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1、轨道交通线路设计课程教学大纲一、课程基本信息英文名称Rai1Transit1ineDesign课程代码TRTR2008课程性质专业必修课程授课对象交通运输专业学分2学时42,其中讲课36,实验6。主讲教师杨昌锦修订日期指定教材易思蓉,铁路选线设计(第四版),西南交通大学出版社,2017年2月出版二、课程目标(一)总体目标:轨道交通线路设计是一门适用于交通运输领域的道路与铁道工程专业、交通土建工程和交通运输等专业的专业课程。本课程集总体决策性、实践性和知识性为一体,系统阐述这些学科体系中选线设计的基本理论、方法和技能。通过本课程的学习,学生掌握铁路定线的基本方法和技术,掌握中间站设计方法,了解重
2、载运输与高速铁路线路设计特点,掌握综合利用多专业领域知识分析选线问题的基本方法,培养学生具有从事铁路选线设计的初步能力。使学生熟悉铁路工程选线设计的基本工作内容,获得从事铁路工程规划及勘测设计方面的基本知识,为从事交通土建工程、交通运输工作奠定基础0(二)课程目标:课程目标1:掌握铁路发展各个时期的基本情况,及其当时的社会背景,科技发展,社会进步等因素的相互影响,具备从宏观角度思考铁路发展脉络。特别是中国近现代的铁路发展概况与国家社会、经济的相关性。逐渐培养学生的整体分析能力,以历史的视角分析社会的进步,铁路的发展趋势。课程目标2:掌握列车运行牵引力产生的机理,基本阻力、附加阻力(曲线附加阻力
3、、隧道附加阻力和坡道附加阻力)产生的原因及其计算方法,制动力及其各种制动方式的特点。掌握根据列车运动功能关系推导的列车运动方程式,以及运行速度,运行时间和运行距离的精确积分方法,以及粗略的数值积分方法和均衡速度法。掌握牵引质量、牵引净载和牵引辆数的计算。课程目标3:掌握铁路选线设计基本的规范要求进行线路的平面和纵断面设计,包括桥涵、隧道、路基地段及站坪的平纵断面设计及其要求。能根据给定地区范围的地形图进行合理绘制铁路线路平面图和详细的纵断面图,详细计算线路的各项技术参数。课程目标4:掌握新线基本的定线方法,主要自然条件下的定线原则。掌握桥涵、隧道及道口地段的定线问题。掌握会让站、越行站、中间站
4、、区段站和编组站与枢纽站设计的基本要求及要点。掌握简单的经济技术评价方法对方案进行综合评价比较。同时掌握对既有线改建及第二线设计的基本要求。()课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求2、毕业要求3、毕业要求6、毕业要求7、毕业要求9和毕业要求IOo毕业要求观测点2-3:能认识到解决交通运输工程问题有多种方案可选择,会通过文献研究寻求可替代的解决方案。毕业要求观测点3-1:掌握交通运输规划、设计和运营管理各阶段的基本方法和技术,了解影响交通运输工程各阶段目标和技术方案的各种因素。毕业要求观测点3-4:在交通运输系统设计中能够考虑安全、健康、法律、文化及环境等制约因
5、素。毕业要求观测点67:了解交通运输专业相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规,理解不同社会文化对交通运输工程活动的影响。毕业要求观测点7-2:能够站在环境保护和可持续发展的角度思考交通运输工程实践的可持续性,评价交通运输项目全生命周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。毕业要求观测点9-2:能够在团队中独立或合作开展工作。毕业要求观测点107:能就交通运输专业问题,以口头、文稿、图表等方式,向业界同行和社会公众准确表达观点,回应质疑。表1课程目标与毕业要求的对应关系表业要求课程目A、毕业要求观测点2-3毕业要求观测点3-1毕业要求观测点3-4毕业要求观测点6-1毕业要求观测点7
