铁路工程学

第一篇：铁路工程学

铁路工程学 > 铁道工务

子睿春梵 发表于: 2008-6-22 20:51 来源: 中国铁路博客

铁道工务（railway maintenance）铁道线路养护维修管理的总称。铁道线路是铁道运输的基础。管理铁道线路的工务部门，则是运输生产的重要组成部分。铁道线路分为线上部分和线下部分，线上部分为钢轨、轨枕、联结零件和道床；线下部分为路基、桥梁、涵洞、隧道等。铁路线路设备，约占运输固定资产总值的55%。截止1999年底，中国国家铁路线路总延长123 084km，其中正线延长 80 511km，营业里程则是57923 km。保证铁道线路经常完好，是铁道工务部门的重要职责。工务工作要做好轨道、桥梁、隧道、路基的养护，就要有计划地防治这些设备在运营中发生的病害，增强防洪抗灾能力，提高铁道线路整体强度，以适应提高列车重量、运行速度和密度的需要。

线路维修中华人民共和国成立之初沿用旧制，曾实行“事后修”。同时，推广了前苏联养路法。在实践中，逐渐形成了有自己特色的养路法。其要点是：预防病害的发生和发展，为“预防修”奠定了理论基础。1955年铁道部颁发了《线路维修规则》，自此“预防修”纳入了规则，确定了“预防为主，修养并重，预防与整治相结合”的原则，形成了维修、保养、补修三位一体的概念和正线计划维修一年一遍的制度。建立了“检查、计划、作业、验收”四个环节的质量控制体系。这一模式一

直沿用至20世纪60年代。进入70年代，随着轨道结构的强化，各线运输强度差距的增大，再坚持一年一遍的维修，已不符合实际。铁道部于1984年发布了维修改革办法，制定了线路保养标准，线路在什么状态下要保养有了法定依据。确定了不同轨道结构以累计通过总重为定量的线路大修、中修、综合维修的周期，从根本上改变了正线维修一年一遍的模式。开始从传统的“预防修”向以状态确定修理周期的方式转化。同年，铁道部还建立了线路静动态综合评定、线路状态评定、桥梁状态评定、路基状态评定、维修验收评定等制度，这些以合格率为设备质量指标的评定，从宏观上加强了线路质量控制。工务技术设备图表，从 80 年代起逐步实现了计算机管理。轨道检测则是轨道质量控制的重要数据源，从使用简单道尺以人工检测为主，逐步转向以轨道检查车检测为主。50年代铁道部工务局研制了一台机械传感式轨道检查车，检测项目少、精度低；70年代唐山机车车辆工厂推出了EX2型电气传感式轨道检查车，较前者有所改进；80年代铁道部科学研究院研制了新一代轨道检查车，惯性基准定平，轨距为非接触式测量装置，检测数据由车载计算机实时处理。90年代引进了美国ECSO铁路的检测装置，组成新车分为两型：一型检测速度为120km/h 以下，另一型检测速度为120km/h以上。轨道动态检测组成三级网络，部级（部检测中心），检查主要干线；局级，检查局管各线；段级，采用添乘仪检查段管线路。

线路大修线路设备在运营中发生损耗，强度降低，经过一定的运营时间，需要进行与运输相适应的加强和更新，并建立相应的工作制度与管理模式。在改革开放形势下，原部管大修项目现已下放铁路局，各局管理体制各异，可分三类。一是铁路局在工务处之外另组建大修管理部门；二是由工务处直接管理；三是交铁路分局管理。至于工务大修设计、预算编制、大修计划安排、设计预算审查等，各局的管理也不尽相同。

50年代初期，线路上钢轨轻、老、杂型居多，其间线路大修，以改善钢轨状况为目标，以换轨大修为重点。尔后根据运输和线路变化情况，逐步形成比较系统的大修工作范围，包括：线路大修（含换轨大修、铺设无缝线路、无缝线路前期工程）、线路中修、成段更换再用轨、成组更换新道岔（新岔枕）、路基大修、道口大修、成段更换混凝土轨枕及扣件。由于道床清筛周期短，在两次大修之间加一次以清筛道床为主要内容的线路中修。70年代初期，主要干线结合改换轨型，大量换铺50 kg/m钢轨。70年代中后期，确定了线路换轨大修以累计通过总重为定量的周期。铁道部拟定了《铁道线路大、中修周期表》，于1989年正式颁发。该表规定行车速度＞120km/h，轴重＞23t，牵引定数＞5000 t时，线路大、中修周期可适当缩短。铺设全长淬火轨地段，线路大、中修周期可适当延长。进入80年代，运量迅速增长，繁忙干线负荷剧增，钢轨伤损、磨耗加剧，线路变形加快，原铺设50 kg/m钢

