铁路线路平面图和纵面图及通信勘察设计项目工作总结

铁路线路的平面和纵断面

一、铁路线路的平面及平面图

一条铁路线路在空间的位置是用它的线路中心线表示的。中心线点的位置是在路肩连线CD的中点O，如图2-1-2所示。

图2-1-2　铁路线路中心线点的位置

（一）铁路线路平面的组成要素

线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面；线路中心线（展直后）在垂直面上的投影，叫做铁路线路的纵断面。

从运营的观点来看，最理想的线路是既直又平的线路。但是天然地面情况复杂多变（有山、水、沙漠、森林、矿区、城镇等障碍物和建筑物），如果把铁路修得过于平直，就会造成工程数量和工程费用大，且工期长，这样既不经济，又不合理，有时也不现实。从工程的角度来看，铁路线路最好是随自然地形起伏变化，这样，既可以减少工程数量、降低造价，甚至可以缩短工期。但是这会给列车运营造成很大困难，甚至影响铁路行车的安全与平稳。

选定铁路线路的空间位置，应该综合考虑工程和运营的要求，通过方案比较，在满足运营基本要求的前提下，尽量减少工程量，降低造价。如某条铁路经过A、B、C三点（图2-1-3），如果把AB和BC分别用直线连接起来，那么在AB之间要建筑两座桥梁，在BC之间要开凿一座隧道。在工程上是不合理、不经济的，而应分别用折线ADB和BEC来代替。在折线的转角处，则用曲线来连接。因此，直线和曲线就成为线路平面的组成要素。

图2-1-3　铁路线路绕避地形障碍示意图

（二）曲线附加阻力与曲线半径

列车在线路上运行，总会受到各种阻力。阻力方向与列车运行方向相反。归纳起来，阻力主要有两大类。

1.基本阻力

基本阻力是指列车在空旷地段沿平、直轨道运行时所受到的阻力。包括车轴与轴承之间的摩擦阻力、轮轨之间的摩擦阻力，以及钢轨接头对车轮的撞击阻力等。基本阻力在列车运行时总是存在的。

2.附加阻力

附加阻力是列车在线路上运行时，除基本阻力外所受到的额外阻力。如坡道阻力、曲线阻力、起动阻力等。附加阻力随列车运行条件或线路平、纵断面情况而定。

线路平面上有了曲线（弯道）后，给列车运行造成阻力增大和限制列车速度等不良影响。列车通过曲线时，由于离心力的作用，使外侧车轮轮缘和外轨内侧的挤压摩擦增大；同时还由于曲线外轨长于内轨，内侧车轮在轨面上滚动时产生相对滑动，从而给运行中的列车造成一种附加阻力，称为曲线阻力。曲线阻力的大小，我国通常用下面的试验公式来计算，即：

式中　ω r——单位曲线阻力（牛/千牛），即列车每一吨重量所摊曲线附加阻力值；

R——曲线半径（米）；

600——根据试验数据得出的常数。

这一公式适用于曲线长度大于或等于列车长度的情况。从式中可知，曲线阻力与曲线半径成反比。曲线半径越小，曲线阻力越大，运营条件就越差，说明采用大半径曲线对列车运行的影响较小。而小半径曲线亦具有容易适应困难地形的优点，对工程条件有利。因此，在设计铁路线时必须根据铁路所允许的旅客列车的最高运行速度，由大到小合理的选用曲线半径。为了测设、施工和养护的方便，曲线半径一般应取50米、100米的整数倍，即12000米、10000米、8000米、7000米、6000米、5000米、4500米、4000米、3500米、3000米、2800米、2500米、2000米、1800米、1600米、1400米、1200米、1000米、800米、700米、600米、550米、500米、450米、400米、350米；特殊困难条件下，可采用上列半径间10米整数倍的曲线半径。为了保证线路的通过能力，并有一个良好的运营条件，还应对区间线路的最小曲线半径做具体规定。

