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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