第1章 铁道概论课程概述

第1章 铁道概论课程概述

1.1课程在专业中的地位、作用、培养目标

地位：“铁道概论”是铁路高等院校各专业开设的一门共同基础课,它为铁路各专业的学生学习铁路相关专业课提供必要的基础知识,可以也是一门铁路专业基础课.知识要求:该课程系统地又扼要地讲述铁路史、铁路运输业、铁路运输设备以及铁路运输工作的基本概念,基本原理及基本运用.

作用：1、了解铁路线路的基本知识；

2、能够区分铁路车辆和机车，并了解车辆和机车的组成；

3、了解铁路车站的分类及各种铁路车站所完成的运输任务；

4、了解铁路信号的通信的基本知识；

5、能够分辨铁路旅客运输、货物运输和行车组织的分别，识别列车运行图。

6、能够认识到铁路运输发展的动向，了解高速铁路和重载运输以及铁路动车组的发展情况。

培养目标：通过对铁道概论的学习，要求学生建立铁路运输整体概念；掌握铁路运营机制，树立铁路全局观念；了解铁路各专业（机、车、工、电、辆）之间的关系，确立本专业在整个铁路运输业中的地位和重要性，为后续课程的学习奠定基础。此外，通过一体化教学和现场教学激发学生的学习积极性，充分调动学生主观能动性，培养竞争和团结精神，树立学习本专业相关知识的兴趣。

1.2课程的主要内容

1.2.1铁路发展现状

从1876年修建第一条铁路到现在，中国铁路已经走过了130年的历史。

随着中国经济的快速发展，中国铁路的建设规模和技术水平不断提高。一个横贯东西、沟通南北、干支结合的具有相当规模的铁路运输网络已经形成并逐步趋于完善。中国铁路营业里程目前已达 76,580 km，列世界第三（美国、俄罗斯之后），亚洲第一。其中国家铁路63,342km，合资铁路

8,462km，地方铁路4,776km。

目前，中国铁路用占世界６％的营业里程完成了占世界２４％的换算周转量，换算密度为世界平均水平的４倍，是世界上最繁忙的铁路。中国铁路客货运量在国内运输市场占有份额分别达到35 % 和55 %左右。

近十几年来中国铁路在客运提速、货运重载、铁路信息化和建立行车安全保障体系等方面取得重大发展，线路结构进一步优化。复线里程25,566km，复线率 33. 4 %。电气化铁路里程21,604 km，电气化率28.

2 %。提速线路里程16,500 km，占营业总里程21.6 %。

1.2.2铁路运输设备

铁路是一个综合性的庞大工交企业。为了完成客货运输任务，必须拥有各种运输设备。要有基本的线路和沿线的各类车站。运行的机车和

各种类型的车辆。要有铁路信号和通信设备。这个都是铁路完成运输任务的物质基础。

铁路线路是机车车辆和列车运行的基础。它直接承受机车车辆轮对传来的压力，为了保证列车能按规定的最高速度安全、平稳不间断地运行，使铁路运输部门能够质量完好地完成运输任务，铁路线路必须经常保持完好状态。铁路线路是路基、桥隧建筑物和轨道组成的一个整体工程结构。为了造一条好的线路，从勘探到设计和建造，从路基到轨道，要做大量的工作。

车辆是用来运送旅客和货物的。一般没有动力装置，把车辆挂成列，由机车牵引前进。车辆分为客车和货车两大类。客车和货车又有很多分类。虽然种类很多，但是结构大致相似。一般由车体、行走部、车钩缓冲装置、制动装置和车辆内部设备等五个基本部分组成。车辆要前进，要由机车来提供牵引动力，沿钢轨运行。一般把机车分为蒸汽机车，内燃机车和电力机车三种。最新技术是电力机车。有意思的是它本身没有原动力，依靠外部供电系统提供电力，通过牵引电动机驱动列车前进。采用电力机车牵引的铁路称为电气化铁路。它由牵引供电系统和电力机车两部分组成。牵引供电系统主要包括牵引变电所和接触网两部分。牵引供电所的任务是将电力系统高压输电线输送来的110千伏（或220千伏）的三相交流电，改变成不低于25千伏的单相交流电后，向它的邻近区间和所在站场线路的接触网送电，保证可靠而又不间断地向接触网供电。牵引供电所里，主要设有主变压器、电压互感器、电流互感器、高压断路器、高压隔离开关以及避雷器等电气设备。为保证安全可靠供电，使各种电气设备正常运行，还装有各种控制、测量、监视仪表和继电保护装置等。我国电气化铁路采用的是单边供电，和AT供电方式。电力机车主要由车体、车底架、行走部、车钩缓冲装置及制动装置和一整套电气设备等组成。机车的定期检修和日常维护，由机务段完成。

