【導(dǎo)讀】用的手段和措施。目前動(dòng)車組在我國的廣深準(zhǔn)高速鐵路、滬寧線、滬。所以說動(dòng)車組在我國從生產(chǎn)制造到運(yùn)用維護(hù)管理僅處于。隨著秦沈客運(yùn)專線及京滬高速鐵路的建設(shè)與投入運(yùn)營、既。運(yùn)用方式、優(yōu)化運(yùn)用方案和相關(guān)檢修設(shè)備的配置迫在眉睫。⒈客運(yùn)專線動(dòng)車組運(yùn)輸組織方案的研究；終進(jìn)行歸納分析總結(jié)。動(dòng)脈，而且也是世界高科技集成的重要標(biāo)志。高速鐵路高新技術(shù)主要。運(yùn)輸?shù)母呒夹g(shù)、高安全、高可靠、高質(zhì)量和高效益。動(dòng)車組具有單位功率大，加減速度快的優(yōu)點(diǎn)。在技術(shù)裝備上主要表現(xiàn)在機(jī)車車輛裝備方面，采用動(dòng)車組裝置，實(shí)現(xiàn)高速鐵路運(yùn)行速度快、動(dòng)車組使用效率高的要求。世紀(jì)60年代的0系電動(dòng)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(shè)計(jì)進(jìn)行鋪畫，跨線列車在所有客運(yùn)站及較大中 間站均考慮有停站作業(yè)。 6 動(dòng)車底折返時(shí)間 立折取 24min；入段作業(yè)一般暫按 90~120min。 7 列車在站 停站時(shí)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(shè)備綜合維修天窗時(shí)間 本次鋪畫運(yùn)行圖設(shè)備綜合維修天窗暫選擇 矩型天窗 ，時(shí)間為 0：00~6： 00。在此期間，全線范圍內(nèi)禁止行車。 9 開行列車種類： 高速 1— 設(shè)計(jì)行車速度為 300 公里 /小時(shí)的列車； 高速 2— 設(shè)計(jì)行車速度為 200 公里 /小時(shí)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(diǎn)， 劃分等級(jí) ；分層次鋪畫 ； 2 分析不同種類列車的旅客特點(diǎn)，在符合旅客出行規(guī)律的有效時(shí) 41 間范圍內(nèi)（高中速列車的始發(fā)時(shí)間 一般不早于 6 點(diǎn) ， 到達(dá)一般不晚于23 點(diǎn) 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(shí)間盡量組織均衡列車到發(fā)，特別是針對(duì)起始、終到站相同的列車，應(yīng)根據(jù)不同的停站方案，均勻鋪畫；對(duì)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(yùn)行線的分布規(guī)律和列車運(yùn)行圖的整體結(jié)構(gòu)，以編制出符 合市場(chǎng)條件的，具有競(jìng)爭力的列車運(yùn)行圖； 3 合理確定各種列車的可調(diào)整范圍，以達(dá)到在保證列車運(yùn)行安全，滿足各種間隔時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的前提下充分利用區(qū)間通過能力，同時(shí)兼顧列車運(yùn)行調(diào)整的目的； 4 在“本線和跨線”混跑運(yùn)輸組織模式下，低速度等級(jí)的列車不可避免的要 待避 高速度等級(jí)的列車，造成低速度等級(jí)列車旅行速度下降，下降的 幅度與運(yùn)行圖鋪畫方式和能力緊張程度有關(guān) ，為保證低等級(jí)速度列車的運(yùn)輸質(zhì)量，必須對(duì)低速度等級(jí)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(yùn)行的特點(diǎn)，編制列車運(yùn)行圖時(shí)考慮兼顧其在高速線與既有線運(yùn)行時(shí)刻的 合理銜接 ； 6 對(duì)車站股道占用情況進(jìn)行檢查和必要的運(yùn)行線調(diào)整，以保證方案的合理性和可行性，同時(shí)考慮動(dòng)車組套用，提高動(dòng)車組使用效率； 跨線列車上高速線的時(shí)間與本線列車的到發(fā)時(shí)刻應(yīng)有良好的結(jié)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(tái)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(yīng)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(shí)間范圍內(nèi)每小時(shí)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(yùn)行。