第四章铁路区间通过能力课件.ppt

1、1Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学第四章第四章 铁路区间通过能力铁路区间通过能力第一节第一节 铁路运输能力概述铁路运输能力概述第二节第二节 以非平行运行图扣除系数计算以非平行运行图扣除系数计算 铁路通过能力的方法铁路通过能力的方法第四节第四节 客运专线综合维修天窗的设置客运专线综合维修天窗的设置第五节第五节 客运专线通过能力计算客运专线通过能力计算2Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学一、铁路通过能力的概念一、铁路通

2、过能力的概念 在采用一定类型的机车车辆和一定的行在采用一定类型的机车车辆和一定的行车组织方法条件下，铁路区段的各种固定设车组织方法条件下，铁路区段的各种固定设备，在备，在单位时间内单位时间内(通常指一昼夜通常指一昼夜)所能通过所能通过的的最多列车对数或列数最多列车对数或列数。第一节第一节 铁路运输能力概铁路运输能力概述述3Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学二、铁路区段通过能力的确定二、铁路区段通过能力的确定 铁路区间通过能力按以下固定设备计算：铁路区间通过能力按以下固定设备计算：区间车站机务段设备和整备设

3、备给水设备电气化铁路的供电设备 根据以上固定设备计算出来的通过能力，可能是各根据以上固定设备计算出来的通过能力，可能是各不相同的。其中能力最薄弱的设备限制了整个区段的不相同的。其中能力最薄弱的设备限制了整个区段的能力，该能力即为该区段的最终通过能力。能力，该能力即为该区段的最终通过能力。4Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学三、铁路通过能力分类三、铁路通过能力分类 设计通过能力设计通过能力 现有通过能力现有通过能力 需要通过能力需要通过能力四、铁路输送能力概念四、铁路输送能力概念 在在一定一定的固定设备，机

4、车车辆类型和行车组织方法条的固定设备，机车车辆类型和行车组织方法条件下，按照机车车辆和乘务员的现有数量，在件下，按照机车车辆和乘务员的现有数量，在单位时间内单位时间内所能输送的所能输送的最多货物吨数最多货物吨数。5Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学第二节第二节 以非平行运行图扣除系数以非平行运行图扣除系数计算铁路通过能力的方法计算铁路通过能力的方法一、平行运行图的通过能力一、平行运行图的通过能力 1 1、基本原理、基本原理有效周周周dnTTn1440 2 2、单线成对非追踪平行运行图、单线成对非追踪平行运

5、行图起停站站周tttTba 6Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学 单线成对非追踪平行运行图单线成对非追踪平行运行图7Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学 中间站技术作业停站对两端通过能力的影响中间站技术作业停站对两端通过能力的影响8Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学起停站站起停站站ttttttttttcncbcbanbaba33

6、起停站站ttttTanbababa 起停站站ttttTcncbcbcb)(213cbbaTTt9Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学 例：例：A-BA-B区段为单线半自动闭塞区段，合理会车方案选择：区段为单线半自动闭塞区段，合理会车方案选择：10Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学3 3、单线不成对运行图、单线不成对运行图1440)(列周TnnTn nnB不4 4、单线追踪运行图、单线追踪运行图1440)()(追组追周追

7、组追NIInTNnnnNn追组追追追周追)()1(1440 IITn11Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学5 5、双线平行运行图、双线平行运行图双线连发运行图双线连发运行图双线追踪运行图双线追踪运行图周周TTn1440连运周 tTIT周12Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学二、非平行图通过能力二、非平行图通过能力1 1、非平行运行图通过能力计算方法、非平行运行图通过能力计算方法 图解法图解法 分析法：分析法：客非货非

8、nnn摘挂摘挂快货快货客客非货nnnnn)1()1(13Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学2 2、单线非自动闭塞区段旅客列车扣除系数、单线非自动闭塞区段旅客列车扣除系数 基本扣除系数基本扣除系数 额外扣除系数额外扣除系数因此，旅客列车的扣除系数应为：因此，旅客列车的扣除系数应为：周站周客占基TttATt)(0.70.0250.1jN外扣客基客外扣14Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学扣除系数影响因素扣除系数影响因素区

9、间不均等程度；区间不均等程度；旅客列车、快运货物列车、摘挂列车的运行速度、旅客列车、快运货物列车、摘挂列车的运行速度、数量及其分布；数量及其分布；旅客列车和摘挂列车在区段内的停站次数及停站时旅客列车和摘挂列车在区段内的停站次数及停站时间；间；15Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学第四节第四节 客运专线综合维修天窗设置客运专线综合维修天窗设置 综合维修综合维修“天窗天窗”是指为了铁路施工维修的需要，是指为了铁路施工维修的需要，对区间或车站正线规定的一段不放行列车的时间。对区间或车站正线规定的一段不放行列车的

