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1、北京交通大学硕士学位论文提速后不均衡运输对大型编组站能力的影响分析姓名:王焱申请学位级别:硕士专业:交通运输规划与管理指导教师:纪嘉伦20071201中文摘要本文的选题,是针对我国大型编组站图定兑现率较低的现象提出的。以铁路第六次大面积提速调图为背景,本文根据编组站列流规律的不同将编组站分为三种类型,即列流叠加型编组站、列流互补型编组站和列流主方向型编组站。本文重点从旅客列车密集开行、“五定”班列和直达班列的开行、旅客列车晚点运行、“天窗”维修四方面分析产生不均衡运输的原因,并说明各种原因对不同类型编组站产生的影响以及对编组站内部各项作业(分为到解子系统和出发子系统两部分)产生的影响。通过对上
2、述影响的分析及对传统编组站能力计算公式体系的分析,表明空费系数经验公式已经与现场实际不符,进而引进阶段不均衡系数和密集时间段两个参数对编组站能力计算公式体系进行优化,并提出针对不同列流类型的编组站应采用不同的不均衡系数。本文应用随机过程理论,从编组站到解子系统和出发子系统两部分分析密集时问段,根据密集时间段推导出阶段不均衡系数,以求得改进传统编组站能力计算公式体系;并辅以丰台西站为例验证改进后公式体系的应用性,提出针对不均衡运输造成编组站图定兑现率低的改进措施,只有实现客货分线运行才能彻底解决不均衡运输对编组站带来的影响。本论文包括图2 0 幅,表2 3 个,共参考文献7 0 篇。关键词:不均
3、衡;编组站;密集;晚点运行;随机过程;丰台西站分类号:U 2 9 2 3+9:U 2 9 2 5+lT h es u b j e c ts e l e c t i o no ft h ed i s s e r t a t i o nf o c u s e so nt h ep h e n o m e n o no ft h e1 0 w e fr e a l i z a t i o nr a t eo f o p e r a t i o n si nl a r g om a r s h a l l i n gy a r d B a s e do nt h eb a c k g r o u n
4、do f t h es i x t hr a i l w a ys p e e d-u p,m a r s h a l l i n gy a r dC a l lb ec l a s s i f e di n t ot h r e et y p e sb yt h ed i f f e r e n tf l o wo ff r e i g h tt r a i n,n a m e l ym a r s h a l l i n gy a r dw i t ho v e r l a p p e df l O W,m a r s h a l l i n gy a r dw i t hc o m p
5、l e m e n t a r yf l o wa n dm a r s h a l l i n gy a r dw i t hm a i ns t r e a md i r e c t i o nf l o w T h ed i s s e r t a t i o na n a l y z e st h er 最k q o n sf o ru n b a l a n c e dt r a n s p o r tf r o mf o u ra s p e(:t 8:t h eC D B so fi n t e n s i v ep a s s e n g e r 衄|i I 峨t h eC D
6、 B so f“F i v eS c h e d u l e d t r a i n sa n dt h et h r o u g ht r a i n s,t r a i nd e l a ya n dc l e r e s t o r ym a i n t e n a n c e,f o l l o w e db yt h e i ri n f l u e n e e0 1 1t h ed i f f e r e n tt y p e so fm a r s h a l l i n gy a r dm a i n l yi n c l u d i n go p e r a t i o na
