rail engineering

Upload: harinder

Post on 06-Jul-2018

221 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/17/2019 Rail Engineering

    1/14

    5/9/2016

    1

    Swinburne University

     of 

     Technology

    Faculty of  Engineering and Industrial Design

    CVE30003 TRANSPORT ENGINEERING

    LECTURE 1 ‐ RAIL SYSTEMS

    1

    Lecture Synopsis

    •   Some Definitions

    •   The Evolution of  Railways

    •   The Liverpool & Manchester Railway (L&MR)  – the first commercially  operated railway in the world

    •   Development of  railways in Victoria and Australia

    •   Rail system types‐ Passenger/Freight 

    •   Key components of  Rail Systems Infrastructure

    •   Rail Infrastructure  – Rail tracks ‐ Geometric Design

    •   Rail Infrastructure ‐ Rail Signalling and Safe working

    •   Rail System

     Capacity

    •   Passenger/Freight Timetabling

    •   Train Crew Scheduling 

    •   Railways in the 21st Century

    2

    Definitions

    Railway or Railroad

    A railway or railroad can be defined as ‘narrow tracks of  rails, or plinths of  iron, 

    wood or other tenacious material, made with very smooth or level surfaces and 

    laid down with great solidity and truth, to the required planes, so that the wheels 

    of  carriages may meet with the least resistance that is practicable in rolling over 

    them and thus reduce as much as possible the power required to move a given 

    load or to move the greatest load by a given power, or move a given load at the 

    highest velocity.

    From:

    Hebert  L ‘A Practical  Treatise on Railroads and  Locomotive  Engines’, London, 1837.

    3

    Railway System

    A means of  transport for passengers and freight whereby vehicles are coupled 

    together as trains and pulled or propelled by mechanized  motive power along rail 

    tracks in conjunction with the use of  complex safe‐working systems that have been 

    developed over many years to control operations and movements.

    4

  • 8/17/2019 Rail Engineering

    2/14

    5/9/2016

    2

    Heavy Rail and Light Rail Systems

    Heavy rail systems involve trains operating on their own exclusive reservation or ‘right of  way’. 

    Light rail systems may operate in their own exclusive reservations, or in shared rights of  way with road vehicles in city and suburban streets. 

    Note: 

    Modern equipment standards have tended to blur the boundaries between ‘heavy’ and ‘light’ rail systems.

    For example, if  light rail services share the track with ‘heavy rail’ type services, then the light rail vehicle may require a higher standard of  crashworthiness in the event

     of 

     a collision.

    5

    Motive Power

    The mechanized motive power for pulling or propelling a train is located either at 

    the head

     or

     tail

     end

     of 

     the

     train

     or

     alternatively

     it

     is

     distributed

     throughout

     the

     train.

    1. Electric and Diesel Electric Locomotives

    Head end, distributed and tail end power usually refers to separate locomotives being attached to the front, middle or rear of  the train. 

    Locomotives  are generally electric or diesel‐electric. 

    6

    •   Electric locomotives  draw power from overhead line equipment (OLE) generally at25kV AC 

    although there are still railways that utilize DC power (e.g. Victoria & NSW, 1.5kV DC).

    •   Diesel‐electric locomotives  use a diesel engine to drive an alternator  to generate electricity 

    on board the locomotive.  

    •   Both electric and diesel‐electric locomotives  use electricity to power traction motors through 

    a gearing mechanisms that is attached to a ‘wheel set’.

    •   Diesel–electric locomotives  carry their own fuel source that is usually located in fuel tanks 

    below the floor of  the locomotive.

    •   The technology for diesel electric locomotives  is quite advanced particularly with newer 

    locomotives and their fuel consumption.

    •   In Russia, Compressed Natural Gas (CNG) is now being used for locomotive power after a 

    number of  years of  R&D.

    7

    2. Electric or Diesel Multiple Unit Passenger Trains

    A number of  carriages (2 to 10 or greater) semi‐permanently coupled together into 

    a unit/s.  Each unit has a Driver’s cab at either end (although some are completely 

    automated and have no cabs). A series of  units coupled together becomes a 

    multiple unit. The units are self ‐propelled i.e. there is no separate locomotive.

    There are two types of  multiple unit:

    •   Electric Multiple Unit (EMU) 

    •   Diesel Multiple Unit (DMU)

    A Class Double Deck EMU‐ Sydney  NSW V/Line ‘Velocity’ DMU

    8

  • 8/17/2019 Rail Engineering

    3/14

  • 8/17/2019 Rail Engineering

    4/14

  • 8/17/2019 Rail Engineering

    5/14

  • 8/17/2019 Rail Engineering

    6/14

  • 8/17/2019 Rail Engineering

    7/14

  • 8/17/2019 Rail Engineering

    8/14

  • 8/17/2019 Rail Engineering

    9/14

  • 8/17/2019 Rail Engineering

    10/14

  • 8/17/2019 Rail Engineering

    11/14

  • 8/17/2019 Rail Engineering

    12/14

  • 8/17/2019 Rail Engineering

    13/14

  • 8/17/2019 Rail Engineering

    14/14