轨线路与运输强度显然极不匹配，线路维修工作难以适应，线路质量每况愈下。为扭转这一局面，从“六五”（1981～1985）开始，加速了大修换轨进程，积极采用60kg/m钢轨，大力发展无缝线路，更换新型混凝土轨枕，更换新型道岔，加强路基病害整治，这些举措，强化了繁忙干线的轨道和基础。尤其是提速道岔的推出，曲线上以强度较高的耐磨轨取代普通轨，使轨道结构的强度明显提高。

桥隧维修在50年代初期，侧重于全面整修，维持通车，为确保行车安全，加强了巡检工作，并建立了相应的制度。50 年代中后期，学习前苏联养桥法，并总结中国养桥工人创造的一年一遍的综合维修经验，从此确定了“预防为主，预防与整治相结合”的桥隧养护原则，同时，严格执行逐桥逐隧一年一遍的维修制度。铁道部于1965年颁布了《桥隧建筑物大维修规则》，桥隧大修、维修标准和管理制度日臻完善。进入80 年代，随着运输强度的提高，圬工梁（参见圬工桥梁）和隧道的增加，铁道部在总结维修经验的基础上，于1984年发布了桥隧维修改革办法，确定桥、随、涵实行综合维修与经常保养相结合的维修方式，提高设备合格率。桥隧综合维修本着有病治病，治病除根的原则，进行整桥、整隧全面修理，当年不作综合维修的桥隧要作经常保养，及时消灭病害。1989年开始在全路进行桥梁状态修试验，探索不同结构类型的桥梁各组成部分的变化规律，实行临界预防修，进一步改进维修管理，提高技术经济效果。

桥隧大修随管理制度的完善而逐步扩展。桥梁的技术改造，50年代是以钢梁为主的上部结构改造；60年代是以墩台基础为主的下部结构改造；70年代是以更换老龄钢梁和抗震加固为主的技术改造；80年代是对重点桥梁以扩建、改建和继续更换老龄化钢梁为主的技术改造；90年代是以新技术开发为核心，以适应高速、重载为主要内容的技术改造。循序渐进的桥梁技改工程，使桥隧的维护质量不断提高。隧道重点病害的大修有限界不足、衬砌裂损、漏水等。限界不足多凿除侵限部分，或以钢筋混凝土衬砌取代较厚的素混凝土衬砌，不得已时，则绕开另建；衬砌裂损，70年代以来多采用喷锚加固，如锚网喷、钢纤维喷锚等；隧道漏水较为普遍，一般采用以排为主，排、截、堵相结合的整治措施。隧道的通风照明是隧道正常养护维修、确保人身和行车安全的重要措施。因此，隧道的通风照明设备自50年代开始按规定逐步增设。

路基大修、维修路基是轨道的基础，加强路基的大修、维修工作，是巩固线路质量，提高路基抗洪能力，确保运输畅通的重要环节。其基本任务是：经常保持路基及其排水、防护、加固设备的完好，及时整治路基

病害，预防病害的发生和发展；有计划地改善路基设备，不断提高路基

承载和抗洪能力。

路基的维修工作，坚持“预防为主，修养并重，综合整治，排水第一”的方针。对小型病害整治与经常保养相结合，加强检查和巡守，对新生

病害要治早治小，防患于未然。

路基的大修工作，应根据路基及其附属设备的技术状态及病害情况，有计划地进行病害整治。路基病害主要有坍滑、泥石流、基床病害，以及转殊地质条件下酿成的路基病害如沙害及黄土、冻土、盐渍土、膨胀土、软土等劣质土的路基病害。山区铁路的路基病害范围更广，防治难度更大。路基坍滑的防治，可以概括为排水、支挡、减重和防护四个方面。泥石流在山区铁路分布甚广，成昆、宝成、宝天等线尤甚。泥石流沟多达千余条，一般采取增、改建桥涵，加大孔径，修建明洞、棚洞、渡槽，建透水格栅坝、拦挡坝等防治措施。劣质土路基病害，一般采用换填渗入性强的土壤，或降低地下水位，或拦截水源等措施治理。

