高速铁路运输组织模式主要包括,高速铁路运输管理的特征

首页 > 旅游 > 作者:YD1662023-11-11 05:46:23

葛洋 于丽 许舒舒中国土木工程集团有限公司 成都轨道交通集团有限公司 西南交通大学

摘 要:川藏铁路是一条客货共线的一级铁路,动车组列车、普通旅客列车和货物列车的速度等级差异很大,特别是在一些大站间距情况下,速度差异导致的越行、空费三角区等对能力的浪费十分严重。以通过能力满足远期客货运输需求为前提,分析客货共线运输组织模式的运输组织难度、行车组织安全性、发车间隔均衡性、设施设备合理运用性等因素,建议川藏铁路采用非完全分时段客货共线模式,动车组列车成组追踪开行,普通旅客列车和货物列车进行成组追踪开行,充分利用空费三角区的能力,减少速差对能力的影响,提升货物入箱率,允许采用“动货交会、动车不限速”模式。川藏铁路运营模式的研究对川藏铁路运输组织模式的确定具有一定的参考意义。

关键词:川藏铁路;运输组织模式;分时段开行;客货共线;

作者简介:葛洋(1993—),男,河南郑州人,硕士,助理工程师,研究方向:铁路运输组织优化;

基金:川藏铁路运输能力储备及计算方法研究(KYY2019092(19-20));

0引 言

川藏铁路是一条客货共线的一级铁路,开行有200 km/h的动车组列车、160 km/h的普通旅客列车和120 km/h的货物列车。与既有线相比,川藏铁路开行的列车种类更多,与客运专线相比,川藏铁路开行有货物列车,且列车的速度等级差异很大,因此无法照搬既有线或者客运专线的运营组织模式,需要结合川藏铁路的自身特性确定适合的运营组织模式。

高速铁路运输组织模式主要包括,高速铁路运输管理的特征(1)

川藏铁路运营组织模式,需要考虑客货共线运输组织模式、列车追踪运行模式、客货交会模式。王进勇等[1]重点研究了客运专线与既有线运输组织协调的影响因素,但是并未深入分析在多种速度等级列车共线的情况下应该采用哪种运输组织模式。林晓雪[2]分析了客运专线采用客货共线的必要性,给出了客运专线旅客换乘的注意事项,但是没有研究客货共线具体的开展措施与方式。孙全欣[3]研究了客运专线可采用的运输组织模式,结合线路的运输能力、换乘、运输效益等方面,针对京沪高铁、武广高铁和沪宁城际铁路提出了“因线制宜”的运输组织模式,但是川藏铁路虽然开行动车组列车,却无法完全照搬客运专线的运输组织模式。刘华[4]对客货共线下的行车组织模式进行了概述,提出分时段客货共线模式对于多等级、大速差线路的适用性,并对旅客列车的开行时段进行了探讨。客货共线运输组织模式是川藏铁路的通过能力计算和天窗开设的前提,列车开行组合模式和追踪运行模式是川藏铁路扣除系数的基础,客货交会模式是川藏铁路行车组织、列车运行图铺画的约束条件,因此,研究川藏铁路的运营组织模式,为川藏铁路运输组织模式的确定提供了一定的理论参考。

1客货共线运输组织模式比选分析

目前,国内外200 km/h的客货共线铁路主要采用分时段客货共线和全时段客货混跑模式。由于我国铁路线路的具体特点,一般不采用分时段客货混跑模式。在世界范围内,采用这种模式的国家主要有德国、意大利等。结合川藏铁路的线路特点,现对分时段客货共线、全时段客货混跑运输组织模式进行比选分析。

1.1 线路长度适应性分析

川藏铁路线路较长,如果采用全时段客货混跑,运输组织难度将会特别大;同时,川藏铁路的远期客货运量很大,采用全时段客货混跑模式将难以充分利用线路能力,导致远期运输能力不足。当线路长度较短时,列车跑完全程所用时间较短,空费三角区较小,可以实现完全分时段运行,但是川藏铁路线路长度太长,区段站较少,很难开行小运转列车,能力浪费极为严重,组织严格意义上的客货列车分时段共线模式难以实现。

1.2 线路货运配套设施能力适应性分析

分时段客货混跑模式下,为了方便乘客出行,通常在白天开行旅客列车,利用夜间空余的线路能力开行货物列车。这种模式使得大量货物列车在夜间集结到发,对车站的货物作业能力要求较高,导致出现车站在白天货运相关设备及人员大量空闲,而在夜间货运相关的设备能力紧张的状况,点线能力在全天利用不均,协调性较差,不利于人员和设备的合理使用。非完全分时段客货共线,利用日间空隙时间开行货物列车,缓解了车站货物设施设备利用不均衡的问题。

1.3 合理始发终到时间适应性分析

川藏铁路不仅开行本线列车,还需要开行跨线列车。结合旅客列车的合理到发时间范围、乘客夜间出行的需求可知,川藏铁路需要开行夕发朝至动车组列车或者跨夜普通旅客列车。分时段客货共线可以更好地兼顾列车的合理到发时间范围,使得运输设备的利用率达到较佳状态。

