鐵路運輸組織學-第五篇 鐵路運輸能力計算與加強

第五篇鐵路運輸能力計算與加強第一章概述第二章鐵路區(qū)間通過能力計算第三章鐵路車站通過能力計算第四章鐵路車站改編能力計算第五章車站客貨設施能力計算第六章鐵路運輸能力的加強第一章概述一、鐵路運輸能力概述二、綜合運輸能力的概念三、能力限制的概念第二章鐵路區(qū)間通過能力第一節(jié)區(qū)間通過能力概述第二節(jié)以非平行運行圖扣除系數(shù)計算鐵路區(qū)間通過能力的方法第三節(jié)以非平行運行圖平均最小列車間隔時間計算鐵路區(qū)間通過能力的方法第四節(jié)高速鐵路通過能力的計算第一節(jié)區(qū)間通過能力一、平行運行圖通過能力二、非平行運行圖通過能力一、通過能力1.概念在采用一定類型的機車車輛和一定的行車組織方法條件下，鐵路區(qū)段的各種固定設備，在單位時間內（通常指一晝夜）所能通過的最多列車數(shù)或對數(shù)稱為通過能力。通過能力在一定程度上取決于廣大鐵路職工的協(xié)同動作和鐵路固定設備、機車車輛的合理運用。通過能力并不是一成不變的，它隨著技術設備和行車組織方法的改善而提高，計算鐵路通過能力的目的，就在于能夠胸中有數(shù)地安排運輸生產，保證鐵路運輸適應國民經濟不斷發(fā)展和人民生活不斷提高的需要。一、通過能力2.鐵路區(qū)段通過能力按照下列固定設備進行計算：（1）區(qū)間。其通過能力主要決定于區(qū)間正線數(shù)、區(qū)間長度、線路縱斷面、機車類型、信號、聯(lián)鎖、閉塞設備的種類。（2）車站。其通過能力主要決定于車站到發(fā)線數(shù)，咽喉道岔的布置，駝峰和牽出線數(shù)，信號、聯(lián)鎖、閉塞設備的種類。（3）機務段設備和整備設備。其能力主要決定于蒸汽機車洗修臺位，內燃或電力機車的定修臺位，溫水洗爐設備及段內整備線。一、通過能力（4）給水設備。其能力主要決定于水源，揚水管道及動力機械設備。（5）電氣化鐵路的供電設備。其能力主要決定于牽引變電所和接觸網。根據(jù)以上固定設備計算出來的通過能力，可能是各不相同的。其中能力最薄弱的設備限制了整個區(qū)段的能力，該能力即為該區(qū)段的最終通過能力。一、通過能力3.三個概念設計通過能力：預計新線修建以后或現(xiàn)有鐵路技術改造以后，鐵路區(qū)段固定設備所能達到的能力，稱為設計通過能力?，F(xiàn)有通過能力：在現(xiàn)有固定設備、現(xiàn)行的行車組織方法和現(xiàn)有的運輸組織水平的條件下，鐵路區(qū)段可能達到的能力，稱為現(xiàn)有通過能力。需要通過能力：在一定時期內，為了適應國家建設和人民生活的需要，鐵路區(qū)段所應具備的能力，稱為需要通過能力。二、輸送能力

輸送能力是指在一定固定設備、機車車輛類型和行車組織方法條件下，按照機車車輛和乘務人員的現(xiàn)有數(shù)量，在單位時間內所能輸送的最多貨物噸數(shù)。它通常以一年內所能通過的萬噸數(shù)計算。第二節(jié)以非平行運行圖扣除系數(shù)計算鐵路區(qū)間通過能力的方法一、平行運行圖通過能力二、非平行運行圖通過能力一、平行運行圖通過能力1.計算平行運行圖通過能力的基本原理2.單線成對非追蹤平行運行圖3.單線不成對運行圖4.單線追蹤運行圖5.雙線平行運行圖一、平行運行圖通過能力1.計算平行運行圖通過能力的基本原理（1）運行圖周期在平行運行圖上，同一區(qū)間內同方向列車的運行速度都是相同的，并且上下行方向列車在同一車站上都采取相同的交會方式。從這種運行圖上可以看出，任何一個區(qū)間的列車運行線，總是以同樣的鋪畫方式一組一組地反復排列的。一組列車占用區(qū)間的時間，稱為運行圖周期T周。圖3—5—1給出了不同類型的運行圖周期。不同類型的運行圖周期所包含的上下行列車數(shù)可能是不同的。圖3—5—1一、平行運行圖通過能力1.計算平行運行圖通過能力的基本原理（2）通過能力計算公式若一個運行圖周期內所包含的列車對數(shù)或列數(shù)用n周表示，則放行一列或一對列車平均占用該區(qū)間時間應為：一、平行運行圖通過能力1.計算平行運行圖通過能力的基本原理（3）限制區(qū)間一般情況下列車在各區(qū)間的運行時分不相同，各車站的間隔時間也可能不同，所以每一區(qū)間的T周常常是不等的。從上述公式可以看出，通過能力大小與T周成反比，T周越大，通過能力越小。在整個區(qū)段里，T周最大的區(qū)間也就是通過能力最小的區(qū)間，稱為該區(qū)段的限制區(qū)間。限制區(qū)間的通過能力即為該區(qū)段的區(qū)間通過能力。一、平行運行圖通過能力1.計算平行運行圖通過能力的基本原理（4）困難區(qū)間列車區(qū)間運行時分，對運行圖周期的大小起主要作用，在運行圖周期里

t運最大的區(qū)間，稱為困難區(qū)間。大多數(shù)情況下，困難區(qū)間往往就是限制區(qū)間，但有的區(qū)間雖然本身不是困難區(qū)間，由于車站間隔時間數(shù)值較大，而成了限制區(qū)間。一、平行運行圖通過能力2.單線成對非追蹤平行運行圖（1）在單線區(qū)段，通常采用成對非追蹤運行圖（見圖3—5—2）。單線成對非追蹤平行運行圖周期可用下式表示：圖3—5—2一、平行運行圖通過能力2.單線成對非追蹤平行運行圖（2）如圖3—5—3所示，運行圖上列車運行線的可能鋪畫方案有四種：（a）上下行列車不停車通過車站而進入?yún)^(qū)間（b）上下行列車不停車通過車站而開出區(qū)間（c）下行列車不停車通過區(qū)間兩端車站（d）上行列車不停車通過區(qū)間兩端車站圖3—5—3一、平行運行圖通過能力2.單線成對非追蹤平行運行圖（3）考慮中間站技術作業(yè)停站時間對通過能力的影響（圖3—5—4）：（a）選小區(qū)間鄰接的車站作技術作業(yè)停車站（b）先從T較小的區(qū)間接入待會列車（c）規(guī)定最小的停站時間（d）規(guī)定在允許同時接車的車站作業(yè)（e）當兩個區(qū)間大小相等時，采取交錯會車方式（圖3—5—5）（f）將上下行列車技術停車站分別規(guī)定在兩個車站上（圖3—5—6）（g）移動運行圖周期（圖3—5—7）圖3—5—4圖3—5—5圖3—5—6圖3—5—7一、平行運行圖通過能力2.單線成對非追蹤平行運行圖（4）會車方案（圖3—5—8）圖3—5—8一、平行運行圖通過能力2.單線成對非追蹤平行運行圖（5）通過能力一、平行運行圖通過能力3.單線不成對運行圖在上下行行車量不等的區(qū)段，為了適應運量增長的需要，可以采用不成對運行圖。由圖3—5—9可見，在單線不成對運行圖中，若行車量較小方向列車數(shù)為n’，行車量較大方向列車數(shù)為n”，則有一晝夜列車占用區(qū)間的總時間：

不成對系數(shù)

不一、平行運行圖通過能力3.單線不成對運行圖則可得不考慮T固及d有效時的區(qū)間通過能力計算公式，即圖3—5—9一、平行運行圖通過能力3.單線不成對運行圖單線不成對運行圖行車量較大方向的區(qū)間通過能力，比成對運行圖為高，并且不成對系數(shù)愈小，通過能力愈大。但是，采用單線不成對運行圖，將明顯降低旅行速度，需要增添車站配線，并且不成對系數(shù)越小，這種不良影響越顯著。因此，只有在需要少量增加通過能力，并且上下行行車量不平衡的條件下，才采用這個措施。一、平行運行圖通過能力4.單線追蹤運行圖（1）單線成對部分追蹤運行圖（圖3—5—10）列車占用限制區(qū)間的總時間由若干個普通的運行圖周期（即非追蹤運行圖周期）及若干個列車追蹤間隔時間所組成。圖3—5—10一、平行運行圖通過能力4.單線追蹤運行圖（1）單線成對部分追蹤運行圖普通運行圖周期數(shù)N周為：N周=n

n追N追組當不考慮T固及d有效時，一晝夜列車占用區(qū)間的總時間為：(n

n追N追組)T周+n追(I’+I”)

N追組=1440設追蹤列車數(shù)與總列車數(shù)之比為

追（稱為追蹤系數(shù)），即一、平行運行圖通過能力4.單線追蹤運行圖（1）單線成對部分追蹤運行圖不考慮T固及d有效時的成對部分追蹤運行圖通過能力：一、平行運行圖通過能力4.單線追蹤運行圖（2）單線不成對部分追蹤運行圖在這種運行圖中，列車占用區(qū)間的總時間由若干個普通運行圖周期及上下行若干個追蹤間隔時間所組成。一、平行運行圖通過能力4.單線追蹤運行圖（2）單線不成對部分追蹤運行圖普通運行圖周期數(shù)N周為：