列车在曲线上行驶速度越快，所产生的离心力也就越大，为保证列车运行安全、平稳和舒适，必须限制列车通过曲线时的速度。然而，曲线半径不同，允许通过曲线的最大速度也就不同。客货共线Ⅰ、Ⅱ级铁路区间线路最小曲线半径，见表2-1-2。

表2-1-2　客货共线Ⅰ、Ⅱ级铁路区间线路最小曲线半径

客运专线铁路区间线路最小曲线半径，见表2-1-3。

表2-1-3　客运专线铁路区间线路最小曲线半径

（三）圆曲线与缓和曲线

在平面图上，铁路曲线包括圆曲线和缓和曲线。在列车运行中不能从直线直接进入圆曲线，因此，在铁路线路上，直线和圆曲线也不是直接相连的，它们之间需要插入一段缓和曲线，缓和曲线是一段曲率连续变化的曲线。它通常设置在直线与圆曲线或不同半径圆曲线之间。缓和曲线能使列车安全、平顺、舒适地由直线过渡到圆曲线。缓和曲线设置位置，如图2-1-4所示。

图2-1-4　缓和曲线示意图

缓和曲线的作用：

1.在缓和曲线范围内，曲线半径由无限大渐变到等于它所衔接的圆曲线半径（或相反），从而使车辆产生的离心力逐渐增加（或减少），有利于行车平稳；

2.在缓和曲线范围内，外轨超高由零递增到需要的超高量（或相反），使向心力与离心力相配合；

3.当曲线半径小于350米，轨距需要加宽时，在缓和曲线范围内，可由标准轨距逐步加宽到圆曲线需要的加宽量（或相反）。

（四）铁路线路平面图

用一定比例尺，把线路中心线及其两侧的地面情况投影到水平面上，就是铁路线路平面图，如图2-1-5所示（见书末插页）。

线路平、纵断面图是铁路设计的基本文件。在各个设计阶段都要编制要求不同、用途不同的各种平面图。从书中的平面图上可以看到线路的中心线和里程标，以及沿线的车站、桥隧建筑物等的数量和位置；同时还可以看到用等高线（地面上高程相等各点的连线）表示的沿线地形和地物等情况。

二、铁路线路的纵断面及纵断面图

（一）铁路线路纵断面的组成要素

为了适应地面的起伏，线路上除了平道以外，还修成不同的坡道。因此，平道与坡道就成了线路纵断面的组成要素。

坡道的陡与缓常用坡度来表示。坡度是一段坡道两端点的高差h与水平距离L之比，如图2-1-6所示。坡道坡度的大小通常是用千分率来表示。

图2-1-6　坡度与坡道阻力示意图

式中　i——坡度值（‰）；

α——坡道段线路中心线与水平夹角（°）。

若L为2000米，h为8米，则AB坡道的坡度为4‰。

（二）坡道附加阻力

由于有了坡道，就给列车运行带来了不良的影响。列车在坡道上运行时，会受到一种由坡道引起的阻力，这一阻力称之为坡道附加阻力。从图2-1-6中可以看出，机车车辆所受的重力Q g （牛）可以分解为垂直于坡道的分力F 1 和平行于坡道的分力F 2 。前一个分力F 1 由轨道的反作用力所抵消，后一个分力F 2 就成为坡道附加阻力。

F 2=Q g·sinα≈Q gtanα=Q g·i‰（牛）

列车平均每单位质量所受到的坡道阻力，叫做单位坡道阻力（ω i ）。因此，

这就是说，机车车辆每单位质量，上坡时所受的单位坡道附加阻力（牛顿数），等于用千分率表示的这一坡道坡度数。

列车上坡时，单位坡道附加阻力规定为“＋”，而当下坡时，单位坡道附加阻力规定为“-”。

由上可见，坡度越大，列车上坡时坡道阻力也就越大，同一台机车（在列车运行速度相同的条件下）所能牵引的列车重量也就越小。

（三）限制坡度

每一铁路区段都是由许多平道和不同坡度的坡道组成的。坡道的坡度不同，它们对列车重量的影响也就不同。

在一个区段上，决定一台某一类型机车所能牵引的货物列车重量（最大值）的坡度，叫做限制坡度i x （‰）。在一般情况下，限制坡度的数值往往和区段内陡长上坡道的最大坡度值相当。