1.4 通过能力利用分析

分时段客货混跑模式下,不同速度等级的列车不在同一个时段开行,或者低等级列车在时段的边缘开行,几乎不会发生越行,对通过能力的影响很小。全时段客货混跑模式下,越行及速差对通过能力的影响很大。川藏铁路的站间距很大、列车速度等级差异大,全时段客货混跑模式对能力的利用率较低,很难满足远期行车量的需求。

综上所述,客货共线运输组织模式的特点如表1所示,建议川藏铁路采用非完全分时段客货共线模式,在动车组集中开行时段,主要开行动车组列车,辅以少量的货物列车和普通旅客列车,在货物列车集中开行时段,主要开行货物列车,辅以少量的普通旅客列车。该模式在一定程度上可以充分利用三角区,更好的发挥线路能力,便于运输组织的开展,缓解设施设备的压力,且对列车的均衡性发车有一定的调节作用。

表1 客货共线运输组织模式对比 导出到EXCEL


运输组织模式

全天候
客货混跑

完全分时段
客货共线

非完全分时
段客货共线


线路通过能力

较小

较大

较大


设备能力利用

相对均衡

昼夜能力极不均衡

较为均衡


均衡性

较好

较好


行车安全性

较高

较高


速差对通过能力的影响

较大

较小


运输组织难度

容易

较难


到发时间范围合理性

不太合理

合理

较为合理

2列车开行组合模式比选分析

随意组合是指在一个运行图周期里,客车和货车完全随意混合开行,这种开行模式的特点是客货列车开行没有固定的结构或规律,按照发车的需要随意安排开行。随意组合开行模式几乎不会考虑能力利用率,满足列车间隔时间即可开行列车。随意组合模式下,列车出发的随意性很强,列车的越行、停站变化较快,行车组织难度很大,对调度员的工作要求很高;多种列车在短时间内密集开行,对设备的转换、人员的思维要求较高,运输安全的隐患较多;客货列车的铺画形式多种多样,采用传统的扣除系数法,无法全面反映列车运行图的结构特征,且限制了线路运输能力的提高。但是,该模式的均衡性很好,车站的越行不会出现大的波动,到发线设置较为均匀,车站接发车作业相对稳定,几乎不会对编组站的接发车作业和调车场的利用带来太大的工作压力。因此,随意组合模式适用于行车量不大、能力利用不紧张的线路。

成组开行是指在一个运行图周期里,客车和货车以运行列车组的形式出现,这种开行模式的特点是客货列车开行具有固定的结构,在周期内进行规律的开行。某时间段内,铁路线路上连续开行性质相同或相近的具有固定结构的多列列车称为一个列车组,列车组在运行图上表现出来的结构相同或相似,而且可能在运行图上多次出现。如图1所示,同一组内列车性质一样或相近,按照固定结构进行铺画,且当日最后一列车与次日第一列车可以组成为一运行列车组,构成一个循环的运行列车组体系。成组开行模式下,列车出发具有很强的周期性,车站或编组站的工作按照周期进行循环,工作开展较为顺利,运输组织难度较小。但是,该模式要求在同一组内,列车的性质相同或者相似,速度相差不大,且组内列车数量不宜太多,避免同一类型的列车集中开行,提升发车的均衡性。因此,成组开行适用于能力利用较为紧张、安全性要求较高的线路。

高速铁路运输组织模式主要包括,高速铁路运输管理的特征(2)

图1 运行列车成组开行结构图 下载原图

随意组合和成组开行的特点,如表2所示。随意组合的开行模式均衡性较好,但是运输组织难度大,同时存在安全性较低、线路能力利用较差的问题。成组开行的开行模式均衡性和运输组织难度均一般,但其安全性和能力利用较好。川藏铁路线路里程长、远期开行列车数量多,为了降低运输组织难度,充分利用线路能力,建议采用成组开行模式。

3列车追踪运行模式比选分析

川藏线列车可采取全追踪模式和部分追踪模式,下面分别对这两种模式进行分析。

表2 列车开行组合模式对比表 导出到EXCEL


开行组合模式

随意组合

成组开行


均衡性

较好

一般


运输组织难度

一般


安全性

较低

较高


能力利用

较差

较好

全追踪模式是指动车组列车、普通旅客列车、货物列车全部分别采取多列追踪运行模式。全追踪模式,不符合车流集结规律,无法在短时间内完成大量货物列车的集结;货物列车多列追踪,会导致多列货物列车集中待避,对车站到发线的压力很大,造成车站设备运用的时间和空间的不均衡;同时,货物列车待避时间过长,可能导致机务人员超劳,影响换班点的设置。但是,该模式下高等级列车的旅行时间短,且可以铺画出较多的列车。因此,该模式适用于车流集结能力强、能力利用不紧张的线路。

部分追踪模式是指动车组列车、普通旅客列车、货物列车的部分列车采取多列追踪运行模式。在部分追踪模式下,主要研究全程动车组是否追踪运行。川藏线上动车组列车具有最高的技术等级,动车组列车追踪与否并不会影响到动车组的旅时或旅速。对全程动车组追踪列车的研究,主要是依据动车追踪模式下是否能增加其他列车的旅速来确定动车组列车是否追踪运行。