N周=n”

n”追N”追組=n’

n’追N’追組當不考慮T固及d有效時，全部列車占用區(qū)間的總時間為：(n”

n”追N”追組)T周+n”追N”追組I”+n’追N’追組I’=1440一、平行運行圖通過能力5.雙線運行運行圖（1）非自動閉塞區(qū)段雙線連發(fā)運行圖（圖3—5—11）雙線連發(fā)運行圖的運行周期T周為：T周=t運+

連(min)當不考慮T固及d有效時，區(qū)間通過能力分別上下行方向可按下式計算圖3—5—11一、平行運行圖通過能力5.雙線運行運行圖（2）自動閉塞區(qū)段雙線追蹤運行圖（圖3—5—12）雙線追蹤運行圖的運行圖周期T周等于追蹤列車間隔時間I，因而每一方向的區(qū)間通過能力為圖3—5—12二、非平行運行圖通過能力1.非平行運行圖通過能力計算方法2.單線非自動閉塞區(qū)段旅客列車扣除系數(shù)3.單線自動閉塞區(qū)段旅客列車扣除系數(shù)4.雙線自動閉塞區(qū)段旅客列車扣除系數(shù)5.雙線非自動閉塞區(qū)段旅客列車的扣除系數(shù)6.摘掛列車扣除系數(shù)二、非平行運行圖通過能力1.非平行運行圖通過能力計算方法非平行運行圖的通過能力，是指在旅客列車數(shù)量及其鋪畫位置既定的條件下，該區(qū)段一晝夜內所能通過的貨物列車和旅客列車對數(shù)（或列數(shù)）。在一般情況下，鐵路上開行的旅客列車和快運貨物列車數(shù)遠比一般貨物列車數(shù)少，在運行圖上只占一小部分，而運行圖的大部分仍具有平行運行圖的特征。因此，在計算非平行運行圖的通過能力時，仍可以利用平行運行圖所具有的明顯的規(guī)律性，先確定平行運行圖的通過能力，然后根據(jù)開行快速列車對貨物列車的影響，扣除由于受這種影響而不能開行的貨物列車數(shù)，以及因開行摘掛列車而減少開行的貨物列車數(shù)，即可求得非平行運行圖的通過能力。二、非平行運行圖通過能力1.非平行運行圖通過能力計算方法計算非平行運行圖通過能力的方法有兩種：（1）圖解法。在運行圖上首先鋪畫旅客列車，然后在旅客列車間隔內，鋪畫其他貨物列車（包括摘掛列車），在運行圖上所能最大限度鋪畫的客貨列車總數(shù)即為該區(qū)段的非平行運行圖的通過能力。圖解法比較精確，但較煩瑣，故只在特殊需要時采用。二、非平行運行圖通過能力1.非平行運行圖通過能力計算方法計算非平行運行圖通過能力的方法有兩種：（2）分析法。根據(jù)旅客列車和摘掛列車的扣除系數(shù)，可以近似地計算非平行運行圖的通過能力，計算公式為：二、非平行運行圖通過能力1.非平行運行圖通過能力計算方法所謂扣除系數(shù)，是指因鋪畫一對或一列旅客列車、快運貨物列車或摘掛列車，須從平行運行圖上扣除的貨物列車對數(shù)或列數(shù)。由公式可以看出，分析法的精確性，主要取決于扣除系數(shù)數(shù)值的規(guī)定是否合理。因此，當研究用分析法確定非平行運行圖的通過能力時，首先必須研究確定扣除系數(shù)的原理。二、非平行運行圖通過能力2.單線非自動閉塞區(qū)段旅客列車扣除系數(shù)（圖3—5—13）（1）基本扣除系數(shù)（

基）一對旅客列車占用限制區(qū)間的時間t客占與一對貨物列車占用限制區(qū)間的時間T周之比，稱為基本扣除系數(shù)。圖3—5—13二、非平行運行圖通過能力2.單線非自動閉塞區(qū)段旅客列車扣除系數(shù)（2）額外扣除系數(shù)（

外扣）由于兩相鄰旅客列車之間的時間間隔不是貨物列車占用限制區(qū)間時間的整倍數(shù)而產生的額外扣除時間t外扣與一對貨物列車占用限制區(qū)間的時間T周之比，稱為額外扣除系數(shù)。其值大小與運行圖上旅客列車對數(shù)及其鋪畫位置、區(qū)間不均等程度、中間站到發(fā)線數(shù)目等因素有關。二、非平行運行圖通過能力2.單線非自動閉塞區(qū)段旅客列車扣除系數(shù)（3）旅客列車的扣除系數(shù)（

客）二、非平行運行圖通過能力3.單線自動閉塞區(qū)段旅客列車扣除系數(shù)（1）旅客列車按非追蹤方式鋪畫（2）客貨列車間按追蹤方式鋪畫（圖3—5—14）圖3—5—14二、非平行運行圖通過能力4.雙線自動閉塞區(qū)段旅客列車扣除系數(shù)（1）分類：旅客快車（快客）、旅客慢車（慢客）旅客快車：運行線分散鋪畫（非連發(fā)）、追蹤或連發(fā)鋪畫旅客慢車：區(qū)段內有越行、區(qū)段內無越行二、非平行運行圖通過能力4.雙線自動閉塞區(qū)段旅客列車扣除系數(shù)（2）旅客快車分散鋪畫（圖3—5—15）額外扣除系數(shù)值計算表見表3—5—1（3）旅客慢車無越行鋪畫（圖3—5—16）圖3—5—15站表3—5—1圖3—5—16二、非平行運行圖通過能力5.雙線非自動閉塞區(qū)段旅客列車的扣除系數(shù)（1）限制區(qū)間與其它區(qū)間相差較大（圖3—5—17）（2）限制區(qū)間與其它區(qū)間相差不大（圖3—5—18）圖3—5—17圖3—5—18二、非平行運行圖通過能力6.摘掛列車扣除系數(shù)（1）平圖上，區(qū)間均等時，摘掛列車每一次在車站完成作業(yè)后發(fā)出，都要從運行圖上扣掉一條列車運行線，其扣除系數(shù)等于停站次數(shù)加1（圖3—5—19a）。（2）非平圖上，區(qū)間不均等，利用空費時間和運行圖空隙鋪畫摘掛列車，可使其扣除系數(shù)大大縮?。▓D3—5—19b）。圖3—5—19二、非平行運行圖通過能力扣除系數(shù)的大小與一系列因素有關，主要有：區(qū)間的不均等程度；旅客列車、快運貨物列車、摘掛列車的運行速度、數(shù)量及其在運行圖上的鋪畫位置；旅客列車和摘掛列車在區(qū)段內的停站次數(shù)及停站時間。利用扣除系數(shù)的經驗數(shù)值第三節(jié)以非平行運行圖扣除系數(shù)計算鐵路區(qū)間通過能力的方法一、計算程序二、平均最小列車間隔時間計算方法的特點一、計算程序1.劃分列車種類組2.確定類別運行列車組數(shù)及出現(xiàn)相同運行列車組的概率3.確定類別運行列車組最小列車間隔時間和平均最小列車間隔時間4.確定晚點列車平均進入晚點時間和出現(xiàn)列車進入晚點概率5.查定平均必要列車運行圖緩沖時間6.計算確定區(qū)間通過能力二、平均最小列車間隔時間計算方法的特點平均最小列車間隔時間計算法與扣除系數(shù)計算法比較，前者可有如下兩方面的顯著特點。特點一：（1）扣除系數(shù)計算法屬于靜態(tài)的確定型的計算方法，它只有在嚴格“按圖行車”、設備無故障、工作不中斷、列車占用時間均等及運行無延誤的條件下才是正確的。用該方法計算的通過能力一般偏大，很難實現(xiàn)，其所取得的通過能力增加也是以犧牲客貨運輸質量為代價的。二、平均最小列車間隔時間計算方法的特點平均最小列車間隔時間計算法，屬動態(tài)的不確定型的計算方法，它是在分析研究各該區(qū)段當前實際列車運行狀態(tài)的基礎上，依據(jù)它的列車進入晚點概率、晚點列車平均進入晚點時間和列車種類別平均最小列車間隔時間取值，按給定反映列車運行工作質量要求水平的允許列車后效晚點時間總值等條件計算區(qū)間通過能力的方法。其動態(tài)特征更能反映鐵路區(qū)間通過能力的客觀計算條件和實際運用條件，而區(qū)間通過能力計算數(shù)值的不確定性特征，可借以確切地反映客觀運輸市場的要求，從而可增強鐵路運輸對國民經濟發(fā)展的適應程度。二、平均最小列車間隔時間計算方法的特點