线桥大修、维修机械化线路养护机械化，50年代以电动单镐为主起步。进入70年代单柱式4头捣固机迅速发展起来，同时装备了电动扒碴机等小型配套机械，并开始组建大工区，管辖范围约30 km。尔后XD-1型、XYD-1 型、XYD-2型小型液压捣固机相继投入生产，综合工效虽然较高，但主要繁忙干线的纯作业时间日趋减少，由开始时的300min降至150min，难以再利用行车间隔时间作业。为提高作业效率和保证运输安全，必须利用大型机械封锁线路施工。铁道部自1984年开始从奥地利普拉塞-陶依尔公司成套引进大型大修、维修机械。“七五”期间（1986～1990）工务部门确定中国产与引进相结合，以中国生产为主；大、中、小相结合，繁忙干线以大型为主的方针。为提高小型机械的工作效率，济南铁路创造了小机群开“天窗”的作业经验。

同时，养桥机械化也迅速发展，一般在特大、大桥上均设置了固定气式压缩空气站、变电所、水塔或水泵站、聚砂酸以及输风、输水管道、电力线路等，以供机械作业专用。为实现以“四喷一铆”为主要内容的养桥机械化，工务段下设一至两个机械化工队，配备移动式空压机、发电机或维修动力车等，进行喷砂除锈；喷漆；上盖板喷锌；喷射混凝土或

砂浆；以及风铆铆钉等项作业。

工务工作的组织机构 一般分为三级管理。铁路局（工务处）一级管理机构，属决策型；铁路分局（工务分处）为二级管理机构，属指挥型；工务段、桥工段、大修段（队）、桥隧大修段（队）为三级管理机构，属生产型。在铁路局还设一些辅助机构，各机构间的关系。

规章制度为了确保行车安全和工务设备大维修工作有序进行，铁道部统一制定了《铁路线路维修规则》、《铁路线路设备大修规则》、《铁路路基大修维修规则》、《桥隧建筑物大修维修规则》、《铁路工务安全规则》、《大型养路机械使用管理规则》、《轨道车管理规则》、《铁路林业技术管理规则》和《铁路采石管理规则》等一整套规章制度。

展望工务部门在做好日常工作的同时，正在依靠科技进步，实现线桥结构现代化，施工作业机械化，企业管理科学化，发展重型钢轨、新型混凝土轧枕、全区间或跨区间无缝线路、可动心轨道岔、优质道碴，采用高效配套的大型养路机械，配置先进的检测设备，建立与全路计算机运