如果在坡道上又有曲线，那么这一坡道的坡道阻力值和曲线阻力值之和，不能大于该区段规定的限制坡度的阻力值，即：

i＋ω r≤i x

限制坡度的大小，影响一个区段甚至全铁路线的运输能力。限制坡度小，列车重量可以增加，运输能力就大，运营费用就越省。但限制坡度过小时，就不容易适应地面的天然起伏，特别是在地形变化很大的地段，使工程量增大，造价提高。因此，限制坡度的选定是一个很重要的问题，要经过仔细综合研究，才能得出合理结论。我国《铁路技术管理规程》规定的最大限制坡度的数值见表2-1-4。

表2-1-4　客货共线Ⅰ、Ⅱ级铁路区间线路最大限制坡度

在个别线路的越岭地段，由于地形障碍显著而集中，若仍采用表2-1-4所规定的限制坡度，实际上有困难或工程造价太高时，在经过详尽的技术经济比较后，允许采用最大限制坡度的加力牵引坡度。加力牵引坡度是指在大于限制坡度的坡道地段，为了统一全区段的列车重量标准，保证必要的线路通过能力，而进行多机牵引的坡度。内燃牵引的可用至25‰，电力牵引的可用至30‰。

（四）变坡点

平道与坡道、坡道与坡道的交点，叫做变坡点。列车经过变坡点时，由于坡度的突然变化，车钩内产生附加应力；坡度变化越大，附加应力越大，容易造成断钩事故。为了保证列车的运行安全和平稳，我国铁路规定，在Ⅰ、Ⅱ级线路上相邻坡段的坡度代数差大于3‰、Ⅲ级铁路大于4‰时，应以竖曲线连接。如图2-1-7所示。

图2-1-7　竖曲线示意图

竖曲线是纵断面上的圆曲线。竖曲线的半径，Ⅰ、Ⅱ级铁路为10000米，Ⅲ级铁路为5000米。根据铁道部《铁路200～250公里/小时既有线技术管理暂行办法》中规定，相邻坡段的坡度代数差大于1‰时，须设置圆曲线型竖曲线，竖曲线最小长度不宜小于25米。竖曲线半径不得小于15000米。

（五）铁路线路纵断面图

用一定的比例尺，把线路中心线（展直后）投影到垂直面上，并标明平面、纵断面各项有关资料的图纸，叫线路纵断面图，见图2-1-8。

铁路线路纵断面图的上部是图的部分，主要表明了线路中心线（即路肩设计标高的连线）、地面线、桥隧建筑物资料（包括桥梁、涵洞的孔径、类型、中心里程和隧道长度等）、车站资料（包括站名、车站中心里程和相邻车站间的距离）及其他有关情况。

铁路线路纵断面图的下部是表格部分，其中主要是路肩设计标高（在变坡点处和百米标、加标处都标出路肩设计标高）和设计坡度（每个坡段分别标出）。同时，用公里标、百米标和加标（在桥涵中心位置等必要地点都设置加标，并标明加标和前后百米标之间的距离）标明线路上各个坡段和设备的位置。此外，还有地面标高等。