6、-2毕业要求观测点9-2毕业要求观测点10-1课程目标1课程目标2课程目标37课程目标4-J表2:课程目标与课程内容的对应关系表课程目标对应课程内容课程目标1绪论、第一章、第四章、第五章、第六章、第七章、第八章课程目标2Ar-Ar*;弟草,弟二草课程目标3第二章、第三章、第四章课程目标4第四章、第五章,第六章,第七章,第八章三、教学内容3.1讲授内容第0章绪论1 .教学目标(1) 了解铁路的由来和发展概况;了解我国铁路发展概况。(2) 了解铁路运输的性质与特点。(3) 了解世界铁路的发展趋势。(4)熟悉铁路选线设计的基本任务和铁路基本建设程序。2 .教学重难点(1)理路发展社会、科技及经济间的
7、相互关系,深刻理解其历史脉络。(2)掌握我国铁路选线设计的基本任务和铁路基本建设程序。3 .教学内容(1)世界铁路的由来与发展。(2)中国铁路建设与规划。(3)世界高速铁路与重载运输的发展动态。(4)铁路总体设计。4 .教学方法课堂授课,课后复习5 .教学评价(1)能全面、总体把握世界铁路各个时期发展概况及其特点。(2)能深刻理解中国近现代铁路发展沿革及社会发展的相互影响因素。(3)能熟知铁路设计工作的发展过程、基本任务、基本建设程序和基本规范。第一章铁路能力与建设标准1教学目标(1) 了解客货运量的意义和运量调查的基本知识;(2)清楚列车运行图;熟悉铁路选线设计所需要的运量资料、铁路等级划分
8、与主要技术标准的概念;(3)掌握通过能力、输送能力的计算方法;(4)了解高速铁路通过运输能力和客运能力的估算。2 .教学重难点重点:(1)列车运行图的概念与绘制;(2)铁路通过能力和输送能力的计算方法;难点:对于铁路线路通过能力和输送能力的计算方法。3 .教学内容(1)铁路运量与设计年度;(2)铁路区间通过能力;(3)铁路输送能力:(4)高速铁路运输能力;(5)铁路等级与主要技术标准。4 .教学方法课堂授课,课后复习5 .教学评价能掌握铁路运量调查和估算方法能掌握线路设计所需的运输指标及计算能绘制列车运行图,掌握对区间通过能力的计算能掌握对铁路和高速铁路输送能力的计算对我国铁路等级及主要技术标
9、准有基本的了解第二章牵引计算6 .教学目标(1) 了解列车运动方程式的推导与应用;(2)熟悉作用在列车上的与列车运行方向平行的外力(机车牵引力、列车运行阻力和制动力)的概念及影响因素;(3)掌握列车运行阻力、制动力的概念及计算方法;(4)掌握牵引质量的计算方法及其限制条件;(5)熟悉合力曲线图的绘制及应用,了解均衡速度法;(6)掌握附加阻力换算坡度及加算坡度的概念及意义。7 .教学重难点重点:(1)对于作用在列车上的与列车运行方向平行的外力的掌握;(2)列车运行阻力及制动力的计算方法(3)牵引质量的计算及限制条件(4)附加阻力换算坡度及加算坡度的计算难点:(1)列车运行阻力(曲线、坡道和隧道空
10、气阻力的计算)(2)牵引质量的计算与检算8 .教学内容(1)作用于列车上的力;(2)列车运动方程式;(3)牵引质量计算与检算;(4)运行速度与运行时分。9 .教学方法课堂授课,课后复习10 教学评价能理解作用在列车上的牵引力、基本阻力、附加阻力及制动力的计算及其因素。能理解各型号机车的牵引特性曲线。能掌握列车运动状态及运动方程式的推导,掌握牵引质量计算及检算,能对运行速度和运行时分进行计算。能理解列车的单位合力曲线图及其应用。第三章线路平面和纵断面设计11 教学目标(1)了解铁路线路平面、纵断面设计的基本内容;通过平面纵断面略图了解线路各个组成部分,培养全局观念;(2)熟悉:线路平面、纵断面设
