《高速鐵路列車運行圖編制理論概述》5800字

高速鐵路列車運行圖編制理論概述綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u22226高速鐵路列車運行圖編制理論概述綜述 111661.1高速鐵路 135491.1.1高速鐵路的概念 116261.1.2我國高速鐵路發(fā)展概況 2153181.1.3高速鐵路的優(yōu)勢及缺陷 3271271.2高速鐵路列車運行圖編制基礎(chǔ)理論 4126791.1.1列車運行圖概述 4276241.1.2列車運行圖編制要素 6135071.1.3高速鐵路列車運行圖編制方法 91.1高速鐵路1.1.1高速鐵路的概念高速鐵路的基本含義即是能夠使列車高速運行的鐵路系統(tǒng)?！案咚佟痹诓煌哪甏⒉煌膮^(qū)域有不同的概念。在上個世紀(jì)七十年代的時候，日本政府在所頒發(fā)的第七十一號法令當(dāng)中有下列具體規(guī)定：在主要區(qū)段的列車運行速度大于200km/h，高速鐵路則為在該速度下運行的干線鐵路；在上個世紀(jì)八十年代的時候，聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員對高速鐵路列車運行速度做出了下列規(guī)定：客運列車專線的運行速度大于300km/h，客貨混線的運行速度大于250km/h；在上個世紀(jì)九十年代的時候，國際鐵路聯(lián)盟(UIC）對高速鐵路列車的運行速度做出了如下規(guī)定：新建線路的列車運行速度達到250km/h以上，舊線路進行改造的列車運行速度達到200km/h以上。目前，國際上普遍認(rèn)為列車最高運行速度達到200km/h及以上的鐵路稱之為高速鐵路。高速是一個相對而言的定義。自從科學(xué)技術(shù)漸漸開始發(fā)展，列車的運行速度將會持續(xù)提高，故此高速鐵路的概念必將會伴隨著運行速度的提升而持續(xù)更新。如圖2-1所示為中國高速列車。（a）“和諧號”高速列車（b）“復(fù)興號”高速列車圖2-1中國高速列車世界上常用的鐵路列車運行速度等級劃分如表2-1所示。表2-1鐵路列車速度等級劃分速度100~120km/h120~160km/h160~200km/h200~400km/h400km/h以上等級常速中速準(zhǔn)高速或快速高速超高速1.1.2我國高速鐵路發(fā)展概況我們國家對既有線路不斷對速度進行提高便意味著高速鐵路在快速發(fā)展。在20世紀(jì)的90年代，高速公路與航空運輸二者間保持著激烈的競爭，我國鐵路為了更好的擴大相應(yīng)的客流量，提速必須完成。在1991年，我國對廣州—深圳這一路線開展了一系列的技術(shù)改造工作，并且于1994年時建設(shè)完成。而在改造工作完成以后，廣深鐵路便成為了我們國家的第一條準(zhǔn)高速鐵路，并且我國的第一列高速旅客列車在本條線路上進行發(fā)車，該列車的列車運行速度達到了120~160km/h的運行速度之間。此后，我國鐵路分別在1997年、1998年、2000年、2001年、2004年、2007年依次開展了六次的提速工作，在提速工作中開展第五次提速工作以后，有某些干線鐵路的運行速度大體上能夠達到以200km/h速度運行的要求，由此也證明了本條干線滿足了國際所定義的高速鐵路的運行要求；在第六次的提速工作開展完成后，我們國家白顏色的動車“和諧號”漸漸走進了我國國民生活中，在目前現(xiàn)有的路線上，“和諧號”列車的最高運行速度則是達到了250km/h，同時這也是目前既有線路在提速工作中所達到的最高速度。與我國目前高速鐵路的發(fā)展相比較來說，我國在對既有線路開展提速工作意外，另外還對一些新的線路開展了建設(shè)工作。在1999年，秦皇島至沈陽客運專線逐漸展開了建設(shè)工作，與此同時該條線路亦是我國的第一條客運專線，并且在2003年宣布開始運行。將速度為200km/h當(dāng)作本條路線的設(shè)計速度，并以250/km/h的運行速度作為后期開展提速工作的預(yù)留空間，本條客運專線在山海關(guān)站至錦州南站區(qū)段范圍內(nèi)限制速度為200km/h，錦州南站至沈陽北站區(qū)段范圍內(nèi)的限制速度為160km/h，在山海關(guān)站至綏中兩地區(qū)之間，線路的運行速度則可采取300km/h的運行速度進行試運行。