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第1章 列车运行概述 1

1.1 列车运行计算的相关问题 1

1.1.1 列车运行计算的研究内容与方法 1

1.1.2 列车运行计算的用途与特点 2

1.1.3 关于《列车牵引计算规程》 2

1.1.4 列车运行计算中采用的符号与主要量的单位 3

1.1.5 列车运行计算中常用的术语 3

1.2 城市轨道交通列车构造及技术参数 5

1.2.1 车辆型式及列车编组 5

1.2.2 车辆主要技术标准 5

1.2.3 列车运行交路 5

1.2.4 运营指标 6

1.2.5 全日开行计划 6

1.2.6 运用条件 7

1.2.7 载客量 8

1.2.8 列车质量表 8

1.2.9 牵引和制动性能 8

1.2.10 列车故障运行能力 8

1.2.11 车辆主要技术参数（实例） 9

1.3 城市轨道交通的线路简介 9

1.3.1 线路的平面与纵断面 9

1.3.2 线路的主要技术标准 10

1.3.3 线路纵断面 13

1.3.4 城市轨道交通的一般线路 14

1.3.5 平直道的概念 15

1.4 列车运行及运行控制简介 16

1.4.1 列车控制系统 17

1.4.2 列车在ATP控制下的运行 17

1.5 列车运行所受外力 19

第2章 地铁列车的牵引力及牵引特性 21

2.1 牵引力及其形成 21

2.1.1 牵引力的定义 21

2.1.2 牵引力的形成 21

2.1.3 牵引力的分类 22

2.2 粘着特性及粘着利用 23

2.2.1 粘着 23

2.2.2 粘着牵引力 24

2.2.3 计算粘着系数 24

2.2.4 提高粘着牵引力的措施 25

2.3 地铁电动车组的牵引特性 28

2.3.1 电动车组牵引特性的特点 28

2.3.2 电动车组的牵引特性曲线 29

2.3.3 牵引特性曲线及其计算 31

2.3.4 牵引特性曲线的直观作用 33

2.4 牵引力的计算标准和取值规定 34

2.4.1 牵引力的计算标准 34

2.4.2 多动车牵引力取值规定 36

第3章 列车运行阻力 37

3.1 列车运行中的受力 37

3.2 基本阻力 37

3.2.1 基本阻力的构成 38

3.2.2 基本阻力中各部分的比例 40

3.2.3 基本阻力的计算 40

3.3 附加阻力 41

3.3.1 坡道附加阻力 41

3.3.2 曲线附加阻力 43

3.3.3 隧道附加阻力 48

3.4 列车总阻力计算 48

3.4.1 列车的总运行阻力 48

3.4.2 列车的加算附加阻力与加算坡道 49

第4章 列车制动力 50

4.1 制动方式及制动力的形成 50

4.1.1 制动方式 50

4.1.2 制动力的形成 51

4.2 制动能力的计算 51

4.2.1 制动力 52

4.2.2 制动率 54

4.2.3 制动功率 54

4.2.4 制动减速度 56

4.2.5 制动力上升时间 58

4.2.6 闸瓦平均摩擦系数 59

第5章 列车运行计算原理 61

5.1 列车运行工况与纵向合力 61

5.1.1 列车运行的三种工况 61

5.1.2 单位合力及单位合力曲线 61

5.1.3 单位合力曲线的应用 63

5.2 列车运动方程及速度时分计算原理 65

5.2.1 列车运动的微分方程 65

5.2.2 时分计算基本公式 67

5.3 速度时分计算中的几种计算模型 69

5.3.1 单质点模型 69

5.3.2 均布质量模型 70

5.3.3 多质点模型 72

5.4 单质点模型中换坡点速度的计算 75

5.4.1 换坡点速度计算的试凑法 75

5.4.2 单质点法的换坡点直接求解方法 77

5.4.3 单质点法的换坡点迭代求解方法 78

5.4.4 三种换坡点速度算法比较实例 80

5.5 列车运行的各种速度限制 83

5.5.1 曲线限速 83

5.5.2 其他限速 83

5.6 起动加速性能计算 83

第6章 制动问题计算 85

6.1 制动距离的计算 85

6.1.1 制动V-S-T问题的基本算法——分析计算法 85

6.1.2 制动V-S-T问题的简化算法——等减速度法 86

6.1.3 制动空走距离与空走时间 86

6.1.4 制动基本命题（V-S-B）的分析计算 91

6.2 地铁列车进站制动试凑算法 92

6.2.1 地铁列车进站制动概述 92

6.2.2 地铁列车进站制动试凑算法 93