输指挥系统联网的工务设备总数据库等，在铁道线路设备逐步由限制型

向适应型过渡。

第二篇：材料工程学

—填空，1,钢铁材料是当今材料领域中最主要的工程材料，又称为()，它与

()统称为金属材料。

2,钢铁材料包括()、()及().3, 碳钢分类方法很多，通常按含碳量可分为

(),()及（）。

按冶炼方法可分为(),()及（）.4，合金钢分类方法很多按用途分为（）、（）及（）等。按合金元素质量分数分可分为（），（）及（）。

5，根据碳在铸铁中存在形态及石墨的形状，铸铁可分为（），（），（），（）及（）。

6，钝铝中含有铁、硅、铜、锌等杂质元素。按其纯度可分为（），（）及（）。

7，根据铝合金的成分及生产工艺特点，可将铝合金分为两类（）和（）。

8，形变铝合金可分为2大类（）和（）。

9，硅系合金是工业上使用最广泛的铸造合金。该合金流动性好，热裂倾向小，补缩能力强。

铝硅系铸造铝合金又称（），仅由铝、硅两个组元构成的二元合金，为简（），含有多种合金元素称为（）。

10，纯铜呈玫瑰红色，表面形成氧化膜后呈紫色，故称（）。纯铜的密度为（），熔点（）.11，根据铜合金成分特点可将其分为（）、（）和（）三种。

12，黄铜是以（）为主要元素的铜合金；（）是以镍为主要元素的铜合金；青铜是以（）为主要元素的合金。

13，以锌为主要合金元素的铜合金为（）。其中仅含铜锌二个组元的合金称为（）或（），若加入多种组元则称其为（）或（）。

14，镁是地壳中储量最丰富的金属之一，储量占地壳质量的（），镁的密度（）。

15，镁合金可以分为（）与（）。

16，特种陶瓷的品种繁多，其分类可按化学组成分类，也可以按性质分类。但通常都把它划分为

()和()两大类。

17, 特种陶瓷经常遇到的键合是()和

().18，粉末的等温烧结过程，按时间大致可以划分为三个界限不十分明显的阶段即（），（）和（）。

19按照基本性能和应用状况，铁氧体材料分为（）、（）、（）、（）和（）等五类

名词解释

1，合金结构钢

2，合金工具钢

3，特殊性能钢

4，形变铝合金

5，铸造铝合金

6，陶瓷

7，特种陶瓷

8，结构陶瓷

9，功能陶瓷

10, 灰口铁

简答题

1，简述特种陶瓷常用的烧结方法

2，简述铁氧体磁性材料的种类和特点。

3，简述高强度低合金钢的性能特点

4，简述合金弹簧钢的性能特点

5，简述热作模具钢的性能特点

6，简述如何对黄铜的牌号进行命名。

7，简述形变铝合金的分类以及他的命名方法 8，简述钛合金分类

9，简述钢铁的4个脆性以及他们都与什么元素有

关

10，简述合金结构钢的分类。

11，

第三篇：人机工程学

2012-2013年第一学期《人机工程学》科目论文

人机工程学论文

一、人机工程学工程是一门寻求人际环境和谐的科学

人机工程学综合利用工程技术、人体科学、环境科学、心理学的理论、方法和手段，研究人机硬件界面、软件界面设计、人与环境的界面设计、人的劳动（体力和脑力）规律，以及人机工程学的总体设计。可用于但不局限于以下领域：机电产品的人-机器界面设计、显示装置与控制装置设计；电子产品造型设计、仪器仪表设计、控制台设计；人的作业绩效管理，安全管理；化工与化学领域实验室、工作场所设施布局设计与运行管理；建筑设计与施工作业管理；以及帮助人们在各种作业与生活中保持健康、安全、舒适和高效的身体姿势。

二、人机工程学对生活的应用

人机工程学首先是对人体，机器，环境的各个方面进行单项研究，对这几个大方面了解透彻，再寻求最适合人类生活的设计方式，实现人机环境系统和谐。人机环境系统中的环境因素有作业环境，微气候，照明环境等。以下所述的就是几项生活中运用人机工程学的实例。

工作工具中的人机工程学

人们在生活和工作时，离不开座椅，特别是以坐姿进行工作的人，每天都有1/3以上的时间在与座椅打交道，因此座椅设计除了材料运用得当及造型大方美观以外，更重要的是要符合人机工程学设计原则。根据人类工效学原理，座椅的功能、尺度与人体生理特点密切相关。由于座椅的用途不同,对座椅的功能要求也各异。这些功能要求是人们工作和休息的重要条件。不恰当的功能、尺度会影响人们的工作效率和身体健康。好的座椅可以减轻人的劳动，使人感到心情愉快，而好的座椅得益于正确地使用人机工程学。

我们可以先分析人体静态测量时的尺寸（图1），对其作业时坐姿的调整范围进行估算，再根据实际要求对座椅进行设计。

图1

图2 图3

从人机工程学原理出发考虑，一个性能优良的座椅应当符合的基本要求如下：为人们提供一个舒适的坐姿，符合舒适坐姿的生理特性，减轻人们的肌肉酸痛和疲劳。以上图2中的座椅符合人机工程学，图3中的为普通座椅。图2中符合人机工程学的座椅的结构和尺寸设计使人们的脊柱形态接近于正常自然状态，可以减少腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷，座椅的设计符合压力分布不均匀原则，让不宜承受重压的大腿等部微微高于可以承受重压的坐骨结节处，可以防止人们的疲劳发生。图3中的普通座椅坐垫为平面的，长时间的坐着会使人感到疼痛，而靠椅不是人们的脊柱形态的正常状态，会使靠在上面的人感到肌肉酸痛。综上，符合人机工程学原理的座椅比普通更加舒适。

手工工具中的人机工程学

手工工具例如钳子、简单等是人们在日常生活和某些特定的工作中经常要用到的一些工具。它们的主要的作用区域是手腕臂以及上肢部分，如果设计不当，给使用者带来的累计损伤疾病是十分严重的。通过应用人机工程学原理对手工工具的使用方式，使用状态以及造成累计损伤疾病原因的分析，一方面可以提高工作效率和质量，另一方面可以提高安全性，减少疲劳和压力，增加工作的满意度和改善生活的质量。