特點二：（1）扣除系數(shù)計算法是以最大限度地發(fā)揮鐵路運輸設備潛能為理論依據(jù)所建立的方法，計算結果表現(xiàn)為在理想條件下，鐵路區(qū)間的最大通過能力，所編制的運行圖是無調整余地地、無應變能力的剛性運行圖，難以實施。除特定的個別高峰小時外，無法實現(xiàn)。（2）平均最小列車間隔時間計算法是以排隊論為理論基礎，以保證實現(xiàn)一定列車運行工作質量要求為決策依據(jù)所建立的方法，計算結果表現(xiàn)為在一定主客觀條件下可實現(xiàn)的區(qū)間通過能力。帶有緩沖時間的運行圖是具有一定調整余地地、有一定應變能力的柔性運行圖，具有可實施性。第四節(jié)高速鐵路通過能力的計算一、高速鐵路在通過能力上的特點二、通過能力計算公式一、特點（1）若以客運站作為客流的主要始發(fā)和終到站，并將客流主要始發(fā)站與終到站之間的鐵路區(qū)段定義為客流區(qū)段，則旅客列車通常應以客流區(qū)段為單位制定開行方案，亦即在高速鐵路上通常只開行客運站間的旅客列車。因而，高速鐵路通過能力應以客流區(qū)段為單位，計算客流區(qū)段別的通過能力。一、特點（2）在一個客流區(qū)段內，高速列車也可能在中間客運站或中間站停車辦理客運作業(yè)，與不停車高速列車比較，它將產生額外的占用列車運行圖時間，即開行在客流區(qū)段內有關車站停車辦理作業(yè)的高速列車，將對通過能力產生不利影響。在高速鐵路通過能力計算中，若采用扣除系數(shù)法，這一影響可用高速列車扣除系數(shù)

高表示。因此，研究高速鐵路通過能力扣除系數(shù)計算法時，還應通過采用分析的方法或模擬的方法，確定高速列車扣除系數(shù)。一、特點（3）當采用高、中速列車共線運行的運輸組織模式時，在高速鐵路上開行的中速列車，由于列車運行速度較高速列車低，而且停車辦理作業(yè)的次數(shù)也可能較多，因而占用列車運行圖時間較長，亦即開行中速列車將對通過能力產生不利的影響，在高速鐵路通過能力計算中，若采用扣除系數(shù)怯，這一影響可用中速列車扣除系數(shù)

中表示。因此，在研究高速鐵路通過能力扣除系數(shù)計算法時，還應通過采用分析方法或模擬方法，確定中速列車扣除系數(shù)。一、特點（4）為使高速鐵路技術設備經常處于質量良好的使用狀態(tài)，以確保行車安全，在高速鐵路列車運行圖中，一般應為設備日常維修和養(yǎng)護預留出必要時間的“天窗”。它不僅縮短了運行中可供列車運行的時間段，而且人為地將列車運行圖分割為兩個隔開的時間段，致使在列車運行圖上不能組織列車24h循環(huán)運行，對通過能力造成了相當大的影響。一、特點（5）為方便旅客乘車旅行，在編制列車運行圖時，應盡可能規(guī)定適宜的旅客列車始發(fā)和終到時刻。為此，對于高速鐵路來說，一般應規(guī)定在6點至24點間在客流區(qū)段內到發(fā)。受這一有效到發(fā)時間限制，在列車運行圖中除“天窗”時間之外，還將產生一定的稱之為無效時間的時間段，它對通過能力也有一定的影響。二、通過能力計算公式“全高速”模式二、通過能力計算公式“高、中速列車共線運行”模式第三章車站通過能力計算車站通過能力的概念到發(fā)線通過能力計算原理咽喉道岔通過能力計算原理車站通過能力的最終確定方法第四章車站改編能力計算車站改編能力的概念編組站駝峰能力及峰尾編組能力的計算原理駝峰解體能力的計算方法峰尾編組能力的計算方法第五章車站客貨設施能力計算車站客貨設施能力的概念車站客貨運設施能力的計算原理客運設施能力的計算方法貨運設施能力的計算方法第五篇鐵路運輸能力計算與加強第一章概述第二章鐵路區(qū)間通過能力計算第三章鐵路車站通過能力計算第四章鐵路車站改編能力計算第五章車站客貨設施能力計算第六章鐵路運輸能力的加強第六章鐵路運輸能力加強第一節(jié)概述第二節(jié)提高列車重量第三節(jié)增加行車密度第四節(jié)提高行車速度第五節(jié)鐵路運輸能力的綜合加強第六節(jié)加強通過能力方案的技術經濟比較第一節(jié)概述一、現(xiàn)有通過能力與需要通過能力的確定二、加強通過能力的途徑三、運量適應圖一、現(xiàn)有通過能力與需要通過能力的確定1.現(xiàn)有通過能力一、現(xiàn)有通過能力與需要通過能力的確定2.需要通過能力一、現(xiàn)有通過能力與需要通過能力的確定2.需要通過能力后備系數(shù)是根據(jù)鐵路運輸需要保有一定后備能力而規(guī)定的參數(shù)，鐵路保持適當?shù)暮髠淠芰?，主要是為了適應日常貨流波動以及進行運行調整、線路和供電設備施工等方面的需要。因此，后備系數(shù)應根據(jù)各鐵路方向的具體情況加以規(guī)定，一般單線可取0.20，雙線可取0.15。一、現(xiàn)有通過能力與需要通過能力的確定為了醒目起見，可以根據(jù)現(xiàn)有通過能力和需要通過能力的資料，繪制現(xiàn)有通過能力與需要通過能力比較圖，如圖5—6—1所示。利用這一比較圖，可以明顯地看出通過能力是否需要加強以及需要加強的數(shù)量。圖5—6—1一、現(xiàn)有通過能力與需要通過能力的確定3.通過能力鐵路通過能力可以用列車對數(shù)表示，也可以用運送的貨物噸數(shù)表示。用貨物噸數(shù)表示時，鐵路貨運方向一年內所能實現(xiàn)的通過能力可按下式求得（不包括摘掛列車及快運貨物列車運送的貨物噸數(shù)）：二、加強通過能力的途徑提高鐵路通過能力就是為了增加G能，所以加強通過能力可有如下三個途徑：1.提高列車平均牽引總重及平均載重系數(shù)（1）采用大型貨車，改善車輛構造；（2）采用補機推送，實行多機牽引，開行組合列車和重載列車等；（3）降低限制坡度。二、加強通過能力的途徑2.增加行車密度，即增加行車量（1）壓縮列車運行圖周期以提高平行運行圖通過能力。要壓縮T周，則需：①提高列車運行速度（例如實行多機牽引、提高線路質量等）；②縮短限制區(qū)間長度（如增設會讓站、線路所，在限制區(qū)間修建雙線插入段，部分區(qū)間修建雙線或全段修建雙線等）；③減少車站間隔時間（如改建信、聯(lián)、閉設備）；④采用特殊類型運行圖等。（2）減少扣除系數(shù)，這主要是通過改善列車運行圖的鋪畫方法來達到。二、加強通過能力的途徑3．同時增加列車重量和行車量屬于這類措施的有：采用內燃牽引和電力牽引，采用大型機車等。二、加強通過能力的途徑加強鐵路通過能力的措施多種多樣，歸納起來可劃分為技術組織措施和改建措施兩大類。凡是用改進行車組織方法，或只需用少量投資，就能使通過能力達到需要水平的加強措施，均屬技術組織措施。凡是需要國家大量投資，通過改建或新建鐵路技術設備來加強鐵路通過能力的措施，均屬改建措施。二、加強通過能力的途徑在選擇加強通過能力的措施時，需要考慮和研究如下一系列因素：（1）國家對鐵路建設所采取的技術政策；（2）該方向和區(qū)段在鐵路網中的地位和作用；（3）該方向和區(qū)段現(xiàn)有技術設備的狀況和特點；（4）國家生產力發(fā)展的遠景（決定采用何種新技術及取得某些必需物資的實際可能性）；（5）貨流增長的速度；（6）為節(jié)約國家投資，分階段加強通過能力的步驟；（7）實施各種措施的技術經濟效果。三、運量適應圖為了便于尋求按運量需要的各種可能的加強方案，最簡便的辦法就是根據(jù)運量逐年增長的情況和采取各種措施所能實現(xiàn)的能力繪制運量適應圖（見圖5—6—2）。借助運量適應圖，可以根據(jù)運量逐年增長的需要，選擇出若干可能的加強通過能力方案，以及確定由一種加強措施過渡到另一種加強措施的最后期限。圖5—6—25-6-2三、運量適應圖應該指出，鐵路各項技術裝備的有關參數(shù)是相互關聯(lián)的。在選擇加強通過能力措施時，特別是涉及提高列車重量與運行速度時，必須注意到設備的配套問題。為了避免車站、機務、給水、供電等設備的能力與區(qū)間通過能力不相協(xié)調，在加強區(qū)間通過能力時，必須考慮其他設備的現(xiàn)狀，找出其限制因素和薄弱環(huán)節(jié)，采取相應的加強措施來提高其通過能力，使之與區(qū)間通過能力相適應，以發(fā)揮最大的投資效果。第二節(jié)提高列車重量一、提高列車重量的效果及列車重量標準二、劃一重量標準和差別重量標準三、牽引動力現(xiàn)代化四、采用大型貨車、增加軸重和強化軌道結構、提高承載能力五、組織重載運輸一、提高列車重量的效果及列車重量標準在貨物周轉量相同的條件下，提高貨物列車重量的效果，表現(xiàn)在如下幾個方面：（1）增加以噸數(shù)計的鐵路通過能力；（2）減少開行的貨物列車數(shù)，從而減少在區(qū)段內的會讓次數(shù)，有助于提高貨物列車的旅行速度：（3）減少機車使用臺數(shù)和能源消耗；（4）減少車站到發(fā)線的需要數(shù)量，并可減輕技術站的工作；（5）降低運輸成本。一、提高列車重量的效果及列車重量標準當線路的平縱斷面不改變、貨流和車流結構一定時，貨物列車牽引重量主要受機車類型（機車牽引力）和站線有效長度的制約。如按一定類型機車的牽引力規(guī)定列車重量標準，可以保證機車得到最好的利用，但也可能使到發(fā)線長度未能充分利用，還可能因此而增加了行車量；如按站線長度和列車每延米平均重量來確定列車重量標準，可以保證有最小的行車量，但這種列車并不是總能選到最合適功率的機車來牽引的。一、提高列車重量的效果及列車重量標準在機車類型和站線長度已定的條件下，對所有牽引方式來說，充分利用機車牽引力所能達到的最大貨物列車重量也就是最有利的列車重量標準。如果要求在選擇列車重量的同時選定機車類型和站線長度，則需用換算總費用最小的方法來研究最有利列車重量和最佳站線長度相互匹配問題。這一研究計算表明，最有利的站線長度為850～1050m。在大多數(shù)情況下，提高列車重量同時延長站線和加強牽引力應是加強單線鐵路通過能力最初階段應采取的措施。只有當現(xiàn)有站線有效長度已是850m，而貨流又足夠大時，才采用部分區(qū)間雙線或修建雙線的加強措施。二、劃一重量標準和差別重量標準為實現(xiàn)劃一重量標準，常常需采取提高限制區(qū)段列車重量的技術組織措施，甚至改建措施，其中主要有：利用動能闖坡，組織超軸牽引；在限制列車重量的區(qū)間采用補機；在限制列車重量的區(qū)段采用多機牽引；在限制列車重量區(qū)段采用大功率機車等這些措施有時需結合使用。二、劃一重量標準和差別重量標準1．利用動能闖坡貨物列車牽引重量，是按機車在牽引區(qū)段內最困難的上坡道上以計算速度作等速運行的條件計算的。用來計算牽引重量的上坡道的坡度，稱為計算坡度或限制坡度。為了提高列車重量，在丘陵地區(qū)縱斷面起伏較大的線路上，有時規(guī)定列車在進入計算坡道的區(qū)間前不停車通過車站，以便列車在大于計算重量的條件下，利用動能闖過計算坡道而不致使列車速度降低到計算速度以下。此方法只宜作為提高列車重量的一種過渡措施或輔助措施。二、劃一重量標準和差別重量標準2．采用補機采用補機是提高列車重量和統(tǒng)一方向列車重量標準的有效措施。（圖5—6—3）在地形變化較大的線路上（如陡坡地段長而集中），采用補機來加強通過能力，是一種經濟有效的措施。采用補機來加強通過能力時，由于補機的換掛和折返，對以列數(shù)計的通過能力有不利影響。在全區(qū)間使用樸機時，補機原則上應附掛反向列車折返，以減少單獨放行補機對區(qū)間通過能力的影響，如圖5—6—4所示。圖5—6—3圖5—6—4二、劃一重量標準和差別重量標準2．采用補機補機在區(qū)間的一個地段推進并從區(qū)間中途折返時，如果t補<t列（見圖5—6—5a），對通過能力沒有影響；如果t補>t列（見圖5—6—5b），則對通過能力有不利影響。當限制列車重量的陡坡區(qū)間比較集中時，采用補機推送一般是有利的。但當一個區(qū)段內的陡坡區(qū)間較多且較分散時，使用補機需要多次換掛，列車運行組織工作非常復雜，就不如在全區(qū)段采用雙機牽引了。圖5—6—55-6-5二、劃一重量標準和差別重量標準3．采用多機牽引多機牽引能夠顯著提高鐵路運輸能力，在電氣化鐵道及內燃牽引的鐵路線上采用較為廣泛；蒸汽機車一般限于雙機牽引，通常在陡坡區(qū)間分散，不宜采用推送補機的區(qū)段采用，以達到劃一列車重量標準的目的。二、劃一重量標準和差別重量標準3．采用多機牽引多機牽引可采用如下兩種形式：（1）重聯(lián)牽引。（2）多列合并。兩列或三列列車不加任何改編而合并運行，后一列車的機車與前一列車尾部相連結，即所謂組合列車。開行組合列車既可作為提高列車重量的措施，又可作為快速疏散因施工“天窗”所積壓列車的臨時措施。采用多機牽引方案作為過渡措施是很有效的。特別是在單線區(qū)段，由于會車次數(shù)將與行車量的平方成比例地增減，部分列車實行雙機牽引可以取得更好的效果。二、劃一重量標準和差別重量標準