7、 ta r r i v i n g-d i s i n t e g r a t i o ns u b s y s t e ma n dd e p a r t u r es u b s y s t e m W i t ht h ea n a l y s i so ft h ei n f l u e n c eo fu n b a l a n c e dt r a n s p o r ta n dt r a d i t i o n a lm a r s h a l l i n gy a r df o r m u l as y s t e m,t h ed i s s e r t a t i o n
8、s h o w st h a tt h ee m p i r i c a lf o r m u l ao fc o e f f i c i e n tc a n n o tm e e tt h eo p e r a t i o n a lr e q u i r e m e n t s T h e r e f o r e,t w op a r a m e t e r sa r ei n t r o d u c e di n t oi t,t h a ti s:t h er a t i oo f t h ee q u i v a l e n tn u m b e ro f a r r i v i
9、n g d e p a r t u r et r a i n si ni n t e n s i v et i m et ot h ee q u i v a l e n tn u m b e ro fa r r i v i n g d e p a r t u r et r a i n so na v e r a g ei nad a ya n dt i m e-i n t e n s i v e T h ed i s s e r t a t i o ng i v e sm a r s h a l l i n gy a r db a s e do nd i f f e r e n tt y p
10、e sh a sd i f f e r e n tu n b a l a n c e dr a t i o A p p l y i n gs t o c h a s t i cp r o c e s s e st h e o r ya n du s i n gt h eu n b a l a n c e dr a t i oc a l c u l a t e df r o mt i m e-i n t e n s i v e,t h ed i s s e r t a t i o na c c o m p l i s h e st h eo p t i m i z a t i o no ff o
11、 r m u l as y s t e mo nc a p a c i t yo fm a r s h a l l i n gy a r db a s e do nu n b a l a n c e dt r a n s p o r ta b o u ta r r i v i n g-d i s i n t e g r a t i o ns u b s y s t e ma n dd e p a r t u r es u b s y s t e mi ni n t e n s i v ea n a l y z i n gp e r i o d s T h e nt h ed i s s e r
12、 t a t i o nt a k e sF e n g t a iW e s tS t a t i o n 鹪a ne x a m p l et ot e s t i f yt h ea p p l i c a t i o n se f f i c i e n c yo fi m p r o v e df o r m u l as y s t e m,a f t e rw h i c hi m p r o v e m e n t so nt h el o wr e a l i z a t i o nr a t eo fm a r s h a l l i n gy a r di sg i v
