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出版者:中国铁道出版社

作者:周文辉编

出品人:

页数:214

译者:

出版时间:1999-03

价格:10.0

装帧:平装

isbn号码:9787113032050

丛书系列:

图书标签:

• 铁路
• 交通运输
• 工程学
• 土木工程
• 轨道交通
• 铁路工程
• 交通
• 基础设施
• 技术
• 专业教材

铁道概论：纵览交通巨擘的演进与未来 一部穿越时空的交通史诗，一部洞察基建奥秘的工程蓝图。 《铁道概论》并非仅仅是一本关于轨道和车轮的教科书，它是一部宏大叙事，旨在为读者构建一个全景式、立体化的铁路知识体系。本书深入剖析了铁路系统从蒸汽时代蹒跚起步，到电气化、高速化浪潮席卷全球的百年变迁，同时以前瞻性的视野，审视其在数字化、智能化时代面临的挑战与机遇。 本书的结构设计严谨而富有逻辑，旨在引导读者循序渐进地理解铁路这一复杂巨系统的各个层面。 --- 第一篇：轨道上的文明序章——铁路的起源与早期发展 本篇聚焦于铁路技术诞生的历史背景、关键性发明以及早期商业化运营的曲折历程。 1. 工业革命的催化剂： 详细阐述了煤炭、钢铁工业对重载、高效运输工具的迫切需求，如何为铁路的诞生提供了经济土壤。我们探讨了早期无轨运输的瓶颈，以及将车轮限制在导轨上的“驯服”思想如何成为历史的必然选择。 2. 蒸汽动力的胜利： 深入解析了詹姆斯·瓦特改良的蒸汽机如何被成功移植到机车上。书中不吝笔墨地描绘了史蒂芬森的“火箭号”等早期机车的结构特点、性能局限，以及它们在早期铁路线上的艰难爬坡与拉动。重点分析了早期铁路标准轨距的确定过程，以及由此带来的兼容性挑战。 3. 铁路的社会经济影响： 考察了第一代铁路网络对国家地理形态、人口流动、资源分配乃至国际贸易格局产生的革命性冲击。从美国横贯大陆铁路的修建神话，到欧洲早期国家铁路的规划理念，本篇揭示了铁路如何成为现代化国家的“脊梁骨”。 4. 基础设施的基石： 详细介绍了承包、桥梁、隧道等早期土木工程技术的进步，例如拱桥和悬索桥在铁路大型跨越中的应用。书中收录了大量历史图纸和工程记录，力求还原早期工程师们在恶劣条件下勘测和施工的艰辛。 --- 第二篇：技术的迭代与系统的完善——电气化与效率的飞跃 随着电力技术的成熟，铁路系统迎来了第二次重大变革。本篇着重于技术升级如何彻底改变了铁路的运营模式和经济效益。 1. 电力牵引的崛起： 比较了直流电和交流电在机车牵引中的优劣势，重点分析了接触网/第三轨供电系统的设计原理、安全规范以及电压选择的考量。书中配有详细的电气原理图，解释了牵引变电站的工作流程。 2. 信号与控制的核心——行车安全： 这是铁路运营的生命线。本篇系统梳理了从早期目视信号（旗帜、灯光）到机械联锁、再到轨道电路和色灯信号的发展脉络。深入探讨了“闭塞分区”的原理，这是确保列车间距、防止追尾的根本技术保障。 3. 动力分散与高速化的萌芽： 探讨了集中动力（将所有动力集中于机车）到分散动力（动力分散型列车，如早期的动车组）的技术转变。这不仅是速度的提升，更是对运营效率和乘坐舒适度的重新定义。 4. 车辆结构的演变： 从木质车厢到全钢结构，再到流线型设计，分析了材料科学在制动系统（如气制动到电空制动）、悬挂系统和车体强度上的突破。着重介绍了不同气候和载重需求下，货车和客车车厢的专业化设计。 --- 第三篇：现代铁路的骨架——运营管理与网络构建 本篇将视角从技术细节转向宏观的系统运作，解析庞大铁路网络的管理哲学。 1. 运营组织与调度指挥： 阐述了现代铁路运输的“流”的概念，即如何管理客流和货流的平衡。详细解析了集中调度中心（CTC）的工作机制，包括行车计划的制定、突发事件的应急响应流程，以及如何通过技术手段最大化线路的通过能力。 2. 线路的几何设计与动力学： 深入探讨了限制列车速度的关键工程参数：曲线半径、超高、坡度与最小平曲线长。解释了轮轨关系中的粘着理论，以及如何通过优化线路设计来适应高速度运行下的动力学要求，避免轮对空转或脱轨风险。 3. 养护与维修的艺术： 铁路的持续运营依赖于精密的维护。本篇介绍了轨道几何的巡检技术（从传统人工测量到激光扫描），扣件系统的疲劳分析，以及接触网的在线监测技术。强调了预防性维修在降低运营成本中的核心作用。 4. 经济效益的测算： 探讨了铁路运输的成本结构分析，包括单位运输成本（TUC）的计算方法，以及如何通过提高列车编组长度、增加运行密度来摊薄固定资产投入的经济学原理。 --- 第四篇：面向未来的铁道——信息化与可持续发展 终篇将目光投向21世纪，探讨数字化、自动化和绿色能源如何重塑未来的铁路图景。 1. 信号系统的革命： 详细介绍基于无线通信的列车控制系统（如ETCS或CTCS）的工作原理。阐述了GSM-R/LTE-R等铁路专用通信网络如何实现实时数据交换，为自动驾驶提供可靠的基础。 2. 智能运维与大数据： 探讨传感器网络、物联网（IoT）在机车健康状态监测（PHM）中的应用。如何通过对振动、温度、电流等海量数据的实时分析，实现对部件故障的预警而非事后报修，从而显著提升可靠性。 3. 高速铁路的系统集成挑战： 聚焦于时速300公里以上运营对空气动力学、接触网受流稳定性、轮轨磨耗的极端要求，以及减小噪声污染的工程措施。 4. 绿色铁路的路径选择： 分析了铁路在能源效率上的固有优势，并探讨了如何通过能源管理系统（如再生制动回收电能）和推广新能源机车，进一步降低铁路运输的碳足迹，实现交通运输的可持续发展目标。 通过对历史、技术、管理和未来的全方位梳理，《铁道概论》旨在为所有对这一宏大工程体系感兴趣的读者提供一份全面、深入且具有洞察力的指引。它不仅仅是知识的陈述，更是对人类工程智慧和持续创新精神的致敬。

