高速铁路通过能力探究

随着我国的高速铁路网建设进入高速发展的阶段,以高速铁路线、新建快速线以及既有提速线路组成的快速运输网的列车通过能力的问题越来越受到人们的重视。高速列车和动车组列车共线运行为高速铁路的运输组织模式,该模式对区段通过能力的要求很高。首先对高速列车通过能力的概念进行了阐述,其次对共线运行下通过能力影响因素进行了分析,并采用扣除系数法对通过能力进行了计算。最后,对高速列车停站无越行和有越行的扣除系数进行了分析,为动车组列车的扣除系数和运行图的铺画提供了一定的参考。     

京沪高速铁路客流区段通过能力问题的研究

遵循成组阶段均衡铺画的思路，对高速列车和中速列车和扣除系数进行了详尽的分析研究，给出了扣除系数和通过能力的计算公式，并相应计算了京沪和沪宁高速铁路各客流区段在近远期，不同越行次数，不同中速车比例，不同停车高速列车比例，不同停产时间方案下的扣除系数及通过能力。     

通道分工方案对线路通过能力的影响

在客运专线运营初期采用本线和跨线列车共线运行的多种速度组合的运输组织模式下,分析计算不同方案下旅客列车的扣除系数,探讨通道分工方案对既有线和客运专线通过能力的影响程度,并提出了一些通道合理分工问题的相关结论.     

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为研究不同运输组织模式下京沪高速铁路区段通过能力问题,本文首先分析了列车铺画方式对通过能力的影响.通过对比分析可知,将停站次数相同的列车成组铺画能够提高通过能力.在此思路基础上分别给出了停站高速列车和中速列车成组铺画方式下的扣除系数计算公式.运用该扣除系数,进一步分别计算了京沪高速铁路在全高速运输组织模式下和高中混跑运输组织模式下的通过能力,并对通过能力的影响因素进行了深入分析.     

既有线提速与通过能力的关系

在既有线提速状况下,先分析扣除系数的变化趋势,其分析结果表明：扣除系数及其变化幅度与旅客列车速度成正比关系;再逐一分析追踪列车间隔时间、列车连发比例、不同客货列车速度匹配、提速列车开行数量等因素对线路通过能力的影响。由分析可知：旅客列车比例提高,有利于组织列车群发;客货列车速差变小,有利于列车区间运行时分之差减小。均对提高线路区间通过能力产生有利影响。     

进一步改进复线自动闭塞区段旅客快车扣除系数的确定方法

目前采用的分析法中,尚存在一系列问题,本文在已有的理论基础上,给出了较为合理,较为简单,易于采用的确定扣除系数的方法,并为其缩短提出了改善技术设备及铺画技术的建议和措施。通过合理的越行条件,证明限制区间不是确定ε的决定因素,而应以整个区段来考虑。客车的ε是通过旅客列车影响区来进行的,分析说明:1.基本扣除系数的值应为一固定值。2.额外扣除系数主要由于客车影响区之间不能利用的空费时间而引起以及影响区内客货列车相互结构而造成。以上分析的结果得出用以计算的公式,计算结果表明,各区段不同ε值差别很大,建议全路按不同分局不同区段计算各自的扣除系数以兹考核。文中客车连发的有利条件,在编制运行图时,可参考,并应积极试行推广。     

单线提速区段通过能力和旅行速度的研究

为了提供在铁路单线区段开行快速列车的理论依据，通过分析单线提速区段开行快速列车对通过能力的影响，建立了单线区段快速列车扣除系数的计算模型，提出了单线区段快速列车扣除系数随速度提高呈减小趋势的重要结论；并通过单线区段快速列车会车和越行次数的关系分析，提出了快速列车开行数量和开行速度对单线区段货物列车旅行速度影响的一般性结论。     