图　2-1-8

图2-1-8　铁路线路纵断面图

在铁路线路纵断面图上，还附有线路平面情况，以便和线路纵断面情况相对照，看清线路平、纵断面的全貌。

铁路线路平面图和纵断面图是全面、正确反映线路主要技术条件的重要文件，无论在铁路的勘测设计阶段或指导施工阶段，以及铁路线路交付运营之后，仍需要使用的技术资料。

TOC \o "1-3" \h \z \u 1. 工作流程 1

2. 工作内容及要求 1

3. 工程实践 2

4. 实用工具 6

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工作流程

学习项目指导文件、搜集、分析现有网络资料

学习项目指导文件、搜集、分析现有网络资料

网络规划及仿真

现场勘察

设备安装设计

编制预算

编制设计文件

设计会审

设计批复

设计出版

设计会审通过

是

否

工作内容及要求

学习项目指导文件

领会指导文件关于项目的各项要求，如规划思路、规划范围、规划指标、规划要求达到的效果等。

搜集分析现网资料

掌握现网站点规模、站点分布、主设备参数（厂家、型号、设备性能）、业务发展情况、现有网络存在的问题。

网络规划及仿真

掌握规划目标网络的链路预算、最大覆盖半径、站间距及站高要求；

输入站点，网络仿真；

输出规划区域图层、站点布局图层、站点列表及工程参数。

现场勘查

调查清楚机房设备数量、型号、规格、布局、走线路由、定位新增设备位置、指北方向、绘制室内设备草图；

现场调查并绘制天面草图，包括指北方向、天面所在位置、天面形状及尺寸、女儿墙高度、现有线缆路由、现有天线安装位置、新增天线安装位置；

核实仿真工参是否适合现场条件，如果仿真工参不合适，反馈给规划人员修改仿真参数；

新建站点选址，规划位置如果不适合建站，反馈规划人员调整站点位置及工程参数。

工程实践

网络规划及仿真操作

链路预算

创建规划区域

无论做何种制式的网络规划，首先，和建设单位沟通好覆盖范围，如主城区、一般城区、县城，城区一般都有明显的区域边界，借助MAPINFO工具可以完成区域图层的创建和编辑，具体操作步骤如下：

第一步，文件-创建新表，出现如下对话框：

然后，点击创建按钮，出现如下对话框：

第二步，新建图层，增加1个图层名称字段就够用了，根据区域名称情况，可选择调整或不调整字段宽度，如果要调整字段宽度，更改宽度后面的值即可。

第三步，点击右键，增加城市地图图层，并且勾选规划区域图层编辑栏，如下图所示：

点击“确定”按钮。

第四步，调整区域样式，点击“确定”按钮，如下图所示：

第五步，开始绘制区域，给区域起名，绘制好的区域图层如下图所示：

如果需要设置环形规划区，如将城区设置为主城区和一般城区，一般城区为中空区域，如下操作：先把要挖掉的区域画出来，和原来的区域有重叠的，然后选中大的区域，右键，编辑对象(Object Edit)，设定目标(Set Target)，然后选中那个小的区域，这里注意的一点是，如果你选的不是小区域而是大区域的话，按住ctrl键，再选择，然后右键，编辑对象，选择擦除(E)那个选项，然后确定就可以了，最后把你画的那个小区域删除，这样就可以了。如下图：

布局站点及导出站点列表

第一步：导入现网物理站点资源；

第二步：根据目标网络建设规模、站间距等要求对现网站点进行筛选，筛除不需要站点。利用现网站点表新建一个新规划表，在在新规划表上增加一列控制列（用于标记不需要的站点）。

如下操作：新建表-使用表-在下拉菜单中选择要使用的现有表格-创建（目标网络规划站点表）

在目标网络规划站点表结构中增加一列控制列，如站点规划。

添加完控制列，复制全部现网站点到目标网络规划站点表，保存。接下来开始选点操作。把目标网络规划站点表改成可编辑、可选择状态，如下图：

选择不合适的站点，在站点规划栏，添加控制标记（n），重复该操作，将需要的站点都添加上标记，保存表。如下图：

如果需要新增站点，直接在目标规划站点表上，添加点，命名，填好经纬度等主要信息，保存表。也可以另外创建新表（最少包含站名、经度、纬度信息）添加站点，站名字段属性为文本型、经纬度字段属性为浮点型，再将站点及经纬度导出来，导出新表方法如下：首先，提取新增站点经纬度，表-更新列-选择要更新的表-选择要更新的列,如下图：

