【導讀】用的手段和措施。目前動車組在我國的廣深準高速鐵路、滬寧線、滬。所以說動車組在我國從生產制造到運用維護管理僅處于。隨著秦沈客運專線及京滬高速鐵路的建設與投入運營、既。運用方式、優(yōu)化運用方案和相關檢修設備的配置迫在眉睫。⒈客運專線動車組運輸組織方案的研究；終進行歸納分析總結。動脈，而且也是世界高科技集成的重要標志。高速鐵路高新技術主要。運輸?shù)母呒夹g、高安全、高可靠、高質量和高效益。動車組具有單位功率大，加減速度快的優(yōu)點。在技術裝備上主要表現(xiàn)在機車車輛裝備方面，采用動車組裝置，實現(xiàn)高速鐵路運行速度快、動車組使用效率高的要求。世紀60年代的0系電動車組開始，隨著新干線的不斷發(fā)展和提速，

　　

【正文】 高速列車停站按列車開行方案設計進行鋪畫，跨線列車在所有客運站及較大中 間站均考慮有停站作業(yè)。 6 動車底折返時間 立折取 24min；入段作業(yè)一般暫按 90~120min。 7 列車在站 停站時間 高速列車及跨線列車在大站均取 2~3min，中間站均取 1~2min 8 設備綜合維修天窗時間 本次鋪畫運行圖設備綜合維修天窗暫選擇 矩型天窗 ，時間為 0：00~6： 00。在此期間，全線范圍內禁止行車。 9 開行列車種類： 高速 1— 設計行車速度為 300 公里 /小時的列車； 高速 2— 設計行車速度為 200 公里 /小時的列車。 1 根據(jù)旅客列車開行方案，分析各種列車的不同特點， 劃分等級 ；分層次鋪畫 ； 2 分析不同種類列車的旅客特點，在符合旅客出行規(guī)律的有效時 41 間范圍內（高中速列車的始發(fā)時間 一般不早于 6 點 ， 到達一般不晚于23 點 30 分 。除早上 7： 30— 10： 00 及下午 16： 30— 19： 00 為旅客出行 高峰期 ，在此期間組織按 3 分鐘追蹤間隔，緊密鋪畫 ，以滿足旅客出行的需要；其它時間盡量組織均衡列車到發(fā)，特別是針對起始、終到站相同的列車，應根據(jù)不同的停站方案，均勻鋪畫；對于具有相同徑路的列車也要考慮其停站方案，合理安排列車到發(fā)，合理確定各種列車運行線的分布規(guī)律和列車運行圖的整體結構，以編制出符 合市場條件的，具有競爭力的列車運行圖； 3 合理確定各種列車的可調整范圍，以達到在保證列車運行安全，滿足各種間隔時間標準的前提下充分利用區(qū)間通過能力，同時兼顧列車運行調整的目的； 4 在“本線和跨線”混跑運輸組織模式下，低速度等級的列車不可避免的要 待避 高速度等級的列車，造成低速度等級列車旅行速度下降，下降的 幅度與運行圖鋪畫方式和能力緊張程度有關 ，為保證低等級速度列車的運輸質量，必須對低速度等級列車的 最低平均旅速加以限制； 5 跨線列車根據(jù)其跨線運行的特點，編制列車運行圖時考慮兼顧其在高速線與既有線運行時刻的 合理銜接 ； 6 對車站股道占用情況進行檢查和必要的運行線調整，以保證方案的合理性和可行性，同時考慮動車組套用，提高動車組使用效率； 跨線列車上高速線的時間與本線列車的到發(fā)時刻應有良好的結合。 42 鋪畫過程 分析 列車鋪畫次序 跨線長途高速 本線長途高速 1—— 跨線長途高速 2—— 本線高速 跨線高速 1—— 跨線高速 2 其中：跨線長途高速主要指：哈爾濱、沈陽、長春、大連至上海、杭州方向；西安至上海、杭州方向；北京至杭州方向；青島、煙臺至上海方向；石家莊、太原至上海、杭州方向等。 