阔的发展前景。,第1章 绪论,1.2 现代交通运输,22,16世纪，随着英国采矿业的兴起，为了运输煤炭和矿石到港
11、口，最初用两根平行木材作轨道。17世纪逐步用角铁替代木材，角铁的一边起导向作用，防止车轮脱轨，马车则在另一边上行驶。经过多年的不断改进，角铁换成钢轨，“铁路”变成了“钢路”，但习惯上把它叫做“铁路” 。,第1章 绪论,1.3 世界铁路的建设与发展,23,1814年英国人制成世界上第一台蒸汽机车，第一次工业革命开始。1825年英国修建了世界上第一条蒸汽机车牵引的21公里长的铁路斯托克顿至达林顿铁路。它的出现，标志着近代铁路运输业的开端，使陆上交通运输迈入了以蒸汽机为动力的新纪元。,第1章 绪论,1.3 世界铁路的建设与发展,世界主要国家铁路通车年份,与世界上上第一条铁路的出现相比，中国第一条铁路
12、的通车年份整整晚了50年（还是外国侵略者修建），交通运输的滞后，严重阻碍了旧中国经济和科技的发展，使国家持续落后和停滞的一个主要原因。,24,第1章 绪论,1.3 世界铁路的建设与发展,25,初期的火车由于牵引力低，载货重量和速度都很低，不被人们看好。一些封建保守甚至嘲讽其为平民玩具，于是就有了马车与火车赛跑的闹剧！,第1章 绪论,1.3 世界铁路的建设与发展,26,19世纪70年代以后，以内燃机和电动机的发明为主要标志的第二次工业革命，推动了铁路牵引动力的革命性变化。,世界上最早的内燃机,世界上最早的电动机,第1章 绪论,1.3 世界铁路的建设与发展,27,世界上最早的内燃机车 4马力,美国
13、中央铁路300马力内燃机车,铁路 牵引动力性能的迅速提升，推动铁路在世界范围内快速发展。铁路的快速发展，带动了世界钢铁、建材以及机械制造业的迅猛发展，为人类社会从工业化初期迈入重工业化阶段奠定了坚实基础。,第1章 绪论,1.3 世界铁路的建设与发展,28,20世纪50年代，以信息技术和自动化技术为主要标志的第三次工业革命开始席卷全球。由于国民经济结构和交通运输体系的调整，飞机、汽车制造业的迅猛发展，铁路曾面临激烈竞争，陷入低谷；但是随着能源危机的爆发，使公路和航空运输的发展受到了限制，由于铁路在整个交通运输中能耗所占比重较小，对环境的污染最低，因此铁路运输的优势又逐渐的显现出来。,第1章 绪论
14、,1.3 世界铁路的建设与发展,29,世界能源资源紧缺和环境恶化的现实，迫使各国重新认识加快发展铁路的重要性，铁路以其独特的技术经济特征，再次进入人们的视野。由于铁路具有降耗和减排的显著优势，许多国家纷纷把发展铁路作为交通产业政策调整的重点。,第1章 绪论,1.3 世界铁路的建设与发展,30,1964年，世界上第一条高速铁路东海道新干线在日本诞生，开创了世界铁路的新纪元。高速铁路的诞生和成功，让世界重新审视铁路的价值，经过40多年的发展，世界上已有法国、德国、日本、中国、意大利、西班牙等十余国家拥有了高速铁路。,日本新干线高速铁路通过富士山美景,日本新干线高速铁路交通线路图,第1章 绪论,1.