3.1 动车组完全均衡模式

若动车组列车采取完全均衡发车的模式,在运行图上动车组列车的运行线将切割低等级列车的运行线,如图2所示。由于动车组列车和货物列车存在一定的速差,在川藏线部分车站的间距较大的情况下,均衡铺画动车组列车可能造成货物列车无法从两列动车组列车的运行线中间穿过,从而导致货物列车需在车站待避多列动车组列车,降低货物列车的旅行速度,并可能使多列货物列车停留在大区间的两端的车站,降低车站到发线的使用效率。在川藏线远期规划的行车量要求下,采用完全均衡模式,将导致货物列车长时间待避动车组列车运行,不利于提升线路通过能力。

高速铁路运输组织模式主要包括,高速铁路运输管理的特征(3)

图2 动车组列车均衡发车运行线示意图 下载原图

3.2 动车组成组追踪模式

若动车组列车采取成组追踪模式,以两列成组追踪模式为例,仍然考虑每组列车在合理始发时间范围内均衡铺画,动车组列车的运行线可以避免切割低等级列车运行线,如图3所示。在这一追踪模式下,各组动车的发车间距增大,使得货物列车的运行线可以从两组列车中穿过,利于货物列车的运行,同时减少了由于动车组列车和货物列车速差造成的空费时间,提高了线路的通过能力。

根据结果,在动车组两列追踪模式下,提升了普速旅客列车旅行速度,拉大了动车组之间的间隔,此外,动车组追踪模式对于货物列车的铺画具有以下优点。

(1)动车组列车发车间隔加大,货物列车可以在动车组发车时间带内通行,使货物列车不必在车站长时间等待动车组列车,提高了货物列车的旅行速度。

(2)货物列车不必长时间在车站停车,有利于车站到发线的合理运用。

高速铁路运输组织模式主要包括,高速铁路运输管理的特征(4)

图3 动车组列车两两追踪运行线示意图 下载原图

动车组采用追踪运行时,其区间占用时间比均衡铺画时小,建议川藏铁路在动车组成组追踪模式下,低等级普通旅客列车和货物列车尽量进行追踪运行,可以有效减少由于速差带来的区间占用。

4客货列车交会模式比选分析

对于动车组列车和货物列车共线的的铁路,可以采用动货交会模式或动货不交会模式。

动货交会模式是指允许货物列车在区间交会动车组列车,在车站待避动车组列车运行。动货交会模式下,如果动车组列车不进行限速处理,需要提升货物列车的装载加固技术,以避免交会时影响行车安全;如果动车组列车进行限速处理,货物列车现行的转载加固技术可以满足运输需求,但是动车组的旅行速度将会受到较大影响。动货不交会模式是指禁止货物列车在区间交会动车组列车,但允许在车站待避动车组列车。动货不交会模式,能力利用率很低,适用于开行列车数量少、区间距离短的线路。

目前,对于区段较短的线路,执行动货区间不交会是可行的,但对运输组织的影响较大,降低运输质量和服务水平,设备利用也不均衡。川藏铁路全线1 578 km, 货物列车全程旅行时间约17.5 h, 全程动车组列车的旅行时间大概为9.5 h, 无法实现动货不交会,因此,对于川藏线应突破现有的规章、规定,制定特定的行车组织办法。川藏铁路动车组在天府—林芝段的速度等级为200 km/h, 在林芝—拉萨段的速度等级为160 km/h, 天府—林芝段可以按照“动货交会,动车限速”的要求进行动货列车的运输组织,林芝—拉萨段无需限速,即可进行“动货交会”。但是,一旦动车限速,全程动车组的旅行时间将会增加,不论是对本线动车组还是跨线动车组,都会带来很大影响。因此,为了便于乘客出行,川藏线的运输组织模式建议采用“动货区间交会、动车不限速”的模式,但需要提高货物列车的入箱率,提高集装箱列车和棚车的比例,以保证在客货列车交会时,不对动车组列车造成影响。

5结 论

结合川藏铁路线路里程长、列车种类及速度等级多、行车量要求高、站间距大等特点,通过综合比对通过能力、运输组织难度、行车组织安全性、设施设备利用率、列车运行均衡性等因素,建议川藏铁路采用非完全分时段客货共线模式,动车组列车成组追踪运行,普通旅客列车和货物列车尽量成组追踪开行,且动车组和货物列车按照“动货交会、动车不限速”模式开行。

参考文献

[1] 王进勇,闫海峰,任其亮.客运专线与既有线运输组织协调的探讨[J].铁道运输与经济,2009,31(05):27-30.

[2] 林晓雪.客运专线运输组织模式研究[J].中国铁路,2009,(10):21-23 27.

[3] 孙全欣.铁路客运专线运输组织理论与方法研究[D].北京:北京交通大学,2007.

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[6] 聂磊,廉文彬.国外高速铁路运输组织方案特点分析[J].中国铁路,2008,(02):74-78.

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高速铁路运输组织模式主要包括,高速铁路运输管理的特征(5)

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