本線長途 高速主要指：北京、天津至上海等。 均衡鋪畫 具有相同徑路的列車應均衡安排列車到發(fā)。如北京至上海間的高速列車 1 在 6： 00— 19： 00 時間范圍內每小時各安排 1 列，并根據(jù)各列車的停站方案不同盡量做到均衡到發(fā)。 高峰期列車鋪畫 早上 7： 30— 10： 00 及下午 16： 30— 19： 00 為旅客出行高峰期，在此期間組織按 3 分鐘追蹤間隔，緊密鋪畫；以滿足旅客出行的需要。即以北京至上海間下行為例：在此期間分別組織 10 列高速 2 列高速 2 及 7 列高速 1 運行。并且在高速期運行的列車應滿足各站旅客出行的需求，即在高峰期內運行的列 車應采用不同的停站方案相結合。 經(jīng)仿真運行圖的鋪畫，得到如表 4表 42 指標： 43 表 41 2020 年列車運行圖指標 . 項目 車數(shù) 技術速度 旅行速度 速度系數(shù) 平均停站時間 所有列車 380 本線高速 1 136 跨線高速 1 134 跨線高速 2 110 表 42 2020 年列車運行圖指標 . 項目 車數(shù) 技術速度 旅行速度 速度系數(shù) 平均停站時間 所有列車 618 本線高速 1 184 跨線高速 1 434 通過仿真鋪畫，此運行圖完全滿足 2020 年旅客列車開行方案與停站方案，從速度等級的列車的速度系數(shù)指 標來看，高速 1 列車達在~ 間，從平均停站時間指標來看高速 1 列車平均停站均在 3分以內，兩指標反映出高速 1 列車的輔畫安排合理，基本消除了待避停時，旅行速度接近技術速度，較好滿足了高等級列車的旅行高速快捷的需求。 由于高速列車 1 與高速列車 2 存在速度差，高速 2 不可避免被越行，使得高速列車 2 由于被越行所產生的一定待避時間，但是在運行圖鋪畫過程中，對高速 2 列車的 被越行次數(shù) 進行了嚴格的限制，對不同等級的運行線束框架進行了優(yōu)化安排，使得平均停站時間趨向最小，本圖指標僅為 16 分 7 秒，旅行速度達到 154km/h。 2020 年列車運行圖的輔畫結果來看，由于運輸組織模式為全高速，各運行線不存在速度差，不存在不同等級列車間的影響，這是對鋪畫運行線的有利因素，但另方面， 運行線數(shù)相對大大增加，同速度 44 等級但不同停站的列車間的影響凸現(xiàn) ，這是對鋪畫運行圖的不利因素，綜合輔畫結果，各項指標基本與 2020 年在同一水平。 45 5 京滬高速鐵路的動車組運用周轉圖鋪畫 在列車運行圖鋪畫完畢后，就可以鋪畫動車組運用周轉圖，求算完成運行圖規(guī)定列車所需要的動車組數(shù)量。 目前，國內的普通旅客列車大多運行距離較長，需要 1 天以上才能折返回段，一般車底就在始發(fā)終到兩站之間固定運行，我們可以稱這種方式為 固定方式 。高速鐵路動車組的運用也可以按照這種方式進行，但通過研究發(fā)現(xiàn)這種運用方式在實際運用中存在以下 不足 ： 第一：需要建立較多維修作業(yè)點、投資較多。根據(jù)目前已有的研究成果，高速鐵路的配屬段和維修中心只設在上海和北京，那么，不經(jīng)過京、滬運行的動車組需要維修時，不僅需要備用動車組替代其運行，而且本身需要專程送往維修基地站，事后又需要返回其運行車站，對動車組的使用和運輸組織會帶來極大的不便。 第二：動車組的需要量較大（從后面動車組不同運用方式所 需的動車組數(shù)量表中可見），利用率低下。 動車組由于運行速度快、運行距離相對較短，所以，動車組一般可以當天折返回段或者在幾個站之間折返運行。