13、饥A tt h ea n d,t h ed i s s 甜t a t i o nc o m u d 铝t h a tp a s s e n g e ra n df r e i g h t-d e d i c a t e dl i n e sc 锄c o m p l e t e l ye l i m i n a t ei n f l u e n c eO nm a r s h a l l i n gs t a t i o nb r o u g h tb yu n b a l a n c e dt r a n s p o r t T h ed i s s e r t a t i o ni n c
14、l u d e st w e n t yf i g u r e s,t w e n t y-t h r e et a b l e sa n ds e v e n t yr e f e r e n c e s K E Y W O R D S:U n b a l a n c e dT r a n s p o r t;M a r s h a l l i n gY a r d;C o n c e n t r a t e d;T r a i nD e l a y;,S t o c h a s t i cP r o c e s s e s;F e n g t a iW e s tS t a t i o n
15、C L A S S N 0:U 2 9 2 3+9:U 2 9 2 5+1图目录图1 1 论文思路图8图2 1 丰台西站下行到达场列流1 2图2-2 郑州北站下行到达场列流1 4图2-3 济南西站上行到达场列流1 6图2-4 京沪线路图1 8图2 5 丰台西站和京沪线的位置关系图2 0图2-6 济南西站和京沪线位置关系图2 0图2-7 徐州北站和京沪线位置关系图2 l图2 8“五定”班列开行数量2 9图2-9 直达班列开行数量3 0图2-1 0 客货互相追踪运行示意图3 4图2 1 1 一列旅客列车晚点的示意图3 5图2 1 2 部分列车晚点的示意图。3 5图2 1 3 大面积旅客列车晚点的示
16、意图。3 6图2 1 4 V 型天窗货物列车影响区示意图3 7图2 1 5 垂直型天窗货物列车影响区示意图图2 1 6“天窗”维修对编组站的影响3 9图4 1 编组站排队系统4 6图4 2 系统模型5 4图5-1 北京枢纽示意图图5 2 丰台西站站场图6 l表目录表1-1 动车组开行情况一2表1-22 0 0 7 年铁路旅客发送量指标完成情况单位:万人4表1 32 0 0 7 年铁路货物发送量指标完成情况,单位:万吨4表l-42 0 0 7 年铁路全换算周转量指标完成情况单位:亿吨公里5表1 5 铁路提速优质运输产品发展情况。5表2 1 京沪沿线车站1 9表2-2 机车主要参数2 2表2-3
17、客车主要参数表2-4 京沪线旅客列车密集开行方案表2 5 京沪上行方向密集旅客列车束时刻表2 5表2-6 京沪线上行方向旅客列车避让表表2 7 丰台西站下行到达场三小时无改编中转货物列车比例3 l表2 8 柳州南站到达场三小时无改编中转货物列车比例3 l表2-9 丰台西站下行到达列车图定兑现率3 2表2 1 0 柳州南站到达列车图定兑现率3 2表4 1 编组站能力传统公式体系4 7表4 _ 2 符号说明4 7表4 3 不均衡运输条件下编组站能力公式体系4 9表4-4 改进后编组站能力公式体系5 3表5-1 丰台西站查定能力表5 2 到解子系统不均衡系数表5-3 出发场不均衡系数6 5表5-4
18、尾部编组不均衡系数6 6学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名:五毖辩醐呷私月夕日f导师签名:锄磊杉签锢期:呻即月j 佰独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京交通大学或其他
19、教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者躲砂激签字吼砷轨月夕日致谢首先,我要衷心地感谢我的导师纪嘉伦教授,在攻读硕士研究生期间,我不仅在学术研究和科研方面得到了纪老师的谆谆教诲,纪老师严谨的治学态度、渊博的学识、宽厚正直的待人之道以及科学的工作方法更是我学之不尽的人生财富。在此我衷心感谢纪老师在我研究生期间给予我学习和生活上的指导和帮助。本论文的工作是在纪老师的悉心指导下完成的,从论文的选题、构思,到论文的写作、修改及最终定稿,纪老师都提出了许多宝贵建议,整个过程都渗透了导师的智慧和心血,凝聚着导师对我的关