更新经度（值= CentroidX(obj)）

更新纬度（值= CentroidY(obj)）

更新完经纬度，导出表即可，表-转出，选择导出.txt格式文件即可。导出的站表就可以和现网站表整合到一起，一期完整的规划表就出来了。

共址站现场勘查

勘查流程

熟悉情况并制定工作计划

熟悉情况并制定工作计划

准备勘查资料及勘查工器具

现场勘查并确定初步设计方案

资料整理

设计施工图纸

查勘汇总及汇报

熟悉情况并制定工作计划

与建设单位开协调会沟通项目规模、目标

双方各确定联系协调人

与建设单位一起讨论制定出工作流程及日程表

准备勘查资料及勘查工器具

首先确定查勘内容，打印查勘计划表，打印查勘信息表，计划查勘路线，安排查勘车辆和查勘人员

准备查勘工具：相机、GPS、指北针、钢卷尺、电池、笔、查勘本、地图，测试手机（需要了解现网的情况下带）

最后对工器具的检查、调测，确定设备能正常使用

现场勘查并确定初步设计方案

新建基站站址确定

共址站室内查勘

进入机房前，在勘察记录表格里记录所选站址建筑物的地址信息

进入机房后，在勘察表格里记录建筑物的总层数、机房所在楼层，并结合室外天面草图画出建筑内机房所在位置的侧视图

在机房草图中标注机房的指北方向，机房长、宽、高（梁下净高），门、窗、立柱和主梁等的位置和尺寸；其他障碍物位置、尺寸

机房内设备区查勘：根据机房内现有设备的摆放图、走线图，在机房草图标注原有、本期新建设备（含蓄电池）摆放位置；机房内部是否需要加固需经有关土建部门核实

确定机房内走线架、馈线窗的位置和高度，在机房草图标注馈线窗位置尺寸、馈线窗使用情况

在机房草图标注原有、新建走线架的离地高度，走线架的路由，统计需新增或利旧走线架长度

了解机房内市电容量及市电引入的情况，对于新建站需明确市电容量和引入位置，并根据典型基站的电源容量判断是否需要市电增容，在机房草图标注引入点的位置和引入长度

了解机房内交、直流供电的情况，对于已有机房，在勘察表格中记录开关电源整流模块、空开、熔丝等使用情况，判断是否需要新增，并做好标记，拍照存档

了解机房内蓄电池、UPS、空调、通风系统情况，对于已有机房，在勘察表格中记录这些设备的一些参数，判断是否需要新增或替换，并现场拍照存档

了解传输系统情况，对于已有基站，需了解现有基站的传输情况，包括传输的方式、容量、路由和DDF端子板使用情况等

确定机房接地情况，对于租用机房，尽可能了解租用机房的接地点的信息，在机房草图中标注室内接地铜排安装位置、接地母线的接地位置、接地母线的长度

在机房时应从不同角度拍摄机房照片，必要时对局部特别情况（馈线窗、封洞板、室内接地铜排、走线架、馈线路由、原有设备和预安装设备位置）拍摄照片记录

共址站室外查勘

准确记录勘察时间、基站编号、名称、站型、经纬度、海拔、共址情况、区域类型等基本信息

准确记录新建塔桅类型、高度，并在天馈草图中准确标注塔桅与机房的相对位

如果是利旧塔桅，需要记录原有塔桅类型、归属、已用与可用平台高度、可用支架高度与方位角，并在天馈草图中标注利旧塔桅与机房的相对位置

记录本期工程所有天线（包括GPS天线）的安装位置、安装高度、方位角和下倾角

记录馈线的数量与长度、室外走线架的长度，并在天馈草图中标注室外走线架路由及馈线爬梯位置、馈线走线路由、馈线下爬与机房馈线入口洞的相对位置

初步了解大楼地网情况，提供给土建部门，以供参考

草图绘制，依照要求，绘制室外天馈草图，包括塔桅位置、馈线路由（室外走线架及爬梯）、共址塔桅、主要障碍物等，尺寸应尽可能详细，如屋顶的楼梯间、水箱、太阳能热水器、女儿墙等的位置及尺寸（含高度信息）、梁或承重墙的位置、机房的相对位置等