人有家，机车也是。机车的“家”就是车站。车站既是铁路办理客、货运输的基地，又是铁路系统的一个基层生产单位。既负责客货，也负责列车运行工作。为了完成任务，车站设有各项技术设备，配备各种专业的工作人员。

列车司机开车，和一般司机不一样，他只认信号。铁路信号设备是铁路信号、车站连锁、区间闭塞等设备的总称。是指挥列车运行、组织

铁路运输生产和铁路业务联络而迅速、准确地传输各种信息的通信系统的总称。铁路信号向有关行车和调车人员发出指示和命令，包括听觉信号和视觉信号两大类。车站连锁设备用于保证站内行车与调车工作的安全，并提高车站的通过能力。区间闭塞设备用于保证列车在区间内运行的安全并提高区间的通过能力。这些信号设备对铁路安全生产，列车高效运行，稳定运行起了重要作用。

1.2.3运输工作组织

铁路运输工作包括货运工作，客运工作和行车组织工作三个方面。一般来说，凡是处理有关旅客、行李和包裹等方面的工作属于客运工作范围；凡是处理有关货物，以及铁路和托运人、收货人关系方面的工作，属于货运工作范围；而处理运输工程中有关机车、车辆和列车的工作，则属于行车组织工作范围。以上三方面都属于铁路运输工作的范围。

生活中大家最熟悉的就是客运。为了做好客运工作，铁路部门要做大量工作。根据旅客旅行情况，编好车组，安排好行程路线，分好列车级别，分配好车票数量，同时做好行李和包裹的运送。管理好客运站等机构以及广播等辅助工作，做好内部管理工作。这些工作都是客运工作必须做到的。货物运输和客运稍有不同。铁路货物运输计划是根据国民经济各部门的生产计划、供应计划和销售计划进行编制的。不仅体现了国家的运输任务，而且也是铁路制定和实施各项计划，实行计划管理的重要依据。准备运送的货物根据托运人托运货物的数量、性质、状态等条件，铁路货物运输种类分为整车、零担和集装箱三种。危险货物运输另外有特殊规定。这些大大小小的货物在货运站和货场经过技术设备处理后，在货运信息管理系统控制下，运到各自的目的地。一点失误都会造成不好的结果。为了更好利用资源，安全生产，铁路行车组织工作就非常重要。标准的流程，良好的规划，制度化的日常管理和信息系统的使用都是其中的总要环节。通过对这些东西的了解，我对铁路部门工作有了新的认识。

铁路是个系统的组织。如果出现问题。都是大问题。铁路安全是运输生产效率和效益的前提和保证，有了安全，运输生产才能有序进行，才会带来效率和效益。当生产与安全发生矛盾时，生产要服从安全。安全是相对的，不安全是决对的。铁路运输和其他部门一样，同样存在着

安全问题，但是有其特殊性。铁路安全问题复杂，长期存在，还具有非单一性。所以一个良好的运输安全保障系统很重要。铁路运输安全保障系统就是一个这样的系统。运用安全系统管理可以发现运输系统中的事故隐患，预测由于主客观原因引起运输系统危险的程度、设计和选用安全措施方案，制定安全目标，实行安全目标管理，组织实施安全防范举措，达到安全控制目的，对目标管理和措施效果进行分析和评价以及加强信息管理，进行反馈调控等。安全系统管理包括运输安全总体管理、运输安全重点管理，运输安全事后管理三个大的方面，三个方面都很重要。

1.2.4高速与重载技术

时速200-400公里之间的铁路，被称为高速铁路。高速铁路技术是当今世界铁路的一项重大技术成就，它集中反映了一个国家铁路牵引动力、线路结构、高速运行控制、高速运输组织和经营管理等方面的技术进步，也体现了一个国家的科技和工业水平。

从20世纪开始，德国、法国和日本等国都开展了大量的有关高速列车的理论研究和实验工作。此后，高速列车进入高速发展时期，新的高速铁路不断出现，不断刷新纪录。目前有如本、法国、德国和英国几种模式。

高速铁路是高新技术在铁路上的集中反映，它使交通运输结构发生巨大变化，克服了普通铁路速度较低的不足，与公路和航空比有明显的优势。得益于此，高速列车也成为一种具有竞争力的现代交通工具，是解决大通道上大量旅客快速输送问题的最有效途径，已经成为世界各国铁路的普遍发展趋势。

相对普通铁路，高速铁路在线路和车站以及车辆上有很大不同，在运输组织上也有很大差异。我国在这方面进行了很好的尝试。磁悬浮列车投入使用是我国运输史上的一件大事。高速铁路研究工作也是如火如荼。