從國內京山線京津段動車組的運用方式和日本東北新干線動車組的運用計劃可以看出，動車組的運用可以有別于目前一般的旅客列車固定運用方式。因此我們 46 提出了一種新的動車組使用方式，稱為 不固定方式 。它的含義是，在假定各動車組之間沒有差別的情況下 ， 各動車組運行區(qū)段不固定，可以在任何高速區(qū)段之間運行 。如圖 51 所示。 圖 51 動車組不固定方式使用示意圖 . 如圖 51 所示：動車組 1 先后運行了 T T T T T10 等 5條運行線，根據(jù)需要也可以運行 T T T T8 等其它運行線。動車組可以連續(xù)運行不同運行線的基本原則是 滿足動車組轉線、整備等接續(xù)時間的要求。 不固定方式可以充分發(fā)揮動車組的優(yōu)越性，提高動車組的利用效率，減少動車組的購置數(shù)量，節(jié)省投資。 在動車組的運用中，影響動車組使用的重要因素是動車組的整備和維修問題。傳統(tǒng)的既有鐵 路旅客列車的機車和客車車底分別整備和檢修的方式已經(jīng)不能適應高速鐵路的需要，建立集整備和維修為一體的整備維修中心是高速鐵路發(fā)展的必然趨勢。動車組的整備和檢修是保證動車組有效使用的前提條件，而動車組的運用計劃同時又是合理安排其整備、維修工作的重要依據(jù)。動車組運用交路的安排，必須符T10 T8 T5 T3 T1 T6 T4 T2 1 2 3 4 47 合動車組的整備、維修作業(yè)標準，以保證動車組的良好安全性，確保運用中的高質量和高可靠性，而動車組的整備與維修計劃又必須根據(jù)動車組的周轉圖的要求進行合理的安排，保證動車組能夠按圖行車，有效利用，尤其是動車組在列車運行調整時，更應該注意相互之 間的協(xié)調統(tǒng)一。因此，必須形成一個 動車組運用計劃和整備、維修計劃相協(xié)調的一體化運用體系，以適應高速鐵路的實際需要。 在固定方式下，動車組的運用方式簡單，利用圖解法或者分析法，就可以確定完成運行圖上所有運行車次（即運行線）所需要的動車組數(shù)量，再考慮維修所占用的動車組就可以確定所需的全部動車組數(shù)量。但是，在不固定方式下，考慮維修情況時，動車組的 利用方式復雜 ， 動車組運行組合種類繁多，組合方案數(shù)量巨大 ，很難采用任何現(xiàn)成的方法確定，動車組數(shù)量的確定和運用組織問題是比較復雜的難題。因此，本次研究采用計算機模擬技術，利用計 算機的快速計算能力來解決動車組的運用組織問題。 通過以上分析，雖然不固定方式較固定方式所需要的動車組數(shù)量有明顯的減少，但是由于不固定方式下各動車組 運行區(qū)段不固定 ，可以在任何高速區(qū)段之間運行，這對動車組的運輸調整帶來了較大的困難。因此借鑒動車組不固定方式使用的思想，我們提出了一種新的動車組使用方式 —— 周期性運用 。它的含義是： 在假定各動車組之間沒有差別的情況下，各動車組運行區(qū)段不固定，可以在任何高速區(qū)段之間運行；當且僅當動車組回到其始發(fā)站，并且保證在此過程中至少有一次經(jīng)過具有一級修維修條件的車站且停留時間不小于 其相應的作 48 業(yè)時間。 從后面的不同運行方式，對動車組的需求量可知，動車組的周期性運行具有明顯的優(yōu)勢，并具有較大的可行性。 通過前述分析，關于動車組運用方式，本次共研究的方案匯總如下表 51。 表 51 動車組運用方式方案匯總表 . 