高速铁路车站通过能力计算方法探讨
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铁路运营基础-列车运行图和区间通过能力铁路运营基础-列车运行图和区间通过能力铁路运营中,列车运行图和区间通过能力是重要的基础工作。
列车运行图指的是按照一定的时间序列,安排列车开行的计划表,而区间通过能力则是指在一定的时间范围内,某个区间内能够通过的列车数量。
这两个概念在铁路运营过程中,能够有效地保证列车的准点和运能的最大化。
首先,列车运行图的制定是建立在铁路线路和车辆基础上的。
列车运行图需要根据线路的情况和车辆的性能,结合乘客需求和运输任务,合理安排列车开行的时间和间隔。
在列车运行图中,需要明确列车的始发站、终点站,经由车站、通过距离和时间、停车时间等信息。
通过合理的调整和优化列车运行图,可以实现列车之间的衔接和高效的运输。
列车运行图的制定需要考虑多方面的因素。
首先是线路的特性,要考虑线路的长度、坡度、曲线等对列车行进的影响。
此外,还需要考虑不同类型的列车,如客车、货车和动车组的运行需求。
为了保证列车之间的安全间隔,还需要考虑列车的最小行车间隔和调整时间。
另外,还需要根据运输任务的需求,合理安排列车的班次和停站。
通过科学的列车运行图制定,可以提高铁路运输的效率和安全。
区间通过能力是指在某个区间内,能够通过的列车数量。
铁路区间通行能力与列车运行图的制定密切相关。
为了确保区间的安全通行能力,需要综合考虑以下几个因素。
首先是线路的容量。
铁路线路的容量是指在一定时间范围内,某个区间内可以通过的最大列车数量。
线路的容量主要受到速度限制、信号设备和道岔设备的限制等因素影响。
通过科学的计算和分析,可以评估出线路的容量,并对列车运行图进行相应的调整。
其次是车辆间隔和安全距离。
为了确保列车的安全通行,需要在列车之间保持一定的间隔和距离。
首先是车辆间的间距,也就是列车之间的时间间隔。
这个间隔需要根据列车的速度和线路的安全要求来确定。
其次是列车的安全距离,指的是列车之间保持的物理距离。
这个距离需要保证列车在行进过程中的安全停车距离和保持距离,以防止碰撞和事故发生。
高速铁路通过能力计算方法研究吕苗苗;倪少权;陈钉均【摘要】基于我国高速铁路采用不同速度等级列车混跑的运输组织模式,提出了高速铁路通过能力计算方法,讨论了不同等级列车越行区段选取方法及列车共用停站分组方法.在此基础上,提出了低等级列车扣除系数与列车停站扣除系数具体取值方法,最后计算了胶济客运专线通过能力,对通过能力计算方法进行了验证.【期刊名称】《交通运输工程与信息学报》【年(卷),期】2016(014)001【总页数】6页(P19-24)【关键词】高速铁路;通过能力;计算方法;胶济客运专线【作者】吕苗苗;倪少权;陈钉均【作者单位】西南交通大学,交通运输与物流学院,成都610031;西南交通大学,全国铁路列车运行图编制研发培训中心,成都610031;综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室,成都610031;西南交通大学,交通运输与物流学院,成都610031;西南交通大学,全国铁路列车运行图编制研发培训中心,成都610031;综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室,成都610031;西南交通大学,交通运输与物流学院,成都610031;西南交通大学,全国铁路列车运行图编制研发培训中心,成都610031;综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室,成都610031【正文语种】中文【中图分类】U292.5为合理配置铁路资源以及科学运营管理,安全、合理地组织好多种速度列车共线运行,有必要对高速铁路通过能力计算方法进行深入分析与研究。
目前,国内外主要采用三种通过能力计算方法:① 德国采用平均最小间隔时间法。
该方法首先分析每一个区段列车的实际运行状态,然后再根据列车的晚点概率、符合一定质量要求下允许列车晚点的时间、各种列车类别的平均最小列车间隔时间、晚点列车平均进入晚点时间、给定反映列车运行工作质量要求水平的允许列车后效晚点时间总值等条件来共同确定区间通过能力的取值[1]。