秦沈客運專線則是我國第一條真正意義上的高速鐵路。我國在2004年黨中央國務(wù)院議定通過《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》中明確了鐵路網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)，依次為“擴大規(guī)模、完善結(jié)構(gòu)、提高質(zhì)量、快速擴充運輸能力以及迅速提高裝備水平”的鐵路網(wǎng)發(fā)展目標(biāo)。這就說明我國已經(jīng)開始逐漸步入高速鐵路的大規(guī)模發(fā)展的時期內(nèi)。為了更好的達到國民經(jīng)濟建設(shè)的條件，我國在2008年對《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》執(zhí)行了具體的調(diào)整措施。根據(jù)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃（2008年調(diào)整）》的發(fā)展規(guī)劃，我國高速鐵路發(fā)展將客車速度為200km/h以上（部分路段160km/h以上）的“四縱四橫”客運專線的發(fā)展作為重點。在客車速度為200km/h以上的“四縱四橫”客運專線中有“四縱”客運專線其中包含北京—上海客運專線，稱其為京滬客運專線；北京—武漢—廣州—深圳（香港）客運專線，稱其為京港客運專線；北京—沈陽—哈爾濱（大連）客運專線，稱其為京哈客運專線；上?！贾荨獙幉āＶ荨钲诳瓦\專線。“四橫”客運專線其中包含徐州—鄭州—蘭州客運專線，稱其為徐蘭客運專線；上海—杭州—南昌—長沙—貴陽—昆明客運專線，稱其為滬昆客運專線；青島—石家莊—太原客運專線，稱其為青太客運專線；上?！暇錆h—重慶—成都客運專線，稱其為滬漢蓉客運專線。我國北京至上海的客運專線貫穿北京、天津至長江三角洲東部沿海經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)內(nèi)，全線路運行線路總長達到了1318km，以350km/h的速度作為設(shè)計速度，而380km/h的運行速度則為后期開展提速工作的預(yù)留空間。京滬客運專線在2011年6月正式宣布開通運行，在線路開通運行的初期，實行300km/h和250km/h兩種速度混跑的列車開行模式。2018年7月1日，我國自主研制的加長版“復(fù)興號”動車組以350km/h的速度在京滬高速鐵路線上運行，全程只需要4h18min。1.1.3高速鐵路的優(yōu)勢及缺陷1.高速鐵路的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢目前中國的高新技術(shù)不斷進行發(fā)展，而高速鐵路則是其在鐵路上的一個集中體現(xiàn)，高速公路展現(xiàn)出國家科技以及工業(yè)化的建設(shè)水平，與此同時在經(jīng)濟較為發(fā)達和人口密集的地區(qū)內(nèi)，高速公路具備著頗為鮮明的經(jīng)濟效益。高速鐵路的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面，如表2-2所示。表2-2高速鐵路的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢具體體現(xiàn)列車運行速度快大多數(shù)國家將高速列車運行速度的最高速度定位在250~350km/h。運輸能力大高速鐵路的運輸能力與航空運輸?shù)倪\輸能力相比較大，同時與高速公路的運輸能力相比也較大。安全性好高速鐵路在全封閉環(huán)境中自動化運營，有一系列的安全保障體系。其出現(xiàn)事故的事故率比民航低得多，是最安全的交通運輸系統(tǒng)。舒適性好高速鐵路運行較為平穩(wěn)且坐席寬敞，有著先進的設(shè)施，裝備齊全，并且有很好的減振性，其隔聲效果較為良好，給乘客提供了較為舒適的乘車環(huán)境。全天候運行高速鐵路全部采用的是自動化控制，氣候?qū)ζ涞挠绊懖淮?，可以保證全天候運行。