基于尼泊尔梅吉铁路的中外铁路线路技术标准对比

□ 徐明明

近年来，我国铁路行业依靠原始创新、集成创新、引进消化再创新等手段，在高速铁路、高原铁路、既有线提速、复杂山区铁路、重载铁路、机车车辆装备、四电集成等许多领域取得了重大技术创新成果，极大地促进了我国铁路技术标准体系的发展与完善。同时，国家大力引导中国铁路走向世界，为了总结积累发展创新成果，适应我国铁路“走出去”战略，通过结合海外项目设计实践，借鉴国内外经验，对中外铁路线路技术标准进行对比分析，对进一步宣传我国铁路设计理念，助推中国铁路标准国际化具有一定的意义。

一、中外铁路线路设计标准概述

1.中国铁路线路主要技术标准

（1）《铁路线路设计规范》（TB10098-2017）。适用于行车速度80～350公里/小时的标准轨距高速铁路、城际铁路、客货共线I和II级铁路、重载铁路线路设计。

（2）《高速铁路设计规范》（TB10621-2014）。适用于新建设计速度250～350公里/小时、运行动车组列车的客运专线铁路。

（3）《城际铁路设计规范》（TB10623-2014）。适用于新建设计速度200公里/小时及以下、仅运行动车组列车的标准轨距客运专线铁路设计。

（4）《重载铁路设计规范》（TB10625-2017）。适用于车辆轴重≥250千牛和牵引质量≥10000吨，设计速度不大于100公里/小时的标准轨距重载铁路设计。

（5）《III、IV 级铁路设计规范》（GB50012-2012）。适用于近期年客货运量小于10兆吨的Ⅲ、Ⅳ级标准轨距铁路的设计。

2.UIC铁路线路主要技术标准

UIC（国际铁路联盟）为非政府性的国际铁路组织，在铁路领域具有较高的权威性。UIC下设客运、货运、运营等9个委员会，其规范共划分为10个部分、598个分册，内容涵盖铁路领域各类专业。其中，《快速客运线路特性》（UIC703：1989）是UIC标准体系中用于线路平纵断面设计的技术规范，适用于列车行车速度80～300公里/小时的标准轨距铁路线路平纵断面设计。

3.欧洲铁路线路主要技术标准

为了实现铁路互联互通，欧盟在充分考虑安全、经济和可行性的基础上，建立了内容完备、层次清晰、高兼容性铁路法规和技术规范体系。该体系包含4个层次：欧洲铁路指令（EC）、欧洲铁路互通性技术规范、欧洲标准（EN）及欧盟各国国家、协会和企业标准。

《轨道线路平面设计参数-轨距1435毫米及以上铁路》（EN13803:2017）是欧洲铁路线路设计标准，被英国、德国等欧洲国家转化为国际标准，适用于列车行车速度80～360公里/小时的标准轨及宽轨铁路线路平纵断面设计。

二、梅吉铁路简介

1.项目概况

梅吉铁路位于尼泊尔南部区域，为国家经济较为发达的重点区域，沿线地形以冲积平原为主。为了满足日益增长的客货运需求，尼泊尔政府计划发展铁路运输系统。2010年，印度RITES公司与尼泊尔SILT公司联合完成了梅吉至马哈卡利铁路可行性研究报告，线路全长946公里，为设计时速160公里/小时单线电气化宽轨（1676毫米）铁路。2016年，尼泊尔铁路局发布梅吉铁路西段约400公里详细设计招标文件，要求西段按照时速200公里/小时标准轨距单线电气化铁路标准开展详细设计。

2.主要技术标准

根据项目招标文件及与尼泊尔铁路局签订的详细设计咨询合同，该项目主要技术标准见表1所列。

表1 梅吉铁路主要技术标准

3.线路设计概况

项目分两个标段：Butwal至Lamahi段及Kohalpur至Sukhkhad段。各段主要工程内容见表2所列。

表2 梅吉铁路主要技术标准

三、线路设计参数对比研究

1.主要设计参数

（1）曲线超高。曲线超高指铁路曲线路段内外轨间的高差，用于抵消列车在曲线路段上通过时产生的离心力，保证列车以设计速度安全、平稳、经济、舒适地通过圆曲线。缓和曲线长度、曲线半径的重要平面参数多由曲线超高确定。对于客货共线的铁路，其取值由客货列车通过曲线的速度、最大超高、欠超高及过超高允许值等参数共同确定。对于客货共线铁路，国内外不同设计规范对超高的取值规定见表3所列。