10、时间。一、天窗的种类一、天窗的种类1.1.工务维修天窗工务维修天窗 行车设备改造施工天窗行车设备改造施工天窗 线路大修天窗线路大修天窗 线路中修天窗线路中修天窗 线路日常维修天窗线路日常维修天窗2.2.电务维修天窗电务维修天窗3.3.接触网维修天窗接触网维修天窗16Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学二、天窗的开设形式二、天窗的开设形式 天窗的开设形式主要有矩形、天窗的开设形式主要有矩形、V V型两种基本形式，两种方式都型两种基本形式，两种方式都有较广的采用范围，而且由此两种基本类型相互组合可演化出不有较广

11、的采用范围，而且由此两种基本类型相互组合可演化出不同的形式。具体的开设形式有以下几种：同的形式。具体的开设形式有以下几种：（1 1）矩形天窗）矩形天窗 其优点是综合维修时不受列车影响，维修作业效率和安全度相其优点是综合维修时不受列车影响，维修作业效率和安全度相对较高。缺点主要是对列车运行有一定影响，尤其是跨线普通列对较高。缺点主要是对列车运行有一定影响，尤其是跨线普通列车运行线的铺画受到一定限制。车运行线的铺画受到一定限制。17Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学（2 2）V V型天窗型天窗 优点是可以保证

12、在全天内均可以行车，便优点是可以保证在全天内均可以行车，便于跨线列车运行线的铺画和日常的运行的调度于跨线列车运行线的铺画和日常的运行的调度调整；其缺点是一线维修、一线行车时，对两调整；其缺点是一线维修、一线行车时，对两条线路的作业都会产生干扰。条线路的作业都会产生干扰。18Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学（3 3）Y Y型天窗型天窗 此天窗的优点是利用列车间隔在天窗内无列车运此天窗的优点是利用列车间隔在天窗内无列车运行，可增加维修作业时间。缺点是行，可增加维修作业时间。缺点是V V型天窗底部与重型天窗底

13、部与重合天窗相邻处时间浪费严重，通过能力损失较大，合天窗相邻处时间浪费严重，通过能力损失较大，且不能较好的解决渡线检修问题。且不能较好的解决渡线检修问题。19Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学（4 4）r r型天窗型天窗 此种天窗的优点是，某一方向的列车旅行速度此种天窗的优点是，某一方向的列车旅行速度可以提高，缺点是组织反向行车时天窗内有列车运可以提高，缺点是组织反向行车时天窗内有列车运行，有安全隐患，降低了维修施工作业的效率，同行，有安全隐患，降低了维修施工作业的效率，同时不能检修渡线。另一方向的列车旅

14、行速度将会有时不能检修渡线。另一方向的列车旅行速度将会有所降低。所降低。20Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学（5 5）X X型天窗型天窗 它同时具有它同时具有V V型天窗的优点和缺点，但另一方面它型天窗的优点和缺点，但另一方面它比比V V型天窗所占用的相邻天窗开设时段的范围要小，比型天窗所占用的相邻天窗开设时段的范围要小，比较适合在较长的线路或区段上采用。较适合在较长的线路或区段上采用。21Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西

15、南交通大学（6 6）平行矩形天窗）平行矩形天窗 在某时段内，某区段分上、下行分别形成两个不在某时段内，某区段分上、下行分别形成两个不相互重合的矩形天窗，虽然它可以解决跨线列车运行相互重合的矩形天窗，虽然它可以解决跨线列车运行线铺画的问题，在全天内都可以运行列车，但是由于线铺画的问题，在全天内都可以运行列车，但是由于两个矩形分别设置占用了较多的日间发车时段，不利两个矩形分别设置占用了较多的日间发车时段，不利于白天发车。而且在维修施工时，两条线路的维修作于白天发车。而且在维修施工时，两条线路的维修作业与行车作业间均受到一定的影响。业与行车作业间均受到一定的影响。天窗天窗22Southwest Ji

16、aotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学（7 7）单线隔日矩形天窗）单线隔日矩形天窗 在在0 0：00-600-6：0000夜间的时段内，运行图按上、下夜间的时段内，运行图按上、下行分单、双日安排一线维修天窗，另一线在天窗时间行分单、双日安排一线维修天窗，另一线在天窗时间内，按单线组织列车运行。可以看到，此种天窗形式，内，按单线组织列车运行。可以看到，此种天窗形式，同时具有矩形天窗和平行矩形天窗的优点。解决了平同时具有矩形天窗和平行矩形天窗的优点。解决了平行矩形天窗由于天窗时段范围开行太大而造成对发车行矩形天窗由于天窗时段范围开行太大