最小时间间隔法可以解决对于列车种类较多、分布比较分散、平图特性不强、弹性较弱等方面的缺点,但是,这种方法在分析列车之间的越行情况时,对参数的影响比较复杂,计算也相对复杂。
车站通过能力计算方法的合理选择
邱健
【期刊名称】《铁道工程学报》
【年(卷),期】1993(000)001
【摘要】车站通过能力包括咽喉道岔通过能力和到发线通过能力。
通过能力的计算根据铁道部有关规定均按利用率计算法。
在确定了咽喉道岔及行车量分配并已计算出总占用时间后即可算利用率,从而计算出车站接、发车能力。
利用率的计算方法有三种: (1)不考虑利用系数和间接妨碍时间的计算法; (2)考虑利用系数的计算法;【总页数】4页(P112-115)
【作者】邱健
【作者单位】铁道部第二勘测设计院
【正文语种】中文
【中图分类】U2
【相关文献】
1.冶金企业车站通过能力计算方法探析 [J], 杨立威;陈继伟
2.企业铁路车站通过能力通用计算方法 [J], 白守明;岳永强;汪彦军
3.高速铁路车站通过能力计算方法探讨 [J], 段博韬
4.基于分区时间法的高速铁路车站通过能力计算方法 [J], 李晓娟; 韩宝明; 闫振英; 杨阳
5.高速铁路车站高峰时段通过能力计算方法 [J], 熊亚;李海鹰;廖正文;王莹;牛鑫涛
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单线铁路区间通过能力计算方法原创文档:单线铁路区间通过能力计算方法单线铁路区间的通过能力计算是铁路规划与运营管理中的重要环节。
通过能力计算的准确性和科学性直接影响到铁路线路的设计、运营组织和列车调度方案的制定,对于确保铁路运输的安全、高效和可持续发展具有重要意义。
一、背景单线铁路区间是指在铁路线路运行过程中,只有一条轨道和一座桥梁或者隧道,无法同时容纳两列车通过的区间。
对于这样的区间,通过能力的计算是为了保证列车的正常运行并确保运输效能的高效性。
因此,通过能力计算就显得尤为重要。
二、计算方法单线铁路区间通过能力的计算需要考虑以下几个方面的因素:1. 线路的设计参数:包括线路的长度、坡度、曲线半径等。
这些参数直接影响到列车在区间内的运行速度和列车运行的平稳性。
2. 列车的运行特性:不同类型的列车对于单线铁路区间的通过能力有不同要求,如客车、货车、高速列车等。
列车的最大限速、刹车距离以及所需的停站时间等都会影响到通过能力的计算结果。
3. 信号系统的设置:信号系统的设置与列车的行车控制密切相关,通过能力计算中需要考虑信号系统对列车行车的限制。
4. 交叉路口的控制:单线铁路区间中交叉路口的设置和控制对通过能力也有很大的影响。
合理的交叉路口控制可以保证列车的正常行车,并提高通过能力。
在考虑以上因素基础上,基本的通过能力计算方法可以分为以下几个步骤:1. 确定线路的基本参数,并根据线路的特征确定速度等级。
2. 根据列车类型和区间长度等参数,计算列车在区间内的行车时间。
3. 结合信号系统设置、交叉路口控制等因素,计算列车通过区间所需的总时间。
4. 根据列车平均运行速度,计算在给定时间内通过区间的列车数目。
5. 综合考虑列车的正常行车间隔,得出单线铁路区间的通过能力。
三、案例分析为了更好地理解单线铁路区间通过能力计算的方法,下面以某高速铁路单线区间为例进行分析。
该区间全长100公里,线路设计速度为300公里/小时,信号系统采用自动闭塞,交叉路口有2个。
关于铁路专用线接轨车站通过能力计算方法的应用与优化发表时间:2019-04-08T11:01:07.917Z 来源:《建筑模拟》2019年第3期作者:蒋鹏[导读] 作为铁路专用线与路网运输通道衔接的重要节点,接轨车站的规模与能力对运输组织和运营管理具有重要影响。
蒋鹏中铁二院成都勘察设计研究院有限责任公司四川成都 610081摘要:作为铁路专用线与路网运输通道衔接的重要节点,接轨车站的规模与能力对运输组织和运营管理具有重要影响。