4．采用大功率機車采用大功率機車的效果和采用雙機牽引相比，除能達到同樣目的外，且可獲得節(jié)省機車臺數(shù)和機車乘務組需要數(shù)的效果。二、劃一重量標準和差別重量標準除劃一重量標準外，有時還采用如下幾種差別重量標準：（1）區(qū)間差別重量標準。（2）區(qū)段差別重量標準。（3）平行重量標準。三、牽引動力現(xiàn)代化牽引動力現(xiàn)代化是鐵路現(xiàn)代化的中心環(huán)節(jié)，其主要標志為發(fā)展電力、內燃牽引，逐步取代蒸汽牽引。通過牽引動力改革、依靠科技進步來大幅度增加鐵路運輸能力，是提高運輸效率和經濟效益的最佳策略。三、牽引動力現(xiàn)代化鐵路電氣化改造，是提高鐵路運輸能力的最有效的方法之一。電力牽引的主要優(yōu)點在于：（1）電力機車牽引力大、速度高，并可取消機車上水、清爐、燒汽等停站時間以及縮短機車在技術站上的技術作業(yè)時間。（2）節(jié)約能源。（3）改善乘務組勞動條件和增加行車安全。（4）與蒸汽機車比較，不受冬季氣候條件的影響，整備簡單，幾乎經常處于整備妥當狀態(tài)，運用上有高度的可靠性。（5）技術經濟效果好，投資回收期短。三、牽引動力現(xiàn)代化和蒸汽牽引相比較，內燃牽引具有下列主要優(yōu)點：（1）可以增加列車重量、提高通過能力。（2）內燃機車的熱效率比蒸汽機車高4倍左右，減少了鐵路所需燃料的運輸量；內燃機車無需上水、清爐等作業(yè)，用水量很少，整備距離延長，可以實行長交路輪乘制，改善機車運用。（3）內燃機車操縱方便，可以多節(jié)重聯(lián)集中控制，不怕嚴寒，乘務組工作條件較好。（4）粘著重量大、低速時牽引力大，特別適宜用于車站調車工作。（5）適應性強，見效快。三、牽引動力現(xiàn)代化電力機車熱效率高、功率大、制動性能好、運能大、成本低、污染小，是理想的牽引方式，應該大力發(fā)展。作為應急措施，可以采用內燃牽引進行電化前的過渡。電氣化鐵路的摘掛列車、樞紐內的調小機車因需去專用線進行取送車輛的調車作業(yè)，也應采用內燃牽引。對于缺煤少水，運量不大的邊遠地區(qū)，以及需要防火的森林線也以采用內燃牽引為宜。四、采用大型貨車、增加軸重和強化軌道結構、提高承載能力列車重量是根據(jù)鐵路固定設備的質量（線路平縱斷面，結構強度，站線有效長等），移動設備的數(shù)量和質量（機車的功率、制動力，貨車每延米重量、車鉤強度、制動系統(tǒng)功率等），以及運輸組織方法等多種因素綜合確定的。在線路平縱斷面確定不變的前提下，機車功率配備、站線有效長度和貨車每延米平均重量三者互相匹配，才能求得最佳列車重量標準。（表5—6—1）為了在既有線上大幅度提高貨物列車重量，應大力發(fā)展和采用大型貨車。表5—6—1四、采用大型貨車、增加軸重和強化軌道結構、提高承載能力發(fā)展大型貨車的可行辦法可有兩種：增加軸數(shù)：可在不增加軸重的前提下提高載重量，并大幅度提高每延米重量以增加運能。但多軸車重心偏高，結構復雜，檢修困難，且不宜使用鐵鞋制動，與貨物站臺及翻車機高度不配套，不切實用。增加軸重：提高4軸貨車軸重，由目前的21t提高到23t或25t，結構簡單，車輛本身技術問題較易解決，制造和維修所需條件也較易實現(xiàn)，卸車和計量設備也能適應，因而較為可行，比較理想的是制造軸重25t的四軸貨車。四、采用大型貨車、增加軸重和強化軌道結構、提高承載能力列車長重化、貨車大型化、客運高速化、行車緊密化的發(fā)展，將使通過線路的總重密度逐年上升，作用于軌道的縱向、橫向、豎向動力破壞效應顯著增加。強化軌道結構應是大幅度增加列車重量、提高運行速度和保證行車安全的重要條件。五、組織重載運輸1、概念所謂重載運輸，一般是指在一定技術裝備條件下，用載重量大的貨車（軸重21t以上），編組5000t以上長而重的貨物列車，以大功率的內燃、電力機車雙機或多機牽引，來運送大宗貨物（年運量2000萬t以上）的一種運輸方式。五、組織重載運輸2、組織重載運輸?shù)娜N基本類型（1）單元重載列車美國鐵路單元重載列車是指由固定機車、車輛組成為一個運營單元，并以此作為運營計費單位的列車。單元重載列車的運營特點單元重載列車的組織是建立在貨流穩(wěn)定、集中、大量的基礎上，以產、運、銷相互協(xié)調一致，裝、運、卸各個環(huán)節(jié)相互配合為基本條件的。一般由生產單位和消費者雙方簽訂長期供貨合同，鐵路則在供貨合同的基礎上，按照運量、運距和列車周轉時間來選定列車的最佳組成和運行方案。五、組織重載運輸2、組織重載運輸?shù)娜N基本類型（2）組合式和超重、超長重載列車不要求必須固定機車車輛，也不要求必須是一個貨主，用同一車型，裝載同一種貨物?？梢栽谘b車地（空車為卸車地）組織，也可以在技術站組織，可以直接到達卸車站（空車為裝車站），也可以到達解體站。五、組織重載運輸超重、超長列車：是對集中的或分散的車流的擴大編組，一般用單節(jié)或雙節(jié)大功率電力或內燃機車掛于頭部牽引，按運行圖從一個編組站直接開到下一個編組站，途中除區(qū)段站外，在各中間站基本上不停車地運行，只要鐵路技術裝備能夠適應，行車組織無需多大改變即可實現(xiàn)。組合式重載列車：是將兩列以上普通或重載列車首尾相聯(lián)合并為一列超重、超長列車，機車分別位于列車的頭部和中部，列車長度不受到發(fā)線有效長限制，以不停車地通過全區(qū)段為基本方式。其實質上是兩列貨物列車利用一條貨物列車運行線，把增加行車密度和提高列車重量結合起來。開行方式、合并和拆解地點的選擇都較靈活，可因地制宜地組織組合與分散。五、組織重載運輸2、組織重載運輸?shù)娜N基本類型（3）整列式重載列車整列式重載列車是指由大功率內燃或電力機車單機或雙機牽引，列車重量在5000t以上，機車掛于列車頭部的重載列車。這種列車采用普通貨物列車的作業(yè)組織方法，列車到達、解體、編組、出發(fā)、取車、送車、裝車、卸車和機車換掛作業(yè)均與普通貨物列車相同，但要求站線有效長與列車長度相配。五、組織重載運輸3、我國鐵路發(fā)展重載運輸?shù)哪Ｊ轿覈F路發(fā)展重載運輸，根據(jù)各鐵路方向的不同運營特點，可分別采用如下模式：（1）單元式重載列車。（2）整列式重載列車。（3）組合式重載列車。第三節(jié)增加行車密度一、增加行車密度的意義二、縮短列車間隔時間三、縮短區(qū)間長度四、修建雙線五、修建三線、四線、分流線一、增加行車密度的意義增加行車密度是提高鐵路通過能力的中心環(huán)節(jié)，增加行車密度投資少，見效快，在客貨共線條件下，以及在非常時期，效果特別顯著。在研究提高鐵路運輸能力問題時，一般都把增加行車密度作為優(yōu)先采用的措施，待密度接近飽和時，再轉為以提高重量為主的政策。增加行車密度主要可通過縮短列車間隔時間、區(qū)間長度和增加區(qū)間正線數(shù)等途徑來實現(xiàn)。二、縮短列車間隔時間在站間距離不變的條件下，縮短列車間隔時間（包括列車在車站的間隔時間及追蹤列車間隔時間），可以減少列車占用區(qū)間的時間，從而可以提高區(qū)間通過能力?？s短車站間隔時間，重點是要縮短與鄰接車站辦理行車聯(lián)絡手續(xù)的時間，布置、準備和檢查接發(fā)車進路的時間，以及辦理接發(fā)車作業(yè)其他項目的時間。為此，必須采用更完善的信號、聯(lián)鎖、閉塞和通信設備。組織列車追蹤運行，可以大幅度縮減同方向列車間隔時間，從而可以顯著提高區(qū)間通過能力。二、縮短列車間隔時間在裝有計軸自動閉塞或半自動閉塞的單線區(qū)段，當限制區(qū)間內設有中間信號點或線路所時，也可用組織列車追蹤（或連發(fā)）的方法來加強區(qū)間通過能力。如以保證推送補機折返不影響區(qū)間能力為目的，通?？刹捎迷趥€別區(qū)間單方向追蹤（或連發(fā)）運行圖，如圖5—6—6所示。如以加強優(yōu)勢方向通過能力為目的，通常采用全區(qū)段單方向追蹤（或連發(fā)）運行圖，如圖5—6—7所示。此外，如區(qū)間顯著不均等時（個別站間區(qū)間內有大橋或長隧），也可采用在個別站間區(qū)間采用雙方向追蹤（或連發(fā)）運行圖，如圖5—6—8所示。圖5—6—65-6-6圖5—6—75-6-7圖5—6—85-6-8二、縮短列車間隔時間通過縮短列車間隔時間來加強鐵路通過能力，在個別特殊情況下，還可采取各種臨時性的措施來實現(xiàn)，其中主要有：（1）在兩條平行線路上組織單方向運行。（2）開行續(xù)行列車。（3）在區(qū)間內設置臨時電話所。（4）采用活動閉塞。（5）采用列車成隊運行。（6）采用鐘擺式運行。（圖5—6—9）圖5—6—95-6-9三、縮短區(qū)間長度1．增設會讓站增設會讓站可以縮短限制區(qū)間長度，縮小運行圖周期，從而達到提高通過能力的目的。在地形平坦的線路上，增設會讓站也要受以下條件的限制：（1）區(qū)間最短距離，應保證辦理接發(fā)列車的時間，以避免降低列車運行速度，產生機外停車事故。區(qū)間最短距離如圖5—6—10所示，應為圖5—6—105-6-10三、縮短區(qū)間長度1．增設會讓站（2）實現(xiàn)單線區(qū)段最大的通過能力，要考慮調度指揮方面的實際可能性。（3）增設會讓站雖然投資省、收效快，但隨著會讓站數(shù)目及行車量的增加，列車交會停站的次數(shù)將增多，旅行速度亦將隨之降低，從而增加了運營支出。其效果在很大程度上決定于區(qū)間的均等程度和地形條件。在區(qū)間很不均等的區(qū)段（如圖5—6—11），只要增設1～2個會讓站，即可將通過能力提高到所需要的水平。反之，當區(qū)間均等或接近均等時，幾乎需要在所有區(qū)間增設會讓站，才能提高通過能力（如圖5—6—12）。