高寒山区21‰~25‰坡道铁路列车下坡限速问题研究
摘要：列车在高寒山区行驶，相比较于平原轨道更容易发生危险，尤其是在长大坡道行驶，因此为了列车的行驶安全，必须对列车的行驶速度进行严格的控制，下坡限速也就格外重要。现行的TG/01A-2017《铁路技术管理规程》(普速铁路部分)（以下简称《技规）第261条规定了0~20‰坡道的下坡限速，但是对于超过20‰的坡道,仅仅规定其列车的限速由铁路局根据实际试验确定[1]。但是在西南高寒地区有不少坡道坡度超过20‰，西南的川藏铁路常采用25.5‰25‰的长大坡道，同时受到恶劣的气候影响，实际的运行条件更加严苛，对列车影响较大，因此有必要对西南高寒山区的长大坡道的列车下坡限速进行研究。本论文将以21‰~25‰的长大坡道为例，不考虑其他的相关因素,理论上计算货物列车采用DF4内燃机车的情况下，研究列车的粘着力与制动力的关系、空气制动的影响等,计算出不同的制动距离对应的下坡限速。为合理布置车站、计算区间通过能力来提供依据,以指导铁路线路的设计工作。
正文：
第一章研究25‰坡道铁路列车下坡限速的意义
1.1川藏铁路（雅安至新都桥段）坡度分布
表1-1.各区间站间距及区间最大坡度表
如上表所示，川藏铁路（雅安至新都桥段）各区间最大坡度均已超过了20‰，而其中25‰~25.5‰最大坡度的坡道长达几十千米，由此可见川藏铁路坡度超过20‰长大坡道的出现率比较高，这个长大坡道的比重较于平原明显高许多，这也是因为西南山区地势的影响，西南山区道路崎岖、地势高低不平，不过我国铁路发展快速，许多地方都建设了铁路，给西南山区的经济文化带来了巨大的收益，但这也给了在西南山区行驶的司机们一个考验，司机在长大坡道行驶时，受到坡度的影响可能会发生制动失效、列车倾覆、速度失控等一系列危险，这就跟需要我们对西南山区的列车行驶安全给到足够的重视，毕竟一旦司机在坡道上发生危险意外那将会是巨大的损失，如果没有给司机制定下坡限速，就很有可能在长大坡道上发生危险，安全在铁路运输过程中是重中之重，无可替代。我们要清醒地认识到铁路的行驶安全和生产效率是相辅相成的两个元素，我们无法舍弃安全追求生产效率。铁路安全是生产效率的基础、保证和前提，生产工作效率蕴含在安全之中，提高安全性也是为了提高生产效率，假如铁路没有了安全，那么生产效率也就如同无根之萍。没有足够的安全，一旦铁路发生了严重的事故，这就会导致乘客将失去宝贵的生命，社会的劳动成果也将荡然无存，使得铁路运输的具体劳动意义无效化。而且山区铁路一旦发生意外就很可能就是大事故，而且没有下坡限速，司机没有具体的参考速度，下坡时过于谨慎也难免影响其行进速率从而难以充分发挥铁路的运输能力，并且为了防止在陡长的坡道上发生倾覆，下坡限速的很有必要的。表中各区间最大坡度没有超过25.5‰的，因此21~‰25‰坡度的最大限速还是具有较大参考价值的。随着我国西部高速铁路建设,部分穿越艰险山区的线路,最大坡度突破至20‰以上[2],并存在连续长大坡道,特别是西(安)成(都)高铁翻越秦岭存在连续45km的25‰足坡地段[3]。这两个论文所研究的结果与表1-1展示的信息不谋而合，可见21‰~25‰坡度的坡道的下坡限速在西南山区具有一定的普遍意义，在对西南高寒山区的许多情形下都能具有参考价值，可以在司机驾驶列车行驶在西南山区时提供安全上的帮助，中国西南山区经济的命脉就是这铁路运输，它能够运输旅客和物资，实现资源的周转，给西南山区的生产、消费和分配提供便利，西南山区的铁路不仅仅能够满足西南人们的物质需求，更能够使得人们的旅游精神需求得到满足。
通过对重载铁路长大下坡道各影响因素分析,牵引质量、机车配置数量及配置形式对坡度影响最大；其次是制动限速、缓解速度对坡度影响较大；列车管压、列车管减压量对坡度影响相对较小[4]。综合考虑，当高铁线路的设计速度300km/h及以上时，长大坡道相关设置可维持原来的设计时的规范标准；高铁线路设计速度为250km/h时,为了安全起见，坡度为30‰的坡道长度建议不要超过4km,?坡度为25‰的坡道建议不要超过5km，而坡度为20‰的坡道则建议不要超过8km[5]。然而随着西部山区铁路建设，中国铁路建造技术的蓬勃发展，长大坡道的坡度不仅变大了而且长度也边长了，这在表1-1中也得到了充足的体现，相信不远的未来，中国铁路发展将会更好，超过20‰的长大坡道也会更多，但是在高速的发展下，铁路安全就变得更加重要，因为铁路一旦发生事故会给当地带来巨大的经济损失，还会阻碍铁路的发展，威胁人们的生命财产，尽管较大坡度的坡道给西南山区更多的地方输送到了物资，让更多的地区得到了发展，给他们带来更多的经济收益，能让列车到达以前到达不到的地方，但是这也让列车在山区运行带来了一定的风险，长大坡道较