本文重点对接轨车站到发线通过能力各影响要素进行系统分析,以理论计算为基础,结合神华集团拟建储煤基地的工程实例,分析双河口车站既有现状,计算研究适宜接轨专用线和运输通道的合理规模,同时提出优化方法,有效保障企业和路网运输需求,并为铁路运营部门提供参考。
关键词:通过能力、专用线、接轨车站、运输通道铁路专用线接轨车站是专用线与路网运输通道衔接的重要节点,一般也是货物运输通道的路网起终点,是货物运输环节中极为重要的铁路运营单位。
因此,接轨车站办理作业的能力直接影响着整个通道的运输效率,同时也是货物运输的到发、装卸及集散顺畅运行的重要保证。
车站的通过能力计算对铁路专用线接轨以及运输通道的行车组织具有重要意义。
1 理论基础车站通过能力是在现有设备条件下,利用车站合理的技术工作方法,一昼夜在各个方向接发货物(旅客)列车运行图和规定的列车数,分为车站咽喉通过能力、车站到发线通过能力两项。
本章仅对到发线通过能力计算进行研究。
通过利用率计算这一方法,可计算出车站到发线的通过能力。
1.利用率计算法的一般公式为2.到发线总占用时间的计算一昼夜总占用时间按下式计算:3.到发线通过能力利用率的计算注:以上公式定义可参考铁路行车组织教材。
2 实例应用计算以神华集团拟在川建设储煤基地及电厂铁路专用线(两期共1000万吨燃煤运输需求)为实例,结合拟接轨车站双河口站现状,计算车站通过能力,确定合理的车站到发线规模。
高速铁路通过能力计算方法研究综述林宇帆;陈东【摘要】通过能力是高速铁路重要的技术特征.文章在阐述常用铁路通过能力计算方法的基础上,比较各种计算方法的特点,总结归纳出高速铁路通过能力计算方法未来的研究方向.【期刊名称】《西部交通科技》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】5页(P71-74,107)【关键词】高速铁路;运输组织;通过能力;计算方法;研究综述【作者】林宇帆;陈东【作者单位】西南交通大学,四川成都610031;西南交通大学,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】U238高速铁路通过能力计算及相关理论研究是近年来国内外学者的研究热点。
高速铁路通过能力是指在一定的车辆设备、固定基础设施和一定的行车组织方法条件下,客流区段在单位时间内所能通过的最大列车数或对数。
为深入研究高速铁路通过能力计算方法,有必要对通过能力计算方法进行研究综述。
高速铁路通过能力计算方法的研究是随着高速铁路的出现而发展起来的,并且带有两个明显的特征:(1)各国高速铁路通过能力计算方法都源于该国既有线通过能力计算方法;(2)各国的高速铁路通过能力计算方法各有不同,且自成体系。
1.1 利用率法日本是世界上最早修建高速铁路的国家,也是最早对高速铁路通过能力计算方法进行研究的国家。
日本新干线所采用的通过能力计算方法源于既有线的能力利用率法改进而来,即简易山岸公式。
由于新干线主要采取公交化运营模式,平均旅客运距较短且方便换乘,简易山岸公式能够满足新干线通过能力计算的要求。
也正因为日本特殊的路情,除日本新干线以外没有其他国家高铁采用利用率法计算通过能力。
1.2 平均最小列车间隔时间法德国是继法国TGV高速铁路后第三个修建高铁的国家,其通过能力计算方法所采用的是平均最小列车间隔时间法。
该方法是一种结合排队论、概率论和晚点传播理论的动态通过能力计算方法,所计算出的通过能力具有较强的鲁棒性。
计算原理是通过引入晚点传播理论,设置必要的缓冲时间,再根据列车种类、列车组出现概率和列车组平均最小列车间隔时间来计算通过能力[1][2]。
第17卷第2期 2017年4月 交通运输系统工程与信息 Journal ofTransportation Systems Engineering and Information Technology v0l_17 NO.2 April 2017
文章编号:1009—6744(2O17)02一O148—06 中图分类号:U292.5 DOI:10.16097 ̄.cnki.1009-6744.2017.02.022 文献标志码:A
