Bộ Giáo dục và Đào tạo
Trờng Đại học Giao thông vận tải
Phạm Sỹ Lợi Nghiên cứu lựa chọn hợp lý
các thông số kỹ thuật cơ bản của tuyến đờng sắt
cao tốc Và áP DụNG CHO TUYếN Đờng sắt hà nội - vinh
Luận án tiến sỹ kỹ thuật
Hà Nội - 2015
Bộ Giáo dục và Đào tạo
Trờng Đại học Giao thông vận tải
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất
kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận án
NCS. Phạm Sỹ Lợi LỜI CẢM ƠN
1.1.1. Đường sắt phổ thông 3
1.1.2. Đường sắt cận cao tốc 3
1.1.3. Đường sắt cao tốc 3
1.1.4. Thông số kỹ thuật cơ bản của tuyến đường sắt 3
1.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản và các quy định chung 3
1.2.1. Thông số kỹ thuật cơ bản của đường sắt phổ thông 3
1.2.2. Thông số kỹ thuật cơ bản của tuyến đường sắt cao tốc 4
1.2.2.1. Cơ sở xác định các TSKTCB của tuyến đường sắt cao tốc 4
1.2.2.2. Giới thiệu quy định về TSKTCB của 1 số nước 4
1.2.2.3. Đối với Việt Nam 6
1.2.2.4. TSKTCB của tuyến đường sắt cao tốc 7
1.3. Sự cần thiết phải lựa chọn hợp lý các TSKT trên tuyến đường sắt cao tốc 11
1.4. Lựa chọn TSKTCB trên tuyến đường sắt cao tốc 11
1.4.1. Phương pháp lựa chọn riêng biệt từng TSKTCB 11
1.4.1.1. Chọn tốc độ thiết kế (tốc độ mục tiêu) 11
1.4.1.2. Bán kính đường cong tròn tối thiểu (R
min
) 12
1.4.1.3. Độ dốc tối đa của chính tuyến 17
1.4.1.4. Khoảng cách giữa hai tim tuyến 19
1.4.2. Phân tích đánh giá phương pháp truyền thống lựa chọn tổ hợp các
TSKTCB về các yếu tố tuyến đường
24
1.4.3. Phân tích những công trinh nghiên cứu ở trong nước liên quan đến chọn
TSKTCB của tuyến đường sắt cao tốc
26
1.4.4. Những tồn tại trong việc tìm các TSKTCB theo phương pháp truyền
thống
26
1.5. Mục tiêu của luận án 26
2.2.4. Xác định độ lớn tương đối của các chỉ tiêu 45
2.2.4.1. Xác định độ lớn tương đối của các chỉ tiêu lượng hóa được 45
2.2.4.2. Xác định độ lớn tương đối của các chỉ tiêu không lượng hóa được 46
2.2.4.3. Thu thập ý kiến chuyên gia để so sánh và xác định độ lớn các chỉ tiêu 46
2.2.4.4. Xử lý số liệu thu thập từ ý kiến chuyên gia 47
2.2.5. Xác định phương án tốt nhất 47
2.2.5.1. Xác định độ lớn tương đối của các chỉ tiêu của phương án 47
2.2.5.2. Phân tích độ nhạy 48
2.2.6. Chương trình Expert Choice 48
2.2.7. Tổng hợp sơ đồ thực hiện đánh giá đa chỉ tiêu để ựa chọn phương án 49
2.3. Các đặc điểm và các ứng dụng hiện nay của phân tích đa chỉ tiêu 50
2.3.1. Đặc điểm phân tích đa chỉ tiêu 50
2.3.2.Ứng dụng của phân tích đa chỉ tiêu hiện nay 50
2.4. Ứng dụng phương pháp phân tích đa chỉ tiêu để lựa chọn các TSKTCB của
đường sắt cao tốc
51
2.4.1. Cơ sở đề xuất ứng dụng phương pháp phân tích đa chỉ tiêu để lựa chọn
các TSKTCB của ĐSCT
51
2.4.2. Các bước thực hiện phân tích đa chỉ tiêu để lựa chọn các TSKTCB của
ĐSCT
52
2.4.2.1. Xây dựng bài toán và thiết lập sơ đồ phân tích 52
2.4.2.2. Lựa chọn chuyên gia tham gia vào quá trình ra quyết định 53