11、计的基本原则(3)掌握:线路平面和纵断面设计的基本方法,学会灵活运用铁路线路设计规范中的相关标准12 教学重难点重点:(1)曲线半径对工程和运营的影响;(2)最小曲线半径的选定;曲线半径的选用;(3)缓和曲线的概念及其缓和曲线长度的选取;(4)线路最大坡度的概念(包括限制坡度、分方向选择限制坡度、加力坡度);(5)限制坡度对工程和运营的影响,影响限制坡度选择的因素;(6)坡段长度与坡段连接的基本原理;竖曲线的计算;(7)最大坡度的折减。难点:(1)竖曲线的计算13 教学内容(1)线路平面和纵断面概述;(2)区间线路平面设计;(3)区间线路纵断面设计;(4)桥涵、隧道、路基地段的平纵断面设计;(
12、5)站坪的平面和纵断面设计;(6)线路平面图和详细纵断面图。14 教学方法课堂授课,课后复习15 教学评价能理解平面设计直线、曲线的基本要求,掌握区间线路平面设计能掌握区间线路的纵断面设计。能掌握桥涵、隧道和路基地段的平纵断面设计的规范要求能掌握站坪的平面和纵断面设计第四章铁路选线16 教学目标(1) 了解线路走向选择的基本原理及其影响因素;(2) 了解主要自然条件下的定线原则;(3) 了解桥、隧、路基地段定线的基本问题;(4) 了解车站分布的基本原理;(5)掌握定线的基本方法;(6) 了解计算辅助选线设计的方法。2 .教学重难点重点:(1)定线的基本方法;(2)紧坡地段与缓坡地段定线原则及方
13、法。难点:(1)定线的基本方法。3 .教学内容(1)铁路选线的基本原则;(2)走向选择;(3)接轨方案的选择;(4)车站分布与选址;(5)定线的基本方法;(6)主要自然条件下的定线;(7)复杂地质条件下的定线;(8)桥涵、隧道及与道路交叉地段的定线问题;(9)铁路环境选线;(10)计算机辅助选线设计。4 .教学方法课堂授课,课后复习。5 .教学评价能理解铁路定线的基本原则及影响因素;能掌握主要地质条件(平原、丘陵、河谷、越岭)定线的基本方法;能理解在一些特定地质环境条件(滑坡、岩堆、泥石流、冲沟、喀斯特、沼泽、永冻地区、沙漠、高烈度地震及水库地区)下的定线方法;能理解桥涵、隧道及与道路交叉地段
14、的定线问题;能理解环境选线的各种环境相关问题。第五章方案技术经济比较6 .教学目标(1)了解方案技术经济比较的任务、指标,方案分类和方案技术经济比较简要过程;(2)熟悉方案技术经济评价的指标;(3)掌握常用经济评价方法。7 .教学重难点重点:(1)进行经济比较的投资和运输支出等基础数据获取或计算;(2)掌握各种方案的经济评价方法。难点:(1)掌握各种方案的经济评价方法。8 .教学内容(1)概述;(2)经济比较的基础数据;(3)方案的经济评价方法;(4)方案的综合评价。9 .教学方法课堂授课,课后复习。10 教学评价能理解方案技术经济比选的各指标、比选方案的分类;能掌握经济比选的投资分类及运输支出及相应简单计算。第六章车站设计1教学目标(1)了解会让站、越行站、区段站、编组站和枢纽的意义和工作内容;(2)熟悉中间站站型布置;(3)掌握中间站的设计方法;(4)熟悉编组站驼峰设备。11 教学重难点重点:(1)中间站的基本图式;(2)中间站股道、道岔编号方法:(3)到发线有效长、股道全长、铺轨长度的含义。难点:(1)中间站的平面计算图式。12 教学内容(1)会让站和越行站;(2)中间站设计;(3)区段站设计概要;(4)编组站与枢纽站概述;(5)高速车站