与高速客车同时进行的，是铁路重载运输的尝试。所谓重载，是指年运量为2000万吨的线路、单元或组合列车达到或超过5000吨、车列中车辆轴重为25吨，具备以上条件之中两个的，可视为重载。根据各国铁路运营条件和技术装备水平的不同，重载列车的运输方式大致可归纳为三种类型：整列式重载列车、组合式重载列车和单元式重载列车。

世界上开展重载运输的国家只有澳大利亚、加拿大、中国、南非、美国、俄罗斯、巴西等国土幅员辽阔、资源丰富、铁路较为发达、大宗货物运输较多的国家。

早在1990年，我国铁路史上编组最长的万吨重载货运列车试开成功。这趟重载货运列车由120辆国产C63运煤敞车和8辆辅助试验车组成，长达1700米，列车牵引总重10698吨，当时，堪称“铁路之最”。2004年12月大秦铁路上一列2万吨的重载货运列车试运成功，标志我国重载运输已经跨入世界铁路的先进行列。从表面上来看重载列车不过是比一般货运列车更长一些，更重一些，实际上并不那么简单。它牵扯到许多技术问题，诸如：大功率机车、新型货车及制动装置、通信信号、供电装备、接触网检测、重轨线路、运输组织、列车同步操纵、列车动力学研究和编组站自动化技术等。

开行重载列车是提高铁路运输能力的主要途径之一，因为铁路运输能力是不能贮存的，必须充分利用时间和空间，同时还要最大限度地利用它。发展铁路重载运输，除了各方＜面要协调配合之外，还要对我国铁路传统运输模式进行更大改革，重载运输无疑是铁路发展的方向之一。

1.2.5铁道概论课程意义

《铁道概论》是铁路高等院校各专业开设的一门共同基础课，它为铁路各专业的学生学习铁路相关专业课提供必要的基础知识，也是一门铁路专业基础课。

通过《铁道概论》课程，学生收集整理资料，上传并丰富世界大学城空间，该空间平台系统又扼要地讲述铁路史、铁路运输业、铁路运输设备以及铁路运输工作的基本概念，基本原理及基本运用。

一方面为学生学习后续课程提供必要的基础知识；另一方面也为学生充分了解铁路运输现状和发展趋势、借此开拓眼界和思路，及时地去努力学习和掌握新的铁路运输设备的新知识、新技术。

1.3传统教学的弊端

在传统的教学中，教师负责教，学生负责学，教学就是教师对学生

单向的“培养”活动，它表现为：一是以教为中心，学围绕教转。教师是知识的占有者和传授者，对于求知的学生来说，教师就是知识宝库，是活的教科书，是有学问的人，没有教师对知识的传授，学生就无法学到知识。所以教师是课堂的主宰者，所谓教学就是教师将自己拥有的知识传授给学生。教学关系成为：我讲，你听；我问，你答；我写，你抄；我给，你收。在这样的课堂上，“双边活动”变成了“单边活动”，教代替了学，学生是被教会，而不是自己学会，更不用说会学了。二是以教为基础，先教后学。学生只能跟着教师学，复制教师讲授的内容。先教后学，教了再学，教多少、学多少，怎么教、怎么学，不教不学。教支配、控制学，学无条件地服从于教，教学由共同体变成了单一体，学的独立性、独立品格丧失了，教也走向了其反面，最终成为遏制学的“力量”。教师越教，学生越不会学、越不爱学。总之，传统教学只是教与学两方面的机械叠加。

1.4进行信息化教学的必要性和意义

1.4.1 信息化教学有利于教师备课

互联网的普及为广大教师利用网上资源进行协同备课提供了便利的条件。信息化教学集声音、图像、视频、动画等内容于一体，既能充分调动学生参与性、增加学生的可选择性，又能体现因材施教原则，使一些抽象、难懂、枯燥的理论变得具体、形象、生动，从而易于学生理解和接受，给传统的教学注入了新的生机和活力，增强了教学的趣味性、实效性。信息化教学还丰富了教学内容，拓宽了学生视野。

1.4.2 信息化教学有利于提高学生自主性学习能力

信息化教学主要是借助网络环境提供的技术条件，彻底摒弃“满堂灌”的教学模式。网络平台具有开放性和多样性的教学资源，能为学生提供丰富的、大量详实的网络在线资源。在这个网络信息环境中，学生可以根据自己的知识、能力、层次，去选择自己所需要的学习内容，解决了学生“学什么”或“学多少”的问题，克服了学生“吃不饱”或“吃不了”的弊端。一定程度上激发了学生探究知识的热情。学生不再是被动的接受知识，信息化教学把获取知识的主动权还给了学生。让学生根据自己的实际情况调整学习进度，从而有利于学生的个性化综合发展。信息化教学充分地实现以学生为主体，教师为主导的教学思想，