2.4.2.3. Phân tích các chỉ tiêu đánh giá 54
2.4.2.4. Thiết lập phương án và xác định tầm quan trọng tương đối của các chỉ
tiêu
69
2.4.2.5. Tính toán, xác định phương án tốt nhất bằng cách tính trọng số R của
3.5.3.3. Chỉ tiêu Môi trường 81
3.5.3.4. Chỉ tiêu Xã hội 81
3.5.3.5. Chỉ tiêu các Dữ liệu mờ 82
3.5.4. Thiết lập phương án 83
3.5.5. Tính toán, xác định phương án tốt nhất bằng cách tính trọng số R của
từng phương án
84
3.5.5.1. Tính trọng số R của phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo phần
mềm Expert choice
84
3.5.5.2. Tính trọng số R của phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo phần
mềm VBA
86
3.5.5.3. Ra quyết định lựa chọn phương án 109
3.5.6. So sánh với kết quả nghiên cứu của các tổ chức quốc tế 109
Kết luận và kiến nghị
111
Danh mục các công trình công bố kết quả nghiên cứu của đề tài, luận án
113
Tài liệu tham khảo
114
Phụ lục đính kèm DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
21. TSKT : Thông số kỹ thuật
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1-1. Thống kê TSKTCB của một số tuyến đường sắt cao tốc trên thế giới. 6
Bảng 1-2. Trị số siêu cao thiếu, thừa cho phép (mm) [16], [7], [8] 17
Bảng 1-3. Quan hệ tương thích giữa tốc độ và độ dốc với công suất đầu máy 18
Bảng 2-1. Bảng các giá trị của chỉ số nhất quán RI 35
Bảng 2-2. Bảng tổng hợp các yếu tố ảnh hưởng đến các thông số cơ bản 57
Bảng 2-3. Bảng tốc độ và lực cản 61
Bảng 2-4. Năng lực cạnh tranh với các phương tiện giao thông khác. 66
Bảng 2-5. Diện tích đất đối với tốc độ thiết kế khác nhau. 66
Bảng 2-6. Mức tiếng ồn tối đa cho phép ở khu vực công cộng và dân cư 68
Bảng 3-1. Dự báo nhu cầu vận chuyển hành khách tuyến Hà nội - Vinh 73
Bảng 3-2. Dự báo nhu cầu vận chuyển hàng hóa 74
Bảng 3-3. Hiện trạng các điểm văn hoá - lịch sử - môi trường ở khu vực tuyến đi qua
cần lưu giữ. 77
Bảng 3-4. Hiện trạng các khu vực bảo tồn môi trường sống/loại sinh vật 77
Bảng 3-5. Ma trận mức độ ưu tiên của 5 chỉ tiêu tiêu chuẩn. 78
Bảng 3-6. Bảng chuẩn hóa ma trận mức độ ưu tiên của 5 chỉ tiêu tiêu chuẩn 79
Bảng 3-7. Mức ưu tiên và trọng số các tiêu chí trong chỉ tiêu "Kỹ thuật - Công nghệ"
79
Bảng 3-8. Chuẩn hóa ma trận mức độ ưu tiên và trọng số các tiêu chí trong chỉ tiêu
"Kỹ thuật - Công nghệ" 80
Bảng 3-9. Mức độ ưu tiên và trọng số các tiêu chí trong chỉ tiêu "Kinh tế" 80
Bảng 3-10. Chuẩn hóa ma trận mức độ ưu tiên và trọng só các tiêu chí trong chỉ tiêu
"Kinh tê" 80
Bảng 3-11. Mức độ ưu tiên và trọng số các tiêu chí trong chỉ tiêu "Môi trường" 81
Bảng 3-12. Chuẩn hóa ma trận mức độ ưu tiên và trọng số các tiêu chí trong chỉ tiêu
"Môi trường" 81
Bảng 3-13. Mức độ ưu tiên và trọng số các tiêu chí trong chỉ tiêu "Xã hội" 81
Bảng 3-31. Ma trận phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo tiêu chí "Tiếng ồn".