扣除系数法在高速铁路通过能力计算中的适应性 张守帅la,lb,田长海 ,闫海峰。 f1.中国铁道科学研究院a.研究生部;b.铁道科学技术研究发展中心,北京100081; 2.西南交通大学交通运输与物流学院,成都610031)
摘 要: 针对扣除系数法在高速铁路通过能力计算上存在的问题,对其适应性进行分 析.从需求的角度分析高速铁路通过能力与既有线的差异,明确了高速铁路通过能力的概 念.分析扣除系数法的思想本质并从3个基本假设入手分析其思想本质上的适应性.对扣 除系数法相关研究进行总结,并提炼出其方法本质即时间占用的重叠关系,归纳出了4种 基本情况,采用算例对其方法本质进行验证,结合高速铁路特点,对其方法本质存在的3 个问题进行概括.研究证明了原有的扣除系数法已不适应我国高速铁路通过能力的计算, 并在最后给出了进一步研究高速铁路通过能力计算方法的相关建议. 关键词: 铁路运输;通过能力;扣除系数法;思想本质;方法本质;适应性分析
Adaptability of the Removal Coefficient Method in C alculation Method of High—speed Railway’S Passing
Capability ZHANG Shou-shuai lb TIAN Chang—hai .YAN Hai-feng (1 a.Railway Technology Research College;lb.Railway Science and Technology Research and Development Center,China Academy of Railway Sciences,Beijing 1 0008 1,China;2.School of Transportation and Logistics,Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031,China)
高速铁路车站通过能力计算方法探讨段博韬【摘要】To solve the problem that the traditional analytical calculation method is not applicable to the carrying capacity calculation of high-speed railway station, this paper studies the key technologies in computer simulation applied to the calculation of carrying capacity of high-speed railway station. Firstly, the differences of the operation organization between the high-speed railway station and the existing traditional railway station are analyzed, and the characteristics of carrying capacity of high-speed railway station are studied intensively. Secondly, the overall train of thought of using simulation calculating method to calculate the carrying capacity of high-speed railway station is put forward. Additionally, the integration of high-speed railway station's throat with arrival-departure track operation is presented in detail. Finally, the computer simulation algorithm process for high-speed railway station's operation is offered.%针对传统分析计算方法不适用于高速铁路通过能力计算的问题,研究计算机模拟法应用于高速铁路车站通过能力计算的关键技术。