圖5—6—115-6-11圖5—6—125-6-12三、縮短區(qū)間長度2．向限制區(qū)間方面延長站線優(yōu)點：（1）有助于提高列車重量標準，如果和組織合并列車的方案結合起來，效果更為顯著；（2）可以縮短車站間隔時間，在一定條件下還可組織列車不停車交會，可以提高旅行速度；（3）可以作為單線過渡到雙線的一個步驟而不產生大量廢棄工程。缺點：主要是通過能力提高的幅度不大，一般只有10％～20％，而且對相鄰區(qū)間有不利影響。因而，在多數(shù)情況下要與其他加強措施結合起來采用。三、縮短區(qū)間長度3．修建線路所在采用推送補機的單線區(qū)段，為了減少或消除補機折返對通過能力的影響，通常也可以修建線路所，作為采用推送補機的輔助措施。在單線區(qū)段，只有在地形困難、不便增設會讓站，而且上下行方向的行車量顯著不平衡時，才采用這種措施。在雙線區(qū)段設置線路所，可以縮短區(qū)間長度，并能避免在單線區(qū)段采用這種措施所產生的缺點。因此，在未裝設自動閉塞的雙線區(qū)段，它是提高通過能力的一種最常用的有效措施。四、修建雙線單線向雙線過渡可有兩種方法：一是從限制區(qū)間開始，分階段在部分區(qū)間修建雙線二是修建雙線插入段1．分階段在部分區(qū)間修建雙線在區(qū)間不均等的區(qū)段，分階段在部分區(qū)間修建雙線，在增加通過能力方面可以得到比較大的效果。如各區(qū)間均等，分階段在部分區(qū)間修建雙線，一般來說是不利的。四、修建雙線2．修建雙線插入段修建雙線插入段就是在區(qū)間的一段線路上修建雙線，如圖5—6—13所示。修建雙線插入段可有兩種方法：（1）在一部分區(qū)間修建雙線插入段，使單線區(qū)間運行圖周期達到需要通過能力的要求，并在雙線插入段組織不停車交會；（2）在全區(qū)段交錯配置雙線插入段和單線線段，并使各單線線段和各雙線線段分別達到完全均等，單線線段的長度應能滿足需要通過能力的要求，雙線線段的長度應能保證實現(xiàn)不停車會車，如圖5—6—14所示。圖5—6—135-6-13圖5—6—145-6-14四、修建雙線2．修建雙線插入段缺點：（1）當某些列車晚點時，將影響后行所有列車的運行秩序，從而大大減少了實現(xiàn)不停車會車的可能性。（2）由于單線線段完全均等，使摘掛列車和旅客列車的扣除系數(shù)增大。（3）由于旅客列車與貨物列車的運行速度不同，必將產生停車會車與停車越行的情況，在旅客列車行車量較大的區(qū)段，將顯著降低這種措施對提高旅行速度的效果。因此，全面修建雙線插入段，在各國鐵路都沒有得到廣泛采用。五、修建三線、四線、分流線1．修建地點首先是適應毗鄰大城市的市郊列車運行地段，或大樞紐內客貨運輸非常繁忙區(qū)間的實際需要。它對于提高樞紐地區(qū)繁忙干線的通過能力、減少平面交叉干擾，以及減輕主要咽喉地段的負擔，增進樞紐行車工作的靈活機動性都有良好的作用。在樞紐地區(qū)繁忙區(qū)間或地段修建第三、四線或環(huán)線，具有投資少、效益高的優(yōu)點。五、修建三線、四線、分流線2．修建條件在客貨運輸特別繁忙的電氣化自動閉塞雙線鐵路上，如運輸密度大幅度增長，用其他加強方法又難以掌握時，就應考慮修建第三、四線方案。與之對比的加強措施是修建分流線。這就是說，只有當修建分流線不利的情況下，修建第三、四線才是合理的。通常，只有市郊列車行車量很大的區(qū)段才有必要由雙線一次建成四線，在其他情況下，都應通過修建第三線逐步過渡到四線鐵路。第四節(jié)提高行車速度一、提高貨物列車運行速度二、提高旅客列車運行速度三、修建高速鐵路一、提高貨物列車運行速度提高列車運行速度可以減少列車占用各項鐵路設備，如區(qū)間、咽喉、到發(fā)線的時間，從而可以提高鐵路通過能力。提高貨物列車運行速度，可以加速機車車輛周轉，從而減少所需機車車輛及乘務組數(shù)量，可以加速貨物送達，從而可加速國民經濟中流動資金的周轉而產生巨大的經濟效益和社會效益。提高列車運行速度的目的可以通過提高機車牽引工況下的速度，提高最大容許速度和降低基本阻力三個方面來達到。一、提高貨物列車運行速度在裝設半自動閉塞的雙線上，提高列車運行速度將縮小同向列車間的間隔，永遠可獲得加強通過能力的效果。但在裝設自動閉塞的雙線區(qū)段，提高貨物列車運行速度在一定范圍內（例如50～60km／h）有助于縮小追蹤列車間隔時間，如超過一定的數(shù)值，由于受車站接發(fā)車條件的限制，列車間的間隔往往不能縮短。但是，對提高非平行運行圖通過能力將有良好效果。因為客貨列車速度差縮小，旅客列車扣除系數(shù)會有所減小，相應地可增加通過能力。二、提高旅客列車運行速度1．提高旅客列車運行速度的意義2．提高旅客列車運行速度的技術裝備條件所謂提高列車運行速度，通常是指提高列車最高運行速度。但旅客列車“提速”的最終目的是縮短旅客在途時間，即提高旅客列車的技術速度和旅行速度，因此，從廣義上講，“提速”包括提高列車最高運行速度，列車起動、停車或調速制動加速度、通過曲線速度、通過道岔速度、下坡道制動限制速度和上坡道平均速度等，這一系列旨在提高技術速度的概念，與鐵路牽引動力、車輛、列車制動和線路等技術裝備條件密切相關。二、提高旅客列車運行速度3．提高旅客列車運行速度對區(qū)間通過能力的影響客車提速將對區(qū)間通過能力造成一定的不利影響：（1）當旅客列車提速而貨物列車不相應提速時，客車提速將降低區(qū)間通過能力；（2）旅客列車提速對區(qū)間通過能力的影響，隨提速客車數(shù)量的增加而減少，即提速旅客列車數(shù)越大，平均每一提速列車的影響越??；（3）為了擴大線路運輸能力，繁忙干線客貨列車應同時提速，且貨物列車速度應與旅客列車速度合理匹配。三、修建高速鐵路1．修建高速鐵路的意義旅客運輸高速化是鐵路現(xiàn)代化的一個顯著標志，是世界各國鐵路發(fā)展的基本趨勢，也是我國今后經濟、社會發(fā)展的必然要求。旅客列車最高時速大致可分為五個等級：特高速：400km／h以上高速：200～400km／h準高速：160～200km/h中速：120～160km／h常速：100～120km／h。三、修建高速鐵路1．修建高速鐵路的意義優(yōu)點：高速鐵路與高速公路比較，具有運達速度高、能耗和造價低、安全可靠、占地少、運輸效率和經濟效益好的特點。高速鐵路與航空運輸和高速公路比較，還具有污染小，有利于對自然環(huán)境保護的優(yōu)點。高速鐵路越來越受到社會歡迎及各國政府的支持，普遍把解決未來交通擁擠問題的對策轉向修建高速鐵路。三、修建高速鐵路2．高速鐵路的建設模式（1）改造既有鐵路線模式對既有線進行加強取直，采用新型的上部建筑和無縫線路，對小半徑曲線進行取直，使符合規(guī)定的高速要求，在運營上實行客貨共線運行，稱為改造既有鐵路線模式。優(yōu)點：上馬快、投資省三、修建高速鐵路（1）改造既有鐵路線模式存在著下列困難：①既有線中間站較多，線路兩側居民稠密，既有線調直增建三、四線，購地拆遷困難；②在增建三、四線時，如中間站上一側沒有專用線或貨場，另一側的摘掛列車要穿越多條正線，作業(yè)不便；③改造既有線將與行車發(fā)生干擾，給施工帶來很大困難；④由于既有線的改造受原有線技術條件的多種限制，全線實現(xiàn)200km／h及其以上的高速，需要引進擺式電動車組，其造價較高，維修工作量大。三、修建高速鐵路2．高速鐵路的建設模式（2）新建高速客運專線模式高速客運專線可以遠離既有線修建，與既有線車站沒有任何聯(lián)系；也可以沿既有線修建，與既有線某些大站相銜接。優(yōu)越性：①由于不另建新站，可以節(jié)省大量的建站投資和運營費用，同時還可以充分利用既有站與城市聯(lián)接的公共交通設施；②由于與既有大車站相銜接，為一般的旅客列車與高速旅客列車的換乘提供方便，可以吸引更多的客流。第五節(jié)鐵路運輸能力的綜合加強一、輸送能力與通過能力的配合二、區(qū)域路網通過能力發(fā)展的優(yōu)化一、輸送能力與通過能力的配合鐵路線通過能力的加強，為掌握增長的客貨運輸量創(chuàng)造了先決條件，而充分利用這一條件組織運輸生產還必須有足夠的輸送能力加以保證。為此，在采取加強通過能力措施的同時，必須使活動設備（如機車車輛，調車工具）、能源供應以及運營人員（主要是機車乘務組及與行車工作有關的工種）的配備與之相適應，否則，高水平的通過能力將難以實現(xiàn)。一、輸送能力與通過能力的配合加強輸送能力的技術組織措施在于改善機車車輛的運用，如改變機車交路和乘務制度以加速機車周轉，改進車站及分局工作組織以加速車輛周轉，提高車輛生產率等。如現(xiàn)有機車臺數(shù)不敷需要，除應改善機車運用，挖掘內部潛力外，應適時地增加機車臺數(shù)，或改用大型機車以增加機車功率總額。二、區(qū)域路網通過能力發(fā)展的優(yōu)化在一條具體的鐵路線上（盡頭線除外），通常運行著兩種性質的客貨流：一種是在該線產生或消失的客貨流，這是該線必須承擔、不能轉移給他線的客貨流；一種是經該線通過的客貨流，是可以向其他平行線路轉移的客貨流。當?shù)貐^(qū)間有多條通路時，這部分客貨流一般可按各線的技術裝備水平、運營條件、運輸距離和通過能力等因素進行分配和再分配。于是，如一個運輸通道系由若干個平行徑路組成時，當其中的某一條線路的通過能力不足，就不能認為是整個通道的運輸能力不足。二、區(qū)域路網通過能力發(fā)展的優(yōu)化在研究路網上某條鐵路線的通過能力加強問題時，不能孤立地就某條線本身的局部問題來解決，而必須從路網通過能力發(fā)展整體優(yōu)化的角度來考慮，才可避免和減少重大決策失誤。具有多條平行徑路的運輸通道，其運能發(fā)展最佳方案，也可用運量適應圖來表示（見圖5—6—15）。圖5—6—15第六節(jié)加強通過能力方案