并且在高速期運(yùn)行的列車應(yīng)滿足各站旅客出行的需求，即在高峰期內(nèi)運(yùn)行的列 車應(yīng)采用不同的停站方案相結(jié)合。 經(jīng)仿真運(yùn)行圖的鋪畫，得到如表 4表 42 指標(biāo)： 43 表 41 2020 年列車運(yùn)行圖指標(biāo) . 項(xiàng)目 車數(shù) 技術(shù)速度 旅行速度 速度系數(shù) 平均停站時(shí)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(yùn)行圖指標(biāo) . 項(xiàng)目 車數(shù) 技術(shù)速度 旅行速度 速度系數(shù) 平均停站時(shí)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(yùn)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(jí)的列車的速度系數(shù)指 標(biāo)來看，高速 1 列車達(dá)在~ 間，從平均停站時(shí)間指標(biāo)來看高速 1 列車平均停站均在 3分以內(nèi)，兩指標(biāo)反映出高速 1 列車的輔畫安排合理，基本消除了待避停時(shí)，旅行速度接近技術(shù)速度，較好滿足了高等級(jí)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(chǎn)生的一定待避時(shí)間，但是在運(yùn)行圖鋪畫過程中，對(duì)高速 2 列車的 被越行次數(shù) 進(jìn)行了嚴(yán)格的限制，對(duì)不同等級(jí)的運(yùn)行線束框架進(jìn)行了優(yōu)化安排，使得平均停站時(shí)間趨向最小，本圖指標(biāo)僅為 16 分 7 秒，旅行速度達(dá)到 154km/h。 2020 年列車運(yùn)行圖的輔畫結(jié)果來看，由于運(yùn)輸組織模式為全高速，各運(yùn)行線不存在速度差，不存在不同等級(jí)列車間的影響，這是對(duì)鋪畫運(yùn)行線的有利因素，但另方面， 運(yùn)行線數(shù)相對(duì)大大增加，同速度 44 等級(jí)但不同停站的列車間的影響凸現(xiàn) ，這是對(duì)鋪畫運(yùn)行圖的不利因素，綜合輔畫結(jié)果，各項(xiàng)指標(biāo)基本與 2020 年在同一水平。 45 5 京滬高速鐵路的動(dòng)車組運(yùn)用周轉(zhuǎn)圖鋪畫 在列車運(yùn)行圖鋪畫完畢后，就可以鋪畫動(dòng)車組運(yùn)用周轉(zhuǎn)圖，求算完成運(yùn)行圖規(guī)定列車所需要的動(dòng)車組數(shù)量。 目前，國內(nèi)的普通旅客列車大多運(yùn)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(yùn)行，我們可以稱這種方式為 固定方式 。高速鐵路動(dòng)車組的運(yùn)用也可以按照這種方式進(jìn)行，但通過研究發(fā)現(xiàn)這種運(yùn)用方式在實(shí)際運(yùn)用中存在以下 不足 ： 第一：需要建立較多維修作業(yè)點(diǎn)、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(shè)在上海和北京，那么，不經(jīng)過京、滬運(yùn)行的動(dòng)車組需要維修時(shí)，不僅需要備用動(dòng)車組替代其運(yùn)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(yùn)行車站，對(duì)動(dòng)車組的使用和運(yùn)輸組織會(huì)帶來極大的不便。 第二：動(dòng)車組的需要量較大（從后面動(dòng)車組不同運(yùn)用方式所 需的動(dòng)車組數(shù)量表中可見），利用率低下。 動(dòng)車組由于運(yùn)行速度快、運(yùn)行距離相對(duì)較短，所以，動(dòng)車組一般可以當(dāng)天折返回段或者在幾個(gè)站之間折返運(yùn)行。從國內(nèi)京山線京津段動(dòng)車組的運(yùn)用方式和日本東北新干線動(dòng)車組的運(yùn)用計(jì)劃可以看出，動(dòng)車組的運(yùn)用可以有別于目前一般的旅客列車固定運(yùn)用方式。因此我們 46 提出了一種新的動(dòng)車組使用方式，稱為 不固定方式 。