图4：符合人机工程学 图5：普通剪刀

在上图中左边的剪刀属于改进的人机工程学产品，它抬高了大拇指工作时的位置，使得大拇指的掌骨与腕骨之间的关节弯曲，减少了骨与骨之间的运动的摩擦，对保护手指关节是有利的，同时，它的下半部的施力处为一平面，这样也可以减少施力时手指部位的受力，对食指，中指，无名指也起到了保护作用。右图所示的剪刀是早期的样式。这种剪刀的手部作用空间比较打，除了大拇指的其余四只手指受力比较均匀，但是大拇指的受力比较明显。大拇指的远节指骨和中节指骨间的关节伸展，长时间地保持这一姿势对关节处的韧带不利。其次，受力部位由手指转移到了手掌内侧的部位，长时间作用或是高强度的作用都会对肌肉组织产生影响。

日常用品中的人机工程学

鞋子对于我们每个人都是不可或缺的东西，它的功能很多：作为代步工具，保护双脚,使其尽量不受运动损伤；可以搭配服饰,使我们更时尚前卫；对工人们来说,可以保护双脚不与地面摩擦而破损。鞋子的作用很多，但其中最为重要的就是穿在脚上时的舒适度。其次，还应该关注的就是鞋子的耐用程度。

鞋子不合脚会对身体造成如下的伤害：1.鞋子的能量缓冲作用弱；2.鞋子对足部的挤压与摩擦；3.令足部负重不合理。

因此在设计鞋子的时候应注意的要点：

1、理想的鞋跟高度在2-4厘米之间，最好不要超过6厘米。

2、鞋跟与足底凹陷处的弧度必须合脚，踝骨与脚尖不应该碰触到鞋子。前脚要有一定摆动的余地、而后跟不能摆动。

3、鞋的重量每增加1克，对足部造成的负担相当于在人的脊背上增加几十克的重量。因此，鞋子应尽可能轻巧。

4、由于走的路多了，鞋底的防滑花纹被磨损殆尽，变的滑或是进水。鞋底的花纹不仅要有防滑功能也要同时具备放磨损的作用。

5、鞋底要有适当的厚度

和软硬度，如果过软，鞋底不能支撑脚掌，易使人产生疲劳感。其实，鞋的舒适感除了来自合适的软硬度外，还取决于的鞋底的弯折部位，科学的弯折部位应位于脚前掌的跖趾关节处，这样才与行走时脚的弯折部位相符

6、脚后跟要有一定的支撑能力，由于人的骨骼、关节、韧带的影响，平衡及稳定能力的不同，鞋后帮如果太柔软，脚在鞋中得不到相应的支撑，会使脚左右摇摆，容易引起踝关节及韧带的损伤，还可能养成不良的走路姿势。

7、鞋面不能太软，如果鞋面（尤其是头部）太软，会难以抵抗硬物对脚趾的冲撞，加上我们可能会有走路有用脚踢东西玩的习惯，过软的鞋面既不结实，又不安全，就容易挫伤脚趾。

8、鞋垫应提高承托，加有后跟承托杯的鞋垫可以减低步行时后跟着地时之摆动，从而减低疲劳及减低创伤的机会。

图6 如图6所示的鞋子就符合人机工程学原理，考虑到双脚出汗，鞋子透气性和鞋子对双脚的保护作用等多方面因素。同时，鞋底也采用防滑和防磨材料，增强鞋子的耐用性，另外，承托也属于一个适中的范围。

三、人机工程学给予我的感悟

目前人机工程学的原理已经应用到很多工具中了，大大的提高了人们工作时的舒适性。人机工程学在各种工具（无论是座椅，手工工具，还是日常用品）的设计中，都有相当的应用，同时也趋于逐渐成熟的方向发展。利用人机工程学原理来进行各种生活工具的设计是社会发展的必然。符合人机工程学原理的人性化设计最实在，同时也是最前沿的潮流与趋势，是一种人文精神的体现，是人与工

具完美和谐的结合，使人性化的设计真正体现出对人的尊重与关怀。

一个符合人机工程学设计的产品可以让我们提高工作效率，完善工作环境，提高生活质量。因此，我觉得在未来很长一段时间内，社会在生产各种新产品的时候都会加大应用与人体工程学相关的设计知识来完善自己的产品。