91
Biểu 3-32. Chuẩn hóa ma trận phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo tiêu chí
"Tiếng ồn". 91
Bảng 3-33. Ma trận phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo tiêu chí "Bảo tồn di
tích lịch sử văn hóa". 92
Bảng 3-34. Chuẩn hóa ma trận phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo tiêu chí
"Bảo tồn di tích lịch sử văn hóa". 92
Bảng 3-35. Ma trận phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo tiêu chí "Vị trí địa lý
tuyến". 93
Bảng 3-36. Chuẩn hóa ma trận phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo tiêu chí
"Vị trí địa lý tuyến". 93
Bảng 3-37. Ma trận phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo tiêu chí "Tính cạnh
tranh với các phương tiện giao thông". 94
Bảng 3-38. Chuẩn hóa ma trận phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo tiêu chí
"Tính cạnh tranh với các phương tiện giao thông". 94
Bảng 3-39. Ma trận phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo tiêu chí "Độ thích
nghi của hành khách". 95
Bảng 3-40. Chuẩn hóa ma trận phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo tiêu chí
"Độ thích nghi của hành khách". 95
Bảng 3-41. Ma trận phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo tiêu chí "Diện tích đất
chiếm dụng" 96
Bảng 3-42. Chuẩn hóa ma trận phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo tiêu chí
"Diện tích chiếm đất". 96
Bảng 3-43. Ma trận phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo tiêu chí "Ảnh hưởng
An ninh - Quốc phòng". 97
Bảng 3-44. Chuẩn hóa ma trận phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo tiêu chí
"Ảnh hưởng An ninh - Quốc phòng". 97
Bảng 3-45. Ma trận phương án tốc độ mục tiêu 300(km/h) theo tiêu chí "Phát triển
vùng dọc tuyến". 98
/
00
105
Bảng 3-60. Tính điểm cho phương án I
max
= 15
0
/
00
106
Bảng 3-61. Tính điểm cho phương án I
max
= 20
0
/
00
107
Bảng 3-62. Tính điểm cho phương án I
max
= 25
0
/
00
108
Bảng 3-63. Tổng hợp kết quả tính toán theo phần mềm VBA phương án 300 Km/h
109
Bảng 3-64. Tổng hợp kết quả tính toán theo phần mềm VBA các phương án 109
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1-1. Lực tác dụng lên các bánh xe trong đường cong 13
1
MỞ ĐẦU
Đường sắt cao tốc là loại hình giao thông vận tải được phát triển ở nhiều
nước Châu Âu, ở Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc và một số quốc gia khác từ
những năm cuối của thập kỷ 20. Loại hình giao thông vận tải này đã khẳng định
những ưu việt và sức cạnh tranh với các loại hình giao thông vận tải khác như
hàng không, đường bộ, đường biển …
Việc xây dựng đường sắt cao tốc ở Việt Nam cũng đã được bàn đến trong
thời gian qua và hiện đang tích cực thực hiện quy hoạch và các nghiên cứu khả thi
với 1 số đoạn trên tuyến Bắc - Nam. Trong quá trình nghiên cứu có các đề xuất
khác nhau cả về quan điểm đầu tư liên quan đến nguồn lực, hiệu quả kinh tế và
các quan điểm về lựa chọn thông số kỹ thuật cơ bản của tuyến đường.
1. Lý do chọn đề tài
Mỗi một tổ hợp các thông số kỹ thuật cơ bản của một tuyến đường sắt cao
tốc tương ứng với một sơ đồ năng lực vận chuyển và hiệu quả kinh tế - xã hội của
tuyến đường đó.
Bài toán lựa chọn tổ hợp các thông số cơ bản của tuyến đường sắt cao tốc
là bài toán phức tạp, phụ thuộc nhiều yếu tố. Nếu sử dụng các phương pháp truyền
thống thì cần rất nhiều thời gian và kinh phí để khảo sát số liệu, tính toán, so sánh
nhưng cũng chỉ cho độ hợp lý, tin cậy tối ưu với từng thông số, việc hợp lý cho cả
tổ hợp gặp nhiều khó khăn.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu, đề xuất phương pháp nhanh lựa chọn hợp lý các thông số kỹ
thuật cơ bản của đường sắt cao tốc trong điều kiện Việt Nam chưa có đường sắt
cao tốc.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu cho việc xây dựng tuyến đường mới khổ tiêu chuẩn, đường
đôi; không xét cải tạo nâng cấp đường cũ.