的技術經濟比較一、技術經濟比較的基本原理二、合理投資期限的確定三、方案比較中的投資與運營費的計算一、技術經濟比較的基本原理選擇加強通過能力方案是根據(jù)一系列的技術經濟指標來進行的。這些指標按其性質可分為實物指標、運營指標和價值指標。在不同的方案中，許多實物指標和運營指標所表現(xiàn)的效果往往是不同的。為了選擇最優(yōu)方案，必須把多種多樣的實物指標和運營指標化為統(tǒng)一的指標——價值指標，以便于進行方案比較。一、技術經濟比較的基本原理價值指標是以貨幣作為計量單位的，它包括投資與運營支出。因此，價值指標一般能綜合反映出各方案的技術經濟效果。任何方案，從經濟觀點上予以評價時，只有在實現(xiàn)該方案所增加的投資，在規(guī)定的還本期內能為節(jié)省的運營支出所補償，亦即符合下列條件時，才能認為是有利的：一、技術經濟比較的基本原理最優(yōu)方案必須具備兩個條件：第一是方案本身各階段的總換算支出為最??；第二是在各個比較方案中總換算支出亦為最小。因此，首先應當為每一個方案確定各種措施的合理過渡年限（使每一方案的總換算支出為最小），然后再根據(jù)各方案的總換算支出選出最有利的加強通過能力方案。二、合理投資期限的確定利用運量適應圖來比較需要通過能力和可能通過能力，能夠確定線路通過能力需要進一步加強的年度（即通過能力已經充分利用的年度）。以定期多階段決策過程的動態(tài)規(guī)劃數(shù)學模型，解決加強措施實施順序和階段數(shù)固定條件下的最佳投資年限問題。列舉所有可能的加強方案，并逐一計算其最佳投資年限，才能求得最優(yōu)方案。利用不定期多階段決策過程的動態(tài)規(guī)劃模型，同樣可以解決這類問題，但是實施順序、最有利階段數(shù)和最佳投資年限可以在求解問題的最優(yōu)化過程中同時獲得解決。要進行經濟計算，首先必須確定工程投資與運營支出。三、方案比較中的投資與運營費的計算在方案比較中，投資應包括固定設備、機車車輛和在途貨物價值三部分。但是由于各年度行車量的變化，列車運行速度及機車車輛在站停留時間的不同，機車車輛的需要量及在途貨物的數(shù)量，如同運營支出一樣，各年度是在變化的。為了簡化計算，機車車輛投資及在途貨物價值可以加入到機車小時和車輛小時費率中去，作為運營支出的一部分。第三章鐵路車站通過能力第一節(jié)概述第二節(jié)區(qū)段站咽喉通過能力計算第三節(jié)區(qū)段站到發(fā)線通過能力第四節(jié)編組站到達場到發(fā)線通過能力計算方法第五節(jié)編組站出發(fā)場到發(fā)線通過能力計算方法第六節(jié)編組站編發(fā)線通過能力計算方法第七節(jié)客運站到發(fā)線通過能力計算第八節(jié)客車整備場通過能力第一節(jié)概述1.幾個概念2.計算車站通過能力的目的3.車站通過能力的影響因素4.計算車站通過能力的方法第一節(jié)概述1.概念：車站通過能力是在車站現(xiàn)有設備條件下，采用合理的技術作業(yè)過程，一晝夜能夠接發(fā)各方向的貨物（旅客）列車數(shù)和運行圖規(guī)定的旅客（貨物）列車數(shù)。車站通過能力包括咽喉通過能力和到發(fā)線通過能力。第一節(jié)概述咽喉通過能力是指車站某咽喉區(qū)各方向接、發(fā)車進路咽喉道岔組通過能力之和，咽喉道岔組通過能力是指在合理固定到發(fā)線使用方案及作業(yè)進路條件下，某方向接、發(fā)車進路上最繁忙的道岔組一晝夜能夠接、發(fā)該方向的貨物（旅客）列車數(shù)和運行圖規(guī)定的旅客（貨物）列車數(shù)。第一節(jié)概述到發(fā)線通過能力是指到達場、出發(fā)場、通過場或到發(fā)場內辦理列車到發(fā)作業(yè)的線路，采用合理的技術作業(yè)過程和線路固定使用方案，一晝夜能夠接、發(fā)各方向的貨物（旅客）列車數(shù)和運行圖規(guī)定的旅客（貨物）列車數(shù)。第一節(jié)概述2.計算車站通過能力的目的如下：（1）確定新建車站的通過能力，檢查其是否能滿足計算年度運量的需求；（2）查明既有車站通過能力的利用情況，根據(jù)運量增長的需要，有計劃地進行車站改、擴建；（3）找出車站設備和作業(yè)組織中的薄弱環(huán)節(jié)，挖掘潛力，提高效益；（4）查明車站各項設備間以及車站與區(qū)間通過能力是否協(xié)調，以便制定加強措施。第一節(jié)概述3.車站通過能力的影響因素：（l）車站技術設備的特征。如站場的類型、咽喉區(qū)的結構、到發(fā)線的數(shù)量和進路、到發(fā)線的有效長以及車站信集閉的類型等。（2）車站辦理列車的種類和數(shù)量。如客、貨列車的比重、沿摘列車的數(shù)量等。隨著旅客列車和沿摘列車數(shù)量的增加，車站通過能力將降低。（3）貨物列車到發(fā)的均衡程度。貨物列車到發(fā)的不均衡性與列車運行圖和車站銜接的方向數(shù)有關，隨著不均衡性的增加，車站通過能力將降低。第一節(jié)概述3.車站通過能力的影響因素：（4）到發(fā)線的空費時間。到發(fā)線一晝夜不能被用來接發(fā)列車的空閑時間稱為空費時間。它是由于列車到發(fā)的不均衡、列車各作業(yè)環(huán)節(jié)配合不緊密以及列車平均每列占用到發(fā)線的時間不可能為1440min的整倍數(shù)等原因而產生的。隨著空費時間的增加，車站通過能力將降低?？召M時間的大小可用空費系數(shù)γ空表示，即式中∑t空費－一一晝夜某項設備總的空費時間；∑t占一一一晝夜某項設備被作業(yè)占用的總時間。第一節(jié)概述4.計算車站通過能力的方法有以下三種：（1）分析計算法或稱公式計算法，包括直接計算法和利用率計算法兩種。