高速列车与动车组列车共线运行影响分析研究

我国高速铁路目前还处在建设阶段,还没有形成网络,高速铁路的运输组织模式为高速列车和动车组列车共线运行,鉴于其该模式对区段通过能力等条件的要求,对高速铁路的站间距离进行了分析,主要从通过能力、动车组列车旅行速度系数、扣除系数均衡性,列车间隔等角度对高速列车和动车组列车共线运行时越行站间距的取值进行分析,同时从列控系统,以及最小曲线半径的角度对高速列车和动车组列车共线运行时的速度匹配提出了要求。     

单线半自动闭塞区段提速旅客列车扣除系数

旅客列车提速，会改变客货列车速差，引起旅客列车扣除系数和非平行运行因通过能力的变化．通过理论研究和模拟分析，确定了单线半自动闭塞区段提速旅客列车扣除系数的变化规律和取值范围．提速旅客列车对数较少时，扣除系数波动幅度较大，反之较小．扣除系数有随旅客列车速度提高而减小的趋势．当提速旅客列车在10对以上时，扣除系数为0．8—1．1，且在0．9—1．0之间的几率较大，建议取0．85—1．15．     

分段矩形天窗对京沪高速铁路通过能力影响分析

本文以高速铁路天窗分段为基本研究单位,按照沿线途中大站将京沪高速铁路划分为若干天窗分段,分析天窗分段对列车运行的影响时间范围。在统计列车平均停站系数、停站时分和起停车附加时分等参数的基础上,计算列车一次停站的能力扣除系数以及天窗影响时间范围内通过能力的扣除值,得出京沪高速铁路在开设分段矩形天窗时线路通过能力的理论值以及限制区段。     

重载铁路装车端空车调配优化研究

重载铁路装车端通常为组合列车和单元列车混行,空车调配的结果影响其装出重车列的组合作业。为提升线路能力利用和加速货物运输,基于装车站对到达空车的需求,研究协同装出重车列组合优化的空车调配问题。以最小化空车列到达惩罚、最大化装出重车列组合数及最小化装出重车列组合等待时间为目标,以线路通过能力和技术站技术作业能力等为约束,构建重载铁路装车端空车调配多目标0-1规划模型,并采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)进行求解。以包神铁路东线空车调配为例进行分析,结果表明,得到的空车调配方案能够使各装车站对到达空车列的惩罚值为0,与传统空车调配方法相比,有效减少了装出重车列的组合等待时间,能够为重载铁路装车端空车调配优化提供参考。     

V型天窗对线路通过能力的影响

在分析列车运行图结构的基础上，深入研究了繁忙干线V型天窗的特点，建立了V型天窗对线路通过能力的影响的数学模型，以分折V型天窗中影响线路通过能力的关键因素．对各影响因素的灵敏度分析表明，线路通过能力的扣除与天窗时间和天窗分段长度成正比，与货物列车速度、列车间隔时间成反比．     

既有铁路开行重载列车研究

分析影响既有线开行重载列车诸多因素,结合既有线实际状况,探讨开行重载列车组织模式和重载运输组织方案,研究开行方案模型构建及其解法,为我国既有线重载运输的不断发展和推广提供借鉴。     

既有复线区段快速列车越行站的布局研究

在分析列车运行图结构的基础上，深入研究了列车越行方式的产生条件，详细分析了既有复线区段开行快速列车而中间站配线数量不变时，对线路通过能力和列车旅行速度的影响，建立了快速列车越行站布局的概率模型。并以京广线和京沪线为背景进行了仿真分析，给出了我国既有复线快速列车越行站分布和站线配置的一般原则和结论。     