真正改变传统教学中以教师为中心和课本为中心的教学模式，这样一个环境有利于推进“应试教育”向“素质教育”转化的进程。

1.4.3信息化教学方式与传统教学方式的结合

随着我国教学信息化进程的推进以及信息化教学技术的不断发展，信息化教学越来越能满足教学的需要而将会成为一种主流的教学方式。从现在各个教育领域普及多媒体教学可以看出，信息化教学的开展给学校教学带来了翻天覆地的变化。但由于各地区、各乡镇经济水平的差异，信息化教学还没有完全普及与落实。因此我们并不能完全否定传统课堂教学的特点，传统的课堂教学模式有利于教师主导作用的发挥，更重要的是教师与学生之间的人际交流对学生成长所起的作用，则远远超出了课堂教学的本身。所以我们更应注重教学的优化设计，寻求课堂教学和信息化教学的最佳结合点，努力培养符合社会发展的综合型人才。

1.4.4信息化教学排除了时间与空间的限制

在传统的课堂教学模式中采用的都是班级授课制，教师在固定的一个时间和地点进行教学。学生的学习受时间和地点的限制，而在信息化教学模式（网络自主学习平台）下，所有教学内容始终在线，学生可以根据自己的实际情况选择任何时间，任何地点进行自主学习，与传统教学相比，学生可以利用的时间多了，可以进行学习场所的范围也扩大了。只要能联网络，学生就可以随时随地的进行学习。这样不仅能使学生自主地学习，而且大大丰富和充实课余生活同时也提高了教学质量。

众所周知，21世纪是一个信息时代，信息技术的飞速发展，不仅深刻地影响到着人类的生活方式和工作方式，而且深刻地改变人类的教育方式、学习方式乃至思维方式。而对于信息化教学，在表现形式上具有新颖性、艺术性、趣味性等特征，并能以一种全新的、图文并茂、声形辉映、生动逼真的形式再现。充分发挥信息化教学的优势，能为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具，有利于开阔学生的知识眼界，启迪学生的形象思维，增强学生的理解记忆，激发学生的学习热情及改善学生的认知方法，大大提高学习的效率。因此，信息化教学是我们中小学教师工作的重心。但基于各地区经济水平的差异，信息化教育的普及还有待提高与进一步的完善。而校园网络是实行信息化教学的最主要的方式之一。因此，我们要依托校园网络，综合利用各种教学方式，充分发挥信息化教学的特点，以获得最佳的教学效果。

1.5如何进行信息化教学改革

1.5.1信息教育+信息化教育

信息教育应该与信息化教育相结合，也就是在进行信息科技教育时，不要过分注重学科的知识性学习，而应该关心如何应用信息技术工具来解决问题，特别是要把信息技术的学习与学科教学相结合，让学生把技术作为获取和加工信息、为解决问题而服务的工具。

1.5.2人脑+电脑

人脑与电脑应该协调作用，实现功能互补。电脑具有信息处理速度快和记忆容量大的特点，可以极大地减轻人们在信息记忆和简单性加工方面的负担；因此人们可以把脑力集中于研究复杂问题的解决方法上。在教育上，我们应该特别注意改革教学方法，从单纯教知识转变为注重教方法，从学习解决结构化问题到解决半结构化问题。

1.5.3左脑+右脑

有人批评目前的大多数学校是左脑型学校，因为目前的教育方法以抽象性知识的灌输为主，比较适合于善于形式思维的左脑型学生。利用电脑多媒体技术，可以使抽象的知识形象化，使得那些右脑型学生更容易获益。

1.5.4创新+爱心

即使到了利用信息技术能够进行自动化教学的时候，教师的作用也丝毫不能减弱，他们可以用更多的精力来研究如何利用信息技术支持创新教育方面和情感教育方面，教师对于学生的爱心是成功教育的重要因素。教育信息化能否帮助教师减轻工作负担，使他们能够把更多的精力投入情感教育？目前看来不能，因为教师必须首先学会如何在教学中应用信息技术，进行信息化教学资源的开发。一种可行的办法是鼓励资源共享，让他们懂得如何利用现有的资源，而不是搞大量的低水平重复性开发。

1.6本人所做部分

本人子课题为动车组制动技术，制动是列车安全运行的保障,制动技术是列车技术的重要组成部分。本书将针对CRH2型动车组制动机的原理进行具体分析。