20、怀和启迪。在论文完成之际,再次向纪老师表示我最真诚的谢意。其次,我要感谢我的同门司秀丹同学;感谢我本科毕业设计指导教师交通运输学院韩学雷老师;感谢梁栋师兄、曹学明师兄、王保华学长;感谢我本科同学交通运输学院硕士研究生刘博、南宁铁路局凌超、北京铁路局唐金金;感谢丰台西站马骁学长、刘亮、王宏锐、鲁磊;感谢济南西站李国平、中铁特货运输公司楚巍;在我的论文撰写期间,他们给予了充分得支持,对我的论文撰写提供了宝贵资料并提出了许多宝贵的意见,在此表示衷心的感谢。再次,衷心感谢交通运输学院七年来对我的培养,感谢百忙之中抽出时间审阅本论文的何世伟教授、宋瑞教授和蒋熙副教授,谢谢您的批评指正,给予我求知路上最好
21、的鞭策和激励。最后,感谢我的父亲王文庆、母亲张玉华,感谢他们2 5 年来对我的培养和教育,万语千言,只能化为简单的一句:“谢谢爸爸妈妈l”1 1论文的研究背景1 I I既有铁路提速现状1 绪论2 0 0 7 年4 月1 8 日全国铁路实施了第六次大面积提速调图。这是一次划时代的大提速,在京哈、京沪、京广、陇海、浙赣、胶济等客货共线运行的繁忙干线上密集开行2 0 0 k m h 及以上的动车组,2 0 0 k m h 提速线路延展里程将达到6 0 0 3 公里,在部分有条件的线路上,列车最高运行速度可达2 5 0 k m h;在京沪、浙赣、胶济等主要干线部分提速区段,既开行2 0 0 k m h
22、 及以上动车组,又开行5 5 0 0 t 重载货物列车和双层集装箱列车;在繁忙干线上客货共线运行、行车密度很大的情况下,密集开行2 0 0 k a n h 及以上动车组列车,无论是一次提速线路里程、最高速度值,还是运输组织方式,在世界铁路史上都是空前的。第六次大面积提速调图是我国铁路发展史上重要的里程碑之一,是我国既有铁路跻身世界铁路先进行列的重要标志,是铁路部门深入贯彻落实科学发展观和构建和谐社会战略的重要举措,对我国铁路现代化建设和经济社会发展具有深远的意义和重要的作用。第六次大面积提速调图主要表现在以下四个方面:第一,客货列车共线运行速度己达到世界水平。铁路提速一直是世界各国铁路共同追求
23、的长期目标,也是铁路管理、技术装备发展和市场服务水平的综合体现。1 9 3 5 年,德国旅客列车平均速度已经达到1 2 0 k m h;1 9 7 5 年,世界上旅客列车平均速度达到1 2 0 k m h 的国家只有1 0 个;而目前已经有1 0 多个国家铁路旅客列车的最高运营速度达到2 0 0 k m h。据不完全统计,截至2 0 0 6 年底,世界铁路既有线提速改造时速2 0 0 公里及以上的线路里程约为7 9 4 6 公里。发达国家对既有线提速改造提出了其目标值:1 9 8 5 年,欧盟(E U)确定的既有线提速改造速度标准为1 6 0 2 0 0 k m h;1 9 9 1 年,日本提
24、出在2 0 1 0 年前在窄轨既有线上实现2 0 0 2 5 0 k m h 的运行速度;1 9 9 6 年,俄罗斯铁路对既有铁路旅客列车的最高速度确定为2 0 0 k m h;美国对既有线提速提出了1 4 5 k m h、1 7 7 k m h、2 0 0 k m h、2 4 0 k m h 四个等级;法国对繁忙既有干线旅客列车要求最高速度提高到2 0 0 k m h。从发达国家既有铁路提速的经验来看,既有线铁路提速最高达到2 0 0 k m h左右,如果速度再提高会加大对货物列车运行的影响,技术难度大,改造成本高,接近新建客运专线的成本,经济上不划算。北京交通大学硕士学位论文第二,具有世界
25、先进水平的国产化“和谐号”动车组和“和谐型”大功率机车的投入使用,使我国既有铁路的列车速度、运输能力、服务水平得到了大幅提升,动车组的投入使用也为未来几年内建成的铁路客运专线做技术储备和演练。2 0 0 4 年,铁道部在党中央、国务院确定的推进铁路技术装备现代化“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”总体方针指引之下,明确了铁路技术装备现代化的方向、方法和目标。在这次大规模的技术引进中,国内共有十多家机车车辆重点制造企业和几百家外围企业直接从中受益,实现了机车车辆制造水平的跨越,增强了市场竞争力,有力地推动了我国相关民族工业的发展壮大。第三,在环渤海、长三角、珠三角城市群,大量开行高密度、