它的含義是，在假定各動(dòng)車組之間沒有差別的情況下 ， 各動(dòng)車組運(yùn)行區(qū)段不固定，可以在任何高速區(qū)段之間運(yùn)行 。如圖 51 所示。 圖 51 動(dòng)車組不固定方式使用示意圖 . 如圖 51 所示：動(dòng)車組 1 先后運(yùn)行了 T T T T T10 等 5條運(yùn)行線，根據(jù)需要也可以運(yùn)行 T T T T8 等其它運(yùn)行線。動(dòng)車組可以連續(xù)運(yùn)行不同運(yùn)行線的基本原則是 滿足動(dòng)車組轉(zhuǎn)線、整備等接續(xù)時(shí)間的要求。 不固定方式可以充分發(fā)揮動(dòng)車組的優(yōu)越性，提高動(dòng)車組的利用效率，減少動(dòng)車組的購置數(shù)量，節(jié)省投資。 在動(dòng)車組的運(yùn)用中，影響動(dòng)車組使用的重要因素是動(dòng)車組的整備和維修問題。傳統(tǒng)的既有鐵 路旅客列車的機(jī)車和客車車底分別整備和檢修的方式已經(jīng)不能適應(yīng)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(shì)。動(dòng)車組的整備和檢修是保證動(dòng)車組有效使用的前提條件，而動(dòng)車組的運(yùn)用計(jì)劃同時(shí)又是合理安排其整備、維修工作的重要依據(jù)。動(dòng)車組運(yùn)用交路的安排，必須符T10 T8 T5 T3 T1 T6 T4 T2 1 2 3 4 47 合動(dòng)車組的整備、維修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證動(dòng)車組的良好安全性，確保運(yùn)用中的高質(zhì)量和高可靠性，而動(dòng)車組的整備與維修計(jì)劃又必須根據(jù)動(dòng)車組的周轉(zhuǎn)圖的要求進(jìn)行合理的安排，保證動(dòng)車組能夠按圖行車，有效利用，尤其是動(dòng)車組在列車運(yùn)行調(diào)整時(shí)，更應(yīng)該注意相互之 間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。因此，必須形成一個(gè) 動(dòng)車組運(yùn)用計(jì)劃和整備、維修計(jì)劃相協(xié)調(diào)的一體化運(yùn)用體系，以適應(yīng)高速鐵路的實(shí)際需要。 在固定方式下，動(dòng)車組的運(yùn)用方式簡單，利用圖解法或者分析法，就可以確定完成運(yùn)行圖上所有運(yùn)行車次（即運(yùn)行線）所需要的動(dòng)車組數(shù)量，再考慮維修所占用的動(dòng)車組就可以確定所需的全部動(dòng)車組數(shù)量。但是，在不固定方式下，考慮維修情況時(shí)，動(dòng)車組的 利用方式復(fù)雜 ， 動(dòng)車組運(yùn)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(dòng)車組數(shù)量的確定和運(yùn)用組織問題是比較復(fù)雜的難題。因此，本次研究采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，利用計(jì) 算機(jī)的快速計(jì)算能力來解決動(dòng)車組的運(yùn)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(dòng)車組數(shù)量有明顯的減少，但是由于不固定方式下各動(dòng)車組 運(yùn)行區(qū)段不固定 ，可以在任何高速區(qū)段之間運(yùn)行，這對(duì)動(dòng)車組的運(yùn)輸調(diào)整帶來了較大的困難。因此借鑒動(dòng)車組不固定方式使用的思想，我們提出了一種新的動(dòng)車組使用方式 —— 周期性運(yùn)用 。它的含義是： 在假定各動(dòng)車組之間沒有差別的情況下，各動(dòng)車組運(yùn)行區(qū)段不固定，可以在任何高速區(qū)段之間運(yùn)行；當(dāng)且僅當(dāng)動(dòng)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(jí)修維修條件的車站且停留時(shí)間不小于 其相應(yīng)的作 48 業(yè)時(shí)間。 從后面的不同運(yùn)行方式，對(duì)動(dòng)車組的需求量可知，動(dòng)車組的周期性運(yùn)行具有明顯的優(yōu)勢(shì)，并具有較大的可行性。 通過前述分析，關(guān)于動(dòng)車組運(yùn)用方式，本次共研究的方案匯總?cè)缦卤?51。 表 51 動(dòng)車組運(yùn)用方式方案匯總表 . 