基于铁路货运能力的集港集装箱班列组织优化

基于大数据挖掘的方法估算了铁路车站间OD客流，调查分析了铁路乘客对高铁和普铁的选择偏好，确定了高铁开通后普铁线路客运的供需关系与均衡，把普铁线路上的客流转换成相应的旅客列车列数，以此计量客运占用的普铁的通过能力；评估了各普铁路段的总通过能力，基于扣除系数法计算普铁各路段剩余的货运能力，并进一步在普铁线网上根据集装箱进港量确定集装箱班列枢纽站的候选集；将候选枢纽站的班列发车频率作为离散的内生变量，基于现实中的干线公路网络和普铁网络构建枢纽站选址和发班频率优化模型，求解模型，确定集装箱铁路集港服务网络的经济技术指标；以上海港和宁波港及其腹地为案例进行数值分析。计算结果表明:在案例的空间范围内的普铁运输线上，日均通过能力最小为79列，最大为137列；基于普铁各路段剩余的货运能力，计算得出各集装箱班列枢纽站的日均发班频率最小为6列，最大为19列；由计算得到的普铁路段上的流量可以看出，铁路运送到上海港和宁波港的日均集装箱量分别为13 677、12 094 TEU，分别占2个港口日均到达总量的25%和33%，相比目前占比5%~7%有大幅度增加。      

混合到达模式下市郊列车开行方案优化研究

针对市郊铁路服务长距离通勤客流的定位和客流到达分布不均的特征,提出在市郊铁路以公交化方式开行多种停站模式列车.将市郊客流按照到达分布的不同,分为均匀到达和非均匀到达两部分,使用混合分布刻画不同列车服务频率下的两类客流到站方式,并考虑停站多样化产生的企业附加成本,建立以乘客出行时间最少和企业运营成本最低为目标的市郊列车开行方案优化模型.结合市郊客流特点,分析列车开行方案与乘客选择间的动态影响关系,给出在市郊列车多停站、公交化运营时的混合客流分配方法;以该方法为迭代基础,设计了遗传求解算法.算例分析表明,与均匀到达模式相比,本模型给出的开行方案可有效降低出行时间和开行成本,具有更好的开行效益.     

大秦线钢轨侧磨原因分析及减磨措施

简要叙述了钢轨侧磨的机理,重点分析了列车牵引重量、轴重和曲线半径对侧磨的影响,认为大秦线上钢轨减磨的对策应当是在加强轨道养护的基础上逐步配套强化轨道结构。      

重载运输战略装车域车流组合方案优化

为研究铁路重载运输装车端车流组织优化问题,首先分析了基于重载运输的战略装车域车流组织过程,将其按货源供给水平及运输组织方式划分为战略装车点、装车区及装车域3个层次,根据装车域车流以单元式重载列车和组合式重载列车进行组织的特征,以组合列车总组合时间最小化为目标,考虑年目标运量、线路能力、装车点(区)装车能力等约束条件,引入组合映射关系式表示组合站的车流接续关系,构建了符合我国重载线路装车域车流组织特征的车流组合方案优化模型,并设计了启发式算法进行求解.算例结果表明:根据论文提出的优化方法,可获得3种等价的组合方案,其中算例优化方案2与现场车流组织方案相符,其余两种等价组织方案的组合内容不同,但总时间消耗相同.      

Modeling Feedback Scheme of Empty Cars in Unloading End of Heavy Haul Railway

The transportation organization of heavy haul railway is complex in China, especially, the feedback of empty cars. On the basis of reference to the existing research results, and deep analysis of the characteristics of empty cars distribution of heavy haul railway, the authors construct the feedback schematic model of empty cars in unloading end of heavy haul railway. The minimum quantity of the combined trains and the time for combination is taken as the model goal and solution algorithm on the basis of minimum cost and maximum flow is formulated. Daqin railway is taken as an example and relevant conclusions of feedback scheme of empty cars of heavy haul railway, through an analysis of calculation results, are drawn.     

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我国重载铁路运输组织比较复杂,空车回送也有其特殊性。本文在借鉴已有空车调配问题研究成果的基础上,分析了重载铁路空车以列为单位回送等特点,研究了重载铁路列车组合分解作业对通过能力的影响,建立了以组合列车数量、组合时间最小化为目标的重载铁路卸车端空车回送模型,并将其转化为网络流模型,采用最小费用最大流算法进行求解。以大秦铁路空车回送为例,利用本文所建模型求解并分析计算结果,得出重载铁路重车方向以提高输送能力为主、空车方向以提高通过能力为主等相关研究结论。