26、高速度、高等级的2 0 0 k m h 及以上动车组城际旅客列车,形成以北京、上海、广州为中心的快速客运通道,大大节约了城际问旅客的出行时间。新的列车运行图共安排开行动车组列车2 5 7 对,分四阶段实施,2 0 0 7 年4 月1 8 日,开行了1 4 0 对动车组。主要城市问的旅行时间大幅度压缩,其中上海至南昌、上海至长沙、南昌至长沙旅客列车的运行时间压缩比例均在5 0 以上;在广深、沪宁、京津线上密集开行动车组,并采用重联车组,极大的满足了城际间旅客的出行需求。如表卜1 所示为提速后动车组开行情况“捌。表1-1 动车组开行情况砸I b 1 1t h eC D B sS i t u a t
27、 i o no f E M U提速前运行提速后动车组开行区闻压缩时问压缩比例时间运行时间上海南到南昌1 2 小时2 5 分5 小时8 分7 小时1 7 分5 9 上海南到长沙1 7 小时5 5 分7 小时5 0 分1 0 小时5 分5 6 杭州至南昌8 小时5 7 分3 小时5 6 分5 小时1 分5 6 南昌至长沙5 小时5 7 分3 小时0 2 分2 小时5 5 分4 9 上海至四方1 7 小时6 分9 小时1 3 分7 小时5 3 分4 6 上海至郑州9 小时4 5 分6 小时1 2 分3 小时3 3 分3 6 北尿四芏囱豕比2 小时4 0 分1 小时5 9 分4 1 分3 6 北京至沈
28、阳北6 小时3 分3 小时5 9 分2 小时4 分3 4 北京西至邯郸4 小时1 8 分2 小时5 9 分l 小时1 9 分3 1 南京至杭州5 小时1 0 分3 小时3 6 分1 小时3 4 分3 0 北京至北戴河2 小时3 6 分1 小时5 0 分4 6 分2 9 济南至四方3 小时1 8 分2 小时2 0 分5 8 分2 9 北京西至郑州6 小时4 2 分4 小时4 7 分1 小时5 5 分2 9 北京至长春8 小时2 0 分6 小时7 分2 小时1 3 分2 7 郑州至汉口5 小时1 7 分3 小时5 4 分1 小时2 3 分2 6 西安至宝鸡1 小时5 3 分1 小时1 2 分4 1
29、 分2 6 北京至哈尔滨1 0 小时3 0 分7 小时5 0 分2 小时4 0 分2 5 2提速前运行提速后动车组开行区问压缩时间压缩比例时间运行时间北京至济南4 小时2 8 分3 小时2 0 分1 小时8 分2 5 北京至四方7 小时1 8 分5 小时3 7 分1 小时4 1 分2 3 北京至汉口1 0 小时1 0 分8 小时2 2 分l 小时4 8 分1 8 北京至上海1 l 小时5 8 分9 小时5 9 分l 小时5 9 分1 7 上海至南京2 小时1 7 分l 小时5 8 分1 9 分1 4 上海南至杭州1 小时3 0 分l 小时1 8 分1 2 分1 3 北京至天津1 小时1 8 分
30、1 小时9 分9 分1 2 武昌至长沙3 小时2 3 分3 小时3 分2 0 分1 0 第四,在货运方面,货主运货更加方便。第六次大面积提速调图以跨铁路局“五定”班列、行邮行包专列、大宗直达列车为重点,进一步优化了产品结构,扩大产品覆盖范围。同时推出了一站装车、一站卸车的快运直达班列新产品,大力组织海铁联运集装箱班列和双层集装箱班列,并优化行邮、行包快运列车,形成了铁路货物快捷运输网络。新的列车运行图共铺画“五定”班列运行线1 2 1 条,比2 0 0 4 年铺画的列车运行图增加3 0 条、增长3 3 0,其中往返班列6 6 条3 3 对,一站装、一站卸的快运直达班列线4 5 条,集装箱、小汽
31、车物流班列线也大幅增加。基本覆盖了全国9 0个主要城市及沿海8 大港口,将为市场提供更加完整的运输产品。新的列车运行图优化了行邮、行包专列的开行方案。新图安排行邮专列5 对,运行时速达到1 2 0-1 6 0 公里,同时对1 4 对行包专列运行时刻进行了优化,增加了编组辆数。新的列车运行图确定跨铁路局大宗直达及重来重去直达列车4 0 6 条运行线,比2 0 0 4 年图增加2 2 6 条、增长1 2 5 6,其中重来重去方案5 0 组1 1 0 列。直达方案中,煤炭直达运行线2 6 4 条,其中电煤1 6 7 条;金属矿石8 9 条;石油2 6 条,钢铁1 1 条;焦炭、非金属等其它直达1 5