環(huán)境污染小高速列車多半是采用電力牽引，基本消除了粉塵、煤煙以及其他廢氣污染，相對于高速公路、航空運輸而言，高速鐵路的噪聲污染是最小的。能源消耗低與大客車、小客車、飛機相比高速鐵路的能源消耗是較低的，此外，高速鐵路利用的是電力牽引，使用的是二次能源，而汽車、飛機使用的是不可再生的一次能源。1.高速鐵路的缺陷高速鐵路在成本以及技術(shù)方面的要求相對較高，要求極其嚴(yán)格的施建標(biāo)準(zhǔn)，管理和維護難度較大并且復(fù)雜。因此，建設(shè)高速鐵路的前提條件客源豐富、經(jīng)濟基礎(chǔ)雄厚、科技力量雄厚、地形適宜、管理先進。盲目修建高速鐵路不僅會浪費人力和財力，還會破環(huán)周圍的環(huán)境。1.2高速鐵路列車運行圖編制基礎(chǔ)理論1.1.1列車運行圖概述列車運行圖是用以表示列車在鐵路區(qū)間運行以及在車站到發(fā)或通過時刻的技術(shù)文件，它規(guī)定各次列車占用區(qū)間的程序，列車在每個車站的到達和出發(fā)（或通過）時刻，列車在區(qū)間的運行時間，列車在車站的停站時間以及機車交路、列車重量和長度等，是全路組織列車運行的基礎(chǔ)。列車運行圖實質(zhì)上是列車運行時間與空間過程的相關(guān)圖，它是借助坐標(biāo)原理對列車運行的時間和空間關(guān)系的圖形表示。列車運行圖有兩種各不相同的圖形表示，目前，中國選用的表示形式是：橫坐標(biāo)代表具體時間，縱坐標(biāo)代表列車運行距離。依照不同時間的劃分方法，將列車運行圖分為三種不同的形式：二分格運行圖、十分格運行圖、小時格運行圖。如圖2-2所示為二分格運行圖，相鄰豎線間的間隔為2min，十分格和小時格所采用的豎線較粗，可應(yīng)用于組織編制新運行圖的條件。圖2-2二分格運行圖圖2-3所示為十分格運行圖，相鄰豎線間的間隔為10min，半小時格用虛線表示，而小時格則用較粗的豎線表示，主要可應(yīng)用與日常調(diào)度工作中調(diào)度計劃的編制以及運行圖的繪制。圖2-3十分格運行圖圖2-4所示為小時格運行圖，相鄰豎線間的間隔為1h，主要可應(yīng)用于機車周轉(zhuǎn)圖以及旅客列車方案的組織編制工作中。圖2-4小時格運行圖1.1.2列車運行圖編制要素列車運行圖有著多種不同的類型，但其是由一系列基本要素組成。列車運行圖的要素及相關(guān)概念如表2-3所示。表2-3列車運行圖的要素及相關(guān)概念基本要素基本要素的概念列車區(qū)間運行時分列車區(qū)間運行時分是指列車在兩相鄰車站或線路之間的運行時間標(biāo)準(zhǔn)，由機務(wù)部門采用牽引計算和實際實驗相結(jié)合的方法進行查定。列車在中間站的停站時間列車在中間站的停站時間所產(chǎn)生的時間包括：需進行必要的技術(shù)作業(yè)，客貨運作業(yè)，列車在中間站的會車和越行。列車進行技術(shù)作業(yè)和客貨運作業(yè)時間標(biāo)準(zhǔn)由每一車站用分析計算和實際查表相結(jié)合的方法分別進行確定。機車在基本段和折返段所在站停留時間標(biāo)準(zhǔn)機車在基本段和折返段所在站停留時間標(biāo)準(zhǔn)取決于機車的運用方式，鐵路機車的運用方式有：肩回運轉(zhuǎn)制交路圖、半循環(huán)運轉(zhuǎn)制交路圖、循環(huán)運轉(zhuǎn)制交路圖、環(huán)形運轉(zhuǎn)制交路。列車在技術(shù)站和客貨運站的技術(shù)作業(yè)時間標(biāo)準(zhǔn)列車在技術(shù)站、客貨運站技術(shù)作業(yè)過程的主要作業(yè)時間標(biāo)準(zhǔn)有：在到發(fā)場內(nèi)辦理各種列車作業(yè)的時間標(biāo)準(zhǔn)；在駝峰或牽出線上解體和編組列車的時間標(biāo)準(zhǔn)；旅客列車車列在配屬段、折返段所在站的停留時間標(biāo)準(zhǔn)；貨物站辦理整列或成組裝卸作業(yè)時間標(biāo)準(zhǔn)。以上標(biāo)準(zhǔn)，一般可根據(jù)《站細(xì)》確定。車站間隔時間車站間隔時間是指在車站上辦理輛列車的到達、出發(fā)或通過作業(yè)所需要的最小間隔時間。