指標(biāo) 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(yùn)行 不固定型 先到先服務(wù) 按照先到先服務(wù)的原則，確定動(dòng)車組與運(yùn)行線的匹配，不考慮動(dòng)車組運(yùn)用交路的周期性 均衡性服務(wù) 按照 均衡性服務(wù) 的原則，確 定動(dòng)車組與運(yùn)行線的匹配，不考慮動(dòng)車組運(yùn)用交路的周期性 周期型 大周期性 以動(dòng)車組運(yùn)行走行一級(jí)修所需要的公里數(shù)（ 30000 公里）為檢修周期 小周期性 動(dòng)車組運(yùn)用構(gòu)成循環(huán)，具備一級(jí)修的檢修作業(yè)要求 動(dòng)車組運(yùn)用計(jì)劃的編制是以列車運(yùn)行圖為前提條件的，也就是說，只有在給定運(yùn)行任務(wù)的基礎(chǔ)上，才能考慮如何使得投入的動(dòng)車組最省，因此設(shè)計(jì)動(dòng)車組運(yùn)用計(jì)劃編制過程時(shí)必須遵循以下原則： 1 動(dòng)車組運(yùn)用交路應(yīng)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(dòng)車組所使用的車型、動(dòng)車組的出發(fā)車 站和到達(dá)車站、出發(fā)時(shí)刻和到達(dá)時(shí)刻，這就要求分配每一列車的動(dòng)車組與該車次的所需動(dòng)車組屬性一致、指派給同一動(dòng)車組的相鄰兩個(gè)車次應(yīng)符合車站銜接及技術(shù)作業(yè)和檢修時(shí)間銜接要求。在對(duì)其建 49 立模型時(shí)，數(shù)學(xué)描述如下： 設(shè) 決策變量 kijX ，定義 匹配性函數(shù) 為 ij? 以描述動(dòng)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(dòng)車組　　　0 ji1 kX kij ???? 　　　　　　　　?。薄　　》駝t　　　　 間匹配；與列車Ｌ動(dòng)車組屬性Ｔ　　　 jiij 0? 動(dòng)車組與所分配的車次應(yīng)相互匹配，可知：能夠分配動(dòng)車組 k 執(zhí)行列車 i ，即 ????? ?mknjkijX111 1的前提條件是動(dòng)車組 k 與列車 i 相匹配，即動(dòng)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(dòng)車組 k 的相鄰兩個(gè)列車 i ， j 必須滿足動(dòng)車組作業(yè)時(shí)間間隔要求，因此有： jikXGTtXt kijatkijdj ,)( ??? GT 為動(dòng)車組在車站相應(yīng)的技術(shù)作業(yè)時(shí)間或檢修作業(yè)時(shí)間。 2 每一動(dòng)車組運(yùn)用交路在同一時(shí)段最多只能勾畫一個(gè)車次； 動(dòng)車組執(zhí)行列車運(yùn)行任務(wù)時(shí)，與列車是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，即任一動(dòng)車組在接續(xù)列車時(shí)，其“緊前工序”和“緊后工序”都只對(duì)應(yīng)著交路中 的一列列車。根據(jù)上述原則，動(dòng)車組 k 在執(zhí)行了列車 i 后，最多只能執(zhí)行一個(gè)后續(xù)列車 j ，即對(duì)于給定的參數(shù) k ， i ，變量序列 kijX 中最多只能有一個(gè)為“真值 1”，也即有： 111,n kijjX k i????? 同理，動(dòng)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(gè)，即對(duì)于給定的參數(shù) k ， j ，變量序列 kijX 中最多也只能有 一個(gè)為“真值 1”，也即有： 11,n kijiX k j???? 3 每個(gè)車次應(yīng)當(dāng)且僅能安排在一個(gè)動(dòng)車組運(yùn)用交路中； 旅客運(yùn)輸不同于貨物 運(yùn)輸，列車自始發(fā)站至終到站旅客列車都是由一組動(dòng)車組來擔(dān)任，故每一列車車次應(yīng)當(dāng)且僅能安排在一個(gè)動(dòng)車組運(yùn)用交路中。根據(jù)這一原則可知，對(duì)于每一車次，總有且只有一個(gè)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(dòng)車組數(shù) “最少需