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读完关于轨道结构和材料科学的那几个章节，我不得不承认，这里面的专业性是相当硬核的。我之前以为轨道就是钢轨和枕木，顶多再加点道砟。但这本书深入剖析了不同气候条件下，钢轨的热胀冷缩如何通过扣件系统传递到无砟轨道上，以及如何通过精确的几何测量来保证高速列车的平顺性和安全性。特别是对扣件系统的详解，简直就是一场微观工程学的盛宴。它详细描述了弹条、卡块、预应力螺栓等各种组件的功能和失效模式，甚至配有清晰的剖面图，让我这个门外汉也能大致理解其中的力学原理。虽然某些公式推导部分我不得不跳过，但即便是走马观花地看一遍，也能感受到背后蕴含的巨大智慧和对毫米级精度的执着追求。这部分内容让我对每次乘坐火车时的那种稳定感有了全新的认识，原来那份安稳背后，是无数工程师在材料疲劳和应力分析上付出的心血。这本书没有回避技术难点，而是用一种严谨但不失条理的方式呈现出来，非常适合有志于深入了解技术细节的读者。

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最后，我对书中关于铁路发展的未来趋势和环境影响的探讨印象尤其深刻。作者没有止步于现状，而是对新能源驱动、磁悬浮技术的发展瓶颈，以及未来城市轨道交通与区域快线的融合趋势进行了深入的探讨。特别是关于铁路在减少碳排放方面的潜力分析，提供了大量详实的数据支撑，让我确信在可持续发展的大背景下，铁路运输的地位只会越来越重要。书中还提到了“智慧铁路”的概念，即利用物联网和大数据对基础设施进行健康监测和预测性维护，这为铁路的未来描绘了一幅高效、低耗、高度智能化的蓝图。这本书的价值不仅仅在于教授现有的知识体系，更在于它激发了读者对未来交通形态的思考，它是一本立足当下、展望未来的优秀工程导论，让我对“铁道”二字充满了敬意和期待。

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这本书的篇幅不算短，但在讨论到运营管理和调度指挥时，我发现自己沉浸在了一种如同置身于实时指挥中心般的紧张感中。这部分内容完全跳脱了静态的工程图纸，进入了动态的、人与机器协同决策的领域。如何平衡不同等级列车的通过优先级？如何在突发天气或设备故障时，快速重新规划全网的行车组织？作者通过一系列经典的调度案例分析，展示了调度员的“艺术”。他们不仅需要掌握精准的时间计算，更需要对全网的实时状态拥有近乎完美的预判能力。书中对闭塞区间的概念、信号系统的逻辑关系，以及CTC（集中车次调度系统）的工作流程的阐述，清晰得如同在操作一台复杂的计算机程序。这种对效率和安全的双重追求，让运营管理显得既科学又充满了人性的博弈，完全不是我想象中那种单调的“按时间表办事”的工作。

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《铁道概论》这本书，说实话，刚拿到手的时候，我还有点犹豫。我对铁路这个领域了解不多，总觉得那是工程师和技术专家才需要关心的领域，和我的日常生活似乎沾不上边。然而，这本书的开篇就给了我一个惊喜。它没有直接跳入复杂的机械结构或者艰深的信号理论，而是从铁路诞生的历史背景，那种蒸汽机轰鸣、改变世界的宏大叙事讲起。我仿佛能看到那些早期的铁轨铺设工人，在荒野中挥汗如雨的情景。作者在叙述中巧妙地融入了社会变迁的脉络，比如铁路如何促进了工业革命的加速，如何重塑了城市布局和人口流动。这种宏观的历史视角让我意识到，铁路绝不仅仅是两条钢轨加一列火车那么简单，它是一个国家经济命脉和文明进步的缩影。尤其是关于早期的选线哲学，如何权衡坡度、弯度与运输效率的取舍，描述得极其生动，让人不禁对那些早期的铁路设计师产生由衷的敬佩。它成功地将一门看似枯燥的技术学科，包装成了一部引人入胜的工业发展史诗，完全颠覆了我原本的刻板印象。

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车辆动力学和制动系统的章节，简直是为我这种对“速度与激情”充满好奇的人量身定做的。作者对于轮轨关系的研究非常透彻，从基本的粘着力理论，到曲线通过时的蛇形运动控制，描述得极具画面感。我尤其喜欢书中对高速列车转向架设计的讲解，那种如何通过巧妙的悬挂系统和导向装置，让上百吨的列车以三百公里的时速平稳过弯的描述，读起来让人心潮澎湃。制动系统部分更是让我大开眼界，从传统的空气制动到现代的电磁附加制动，其冗余设计和故障保护机制的复杂性，展现了安全至上的设计哲学。书中对“掉轨”这种极端情况的分析，虽然令人不寒而栗，但正是这种对最坏情况的充分预见和应对，才保证了铁路运输的可靠性。读完这部分，我再看任何关于火车竞速的影视片段，都会忍不住在脑中自动构建出它们复杂的动力学模型。

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