第四篇：交通工程学

第一章

交通工程学称为“5E”科学，包括执法（enforcement）、教育（education）、工程（engineering）、环境（environment）和能源（energy）。

1930年美国交通工程师学会的成立是交通工程学诞生的标志。1979年张秋回国讲学，创办了交通工程专业。

第二章

驾驶员的行车过程就是感知、判断决策和操纵三个阶段不断循环往复的过程。道路中的人包括：乘客、行人、驾驶员。

驾驶员的视野与行车速度有密切关系，随着汽车行驶速度的提高，注视点前移，视野变窄，周界感减少。

行人交通常用的基本参数为步频、步幅和步速。

汽车的动力性能通常用三个指标来评定，即汽车的最高车速Vmax，汽车的加速度或加速时间t，汽车能爬上的最大坡度Imax。

第三章

交通量指在选定的时间段内，通过道路某一地点、某一断面或某一条车道交通体的数量。平均日交通量（ADT）、年平均日交通量（AADT）、月平均日交通量（MADT）、周平均日交通量(WADT)。

第30小时交通量是指一年当中8760个小时交通量按大小次序排列，从大到小序号第30的那个小时交通量。美国和日本取第30小时交通量作为设计小时交通量。交通量的空间分布：

㈠地域分布：各省市，地区间交通量分布差异明显。㈡城乡分布：城区→近郊→远郊→乡村 ㈢方向分布

方向分布系数Kd=重行车方向交通量÷双向总交通量*100%，0.5

年平均日交通量与月平均日交通量之比，称为交通量的月变化系数K月，表达式如下： K月=AADT÷MADT=年平均日交通量÷月平均日交通量 一日内以小时计的交通量的最高值称为高峰小时交通量。

高峰小时流量比是高峰小时交通量与全天交通量的比值，反映高峰小时流量的集中程度。高峰小时交通量与高峰小时内某一时段推算的高峰小时流率的比值称为高峰小时系数PHF。

PHF=高峰小时交通量÷高峰小时流率，PHFt=高峰小时交通量÷（t时段内统计所得最高交通量*60/t）

<1 统计交通量的方法有人工计数法、流动车法、摄像法和自动计数法。车道条数=Qd*2÷一条车道的通行能力，Qd=AADT*K时*Kd 第四章

区间车速：车辆驶过某段路程的长度与所用的总时间之比。区间车速=<时间平均车速 车速的特征参数：中位车速、85%车速和15%车速。

地点车速调查样本要求：观测的车辆是在任何情况下不得少于30辆。测量行驶时间和行程时间的方法：牌照法、流动车法和跟车法。

第五章

交通密度是指在单位长度车道上，某一瞬间所存在的车辆数。交通密度调查方法：出入量法、摄影法和道路占有率的检测和调查

第六章

固定延误是指由交通控制、交通标志、交通管理等引起的延误。行程延误是指车辆通过某一路段的实际时间与计算时间之差。

P86图6-3，其中虚线表示累计到达的车辆数；实线为离开的累计车辆数，两曲线之间的水平间隔就是某辆车通过瓶颈路段所需的时间，垂直间隔则为某段时间受阻车辆数。两曲线围成的面积是所有受阻车辆通过瓶颈路段所需的总时间，记为Da。

第七章

交通量、速度和密度之间的关系：Q=N÷t=N*Vs÷L=K*Vs。

五个特征变量：临界速度Vm、临界密度Km、阻塞密度Kj、自由流速度、最大交通量Qm。

第八章

泊松分布，当交通量不大且没有交通信号干扰时，基本可以用泊松分布拟合观测数据。当车辆到达服从泊松分布时，车头时距则服从负指数分布；反之结论也成立。非自由行驶状态的逐一跟驰车辆有以下的行驶特性：制约性、延迟性和传递性。排队论是研究系统由于随机因素的干扰而出现排队现象规律性的一门学科。

对于整个系统而言，系统中的顾客既包括排队等候服务的顾客也包括正接受服务的顾客。排队系统一般有三个组成部分，即输入过程、排队规则和服务窗。引入以下记号：M代表负指数分布或泊松输入，D代表确定型输入或服务，Ek为厄兰分布。第九章