6.3 地铁列车进站制动变步长反向递推算法 96

6.3.1 地铁列车进站制动变步长反向递推简介 96

6.3.2 地铁列车进站制动反向递推算法原理 96

6.3.3 地铁列车进站制动反向递推算法 97

6.3.4 地铁列车进站制动反向递推算法实例计算 98

6.4 地铁列车运行距离与进站制动点并进的算法 99

6.4.1 地铁列车进站制动算法成立条件 99

6.4.2 地铁列车进站制动算法原理分析 99

6.4.3 地铁列车进站制动算法对比分析 101

第7章 地铁电动车组的牵引功率 102

7.1 地铁电动车组的加速度与剩余加速度 102

7.1.1 起动加速度、平均起动加速度 102

7.1.2 最大运行速度下的剩余加速度 103

7.2 牵引电机功率的确定 104

7.2.1 牵引功率与最大运行速度的关系 104

7.2.2 牵引功率与恒功率起始点速度的关系 107

7.3 地铁电动车组的功率重量比 108

7.4 地铁电动车组的动拖比 109

第8章 列车运行能耗计算 111

8.1 列车运行过程的能量分析 111

8.1.1 列车在平直道运行过程的能量变化关系 111

8.1.2 列车运行能耗指标 112

8.2 牵引过程的耗能计算 113

8.2.1 按牵引电机特性曲线计算 113

8.2.2 按功能转换原理计算 118

8.2.3 牵引过程中运行阻力消耗能量的单独计算 118

8.3 惰行过程的阻力功计算 119

8.4 制动过程的能量分析 120

8.4.1 制动过程列车初始动能 120

8.4.2 列车初始动能的转换关系 120

8.4.3 列车初始动能的计算 121

8.5 制动能的回收与存储 123

8.5.1 制动能的比例 123

8.5.2 制动能回收的仿真算例 123

第9章 列车运行相关的运用问题计算 126

9.1 制动粘着计算 126

9.1.1 制动粘着系数 126

9.1.2 粘着系数与减速度的关系 128

9.1.3 粘着系数与轮轨滑移率的关系 129

9.1.4 牵引粘着需求及制动粘着需求 130

9.2 停放制动力的计算 131

9.2.1 停放制动力的需求计算 131

9.2.2 停放制动力的安全余量 131

9.2.3 坡道下滑的验算 132

9.3 制动应用中的问题计算 132

9.3.1 制动限速问题的分析计算 132

9.3.2 制动减速度问题 138

9.4 地铁电动车组的故障运行能力分析计算 140

9.4.1 坡道起动能力计算 140

9.4.2 坡道运行速度 140

9.5 试车线最短长度计算 141

9.5.1 起动加速过程所需的最短距离 142

9.5.2 惰行过程所需的最短距离 144

9.5.3 制动过程所需的最短距离 146

9.6 技术速度与旅行速度的计算 147

9.6.1 技术速度 147

9.6.2 旅行速度 148

9.6.3 旅行速度的计算 149

9.6.4 站间距对旅行速度的影响 153

9.6.5 最大运行速度对旅行速度的影响 154

9.7 列车运行参数计算 154

9.7.1 列车周转时间 154

9.7.2 列车日均（日车）走行千米 155

9.7.3 全日列车总走行千米 155

9.8 列车配置数量的计算 156

9.8.1 运用列车数 156

9.8.2 在修车辆数 156

9.8.3 备用车辆数 157

9.9 列车编组计算 158

9.9.1 高峰时段开行列车对数 158

9.9.2 列车行车间隔 158

9.9.3 列车编组辆数 158

第10章 牵引计算方法的研究与进展 159

10.1 牵引计算的研究背景 159

10.1.1 人工计算和图解法发展阶段 159

10.1.2 单质点列车模型电算方法的发展阶段 160

10.1.3 精确电算方法——多质点列车模型的发展阶段 160

10.2 国内列车牵引计算的研究 161

10.2.1 国内牵引计算理论的研究 161

10.2.2 列车运行仿真的研究 162

10.2.3 列车运行模型的研究 163

10.2.4 列车优化操纵及节能运行的仿真研究 164

10.3 国外牵引计算研究情况 164

参考文献 165

附录 167

附录A城市快速轨道交通工程项目建设标准 167

附录B国内各大城市地铁车辆数据 172

附录C地铁线路纵断面实例 179

附录D车辆技术条件实例（B型车） 183

附录E工程项目中对牵引计算的要求 189