15、3 世界铁路的建设与发展,31,建设快捷、绿色、节能、安全、方便的高速铁路已经成为世界性的共识！高速铁路的发展，集中地反映了一个国家铁路线路结构、列车牵引动力、高速运行控制、运输组织和经营管理等方面的技术进步，体现了一个国家的科技和工业水平！,第1章 绪论,1.3 世界铁路的建设与发展,32,货物运输方面，自20世纪50年代起，随着大功率电力机车和内燃机、大轴重大容量火车的使用以及列车无线控制技术的发展，铁路重载运输走入人们的视野。,重载货运铁路满足超大载重量,铁路的吞吐量远远大于其他运输方式,第1章 绪论,1.3 世界铁路的建设与发展,33,正是由于铁路顺应了当代经济社会可持续发展的内在要求
16、，得到了许多国家政府的政策支持和社会的广泛认同，从而取得了可喜的变化。首先是世界铁路网结构的进一步优化，质量有了新的提高。其次是世界铁路客货运量实现较大回升。总之，世界铁路正处在逐步复兴、加快发展的重要历史时期，铁路对全球经济和人类社会的发展的作用不仅没有削弱，而且显示出强大的生命力。高速客运和重载货运是当今世界铁路的发展趋势。,第1章 绪论,1.3 世界铁路的建设与发展,34,中国领土上出现的第一条铁路吴淞铁路：1876年在上海修建的吴淞铁路，是英国侵略者用欺骗手段、非法修筑的。吴淞铁路全长14.5公里，轨距为762毫米窄轨，采用每米13千克的钢轨，用一台“先导号”机车作为牵引动力，时速24
17、32公里，通车时间1876年8月。通车16个月后即被拆除。,1876年7月3日吴淞铁路举行通车仪式,原吴淞铁路铁轨和站台,第1章 绪论,1.3 旧中国铁路的建设与发展,35,中国自己创办的第一条铁路唐胥铁路：1881年的唐胥铁路（唐山至胥各庄段），是中国人自己创办的第一条铁路。它当时是为了解决开平矿务局的煤炭运输问题而修建的。铁路全长10公里，采用每米15千克钢轨，轨距为1435毫米“标准轨距”。开始用骡马等畜力拖拉车辆，后于1882年改用机车牵引。唐胥铁路是京沈铁路的前身。唐胥铁路仍由英国人设计。,用骡马牵引的唐胥铁路拖车和轨道,利用矿场起重机锅炉和竖井架试制成的“龙号机车”,第1章 绪论,
18、1.3 旧中国铁路的建设与发展,36,同一时期，我国建成的早期铁路还有1891年台北至基隆港的28公里的铁路和1893年台北至新竹的78公里铁路。两条铁路总长107公里，由于筑路器材主要购自英、德两国，工程设计也聘用英籍工程师，所以铁路采用的是英国标准。,台 湾 早 期 铁 路 线 路 图,第1章 绪论,1.3 旧中国铁路的建设与发展,37,中国人自主设计、施工修建的第一条铁路京张铁路：1905年10月修建的京张铁路，是在我国杰出的爱国工程师詹天佑的主持下，全部用中国人民自己的智慧和才能建成的。京张铁路南起北京丰台，北至张家口，全长201公里，采用1435毫米标准轨距，通过四条隧道，其中八达岭
19、隧道长达1092米。为了保证列车能安全越过山陵，在詹天佑主持下，设计成“人”字形爬坡路线。,爱国工程师詹天佑 （1861-1919）,詹天佑（车下右起第三人） 京张线建成合影,京张铁路“人字形”路线,第1章 绪论,1.3 旧中国铁路的建设与发展,38,人物简介：詹天佑（1861年4月26日1919年4月24日），字眷诚，号达朝，中国近代铁路工程专家。汉族，祖籍江西婺源，生于广东南海。12岁留学美国，18岁考入耶鲁大学土木工程系，专习铁路工程；19051909年主持修建我国自建的第一条铁路京张铁路；创造“中部凿井法”和“人”字形线路，震惊中外；在筹划修建沪嘉、洛潼、津芦、锦州、新易、潮汕、粤汉等
20、铁路中，成绩斐然。著有铁路名词表、京张铁路工程纪略等；有“中国铁路之父”“中国近代工程之父”之称。詹天佑这一生最大贡献，就是在于他成功地修筑了京张铁路。 1905年，他担任京张(北京张家口）铁路总工程师。这条路穿过八达岭，全长201公里，工程之艰巨为他处所未有。,第1章 绪论,1.3 旧中国铁路的建设与发展,39,第1章 绪论,1.3 旧中国铁路的建设与发展,今天，我们乘火车去八达岭，过青龙桥车站，可以看到一座铜像，就是詹天佑。许多到中国来游览的外宾，看到詹天佑留下的伟大工程，都赞叹不已。交大：詹天佑像，天佑路,40,19世纪末侵占中国的资本主义国家主要有沙俄、英国、德国、法国和日本等。他们为