直接計算法的一般計算公式為式中N——車站某項設備的通過能力，列；

t占——每列車到發(fā)作業(yè)占用某項設備的平均時間，min；第一節(jié)概述4.計算車站通過能力的方法有以下三種：（1）分析計算法或稱公式計算法，包括直接計算法和利用率計算法兩種。

利用率計算法的一般計算公式為式中K——車站某項設備的利用率；

n――占用某項設備的現(xiàn)有列車數(shù)。第一節(jié)概述4.計算車站通過能力的方法有以下三種：（2）圖解計算法。該法是根據(jù)車站相鄰區(qū)段的列車運行圖、車站技術設備的固定使用方案。車站技術作業(yè)過程和作業(yè)時間標準等有關資料，繪出列車接發(fā)、車列解體、集結、編組、機車出入段等作業(yè)過程的圖表，以求得車站各項設備的通過能力。（3）計算機模擬法。計算機模擬法以排隊論為理論基礎，以計算機模擬為基本手段，把列車到、解、編、發(fā)各項作業(yè)過程作為－個相互關聯(lián)的排隊系統(tǒng)，模擬、回歸出計算車站通過能力有關參數(shù)，然后計算出既有車站的能力。第二節(jié)區(qū)段站咽喉通過能力計算車站咽喉通過能力的計算一般均采用利用率計算法一、占用咽喉時間標準的確定二、道岔組占用時間計算三、咽喉通過能力的計算第二節(jié)區(qū)段站咽喉通過能力計算一、占用咽喉時間標準的確定1.列車占用咽喉時間標準2.調車占用咽喉時間標準3.機車占用咽喉時間（t機）4.固定作業(yè)占用時間（∑ｔ固）5.妨礙時間（∑ｔ妨）一、占用咽喉時間標準的確定1.列車占用咽喉時間標準列車接車占用時間（t接）。列車接車占用時間是指自開始準備接車進路時起，至列車進入到發(fā)線警沖標內方停車時止占用咽喉區(qū)的時間，可用查定方法或按下式計算：

ｔ接＝ｔ準＋t進

一、占用咽喉時間標準的確定1.列車占用咽喉時間標準列車出發(fā)占用時間（ｔ發(fā)）列車出發(fā)占用時間是指自準備發(fā)車進路時起至列車騰空線路時止占用咽喉區(qū)的時間，可用查定方法或按下式計算：ｔ發(fā)＝ｔ準＋ｔ出式中ｔ出一－自發(fā)車進路準備完畢后列車起動時起，至列車尾部離開發(fā)車進路最外方道岔或咽喉道岔聯(lián)鎖區(qū)段軌道絕緣節(jié)止占用咽喉的時間，min，且

一、占用咽喉時間標準的確定2.調車占用咽喉時間標準車列牽出時間（t牽）車列轉線時間（t轉）。取車（送車）占用時間（t?。ㄋ停?.機車占用咽喉時間（t機）機車占用咽喉時間包括機車出段、入段占用咽喉的時間，是指自準備進路時起至機車進入到發(fā)線警沖標內方或機務段內進路解鎖時止占用咽喉的時間，可用寫實查定的方法確定。一、占用咽喉時間標準的確定4.固定作業(yè)占用時間（∑ｔ固）①旅客列車（計算客運站咽喉能力時為貨物列車）到、發(fā)、調移及其機車出入段等作業(yè)；②向車輛段、機務段及貨場裝卸地點定時取送車輛的作業(yè)；③調車機車出入段作業(yè)。一、占用咽喉時間標準的確定5.妨礙時間（∑ｔ妨）咽喉道岔（組）的妨礙時間是指由于列車、調車車列和機車占用與咽喉道岔（組）有關進路上的其它道岔而妨礙了該咽喉道岔（組）的使用時間。①直接妨礙時間。某一妨礙進路與咽喉道岔（組）的全部占用進路互相敵對時，受此妨礙進路影響而造成該咽喉道岔（組）不能使用的時間稱為直接妨礙時間②間接妨礙時間。某一妨礙進路只與咽喉道岔（組）的部分進路互相敵對而造成的妨礙時間稱為間接妨礙時間。一、占用咽喉時間標準的確定第二節(jié)區(qū)段站咽喉通過能力計算二、道岔組占用時間計算1.確定到發(fā)場線路合理分工方案2.按咽喉區(qū)進行道岔分組3.計算咽喉區(qū)各道岔組總占用時間二、道岔組占用時間計算1.確定到發(fā)場線路合理分工方案應遵守下列兩點要求：①均衡使用到發(fā)線，使每條線的接發(fā)列車數(shù)或總占用時間大致相等；②合理利用咽喉區(qū)的平行進路，使作業(yè)量不致過分集中于個別咽喉道岔（組）。某區(qū)段站（圖5-3-2）到發(fā)線使用方案如表5-3-2①不能被兩條進路同時分別占用的道岔，應合并為一組二、道岔組占用時間計算2、按咽喉區(qū)進行道岔分組分組原則：①不能被兩條進路同時分別占用的道岔，應合并為一組。如圖5-3-3（a）所示。②兩條平行進路上的道岔不能并為一組。如圖5-3-3（b）所示。③交叉渡線中各平行線上的道岔不能分為兩組。如圖5-3-3（c）中的道岔5必須與道岔組7合并而不能與道岔組3合并成一組。二、道岔組占用時間計算2、按咽喉區(qū)進行道岔分組按上述分組原則，可以看出兩條平行線上的道岔不能分為一組；在一條線路上的道岔，如有兩個道岔岔尾相對且分別布置在線路兩側時，這兩個道岔不能并為一組。兩個道岔間的其它道岔可分到兩邊任一組，但交叉渡線中各平行線上的道岔不能分開。二、道岔組占用時間計算3、計算咽喉區(qū)各道岔組總占用時間各道岔組一晝夜進行各項作業(yè)的總占用時間（T），即