资料整理

整理现场填写的查勘表格、草图、照片

将查勘表格、草图拍成照片同查勘表格一起按站存档

填写查勘信息表

查勘汇总及汇报

在基站查勘过程中，需要对查勘情况进行汇总，并对相应的变化情况进行反馈

新建基站的站址经纬度、天线挂高、小区方向等变化情况需要及时反馈给仿真人员以确认站址是否合适

共址基站原站址信息错误、原站址不可用等情况也要及时反馈给规划人员，以便对原方案进行及时调整

基站查勘与规划仿真之间的反馈是一个长期的过程，需要建立一个固定可靠的沟通渠道

设计施工图纸

室内设备布放原则

需要布放的设备

BTS设备、传输设备、交流配电箱、开关电源、蓄电池组、ODF架（盒）、DDF架（盒） 、三相电源避雷箱、环境控制箱（含三种探头）、浪涌抑制器、空调、消防器材

先要了解设备的基本性质如：采用的是什么设备、有几个机柜、设备背后（侧面）是否需要维护，是光传输站还是微波站，采用几组电池组，各种设备的尺寸等

主要设备应放在中间，BTS机柜、开关电源、光传输架（含光端机、ODF架、DDF架）排成一直线。设备布置合理，开门能见到设备正面，但不能堵住门口。设备前面有1.2米（可根据实际情况调整，但要保证能开门并抽出板卡）的维护空间，后面留0.6米的维护空间（靠墙设备可以不留维护空间）

环境控制箱、交流配电箱、避雷箱靠门壁挂安装，挂高离地1.4米。配电箱应靠门挂墙安装，离门30～50cm

蓄电池组较重，考虑到承重方面的要求，应放在梁上或靠墙分开放置，两组蓄电池要靠近开关电源安装，直流线的长度要求小于7米

室内接地排靠近馈线洞，挂墙布放。室外接地排1个，设在外墙，靠近馈线洞

空调如果是挂壁式，尽量不放在电池或设备正上方，以防漏水损坏设备，同时也要考虑空调室外机的位置，尽量缩短冷凝管的长度。如果是新建机房，空调最好放在机房北侧或者东侧，避免阳光照射时间长，节省能源

设备放置考虑扩容的位置，在本期新增的设备旁边最好预留一个位置，做为以后扩容用

室内走线架安装原则

室内走线架架设高度根据机房高度等实际情况确定，一般要求架设高度离地2.3或2.4米,架设在设备正上方，走线架与设备前沿齐平。走线架宜架设在馈线洞的上方或下方

室内走线架根据设备布放位置确定架设方向及方式。每3m一段水平连接一次，在荷重较大的地方设吊挂件，对不能安装吊挂件的机房，需安装地面支撑架

馈线洞应根据基站机柜的放置来确定其位置，一般是侧对机柜且与设备成一直线。馈线洞尽量开在侧墙（外墙），尽量不要开在楼顶，以防漏水。馈线洞的位置还应考虑施工的方便性

从电池组到开关电源的直流走线要设置垂直走线架，垂直走线架长度一般为2米

有些走线在走线架较难安装或安装走线架太浪费的情况下可采用套管或走线槽的方式。如交流引入至交流配电箱这段走线

基站天面设计

画出完整详细的天面图，标明楼面所有设施（楼梯间、电梯房、水塔、空调冷凝器、微波天线、卫星天线、广告牌、女儿墙等对天线布放有影响的设施），确定建北方向，标明层高、楼高

根据站型设置，确定定向天线的方向及各小区的方位。相邻小区的最小夹角应大于90°

在确定天线安装位置前应先确定该基站定的是什么类型（极化方式）的天线

天线抱杆位置（长度）的确定，以考虑覆盖为主，但要尽量缩短电缆的长度。无女儿墙或女儿墙高度低于0.8米的天线抱杆应采用楼面安装。天线位置的确定应注意有无阻挡（广告牌、冷却塔等），必须经业主同意。若需建塔（增高架）等，建塔位置应由建筑专业确定

在选择支撑杆长度以及天线安装时应注意本身楼体及相邻楼体可能造成的阴影影响，另外还要考虑现在城市内楼顶的美化问题，根据业主要求、周围环境以及楼顶情况 等确定美化方式

不同小区天线间距大于1米，微波天线要定准方向和位置，微波天线和基站天线不要相互阻挡辐射方向

实用工具

下倾角计算