指標 類型 方案簡述 固定型 車底就在始發(fā)終到兩站之間固定運行 不固定型 先到先服務 按照先到先服務的原則，確定動車組與運行線的匹配，不考慮動車組運用交路的周期性 均衡性服務 按照 均衡性服務 的原則，確 定動車組與運行線的匹配，不考慮動車組運用交路的周期性 周期型 大周期性 以動車組運行走行一級修所需要的公里數(shù)（ 30000 公里）為檢修周期 小周期性 動車組運用構成循環(huán)，具備一級修的檢修作業(yè)要求 動車組運用計劃的編制是以列車運行圖為前提條件的，也就是說，只有在給定運行任務的基礎上，才能考慮如何使得投入的動車組最省，因此設計動車組運用計劃編制過程時必須遵循以下原則： 1 動車組運用交路應與列車開行方案緊密銜接 列車開行方案中明確規(guī)定了每列動車組所使用的車型、動車組的出發(fā)車 站和到達車站、出發(fā)時刻和到達時刻，這就要求分配每一列車的動車組與該車次的所需動車組屬性一致、指派給同一動車組的相鄰兩個車次應符合車站銜接及技術作業(yè)和檢修時間銜接要求。在對其建 49 立模型時，數(shù)學描述如下： 設 決策變量 kijX ，定義 匹配性函數(shù) 為 ij? 以描述動車組與列車之間分配的限制 ???? 　　　　　　　　　　否則　　　　　 ；后執(zhí)行在執(zhí)行完列車動車組　　　0 ji1 kX kij ???? 　　　　　　　　?。薄　　》駝t　　　　 間匹配；與列車Ｌ動車組屬性Ｔ　　　 jiij 0? 動車組與所分配的車次應相互匹配，可知：能夠分配動車組 k 執(zhí)行列車 i ，即 ????? ?mknjkijX111 1的前提條件是動車組 k 與列車 i 相匹配，即動車組 k 與列車 i 間的匹配性函數(shù) 0?ij? ，即有： ??? ???11 ,1nj ikkij ikX ? 由于分配給任意動車組 k 的相鄰兩個列車 i ， j 必須滿足動車組作業(yè)時間間隔要求，因此有： jikXGTtXt kijatkijdj ,)( ??? GT 為動車組在車站相應的技術作業(yè)時間或檢修作業(yè)時間。 2 每一動車組運用交路在同一時段最多只能勾畫一個車次； 動車組執(zhí)行列車運行任務時，與列車是一一對應的關系，即任一動車組在接續(xù)列車時，其“緊前工序”和“緊后工序”都只對應著交路中 的一列列車。根據(jù)上述原則，動車組 k 在執(zhí)行了列車 i 后，最多只能執(zhí)行一個后續(xù)列車 j ，即對于給定的參數(shù) k ， i ，變量序列 kijX 中最多只能有一個為“真值 1”，也即有： 111,n kijjX k i????? 同理，動車組 k 在執(zhí)行了列車 j 之前所執(zhí)行的“緊前‘工序’―― 50 列車 i ”也最多只能有一個，即對于給定的參數(shù) k ， j ，變量序列 kijX 中最多也只能有 一個為“真值 1”，也即有： 11,n kijiX k j???? 3 每個車次應當且僅能安排在一個動車組運用交路中； 旅客運輸不同于貨物 運輸，列車自始發(fā)站至終到站旅客列車都是由一組動車組來擔任，故每一列車車次應當且僅能安排在一個動車組運用交路中。根據(jù)這一原則可知，對于每一車次，總有且只有一個變量 kijX 取“真值 1”，即有： ? ?? ?? ??nk nj kij iX1 11 1 4 在滿足旅客列車開行方案的前提下，最少使用動車組數(shù) “最少需