道路通行能力的分类：理想通行能力、实际通行能力和设计通行能力。对通行能力研究则通常采用“15min”作为分析时段。

交通流可分为连续性交通流（连续流）和间断性交通流（间断流）。

服务水平A，车流为自由流；服务水平B，车流处于稳定流的较好部分；服务水平C，车流处于稳定流范围的中间部分。服务水平D，车流处于稳定交通流的较差部分；服务水平E，车流常处于不稳定流状态；服务水平F，车流处于强制流状态。

最大服务交通量反映的是在某一特定服务水平下道路所能提供的疏导交通的最大能力。高速公路一般由高速公路基本路段、交织区和匝道三部分组成，包括匝道—主连接处及 匝道—相连公路连接处。

次要道路上的车辆每小时能穿越主要道路车流的数量为：Q次=Q主*e^(-qt0)÷(1-e(-qt0))环形交叉口类型：常规环形交叉口（中心岛直径大于25m）、小型环形交叉口（中心岛直径小于25m）和微型环形交叉口(中心岛直径一般小于4m)。

第十章

起讫点调查，又称OD调查，包括客流调查、车流调查和货流调查。交通小区的划分原则：（区域划分越小，工作量越大）⑴分区内土地使用，经济，社会等特性尽量使其一致。⑵尽量以铁路，河川等天然屏障作为分区界限。

⑶尽量不打破行政区的划分，以便能利用行政区现成的统计资料。⑷考虑路网的构成，区内质心可取为路网中的节点。

⑸分区数量适当，分区中人口以1-2万人为宜，靠市中心分区面积小些，靠市郊的面积大些。公路网：方格形、放射形、带形和放射环形。道路交通标志：分为主标志和辅助标志两大类。

警告标志：顶角朝上的等边三角形，颜色为黄底、黑边、黑色图案。禁令标志：圆形或顶角朝下的等边三角形，其颜色多为白底、红圈、黑图案。指示标志：圆形、长方形和正方形，其颜色为蓝底、白色图案。

计算题

8-11车流在一跳双向6车道的公路上畅通行驶，其速度v为80km／h。路上有座4车道的桥，每车道的通行能力为1940辆／h。高峰时车流量为4200辆／h（单向）。在过渡段的车辆降至22km／h。这样持续了1.69h。然后车流量减到1956辆／h（单向）。⑴试估计1.69h内桥前的车辆平均排队长度；⑵估计整个过程的阻塞时间。解⑴计算排队长度

桥前高峰时车流量为4200辆／h（单向），其（V／C）比约为0.72（4200÷﹙1940×3﹚﹚，交通流能保持畅通行驶，车道内没有堵塞现象，因此桥前来车的交通流密度k1为：k1＝q1／v1＝4200÷80＝53辆／km 在过渡段，由于该处只能通过1940×2＝3880辆／h，而现在却有4200辆／h的交通需求强度，故在过渡段出现拥挤，过渡段的交通流密度k2为：k2＝q2／v2＝3880÷22＝177辆／km 得：vm＝﹙q2－q1﹚／﹙k2－k1﹚＝﹣﹙3880－4200﹚／﹙177－53﹚＝﹣2.58km／h 表明此处出现排队反向波，其波速为2.58km／h。因距离为速度与时间的乘积，且开始时刻排队长度为0，1.69h末的排队长度为2.58×1.69km，此过程中排队长度均匀发生变化，故此处的平均排队长度为：L＝﹙0×1.69＋2.58×1.69﹚÷2＝2.18km ⑵计算阻塞时间

高峰过去后，排队即开始消散，但阻塞仍要维持一段时间，因此阻塞时间应为排队形成时间（即高峰时间）与排队消散时间之和。

排队消散时间t′：已知高峰后的车流量q3＝1956辆／h＜3880辆／h，表明通行能力已有富裕，排队开始消散。排队车辆数为：﹙q2－q1﹚×1.69＝﹙4200－3880﹚×1.69＝541辆 消散能力为：q3﹣q2＝1956－3880＝﹣1924辆／h 则排队消散时间：t′＝﹙q2－q1﹚×1.69／|q3－q2|＝541÷1924＝0.28h 阻塞时间t：t＝t′＋1.69＝1.97h