3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN
CỦA TUYẾN ĐƯỜNG SẮT CAO TỐC
1.1. Các khái niệm
1.1.1. Đường sắt phổ thông
Đường sắt phổ thông là đường sắt có các thông số kỹ thuật chỉ đáp ứng cho
khai thác với vận tốc tối đa là 120km/h. Theo lịch sử phát triển, đường sắt phổ
thông có một số loại khổ đường: Khổ hẹp (≤1000mm); khổ tiêu chuẩn (1435mm)
và khổ rộng (>1435mm).
Đối với Việt Nam hiện mới chỉ có loại hình đường sắt phổ thông.
1.1.2. Đường sắt cận cao tốc
Đường sắt cận cao tốc là đường sắt có các thông số kỹ thuật có thể đáp ứng
cho khai thác với vận tốc tối đa đến 200km/h.
Đường sắt cận cao tốc thường áp dụng tại một số tuyến đường sắt phổ
thông có điều kiện cải tạo, nâng cấp từ đường sắt phổ thông để đáp ứng nhu cầu
tăng năng lực vận tải trong giai đoạn nhất định.
1.2.2. Thông số kỹ thuật cơ bản của tuyến đường sắt cao tốc 7
1.2.2.1. Cơ sở xác định các TSKTCB của tuyến ĐSCT
Như trên đã nêu, đường sắt phổ thông có 6 TSKTCB. Khi sử dụng cho
ĐSCT thì có 3 thông số không phù hợp, đó là:
- Khổ đường: ĐSCT chỉ sử dụng khổ tiêu chuẩn (1435mm) vì khi chạy tốc
độ cao mới đảm bảo ổn định. Hầu hết các nước trên thế giới xây dựng ĐSCT đều
sử dụng khổ tiêu chuẩn.
- Loại sức kéo: ĐSCT chỉ sử dụng sức kéo điện, không dùng sức kéo diezel,
bởi sức kéo điện có ưu điểm là sức kéo lớn, đáp ứng yêu cầu tốc độ cao khi phải chạy
tàu trên dốc lớn. ĐSCT của các nước trên thế giới đều dùng sức kéo điện.
- Khả năng thông qua Ntt để xác định điểm phân giới: ĐSCT sử dụng tối
thiểu 2 đường cho các chiều đi về riêng biệt. Vì vậy năng lực thông qua không
phụ thuộc nhiều vào cự ly giữa các ga do các đoàn tàu không phải chờ tránh nhau.
Do đó, đối với ĐSCT không xác định Ntt là TSKTCB.
Như vậy, ĐSPT và ĐSCT có 3 TSKTCB giống nhau, đó là: Độ dốc dọc tối
đa, số đường chính tuyến và chiều dài đón gửi tàu.
Ngoài 3 TSKTCB trên, đối với ĐSCT có 3 TSKTCB cần phải xác định
khác biệt với ĐSPT, đó là:
- Vận tốc thiết kế (Tốc độ mục tiêu): Thông số này có ý nghĩa rất lớn đối
với các chỉ tiêu Kỹ thuật - Kinh tế của tuyến ĐSCT. Nó cũng là cơ sở để tính toán,
xác định 1 số thông số khác.
- Bán kính đường cong nằm tối thiểu: Đảm bảo an toán cho chuyển động
của đoàn tàu và độ thoải mái của hành khách đi tàu.