追蹤列車間隔時間在自動閉塞的區(qū)段，一個站間區(qū)間內(nèi)同方向可有兩列及其以上的列車，以閉塞分區(qū)間隔運行，稱之為追蹤運行。追蹤運行列車之間的最小間隔時間為追蹤列車間隔時間Ι。在列車運行圖的基本要素當(dāng)中，車站間隔時間有幾種常用的間隔時間類型，如表2-4所示。表2-4常用的車站間隔時間常用的車站間隔時間類型相關(guān)概念不同時到達時間（τ不在單線區(qū)段，來自相對方向的兩列車在車站交會時，從某一方向列車到達車站時起，至相對方向列車到達或通過該站時止的最小間隔時間，稱為不同時到達間隔時間。會車間隔時間（τ會在單線區(qū)段，自列車到達或通過車站時起，至由該站向同一區(qū)間發(fā)出另一區(qū)間對向列車時止的最小間隔時間，稱為會車間隔時間。同方向列車連發(fā)間隔時間（τ連在單線或雙線區(qū)段，從列車到達或通過前方鄰接車站時起，至由車站向該區(qū)間再發(fā)出另一方向列車時止的最小間隔時間，稱為同方向列車連發(fā)間隔時間。同方向列車不同時到發(fā)間隔時間（τ到發(fā)和不同時發(fā)到間隔時間（τ發(fā)到自某方向列車到達車站時起，至由該站發(fā)出另一方向同方向列車時止的最小間隔時間為同方向列車不同時到發(fā)間隔時間。自列車由車站發(fā)出時起，至同方向列車到達車站時止的最小間隔時間為同方向列車不同時發(fā)到間隔時間。相對方向列車不同時通過間隔時間（τ通一端連接雙線區(qū)間、一端連接單線區(qū)間的車站上，兩個相對方向的列車不同時通過該站的最小間隔時間稱為相對方向不同時通過間隔時間。常用的幾種車站間隔時間有各自的圖形表示，如圖2-5所示為不同時到達間隔時間圖。（a）一列停車，一列通車（b）兩列都停車圖2-5不同時到達間隔時間圖如圖2-6所示為會車間隔時間圖。（a）（b）圖2-6會車間隔時間圖如圖2-7所示為同方向列車連發(fā)間隔時間圖。圖2-7連發(fā)間隔時間圖如圖2-8所示為同方向列車不同時到發(fā)和不同時發(fā)到間隔時間圖。圖2-8同方向列車不同時到發(fā)和不同時發(fā)到間隔時間圖如圖2-9為單雙線區(qū)段相對方向列車不同時通過間隔時間組成圖。圖2-9單雙線區(qū)段相對方向列車不同時通過車站的間隔時間組成圖1.1.3高速鐵路列車運行圖編制方法中國高速鐵路列車運行圖大致可以分為基本運行圖和節(jié)假日運行圖，運營定期列車、季節(jié)列車和臨時列車。高速鐵路節(jié)假日運行圖主要是指為客流量波動較大的重大節(jié)假日編制的列車運行圖。此外，還可以為旅游旺季和特殊社會活動等有特殊需求的分號運行圖。1.高速鐵路列車運行圖的編制原則及特點高速鐵路的編制有其相對應(yīng)的相關(guān)規(guī)定，此外，高速鐵路列車運行圖的編制與既有線運行圖相比而言具有不同的特點，如表2-5所示為高速鐵路列車運行圖的編制原則及特點。表2-5高速鐵路列車運行圖的編制原則及特點高速鐵路列車運行圖編制原則高速鐵路列車運行圖編制特點由鐵道部統(tǒng)一組織編制；高速鐵路列車運行圖應(yīng)盡可能考慮客流高峰需求，列車開行數(shù)量具有按時段的波動性和規(guī)律性；嚴(yán)格遵守各種間隔時間標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章制度；列車開行數(shù)量受動車組數(shù)量和運用方式的制約，應(yīng)盡可能提高動車組的上線率；盡可能按時段、服務(wù)頻率安排列車運行線；對于跨線列車和本線高速列車，需要明確其優(yōu)先原則和列車等級；協(xié)調(diào)好高速鐵路與既有線的銜接，并盡可能提高高速鐵路及既有線的通過能力；跨線列車運行線布局方案盡可能考慮高速客運專線的能力，并為本線列車的開行創(chuàng)造條件；協(xié)調(diào)好跨線列車運行線與本線列車運行線的關(guān)系，盡量減少高速鐵路各種列車的相互影響；高速鐵路綜合維修天窗設(shè)置方案對跨線列車和夕發(fā)朝至列車的開行具有制約作用；盡可能提高動車組的運用效率；高速鐵路運行圖的編制要考慮相關(guān)運行線的緊密接續(xù)，方便旅客的換乘。合理安排列車停站，以提高列車旅行速度；兼顧均衡鋪畫的原則，充分利用線路和車