第五篇：石油工程学

石油工程学的基础是十九世纪九十年代在加利福尼亚建立的。当地聘用了一些地质学家来探查每口油井中产油区与水区之间的联系，目的是防止外部水进入产油区。从这时开始，人们认识到了在油田开发中应用技术的潜力。“美国采矿与冶金工程师学会”(AIME)于1914年成立了石油技术委员会。1957年，AIME改名为“美国采矿、冶金和石油工程师学会”。石油工程是对石油资源进行开发、使用、研究的一种系列工程，主要针对油气田的工程建设，如油气钻井工程、采油工程、油藏工程等，下面就三大工程谈一下自己的认识。

一、对钻井工程的认识

钻井是石油工业的龙头，钻井工程是油气勘探开发的主要手段，钻井工程的实施对于油气勘探开发的成败起着决定性的作用。作为勘探开发的重要一环，合理的钻井工艺、适用的钻井技术和完井方法是提高油气勘探成功率、发现油气田、提高产量、提高采收率，推动并实现油气田勘探开发经济目标的重要保证。

(一)石油钻井是指利用专业设备和技术，在预先选定的地表位置处，向下或一侧钻 出一定直径的孔眼，一直达到地下油气层的工作。

(二)从钻井发展过程来看，钻井方式主要有四种：人工掘井、人工冲击钻、机械顿 钻、旋转钻。

(三)钻井施工工序主要包括：钻前施工、钻井施工、完井施工。

(四)钻井新技术主要包括：

1、定向井、水平井、大位移井技术

2、分枝井技术

3、深井、超深井、特超深井

4、深海钻井

5、欠平衡钻井技术

6、小井眼钻井技术

7、地质导向钻井技术

8、挠性连续管钻井技术

二、对采油工程的认识

采油工程是油田开采过程中根据开发目标通过生产井和注入井对油藏采取的各项工程技术措施的总称。它所研究的是以提高油井产量和原油采收率的各项工程技术措施的理论、工程设计方法及实施技术。

采油工程的任务是通过一系列可作用于油藏的工程技术措施，使油、气流入井底，并高效率地将其举升到地面进行分离和计量，其目的是经济有效地提高油井产量和原油采收率。

采油方法是指将流入井底的原油采到地面所采用的工艺方法和方式。采油方法分为自喷采油和人工举升采油。

自喷采油是利用油层本身的能量将原油举升到地面的方式。人工举升采油主要包括：气举采油、有杆泵采油和无杆泵采油

气举采油是利用从地面向井筒注入高压气体，将原油举升至地面的一种人工举升方式，该方式主要适用于高产量的深井、油气比高的油井、定向井和水平井。有杆泵采油：由抽油机、抽油杆、抽油泵和其它附件组成。抽油机包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。其工作原理是：工作时动力设备将高速旋转运动通过减速箱传递给曲柄，带动曲柄低速旋转，曲柄通过连杆带动游梁作上下摆动，挂在驴头上的悬绳器通过抽油杆带动井下深井泵作上下往复运动，把原油抽到地面。

无杆泵采油：电潜泵电动机和泵一起下入油井内液面以下进行抽油的井下采油设备。增产措施：水力压裂、酸化、酸化压裂。水力压裂是用压力将地层压开一条或几条水平的或垂直的裂缝，并用支撑剂将裂缝支撑起来，减少油气的流动阻力，沟通油、气、水的流动通道，从而达到增产增注的目的;酸化是利用酸液溶解岩石中的所含盐类物质的特性，扩大近井地带油层的孔隙度，提高地层渗透率，改善油气流动状况，以增加油气产量的一种增产措施;酸化压裂是依靠酸液对裂缝壁面的不均匀溶蚀产生的一定导流能力。

三、对油藏工程的认识

油藏工程的主要内容：研究油藏内流体性质和流体运动规律的方法。一般包括油层物理、油气层渗流力学、试井解释、数值模拟、油藏动态分析方法等。主要包括以下几个方面：开发方案设计、水驱油理论基础、开发动态分析、油藏动态监测与调整。

最后，石油工程专业就业前景堪为乐观。石油作为一种重要的能源，可以说是现代经济的血液。我国是石油消费大国，同时又是世界排名第五的石油生产大国。石油工业作为一种基础工业，需要大量的技术人才。石油生产领域具有科技含量高、技术性强的特点。随着生产的发展和石油企业人员的不断更新，在石油生产管理与技术应用方面，将需要大量的具有较高科学文化素质和职业技能的高级技术应用型人才，所以我要学好石油工程各项技术，更好为我国油气田发展做出自己的贡献。