- Khoảng cách tối thiểu giữa các tim tuyến: Để đảm bảo an toàn cho 2 đoàn
tàu khi chạy trên 2 đường liền kề
1.2.2.2. Giới thiệu quy định về TSKTCB của một số nước
- Hiệp hội đường sắt châu Âu (AGC) thuộc hội đồng kinh tế châu Âu
(ECE) đã đưa ra quy định thống nhất về thông số kĩ thuật chủ yếu của mạng lưới
đường sắt châu Âu.Tuyến chuyên chạy tầu khách: tốc độ thiết kế 300km/h,
khoảng cách giữa 2 tim đường 4,2m, độ dốc tối đa 35%o. Tuyến chuyên chạy tầu
- Thụy Điển: Do đặc điểm riêng của mình mà đường sắt Thụy Điển tập
trung vào chế tạo đoàn tầu kiểu lắc X2000 bảo đảm các tác dụng động lực của
đoàn tầu tốc độ 200km/h cũng giống như tác dụng động lực của các đoàn tầu tốc
độ 160km/h, nhờ đó giảm thiểu việc cải tạo hay xây dựng đường. Vì thế tiêu
chuẩn ĐSCT thấp hơn tiêu chuẩn ĐSCT của Pháp, Đức, Nhật đặc biệt là bình đồ,
trắc dọc và cầu hầm. Tốc độ max 200km/h, độ dốc max 10%o, bán kính nhỏ nhất
400m, khoảng cách giữa 2 tim đường 4,5m
- Italia: Tuyến Rôma-Frôluan là tuyến đường sắt đôi chạy tầu khách và tầu
hàng tốc độ tối đa 250km/h, tuyến có 5km đặt thí điểm 5,4km đường không có đá,
bán kính nhỏ nhất là 4000m.
- Tây Ban Nha: Tuyến Madrit-Xaaywaylia là tuyến đường sắt đôi chạy tầu
khách và tầu hàng tốc độ tối đa 250km/h, khoảng cách giữa 2 tim đường 4,2m, độ
dốc max 12,5%o, bán kính tối thiểu là 4000m; các tuyến chuyên chạy tầu khách
tốc độ tối đa 300km/h, khoảng cách giữa 2 tim đường 4,3m, độ dốc max 35%o,
bán kính tối thiểu 4000m.
6
- Hàn Quốc: Tuyến đường đôi Seoul - Busal có tốc độ thiết kế cao nhất
350km/h,bán kính tối thiểu là 7000m, độ dốc lớn nhất 25%o, khoảng cách giữa 2
tim đường 5,0m
- Trung Quốc: Tuyến đường đôi Bắc Kinh - Thượng Hải là tuyến chuyên
chạy tầu khách có tốc độ thiết kế 350 km/h, độ dốc tối đa 12%o,bán kính tối thiểu
của chính tuyến khu gian ở điều kiện bình thường lấy 7000m, khoảng cách giữa 2
tim đường chính tuyến trong khu gian và trong ga đều lấy là 5,0m.
- Đài Loan: Tuyến đường đôi Đài Bắc - Cao Hùng có tốc độ thiết kế
350km/h, bán kính nhỏ nhất là 6250m, độ dốc lớn nhất 25%o, khoảng cách giữa 2
tim đường 4,5m
Bảng 1-1. Thống kê TSKTCB của một số tuyến đường sắt cao tốc trên thế giới.
Đức Pháp Nhật Ý
Sơn
Dương
Tuyế
n
Đông
Bắc
Tuyến
Thượng
Việt
Rôma-
FuRô-
Luân
Đài
Bắc -
Cao
Hùng
Soul-
Busan
Phương
thức
vận
doanh
Nối mạng Nối mạng Độc lập Nối mạng
Độc
Lập
Độc
min
(m)
4,7 4,2 4,5 4,2 4,3 4,0(4,3) 4,5 5, 0
B (m) 3,27 2,8 3,38 3,38 3,02 3,38
Y(m) 1,43 1,04 (1,70) 0,82 0,92 0,98(1,28)
1.12
Ghi chú: Các số ( ) là chỉ điều kiện khó khăn
1.2.2.3. Đối với Việt Nam:
Trên cơ sở tham khảo tài liệu nước ngoài; Bộ GTVT đã ban hành quy định
tiêu chuẩn cấp kỹ thuật đường sắt tại Tiêu chuẩn ngành 22TCN362-07 như sau:
- Tốc độ thiết kế (tốc độ mục tiêu): V
max
≤ 350km/h
- Bán kính đường cong nằm
+ Điều kiện bình thường: R
min
≥ 5000m
+ Điều kiện khó khăn: cho phép điều chỉnh theo tốc độ
7
- Độ dốc dọc tối đa
+ Điều kiện bình thường: I
max
≤ 25‰