17、而造成对发车时段影响的问题，使其控制在夜间时段影响的问题，使其控制在夜间0 0：00-600-6：0000。同时，。同时，因为组织另一线反向行车，也解决了跨线列车运行图因为组织另一线反向行车，也解决了跨线列车运行图的铺画的问题。但是，仍然存在有维修作业与邻线行的铺画的问题。但是，仍然存在有维修作业与邻线行车之间的相互干扰问题。车之间的相互干扰问题。23Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学（8 8）双向分隔式矩形天窗）双向分隔式矩形天窗 在在0 0：00-600-6：0000夜间的时段内，运行图上、下行线路同

18、时设夜间的时段内，运行图上、下行线路同时设置置“双向分隔式矩形天窗双向分隔式矩形天窗”，即在，即在0:00-6:000:00-6:00间上下行均给出间上下行均给出1 1小时时间安排需要在天窗内运行通过的列车运行，其余时间用于小时时间安排需要在天窗内运行通过的列车运行，其余时间用于综合维修作业。可以看到，此种天窗形式，同时具有矩形天窗和综合维修作业。可以看到，此种天窗形式，同时具有矩形天窗和V V形天窗的特点。解决了形天窗的特点。解决了V V天窗由于天窗时段范围开行太大而造成天窗由于天窗时段范围开行太大而造成对发车时段影响的问题，使其控制在夜间对发车时段影响的问题，使其控制在夜间0 0：00-6

19、00-6：0000。同时，。同时，因为组织一线施工，另一线行车，也解决了跨线列车运行图的铺因为组织一线施工，另一线行车，也解决了跨线列车运行图的铺画的问题。但是，仍然存在有维修作业与邻线行车之间的相互干画的问题。但是，仍然存在有维修作业与邻线行车之间的相互干扰问题，而且行车带的开设对列车的到达分布有较高的要求。扰问题，而且行车带的开设对列车的到达分布有较高的要求。24Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学三、天窗时间三、天窗时间 维修施工维修施工“天窗天窗”时间的长短，主要决定于施工复杂程度、时间的长短，主要

20、决定于施工复杂程度、施工作业组织和作业效率、机械化程度和技术水平及占用区间通施工作业组织和作业效率、机械化程度和技术水平及占用区间通过能力程度等多种因素。线路维修施工实践和研究表明，线路维过能力程度等多种因素。线路维修施工实践和研究表明，线路维修修“天窗天窗”时间，主要应从提高线路维修作业效率和降低线路维时间，主要应从提高线路维修作业效率和降低线路维修施工占用区间通过能力方面来确定。修施工占用区间通过能力方面来确定。我国既有线电气化铁路的维修天窗时间一般为我国既有线电气化铁路的维修天窗时间一般为90 min90 min，采用，采用大型养路机械维修天窗时间一般为大型养路机械维修天窗时间一般为3h

21、3h。高速铁路综合维修所需的。高速铁路综合维修所需的时间一般为时间一般为4-6h4-6h。25Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学四、天窗设置原则四、天窗设置原则1.1.天窗设置应考虑的主要因素天窗设置应考虑的主要因素 采用何种类型的天窗，具体的起止时间如何设置这都是在考采用何种类型的天窗，具体的起止时间如何设置这都是在考虑天窗设置应认真解决的。天窗设置应综合考虑以下主要因素来虑天窗设置应认真解决的。天窗设置应综合考虑以下主要因素来决定。决定。线路的运营条件；线路的运营条件；该区段线路的运输条件；该区段线路

22、的运输条件；作业的经济要求；作业的经济要求；作业机具的配置和作业组织情况；作业机具的配置和作业组织情况；对作业进度、质量和工艺的技术要求。对作业进度、质量和工艺的技术要求。26Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学2.2.天窗设置基本原则天窗设置基本原则 依据运量大小及列车密度大小，区分繁忙干线和一般线路。依据运量大小及列车密度大小，区分繁忙干线和一般线路。在繁忙干线和特殊困难地段实行预留天窗进行作业，在能力富余在繁忙干线和特殊困难地段实行预留天窗进行作业，在能力富余的一般线路上，则利用列车间隔时间设置天窗进

23、行维修作业。的一般线路上，则利用列车间隔时间设置天窗进行维修作业。在线路能力允许和旅客列车开行时间条件允许的情况下，天在线路能力允许和旅客列车开行时间条件允许的情况下，天窗应尽可能设置在白天，否则应尽量设置在夜间。窗应尽可能设置在白天，否则应尽量设置在夜间。确保作业基本需要的原则。保证行车及作业安全。确保作业基本需要的原则。保证行车及作业安全。正确处理好运输组织与维修作业的关系。正确处理好运输组织与维修作业的关系。27Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学第五节第五节 客运专线通过能力计算客运专线通过能力计算