T=n接t接+n發(fā)t發(fā)+n機t機+∑t調+∑t妨+∑t固

式中:n接、n發(fā)——列入計算中一晝夜占用道岔組到達、出發(fā)的列車數(shù)（包括零摘列車）；n機——列入計算中一晝夜占用道岔組的單機次數(shù)；∑t調——一晝夜調車作業(yè)占用道岔組的總時分（包括在∑t固中的調車作業(yè)時分除外）；∑t妨——由于列車、調車車列或機車作業(yè)占用該道岔組敵對進路上的其它道岔組，而須完全停止使用該道岔組的總時分。二、道岔組占用時間計算三、咽喉通過能力的計算1.計算咽喉道岔（組）通過能力利用率2.咽喉道岔組的選定3.計算咽喉道岔組的通過能力第二節(jié)區(qū)段站咽喉通過能力計算1.計算咽喉道岔（組）通過能力利用率三、咽喉通過能力的計算2.咽喉道岔組的選定車站內凡辦理接發(fā)列車的咽喉區(qū)均應計算其通過能力。它是由各咽喉區(qū)內負荷量最大即K值最大的道岔組（最繁忙咽喉道岔組）一晝夜內能夠辦理的到發(fā)列車數(shù)所決定的。但當有下述情況時，則需要根據(jù)以下規(guī)定選定兩個或更多的咽喉道岔組：①一個咽喉區(qū)如有兩個以上的銜接方向時，應分別按各該銜接方向接車進路或發(fā)車進路,并考慮其直接妨礙道岔組，選定K值最大的道岔組為咽喉道岔組。②同一銜接方向的列車經由各個不同的進路到、發(fā)時，應分別不同進路選定咽喉道岔組。三、咽喉通過能力的計算3.計算咽喉道岔組的通過能力按車站各銜接方向計算的咽喉道岔組通過能力按下式計算：接車發(fā)車三、咽喉通過能力的計算車站某咽喉區(qū)的通過能力按下式計算：接車N貨接=∑N接發(fā)車N貨發(fā)=∑N發(fā)第三章學習要求第三節(jié)區(qū)段站到發(fā)線通過能力一、占用到發(fā)線時間標準的確定二、到發(fā)線占用時間的計算三、到發(fā)線通過能力利用率的計算四、到發(fā)線通過能力計算五、到發(fā)線通過能力計算舉例六、區(qū)段站最終通過能力的確定1.概念：到發(fā)線通過能力是指到發(fā)場中辦理列車到發(fā)作業(yè)的線路一晝夜能夠接、發(fā)各方向的貨物列車數(shù)和運行圖規(guī)定的旅客列車數(shù)。到發(fā)線通過能力可采用利用率計算法進行計算。第三節(jié)區(qū)段站到發(fā)線通過能力1.無調中轉貨物列車占用到發(fā)線時間t中＝ｔ接＋ｔ中技＋t待發(fā)＋t發(fā)

式中ｔ接——列車接車占用到發(fā)線時間，min；t發(fā)一－列車出發(fā)占用到發(fā)線時間，min；ｔ中技一－無調中轉列車技術作業(yè)占用到發(fā)線時間（根據(jù)該種列車技術作業(yè)過程的規(guī)定取值），min。t待發(fā)一－列車等待出發(fā)占用到發(fā)線時間，min§3.3一、占用到發(fā)線時間標準的確定2.部分改編中轉貨物列車占用到發(fā)線時間

t’中＝ｔ接＋ｔ’中技＋t待發(fā)＋t發(fā)

式中ｔ’中技——部分改編中轉貨物列車（包括變更列車運行方向、變更列車重量、換掛車組）技術作業(yè)占用到發(fā)線的時間（根據(jù)該種列車技術作業(yè)過程的規(guī)定取值），min。§3.3一、占用到發(fā)線時間標準的確定3.到達解體貨物列車占用到發(fā)線時間

t解＝ｔ接＋ｔ解技＋t待解＋t牽

式中

ｔ解技一－到達解體列車技術作業(yè)占用到發(fā)線的時間（根據(jù)該種列車技術作業(yè)過程的規(guī)定取值），min；t待解——列車等待解體占用到發(fā)線的時間，min；t牽——車列牽出占用到發(fā)線的時間，min?！?.3一、占用到發(fā)線時間標準的確定4.自編出發(fā)貨物列車占用到發(fā)線時間

t編＝ｔ轉＋ｔ編技＋t待發(fā)＋t發(fā)式中ｔ轉－－車列轉線占用到發(fā)線的時間，min；ｔ編技——自編出發(fā)列車技術作業(yè)占用到發(fā)線的時間（根據(jù)該種列車技術作業(yè)過程的規(guī)定取值），min。§3.3一、占用到發(fā)線時間標準的確定5.單機占用到發(fā)線時間6.固定作業(yè)占用到發(fā)線的時間7.其它作業(yè)占用到發(fā)線的時間此外，如該站有轉場（交換）車，應按一種車列計算其占用到發(fā)線的時間。各種等待時間（待解、待發(fā)）標準應采取有效措施，將其壓縮到最小限度?？捎脠D解法或分析法予以確定。

§3.3一、占用到發(fā)線時間標準的確定一晝夜總占用時間按下式計算。T=n中t中+n’中t’中+n解t解+n編t編+n機t機+∑t固+∑t其它

式中n中、n’

中、n解、n編、n機一—列入計算中一晝夜在該到發(fā)場辦理到發(fā)作業(yè)的無調中轉、部分改編中轉、到達解體、自編出發(fā)的列車數(shù)和單機數(shù)；t中、t’中、t解、t編、t機——辦理以上各種列車一列或單機一次占用到發(fā)線的時間，min；∑t固——一晝夜固定作業(yè)占用到發(fā)線的時間，min；∑t其它——一晝夜其它作業(yè)占用到發(fā)線的時間，min。

§3.3二、到發(fā)線占用時間的計算

§3.3三、到發(fā)線通過能力利用率的計算式中K——到發(fā)線通過能力利用率；

M——用于辦理列車到發(fā)技術作業(yè)的線路數(shù)；

γ空——到發(fā)線空費系數(shù)，根據(jù)《站細》規(guī)定，其值可取0.15～0.20。

§3.3四、到發(fā)線通過能力計算到發(fā)線通過能力應按方向和列車種類分別計算接車和發(fā)車的通過能力。

§3.3五、到發(fā)線通過能力計算舉例某單線橫列式區(qū)段站詳圖及計算行車量見圖5-3-2，具有兩個到發(fā)場，到發(fā)場1設有3條到發(fā)線（3、4、5道），到發(fā)場2設有4條到發(fā)線（7、8、9、10道），其固定用途見表5-3-2。各種列車占用到發(fā)線的時間為

§3.3五、到發(fā)線通過能力計算舉例§3.3五、到發(fā)線通過能力計算舉例到發(fā)場1到發(fā)場2

§3.3五、到發(fā)線通過能力計算舉例車站最終通過能力是將咽喉、到發(fā)線的通過能力以及調車設備的改編能力進行綜合分析，針對車站的薄弱環(huán)節(jié)，重新調整咽喉、車場。駝峰和牽出線的分工，最后確定車站按方向別一晝夜所能通過的最多貨物列車數(shù)和運行圖規(guī)定的旅客列車數(shù)。在確定車站最終通過能力時，應首先將車站各項設備的能力進行匯總。

§3.3六、區(qū)段站最終通過能力的確定車站最終通過能力是將咽喉、到發(fā)線的通過能力以及調車設備的改編能力進行綜合分析，針對車站的薄弱環(huán)節(jié)，重新調整咽喉、車場。駝峰和牽出線的分工，最后確定車站按方向別一晝夜所能通過的最多貨物列車數(shù)和運行圖規(guī)定的旅客列車數(shù)。在確定車站最終通過能力時，應首先將車站各項設備的能力進行匯總。

§3.3六、區(qū)段站最終通過能力的確定

3.方向別最終通過能力的確定咽喉和到發(fā)線通過能力按方向別匯總后，車站最終通過能力應按辦理該方向列車的各項設備中受控制的（即利用率最大）某項設備的能力來確定。當車站有幾個到發(fā)場分別接發(fā)列車，而經由的咽喉有幾條不同進路時，則最終通過能力的確定應考慮以下兩種情況。⑴一條固定進路一個到發(fā)場⑵幾條不同進路幾個到發(fā)場§3.3六、區(qū)段站最