+ Điều kiện khó khăn hoặc tuyến được điện khí hóa: I
max
≤ 30‰
- Kích thước nền đường
Khoảng cách giữa các tim tuyến trong ga ngoài việc phụ thuộc tốc độ của
tuyến bên cạnh và cao độ nền đường tuyến bên cạnh như ở chính tuyến, còn phụ
thuộc điều kiện thiế bị ga, thoát nước nền đường, tấm cách âm, cầu cống, đường
cho nhân viên đi lại làm việc… tối thiểu không nên nhỏ hơn 5,0m
Trên đường sắt chạy cả tầu khách và tầu hàng, nếu bố trí cột điện nằm giữa
các tuyến thì khoảng cách giữa 2 tim tuyến trong ga không nên nhỏ hơn 5,3m
Ở tuyến chuyên chạy tầu khách nó bị khống chế bởi lực khí động học khi
tầu tuyến đi gặp tầu tuyến về. Căn cứ vào sóng áp lực khi 2 tầu gặp nhau để quyết
định khoảng cách giữa các đường. Một mặt phải nghiên cứu phân tích quy luật trị
8
số sóng áp lực lớn nhất khi hai tầu gặp nhau ∆P
max
tác dụng lên đoàn tầu và đại
lượng ∆P
max
biến đổi theo thời gian (∆P
max
/∆t) theo khoảng cách 2 thành tầu liền
kề (Y); Mặt khác phải xác định trị số sóng áp lực lớn nhất cho phép [∆P
max
]. Bảng
thống kê trị số Y theo V
max
của các loại tầu của Nhật Bản, Pháp và Đức xem tài
liệu [1]
- Các đặc trưng của sóng áp lực
+ Trị số sóng áp lực tác dụng lên 2 thành tầu liền kề nhau tỷ lệ thuận với
bình phương vận tốc tầu chạy hướng đối diện ở đường bên cạnh (đoàn tầu ngược
, tốc độ chạy tầu bình
thường của tầu hàng và trị số tổng siêu cao thiếu và siêu cao thừa cho
phép[h
q
+h
g
].
Trên tuyến chạy toàn tầu khách thì R
min
phụ thuộc chủ yếu vào các nhân tố:
tốc độ cao nhất của tuyến đường, trị số tổng siêu cao thực đặt và siêu cao thiếu
cho phép [h+h
q
]
+ Việc phân tích kết quả xây dựng các công trình và tình hình vận tải thực
tế đã chứng tỏ: khi tỷ số giữa tốc độ thấp và tốc độ cao nhỏ hơn 0,6 sẽ làm tăng
thêm đầu tư xây dựng, hạ thấp năng lực chuyên chở. Vì vậy tốc độ tầu khách/tốc
độ tầu hàng là 250/160, 200/120,300/180.
+ Tri số siêu cao thực đặt cho phép [h].Nó quyết định bởi yêu cầu an toàn,
ổn định và độ thích nghi đi tầu của hành khách. Căn cứ theo nghiên cứu và thí
9
nghiệm năm1980 của Trung Quốc, khi dừng tầu trên trên đường cong có siêu cao
200 mm, một số hành khách cảm thấy đứng không vững, đi lại khó khăn, váng
đầu. Nhật bản ở đương Đông Hải Đạo đã đặt siêu cao 2000mm, nhưng các tuyến
làm sau đều đặt siêu cao cho phép là 180mm, các tuyến ICE cuả Đức, các tuyến
chạy tầu TGV của Pháp cũng là 180 mm và tri số siêu cao thực đặt lớn nhất cho
phép ctreen tuyến Bắc Kinh - Thượng Hải cũng là 180 mm.
+ Trị số siêu cao thiếu cho phép [h
q
] đến độ thích nghi đi tầu của hành
khách là như nhau. Nên trên đường chạy toàn tầu khách có thể lấy [h
g
] = [h
q
];
Trên đường sắt chạy tầu khách và tầu hàng của Trung Quốc thì trị số siêu cao thừa
cho phép nhỏ hơn siêu cao thiếu cho phép, vì tải trọng trục và tổng trọng thông
qua của tầu hàng lớn hơn tầu khach dẫn tớ đường bị phá hoại và mòn ray bụng
trong đường cong tương đối lớn, vậy cần hạn chế trị số siêu cao thừa cho phép.