24、 高速客运专线如果采用不同速度列车共线运行的运输组织模高速客运专线如果采用不同速度列车共线运行的运输组织模式时，则在线路上运行着不同速度的列车。为了讨论方便，一般式时，则在线路上运行着不同速度的列车。为了讨论方便，一般将速度较高的旅客列车称之为将速度较高的旅客列车称之为A A类列车，将速度较低的旅客列车类列车，将速度较低的旅客列车称之为称之为B B类列车。类列车。一、高速客运专线通过能力计算的特点一、高速客运专线通过能力计算的特点1.1.若以客运站为客流的主要始发和终到站，并将客流主要始发站与若以客运站为客流的主要始发和终到站，并将客流主要始发站与终到站之间的铁路区段定义为客流区段，则旅客列车

25、通常应以客终到站之间的铁路区段定义为客流区段，则旅客列车通常应以客流区段为单位制定开行方案，亦即在高速客运专线上通常只开行流区段为单位制定开行方案，亦即在高速客运专线上通常只开行客运站间的旅客列车。因而，高速客运专线通过能力应以客流区客运站间的旅客列车。因而，高速客运专线通过能力应以客流区段为单位，计算客流区段别的通过能力。段为单位，计算客流区段别的通过能力。28Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学2.2.在一个客流区段内，高速列车也可能在途中停车办理在一个客流区段内，高速列车也可能在途中停车办理客运业务，

26、与不停车高速列车比较，它将产生额外的客运业务，与不停车高速列车比较，它将产生额外的占用列车运行图的时间，对通过能力产生不利影响。占用列车运行图的时间，对通过能力产生不利影响。因此高速列车因停站而产生的能力扣除已经成为高速因此高速列车因停站而产生的能力扣除已经成为高速客运专线能力计算一个组成部分。客运专线能力计算一个组成部分。3.3.当采用不同速度列车共线运行的运输组织模式时，在当采用不同速度列车共线运行的运输组织模式时，在高速客运专线上开行的高速客运专线上开行的B B类列车，由于列车运行速度较类列车，由于列车运行速度较A A类列车低，而且停站办理的次数也可能较多，因而占类列车低，而且停站办理的

27、次数也可能较多，因而占用列车运行图的时间较长，亦即开行用列车运行图的时间较长，亦即开行B B类列车将对通过类列车将对通过能力产生不利影响。因此，能力产生不利影响。因此，B B类列车产生的能力扣除也类列车产生的能力扣除也是高速客运专线能力计算的一个重要组成部分。是高速客运专线能力计算的一个重要组成部分。29Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学4.高速客运专线为使技术设备经常处于质量良好的状态，以确保行车安全，在高速客运专线列车运行图中，一般应为设备的日常维修和养护预留出必要时间的“天窗”。“天窗”不仅缩短了可

28、供列车运行的时间段，而且人为地将列车运行图分割为两个隔开的时间段，致使在列车运行图上不能组织列车24h循环运行，对通过能力造成了相当大的影响。5.为方便旅客乘车旅行，在编制列车运行图时，应尽可能规定适宜的旅客列车始发和终到时刻。高速客运专线一般规定在6点至24点间在客流区段内到发。受这一到发时间的限制，在列车运行图中除“天窗”时间之外，还将产生一定的称之为无效时间的时间段，它对通过能力也有一定影响。高速客运专线与既有常规铁路有不同的特点，其通过能力的计算方法主要有扣除系数法、图解法和计算机模拟法三种。30Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of C

29、hina 西南交通大学西南交通大学二、高速客运专线通过能力的影响因素二、高速客运专线通过能力的影响因素 不同运输组织模式对通过能力的影响不同 不同种类列车间的速度差异和停站时间影响通过能力。列车运行图的铺画方式也影响着通过能力 客运专线的“天窗”对能力的影响也较大 站间距离及其区间的不均等性对通过能力的影响，在不同种类列车间的速度差异较大时也不能忽视。31Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学三、扣除系数法计算高速客运专线通过能力三、扣除系数法计算高速客运专线通过能力 1.1.平行运行图通过能力平行运行图通过

30、能力 2.A2.A类列车扣除系数类列车扣除系数 3.B3.B类列车扣除系数类列车扣除系数B B类列车不被越行时类列车不被越行时相邻两列相邻两列A A类列车连续出发类列车连续出发 IVsITTN无效天窗平*601440ItttIt办停起A11InInTTttIIInITBBABBB1停起发到影响InItTTTttInIIInITBABBBB2)(2122间停起发到影响32Southwest Jiaotong University,Chengdu,PR of China 西南交通大学西南交通大学4.4.全高速非平行运行图区间通过能力全高速非平行运行图区间通过能力5.5.不同速度列车共线运行的区间通过能力不同速度列车共线运行的区间通过能力A平NN全BBBBANNNNNN全混