（2）最小曲线半径。铁路最小曲线半径的影响因素主要包括运输性质、列车运行安全、沿线地形条件及经济性等4个方面。①运输性质。旅客舒适度为客运专线的重要要求，铁路内外轨的均衡磨耗则为重载铁路的重点关注，对于客货列车共线运行的铁路，舒适度和内外轨均磨都应综合考虑。根据第1.0.2条规定的本规范适用范围，本条按客货列车共线运行Ⅰ、Ⅱ级铁路确定最小曲线半径标准。②运行安全。列车通过曲线路段时，受力应保持在一定的安全范围内，轮轨间的接触需确保正常。最小曲线半径的取值应充分考虑车辆通过曲线时的安全性、稳定性及平稳性，其评价指标需满足《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》（GB5599）的要求。此外，列车在曲线上运行时，还要确保不发生倾覆，抗倾覆安全系数应满足相关要求。③地形条件。曲线半径取值在确保列车运行安全的前提下，应尽量适应线路沿线的地形条件。尤其对位于山区的铁路，地形起伏较大，采用较小半径的曲线最大限度适应地形，避免破坏环境，同时减少工程数量，降低造价。④经济性。小半径曲线的使用，对地形的适应性较强，可降低工程造价，但列车运营条件变差，运营成本增加，应加强技术经济比选，合理选择最为合理的最经济的曲线半径。

综上所述，在路段旅客列车设计行车速度已充分考虑铁路运输性质与安全因素。因此，线路最小曲线半径的选择应结合线路运输性质与需求，通过综合比选来确定路段设计行车速度和工程条件。

计算最小曲线半径有几种方法。TB10098中：①考虑旅客列车最高行车速度的要求。曲线上超高的设置，需确保旅客列车在曲线上以最高行车速度通过时产生的欠超高不大于允许值。②考虑旅客舒适度与内外轨均磨条件的要求。对于客车与货车共线运行的铁路，旅客舒适条件与铁路内外轨磨耗均匀条件均要考虑。TB10098还对保证运行在曲线上的列车具有一定抗倾覆安全系数的最小曲线半径及综合考虑工程投资及运营支出的经济半径做出了要求及规定。由此得出表4及表5的最小半径推荐值。而UIC703和EN13803都对列车通过曲线时产生的欠过超高值作了具体规定。

表4 平面最小曲线半径 米

表5 限速地段平面最小曲线半径 米

（3）缓和曲线长度。TB10098中规定，缓和曲线长度既要确保列车运行安全，又要考虑旅客舒适度需求。在参数取值过程中一般遵循以下原则：超高顺坡率需保证车轮不发生脱轨；超高时变率需满足旅客舒适度要求；欠超高时变率（或未被平缓的离心加速度）也需要满足旅客舒适度的要求。

UIC703中，缓和曲线长度主要取决于实设超高和相应的欠超高值，而实设超高取决于平面曲线半径；EN13803中，对超高缓和段长度和缓和曲线长度也有具体要求。

2.对比分析

三个规范平面曲线设计基本一致，仅在超高参数取值上存在一定的差异。中国铁路设计规范基于国内运营管理及线路养护经验，考虑到国内外养护水平的差异，在超高、过超高、欠超高及舒适性允许值方面的取值较国际规范更为严格，造成曲线半径较大、缓长较长。

（1）超高参数取值差异。差异主要体现在超高参数的取值上，造成这种差异的原因主要为国内外铁路养护水平的差异。

（2）平面参数设计流程差异。国内规范先根据经验确定了实设超高的范围并取中间值计算缓和曲线长度，并与舒适性要求进行核对，最终形成规范推荐的缓长，在后续设计中直接根据工程条件选用，再根据这些条件计算确定实设超高，复核过超高、欠超高及舒适性要求。而国外规范一般先根据客货车比例计算均衡速度，并由均衡速度计算超高，进而计算缓和曲线长度。

3.尼泊尔梅吉铁路线路平面设计参数确定

（1）平面曲线参数设计原则。根据咨询合同要求，综合分析国内外规范线路平面曲线参数取值的有关要求，在尼泊尔铁路实践中，超高、过超高、欠超高等参数的限值参照UIC709规范要求计算最小曲线半径；曲线实设超高根据行车量确定的均衡速度计算，进而计算各曲线的缓和曲线长度。

（2）设计参数取值。通过计算得知，最小曲线半径为2150米，考虑施工便利，设计实践中困难情况下取2200米，一般情况下取2500米。根据项目所处区域地形地貌情况，确定了项目采用的曲线半径系列，及对应的实设超高和缓和曲线长度。见表6所列。

表6 尼泊尔梅吉铁路平面设计参数取值

四、结论

通过尼泊尔项目实践，中外铁路技术标准在线路平面曲线参数设计的理论、原理基本一致，但双方在设计理念、参数限值要求等方面还存在一定的差距。在设计理念方面，中国规范根据多年的建设养护经验，形成了适用于不同线路等级的平面曲线参数推荐值，设计实践中直接查表取值即可。在国外项目中往往需根据实际情况确定曲线半径，计算超高、缓长等参数。在参数限值方面，因中外铁路养护能力的差距，对舒适性要求的差别，造成了超高等参数限制有些不一致。一般来说，国内规范的取值要求严于国际规范，这也是造成国内平面曲线半径较大、缓长较长的原因。