+ Trị số tổng siêu cao thiếu và siêu cao thừa cho phép [h
q
+h
g
], khi chạy tầu
khách và tầu hàng tại bán kính đường cong nào đó, trị số siêu cao thực đặt trên
đường xác định theo tốc độ căn quân phương, nó sẽ chênh lệch một lượng ∆h so
với tốc độ cân bằng của mỗi loại tầu. Do đó trong thực tế hq>[h
q
] và h
g
>[h
g
] (
điều này không cho phép). Vậy khi xác định siêu cao thiết kế để thỏa mãn sự biến
đổi của tình hình vận tải ở hiện trường cần điều chỉnh siêu cao thực đặt một lượng
∆h, tức là:
[h
q
+h
z
/R) +h
g
≥ (11, 8 V
z
/R) + [h
g
]
Do đó R
min
= 11, 8 (V
2
g
-V
z
2
)/ [h
q
+h
g
]
Trên tuyến chuyên chạy tầu khách bán kính R
min
xác định công thức sau:
10
R
min
= 11, 8 V
max
tuyến đó được xác định bởi yêu cầu vận hành của tầu hàng. Đường sắt chỉ chuyên
chạy tầu khách sử dụng nhóm toa nhẹ, trong khi động cơ lại có công suất lớn, tính
năng kéo và hãm tốt nên thích ứng với việc vận hành trên độ dốc lớn.
Độ dốc tối đa phụ thuộc mô hình tổ chức chạy tầu và địa hình tuyến đi qua.
Đường sắt Pháp và Nhật dùng mô hình tổ chức chạy chuyên tầu khách nên có độ
dốc tối đa từ 25-35%
o và 15-20%o. Đường sắt Đức và Ý dùng mô hình tầu hàng
và tầu khách chạy chung đường, nên độ dốc tối đa 12,5%
o
và 8,5%
0
. Đường sắt
Trung Quốc nói chung dùng mô hình tầu cao tốc và tầu trung tốc chạy chung
tuyến. Động lực của nhóm toa động cơ cao tốc tương đối lớn, nên có thể đạt tốc
độ cao nhất cho phép khi chạy trên dốc lớn. Vì vậy độ dốc max phụ thuộc vào
đặc tính kéo (kéo bằng 1 hay 2 đầu máy) và điều kiện lập tầu (số toa trên đoàn
tầu) của đoàn tầu chạy liên tuyến. Kết hợp điều kiện địa hình (đường bộ chạy trên
cao, công trình giao cắt lập thể…đòi hỏi dốc lên xuống liên tục, cần tiến hành so
sánh chọn lựa độ dốc tối đa hợp lý.
6.
Chiều dài sử dụng của đường đón gửi tầu trong ga không nhỏ hơn 480m.
Chiều dài sử dụng đường đón gửi tầu khách phải không nhỏ hơn 480m.
Chiều dài sử dụng của đường đón gửi cần đảm bảo cho đoàn tầu dài nhất giữa tầu
khách chạy liên tuyến và tầu khách chỉ chạy trên tuyến tốc độ cao. Các nghiên cứu
của Đức, pháp, Nhật thì chiều dài sử dụng của đường đón gửi ngoài việc phù hợp
chiều dài đoàn tầu còn phải xét tới chiều dài an toàn. Thông thường số toa xe
nhiều nhất trong một đoàn tầu là 16, khi đó chiều dài đoàn tầu là 16x26m = 416m,
lấy tròn 420m, lượng dự trữ dừng tầu về mỗi phía là 30m,thì chiều dài dừng tầu có
hiệu của đường đón gửi là 480m.
- Quan hệ giữa tốc độ và giá thành xây dựng.
+ Nói chung tốc độ mục tiêu càng cao thì tiêu chuẩn phải cao do đó giá
thành xây dựng phải cao. Nhưng mức độ chênh lệch tuỳ theo điều kiện địa hình ở
đồng bằng xét khối lượng đào đắp giá thành không tăng nhiều lắm.
+ Các nhân tố liên quan trực tiếp là:
. Khoảng cách giữa các tim tuyến càng lớn khi tốc độ mục tiêu lớn.