首先,分析高速铁路车站与传统既有铁路车站作业组织上的不同,对高速铁路车站通过能力的特点进行深入研究。
其次,提出计算机模拟法计算高速铁路车站通过能力的整体思路流程,并提出高速铁路车站咽喉、到发线作业一体化模型的详细构建思路。
最后,给出高速铁路车站作业计算机仿真模拟算法流程。
【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】6页(P43-47,48)【关键词】高速铁路;车站通过能力;算法流程【作者】段博韬【作者单位】西南交通大学交通运输与物流学院,成都 610031【正文语种】中文【中图分类】U238;U292.5高速铁路车站是高速铁路网中的节点和中枢,其作业组织直接影响整个高速铁路系统的通过能力。
高速铁路车站通过能力的计算对于铁路运输组织优化有着十分重要的意义。
我国高速铁路采用客运专线、高中速旅客列车共线运行的运输组织模式,高速铁路车站上仅办理动车组列车的技术作业和客运作业,不办理货物列车的相关作业,且高速铁路采用的旅客运载工具为动力与运输载体一体化的电动车组,以往既有铁路客运站上的旅客列车摘挂和换挂机车等作业在高速车站上均不会出现。
考虑上述因素,在高速铁路车站能力计算中不应再考虑货物列车到发、客货列车的调移及机车出入段等作业的固定设备占用时间,以及对其他道岔组产生的敌对妨碍时间及由此引入的空费系数[1-3]。
因此,不能模仿既有站利用固定设备占用时间和空费系数对高速铁路车站通过能力进行计算,为了适应高速铁路车站作业的特殊性,应对其通过能力计算方法单独研究。
《高速铁路设计规范》(TB 10621—2014)中指出车站通过能力的计算应该在一定的车站设备配置和作业组织条件下,以车站平行进路的最大限度利用和车站股道的合理使用为原则,分别对车站咽喉、到发线通过能力以及车站高峰时段到发线需要量进行计算。
高速铁路车站客流、固定设备以及运输组织方法与既有铁路车站不同,造成其通过能力的计算存在一些自身特点。
(1)高速铁路车站通过能力的计算应该主要围绕高峰时段进行。
目前,国内外对于高速铁路车站通过能力还没有一个准确一致的定义,主要沿用了普通铁路车站通过能力的定义,即高速铁路车站通过能力指在一定的设备条件下,配合一定的列车开行方案并且采用合理的作业组织方法情况下,车站在1昼夜时间内所能接发(通过)的最多动车组数。
高速铁路车站客流的特点决定了高速铁路列车开行方式与普通铁路旅客列车的开行方式有所不同。
为方便旅客出行,高速铁路上列车开行具有不均衡性[4],存在接发列车高峰时段这样的特点,高峰时段内高速铁路车站客流量更大,为方便旅客出行,需要运用动车组数比平峰时段多,接发车密度更高,造成车站到发线和咽喉能力紧张,而平峰时段能力则有富余,高峰时段是限制车站能力的最重要阶段[5],只要满足高峰时段的通过能力,平峰时段的通过能力就可以得到相应的满足。
如果按照传统车站能力计算方法计算高速铁路车站一昼夜的通过能力,则只能反映出车站全天时间内最大接发车能力,并不能实时地反映出一天内某一时段内高速铁路车站的接发动车组的能力[6]。
因此,沿用以前的计算方法忽略了高速铁路车站和传统铁路作业特点上的区别,直接应用到高速铁路上具有很大的局限性。
结合高速铁路车站作业特点,对高速铁路车站能力的计算应该着重于高峰时段,求解能反映出高峰时段车站到发线和咽喉的最大接发动车组的能力,这样的通过能力才能对车站实际工作起到指导作用。
(2)研究高速铁路车站咽喉和到发线一体化通过能力,不能简单地将咽喉区和到发线作为两个独立的系统,应该在两者之间建立联系,考虑两者作业协调情况下的高速铁路车站高峰时段通过能力[7-9]。
高速铁路车站高速动车组要满足高密度、小编组开行,由于运输组织结合紧密,作业环节紧密相关,要求车站咽喉和到发线作业紧密衔接,不像传统既有车站一样对车站咽喉和到发线的通过能力分别计算,应该求解车站咽喉和到发线作业协调一致情况下的综合通过能力,即采用一体化思想计算高速铁路车站通过能力。
(3)应该分车种别以组合能力的形式体现高速铁路车站通过能力构成。