21、了掠夺和控制中国，把修筑铁路作为争夺的交点。在此时期，列强争相在他们控制的中国领土的势力范围内修筑铁路，其中最著名的有： （1）中东铁路：沙俄占据东北时修筑的，沙俄在沿线享有采煤权、水运权、伐木权、驻兵权和司法权等。,沙俄修筑的中东铁路路线图,中东铁路建设历史,第1章 绪论,1.3 旧中国铁路的建设与发展,41,（2）胶济铁路：德国控制山东半岛，修筑胶济铁路。胶济铁路货源 充 足 ，投入运营后很快赢利，同时兼营煤矿、电报业等，德国 从中获 得巨大的财政收入。,德国修筑的胶济铁路路线图,胶济铁路承载齐鲁百年荣辱史,第1章 绪论,1.3 旧中国铁路的建设与发展,42,（3）九广铁路：英国侵占香港后
22、所修建。铁路修成后，广东也逐步成为英国的势力范围。,英国人修筑的九广铁路,英国工程师对九广铁路进行实地勘察,第1章 绪论,1.3 旧中国铁路的建设与发展,43,（4） 滇越铁路：法国在中越边境修筑滇越铁路中国段，采用法国轨距，为1米，亦称米轨铁路。,历经拜年沧桑的滇越铁路仍在发挥着重要作用如今它成为中国与南亚人文经济交流的重要通道。,第1章 绪论,1.3 旧中国铁路的建设与发展,44,第1章 绪论,1.3 旧中国铁路的建设与发展,（5）日本帝国主义在侵华期间，利用从中国搜刮来的巨额资财，威逼中国劳工，在东北三省和热河省修建5700公里铁路，在华北、华中和华南等沦陷区修建900公里铁路。日本靠这
23、些铁路对中国进行侵略和掠夺！,45,总之，旧中国铁路具有浓厚的半封建半殖民地的色彩。不仅铁路的分布极其不均衡、极其不合理，而且技术设备落后，主要表现为少、偏、低三大特点： 少铁路修建的历程太少。（从1876年至1949年70多年来，总共只有2.1万公里（不包括台湾省），新中国成立前夕能够维持通车的线路只有1.1万多公里。通信信号设备少得可怜，能用的机车不过1700多台，车辆（箱）也只有3万多辆。） 偏铁路分布不均衡。 低铁路线路和技术装备的质量差、标准低。,第1章 绪论,1.3 旧中国铁路的建设与发展,46,1949年至今，除修复战争破坏和对既有铁路进行大规模的技术改造外，我国还规划设计了新线
24、的建设。特别是进入21世纪，我国铁路建设取得了举世瞩目的大发展，截止2014年，全国铁路运营里程突破10万公里，预计到2020年全国铁路运营里程将达12万公里以上。,中长期铁路网规划调整方案示意图,第1章 绪论,1.4 新中国铁路的建设与发展,47,（1）成渝铁路：新中国成立后建设的第一条铁路， 1952年建成通车，全长505公里，是我国自行设计、自行施工、使用自产材料修成的第一条千里干线。,成渝铁路,成渝铁路结束了“蜀道难 难于上青天”的历史局面,第1章 绪论,1.4 新中国铁路的建设与发展,48,（2）武汉长江大桥：长江上第一座铁路桥（上层为公路桥，下层为双线铁路桥），1957年建成通车，
25、全长1670余米，这座万里长江第一桥的修建为以后长江各处修建大桥积累了成功经验，培养造就了大批建桥骨干。,第1章 绪论,1.4 新中国铁路的建设与发展,49,（3）宝成铁路：中国的第一条电气化铁路，1958年建成通车，全长669km ，宝成电气化铁路的建成，拉开了中国铁路现代化建设的序幕。,第1章 绪论,1.4 新中国铁路的建设与发展,50,（4）成昆铁路：1970年建成通车，全长1096km，为人类在复杂山区建设高标准铁路创造了成功范例，堪称世界筑路史上的奇迹。,第1章 绪论,1.4 新中国铁路的建设与发展,51,（5）大秦铁路：第一条重载铁路，1992年建成，653km,第1章 绪论,1.
26、4 新中国铁路的建设与发展,52,（6）京九铁路：1996年建成，2553km，是投资最多、一次性建成双线线路最长的一项宏伟工程。,第1章 绪论,1.4 新中国铁路的建设与发展,53,（7）青藏铁路： 2006年建成，1142km,世界上海拔最高、线路最长的高原铁路，被誉为“天路”。,第1章 绪论,1.4 新中国铁路的建设与发展,54,（8）京津城际铁路：2008年建成，中国第一条拥有完全自主知识产权、具有世界一流水平的高速铁路，。,第1章 绪论,1.4 新中国铁路的建设与发展,55,四纵： 京沪、京港、京哈、杭福深,四横：青太、徐兰、沪昆、沪汉蓉,第1章 绪论,1.4 新中国铁路的建设与发展,56,当前，我国正处于铁路（尤其是高速、重载铁路）快速发展的时期，铁路建设、运营和养护工作需要大量的青年人才。 学好专业，热爱专业，你们将大有可为！,第1章 绪论,1.4 新中国铁路的建设与发展,