32、 条。新方案覆盖了全国主要煤矿、电厂、钢厂、炼油厂以及港口等重点企业,基本形成了大宗货物大能力运输网络,也为国家重点物资的运输提供了更加坚实的保证。1 1 2我国铁路提速历史我国铁路历经十年进行了六次大面积提速调图,逐步满足国民经济发展的需要。铁路运输生产经营指标从1 9 9 7 年第一次大面积提速调图开始连年增长,取得了显著的经济效益和社会效益。全国铁路旅客发送量从1 9 9 7 年的9 3 3 亿人增长到2 0 0 6 年的1 2 5 7 亿人,增长3 4 7;货物发送量从1 7 2 0 亿吨增长到2 8 7 2 亿吨,增长6 6 9 9 6;全换算周转量从1 6 8 3 8 亿吨公里增长
33、到2 8 5 7 9 亿吨公里,增长3北京交通大学硕士学位论文6 9 7。2 0 0 7 年4 月1 8 日铁路进行了第六次大面积提速调图,在货运发送量持续增长的情况下,旅客发送量大幅度增长。在经过两个月的提速磨合期后,旅客发送量较去年同期增长均在1 0 以上。如表1-2 至1-4 所示,为2 0 0 7 年铁路全行业旅客发送量、货物发送量和全换算周转量指标完成情况。表l-22 0 0 7 年铁路旅客发送量指标完成情况,单位:万人T a b 1 _ 2 t h e I n d i c a t o r C o m p l e t i o n o f V o l u m e o f S e n d
34、 i n g P a s s e n g e r s b y R a i l w a y i n 2 0 0 7 U n i t:T e nT h o u s a n dP e r s o n s时间2 0 0 7 年完成2 0 0 6 年完成比上年同期增减比上年同期增减1 0 月1 2 3 8 81 1 3 4 51 0 4 39 2 9 月1 1 4 8 81 0 3 7 91 1 0 91 0 7 8 月1 3 4 6 61 2 1 8 41 2 8 21 0 5 7 月1 3 4 7 51 2 1 5 61 3 1 91 0 9 6 月9 5 1 79 2 0 63 1 13 4 5
35、月1 1 7 8 01 0 6 8 91 0 9 11 0 2 9 64 月9 4 7 81 0 1 7 97 0 16 9 3 月1 2 3 2 99 6 7 82 6 5 12 7 4 0 52 月1 1 8 4 61 0 9 4 88 9 88 2 1 月9 8 8 51 0 8 2 6-9 4 18 7 表l-32 0 0 7 年铁路货物发送量指标完成情况,单位:万吨T a b 1-3 t h e I n d i c a t o r C o m p l e t i o n o f V o l u m e o f S o n d i n g G o o d s b y R a i l w
36、 a y i n 2 0 0 WU n i t:T o nT h o u s a n dT o n s时间2 0 0 7 年完成2 0 0 6 年完成比上年同期增减比上年同期增减l O 月2 7 1 8 62 5 6 2 01 5 6 66 1 9 月2 5 7 1 72 4 4 6 11 2 5 65 1 8 月2 6 4 4 02 4 8 3 11 6 0 96 5 7 月2 6 8 5 82 4 2 1 72 6 4 11 0 9 6 月2 6 1 4 22 3 8 4 02 3 0 29 7 5 月2 6 6 5 22 4 5 6 02 0 9 28 5 4 月2 5 8 8 62 3
37、 3 9 02 4 9 61 0 7 3 月2 5 6 5 82 4 1 0 31 5 5 56 5 2 月2 3 2 4 52 0 8 4 42 4 0 11 1 5 1 月2 6 0 8 62 2 2 7 03 8 1 61 7 1 4表1 42 0 0 7 年铁路全换算周转量指标完成情况,单位:亿吨公里T a b 1-4 t h e I n d i c a t o r C o m p l e t i o n o f V o l u m e o f T o t a l E q u i v a l e n t T u r n o v e r b y R a i l w a y i n 2 0
38、 0 7 U n i t:aH u n d r e dM i l l i o nT o nK i l o m e t r e s时间2 0 0 7 年完成2 0 0 6 年完成比上年同期增减比上年同期增减1 0 月2 7 0 2 6 52 5 2 6 1 41 7 6 5 l7 O 9 月2 6 0 2 2 42 4 4 5 7 51 5 6 4 96 4 8 月2 7 3 9 7 62 5 2 9 2 62 1 0 58 3 7 月2 6 9 32 4 3 1 9 82 6 1 0 21 0 7 6 月2 4 5 1 92 2 5 6 0 31 9 5 8 78 7 5 月2 6 2 7 9