车站接发不同种类的列车作业流程以及占用设备时间并不相同,单纯地以接发车总数并不能反映车站实际作业情况。
(4)高速铁路车站通过能力的计算应该在作业进路优化的基础之上进行。
在高峰时段内对列车作业进路的合理安排尤为重要,它是保证准确求解车站最大接发车能力的关键。
结合以上分析,需要对高速铁路车站通过能力的计算进行重新认识和修正。
在一定的设施设备和作业组织条件下,对进路安排优化的基础上,求解能反映高峰时段车站咽喉和到发线作业协调配合下的最大接发车组合能力,以此来判断现阶段车站设备能力能否满足车站高峰时段高密度接发车需求,并在能力不满足要求时得出相应的改进措施。
运用计算机模拟法计算高速铁路车站通过能力的整体思路,可以按照确定车站相关作业时间标准、构建车站网络拓扑图、建立通过能力模型、计算机仿真模拟列车在站作业过程等4个步骤逐项进行,如图1所示。
在计算车站通过能力之前,应该查明车站的相关作业时间标准。
主要包括咽喉占用时间标准、到发线占用时间标准以及接发车间隔时间标准。
动车组列车对车站咽喉的占用时间包括直接占用时间及列车进路准备及解锁时间,具体包含列车接车占用咽喉区时间、列车发车占用咽喉区时间、不停站通过列车对咽喉和到发线的占用时间、动车组转入(转出)占用时间等。
动车组列车对到发线的占用时间主要包括列车进出站时间、列车停站时间以及动车组出入段时间3个部分。
接发车间隔时间包含通通、发发、到到、通到、到通等共9种由前后两列车的到、发、通3种不同运行状态组合而成的车站间隔时间。
(1)根据道岔分组原则对车站咽喉区道岔进行分组,简化车站布置。
如图2所示。
(2)在对道岔分组的基础上建立车站网络拓扑图。
将网络图中的车站正线与区间相连接的点的集合抽象为S={i=1,2,3,…,n},车站到发线的集合抽象为T={i=1,2,3,…,m},而咽喉区道岔组集合抽象为中间节点V={i=1,2,3,…,k},定义点集U=S∪T∪V表示网络图节点集。
各节点之间的连接线抽象为边e,边的容量函数为c(e),费用函数为W(e),定义边集E={[ui,uj]}(i≠j,i<j,ui,uj∈U)表示节点ui,uj之间的有向弧。
如图3所示将咽喉区抽象为多源多汇网络图N(U,E)。
5.1 建立车站咽喉通过能力模型首先要对车站作业进路进行优化,主要是指对道岔占用的优化,即作业进路的优化。
(1)接发车进路应该首先考虑选用相应两个节点之间的最短进路。
因此首先对车站建立最短进路模型,寻求列车走行时间最短的进路,并运用比较成熟的Dijkstra算法进行求解。
(2)对于计算出来的最短进路,对应的车站平行作业数量不一定达到最优,因此还需要考虑车站剩余平行作业数量与最短进路之间的协调,进一步优化作业进路选择,疏解进路在时间和空间上的交叉干扰,保证一定的平行作业数量。
平行进路的优化主要包括如下内容。
①选用有利于平行作业的次短进路。
当最短进路由于敌对占用而不能使用时,需要搜索满足平行作业关系的次短进路。
②平行进路空间优化模型。
以实现最大剩余平行进路数量为目标函数,以进路空间上的相互限制为约束条件,建立一定的进路选择情况下的剩余最大平行作业进路数量的空间优化模型。
③占用咽喉进路时间有交叉的进路疏解模型。
尽管上述对咽喉平行进路的优化保证了后续作业的最大平行进路数量,但对于具体的行车任务而言,进路的选择也受占用时间和到发线固定使用方案等因素的影响,这些剩余平行进路不一定能够发挥最大效用。
因此,还需要根据具体的行车作业,对占用咽喉存在时间交叉的进路进行疏解,建立相应的疏解模型。
综合考虑上述所分析的分方向最大接发车数、最小费用(最短进路)、最大平行作业数量、进路交叉疏解等目标,结合上述列车占用咽喉进路时间和空间上的约束条件,建立车站咽喉区通过能力模型,如图4所示。
5.2 建立车站到发线通过能力模型对到发线通过能力的研究应该建立在到发线合理使用的基础上,因此首先需要对到发线的合理使用提出一定的条件。
5.2.1 到发线合理使用因素分析(1)列车的接发作业应符合到发线的固定使用方案对到发线按照列车在车站的作业性质及其运行的方向的不同分类,并设置某类到发线运用接发某类列车的权值,以此来体现到发线的接发车类型约束条件。