39、 52 3 7 3 92 5 4 0 51 0 7 4 月2 4 5 3 5 52 3 2 4 4 91 2 9 0 65 6 3 月2 7 2 1 4 22 3 8 2 43 3 9 0 21 4 2 2 月2 4 1 8 7 52 2 5 4 2 91 6 4 4 67 3 1 月2 5 2 9 3 12 3 0 7 12 2 2 2 19 6 我国铁路经过六次大面积提速调图,通过对运输产品结构的优化调整及运力资源的优化配置,不仅使铁路运输更加适应市场需求,取得更好的经济效益,还进一步降低运输成本,促进铁路集约化经营,提高铁路经济增长质量,推动我国铁路实现又好又快发展。如表1 5 所示为铁
40、路历次提速运输产品的发展情况。表1-5 铁路提速优质运输产品发展情况T a b 1-5 D e v e l o p m e n t o f Q u a l i t y T r a n s p o r t P r o d u c t d u r i n g S p e e d i n g u p o f R a i l w a y旅行行邮直达特大宗货速度“夕发朝至”行包快旅客“五定”物直达k m h旅客列车数班列专列列车数列车第一次大面积提速调图5 4 97 85 3第二次大面积提速调图5 5 22 2 886 01 1 9第三次大面积提速调图6 0 32 6 61 47 11 3 8第四次大面
41、积提速调图6 1 42 8 51 57 91 5 7第五次大面积提速调图6 5 73 0 51 91 99 21 8 0第六次大面积提速调图7 0 23 3 71 92 61 2 14 0 61 1 3不均衡运输研究现状我国铁路采用客货共线运行的模式。欧洲铁路以开行旅客列车为主,美国铁路以开行货物列车为主。因此,国外对客货共线运行模式下产生的不均衡运输并没有进行深入研究。我国铁路客货共线运行的模式比较成熟,随着我国铁路六次大面积提速调图,客货列车速度差不断增大。在2 0 0 4 年第五次大面积提速调图时,铁路部门首次开行了直达特快旅客列车,采用连续密集追踪的运行模式。密集开行的旅客列车造北京交
42、通大学硕士学位论文成部分干线不均衡运输现象加剧,国内的一些学者针对此问题做了相关的研究。在不均衡条件下编组站能力计算公式体系研究方面,王万平、谢海红嘲在深入分析既有的技术站能力计算体系及相关因素的基础上,提出了一套基于非均衡运输条件下的技术站能力计算公式体系。该公式体系根据非均衡运输的特点,结合生产实际,引入一个新的概念一3 h 阶段不均衡系数,用它的适当变形代替了原有公式的空费系数,不仅符合现场实际,而且可以更真实地反映出非均衡运输对技术站作业组织和能力的影响程度。李海鹰、杨肇夏对编组站列流到达特征进行了分析,提出了编组站列流到达特征归纳为叠加型列流、互补型列流和主方向型列流,通过分析列车到
43、达不均衡对编组站作业的负面影响,结合编组站作业系统的特点,把编组站工作时间分为忙、闲和普通三个阶段,以编组站的核心内容解体作业为计算能力的基础,并且考虑了其它设备能力的影响,提出了编组站通过能力、编组站车流结构条件通过能力和驼峰小时解体能力三个概念来计算编组站的能力。与传统的编组站能力计算方法相比,相对能更好地反映不均衡运输条件下编组站的实际工作情况。在针对不均衡运输的车站工作组织方面,杨宏图、张夏妍、赵飞、陆勇嘲提出了在不均衡运输模式下,以1 8:O O 运用车的时点数代替全日运用车的平均水平,计算铁路局、铁路分局货车周转时间,难以真正反映企业货车的实际运用水平;通过对现行计算方法以及铁路货
44、车统计规则规定的两种计算方法进行剖析,为指标计算方法的改进提出优化建议和设想。曲思源、黄树根哪分析了旅客列车到发时刻的高要求导致列车运行线交替出现高峰、低谷和平缓的不同需求时段,进而影响区间通过能力,造成编组站作业不均衡以及待卸车辆集中到达形成积压等现象出现,并提出调整运输组织、优化资源配置、提高列车编组质量是在不均衡运输条件下进行优化的有效手段。孙福宝”1 针对富拉尔基的运输生产实际,分析车站产生不均衡运输现象的各种原因,分别对旅客列车不均衡到达、营业线施工、季节性运输等造成的非均衡运输提出了相应的对策措施,通过改善车站工作组织,提高运输效率。王京广嗍针对商丘北站通过能力出现阶段性紧张的情况
45、,对商丘北站列车运行时刻进行了统计分析,得出因货物列车的不均衡到发,直接影响了机车折返接续,并由此对车站通过能力造成较大的影响。在分析的基础上并提出了编制高质量的列车运行图和机车周转图、协调车站技术作业、扩大机务段折返能力等5 项对策。曲思源”对车流调整的思路和方法进行了重新定位,提出优化编组站的功能、弹性执行列车编组计划、提高机车运用的应变能力、优化技术站的车流组织及优化空车调整等措旅,以寻求不均衡运输条件下车流调整的优化方案。61 2 论文研究的意义均衡运输,是指货物运输的数量和时间安排上尽可能的均衡,货物的流量和流向尽可能稳定,以保证良好的运输工作秩序,充分利用运输能力。按照均衡运输的要
46、求,列车运行图中运行线的铺画在满足旅客列车需求之外,货物列车运行线应尽量均衡分布,以达到线路能力利用的最大化。铁路经过六次大面积提速调图,客货列车的速度差不断增大,降低了线路的通过能力1。为了满足旅客对运输产品更高的要求,铁路运输组织发生了相应的变化,主要表现为旅客列车在“黄金时段”(始发时间段定为1 7:0 0 _ _ 2 3:o o,终到时间段定为5:0 0-1 0:0 0)密集开行。我国铁路采用客货共线的运行模式,铁道部部令第2 9 号铁路技术管理规程(2 0 0 7 年4 月1 日起施行)规定列车运行等级顺序从高到低依次为特快旅客列车、特快行邮列车、快速旅客列车、快速行邮列车、普通旅客
47、列车、行包列车、军用列车、货物列车、路用列车“4。由于旅客列车的密集开行,导致此时段内货物列车无法开行;而在旅客列车非密集开行时段,密集开行的货物列车造成编组站到发作业量增大,导致编组站能力阶段性紧张,机车、车辆使用不均衡,体现在运输指标上,即导致货物列车旅行速度降低,编组站中转时间延长。受天气、自然灾害、地质原因的影响,旅客列车以及行邮、行包专列在干线上可能出现大面积晚点运行的情况。由于要保证旅客列车的正点运行,货物列车在编组站的中转时间延长;在旅客列车恢复正常运行后,密集开行的货物列车导致编组站能力阶段性紧张,严重时形成堵塞。从车流堵塞情况分析,堵塞可分为局部性和全局性堵塞。若某一技术站、
48、线路、通道发生堵塞,称为局部性堵塞;区域性路网上的关键节点如丰台西站、郑州北站、济南西站等发生堵塞,就会形成全局性堵塞,将造成区域性路网运输处于瘫痪状态。笔者通过分析不均衡运输产生的原因以及对编组站内部各项作业产生的影响,引进相关参数,以求得改进传统编组站能力计算公式体系,更准确地反映出现场实际情况。1 3论文研究的基本思路和主要内容1 3 1论文研究的基本思路编组站图定兑现率,是指编组站实际接发的列车数与编组站列车运行时刻表规定的接发列车数的比例。目前我国大型编组站存在图定兑现率较低的现象。一方面是因为列车运行图编制中考虑的因素不足;更主要的原因是在客货共线运行7北京交通大学硕士学位论文模式
49、下,普通货物列车的运行受旅客列车、“五定”班列和直达班列开行的影响。原有的客货运输大致均衡的局面发生了改变,区间通过能力日益紧张,编组站形成不均衡到发的列流,造成编组站能力阶段性紧张。在货物列车密集到发阶段,到发线能力、列检能力、驼峰解体能力不足,出现待检、待解的现象;而在货物列车非密集到发阶段,编组站能力出现虚糜浪费的现象。在新的运行图条件下,编组站分场别接发车总能力与过去相比相差不大,但能力利用率却明显降低。列车到发不均衡程度的上升使到发线的空费系数增大,对到发线的到发能力产生很大的影响。在传统编组站能力计算公式体系中存在一个空费系数,各站根据不同情况以经验公式取0 1 5 0 2 0 之
50、间,而协是在不均衡现象到发尚不严重的情况下确定的,经验公式提出的空费系数对于目前列车不均衡到发所产生的影响考虑不足。此外,全天到发能力难以反映出密集到发阶段到发能力的紧张状态。在不均衡运输条件下,衔接方向、列流强度决定着不均衡运输对编组站产生影响的强弱。因此,笔者通过对提速后编组站列车运行时刻表的分析,总结出三种基于不同类型列流的编组站,其受不均衡运输影响的强度不同,造成的阶段性压力也不尽相同。基于以上两方面分析,笔者引入编组站作业密集时间段,应用随机过程理论,从编组站到解子系统和出发子系统两部分分析东。分析表明编组站类型不同,计算出瑶的差别较大。通过瑶确定的编组站阶段不均衡系数对编组站能力计