高铁运营第三章.docx

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高铁运营第三章

第三章列车运行图和通过能力

第一节概述

一、列车运行图的定义和特点

1、列车运行图的定义：

用以表示列车在铁路区间运行及在车站到发或通过时刻的技术文件。

它规定各次列车占用区间的程序，列车在每个车站的到达和出发（通过）时刻，列车在区间的运行时间，列车在车站的停站时间。

动车组运行交路、列车长度等。

2、列车运行图的特点：

高峰时段更加突出

1）高速铁路一般是客运专线

2）我国大部分旅客的出行距离在400km以内

3）这部分旅客的出行规律大体上是早出晚归

4）这样早（6:

30～9:

30）晚（17:

00～20:

00）将形成列车密集发车及到达的高峰时间带。

5）由于高峰时段大量列车密集到发，造成运力资源利用极不均衡，高峰时段全部投入运用，非高峰时段大量闲置。

高速铁路应对其高峰时段的运输能力（如到发线通过能力）及供电能力进行检算；应按高峰时段检算动车组需要量。

严格的旅行速度限制

1）在一定技术条件下，为了提高旅行速度，则要求减少停站次数和压缩停站时间，尽可能减少高速列车越行中速列车的次数，且尽可能使客运停站与越行相结合。

2）为提高服务频率，缩短旅客候车时间，中间站要求有较多的列车停站；为使旅客有充裕的时间上、下车，停站时间应长一点。

高速铁路列车运行图的编制要妥善解决保证一定的旅行速度与提高服务频率之间的矛盾。

高弹性的运行线安排

为保证列车的高正点率，列车运行图必须要有足够的应变能力，即具有高度的弹性；当列车运行紊乱时，要能尽快恢复正常，以保证能经常处于按图行车的状态。

为此，列车运行线间要预留一定的冗裕时间，以减少个别列车晚点的影响。

或者预留一定数量的备用线，让晚点列车按就近的备用线运行。

有效时间带的出现

在高速铁路未成网前，高速列车的运行时间都比较短，0～6点无人乘车。

高速铁路一般0～6点都作为“天窗”时间，可供线路及牵引供电设备的养护维修用。

由于“天窗”多采用矩形，列车又只能在6点钟及其以后出发，0点钟及其以前到达，因此，对不同运行距离的列车就形成了有效时间带。

设列车运行在A-B间，平均旅行时间为4小时，三角区对A-B列车是无效的，只能用于铺画运行时间较短的列车

运行图铺画目标不同

既有线——缩小列车运行间隔时间、充分利用线路通过能力、提高列车开行对数、列车旅行时间最小、机车使用台数最少。

高速线——列车旅行时间最小、始发和终到时间合理、非旅客乘降作业的停站次数最少和停站时间最短、动车组数量最少。

运行图运行线的布局不同

既有线——维修天窗的设置相对比较灵活，天窗时间较短。

保证货物列车运行线分布比较均匀。

高速线——设置电气化铁路维修天窗，天窗时间内没有列车运行，割裂了可循环使用的连续运行图时间，运行图不是非闭合的，列车分布不均衡。

运行图优化调整策略不同

既有线——保证货物列车运行线大致均衡分布前提下，可以优先调整旅客列车运行线，货物列车待避旅客列车。

高速线——高中速列车的调整优先级同等重要。

对于中速列车的调整还要照顾到中速列车在普速铁路途经主要客运站的到达和出发时刻。

二、列车运行图的基本要素

1、列车运行图要素构成

1）列车区间运行时分

2）动车组在动车段（或运用所）所在站的停留时间标准

3）列车在车站的主要作业时间标准

4）车站间隔时间

5）追踪列车间隔时间

2、列车运行图要素确定

列车区间运行时分

根据列车在每一区间两个车站上不停车通过和停车两种情况计算、查定。

对于区间纯运行时分，在线路条件以及动车组型号确定的情况下，通常可以根据牵引计算和牵引试验确定。

而起停车附加时分在高速铁路运营初期，沿用了既有线的技术标准，未按方向别和动车组型号对各个车站进行计算。

列车在车站的主要作业时间标准

列车在车站的停站时间由必要的技术作业（如乘务组和车长换班、排污等）、客运作业（如旅客乘降等）、列车在中间站的避让等原因产生。

目前，我国高速铁路上动车组的上水、排污等作业通常在动车段（动车运用所）、有相关吸污设备的始发站进行，一般只在中间站办理旅客乘降作业（有时有待避等其它作业），动车组在中间站只办理旅客乘降作业的过程具体如下：

（1）动车组在到发线上规定位置停稳后司机开启车门；

（2）旅客上下车；

（3）列车长在旅客乘降完毕后，通知司机关闭车门；

（4）车站开放发车信号，列车启动出发；

列车在折返站的停留时间——定义

列车折返时间是指动车组终到后在折返站内办理必要技术作业，然后从该站反向始发的过程，该过程的最小时间称为标准折返时间，即列车在折返站停留时间。

折返站是指位于交路断点，能够办理折返作业的客运站，包括高速铁路始发站和办理折返作业的中间站，通常由运输组织方案和车站布置图等确定。

列车在折返站的停留时间——折返方式

（1）本线折返：

指折返列车进站后在同一条到发线上办理所有作业，直至从原位发车，主要通过站前渡线或者立体折返线完成折返。

本线折返按照其接、发车的方向，其方式可以分为两种：

顺接反发和反接顺发。

顺接反发：

即列车接入正向到发线，进行旅客乘降作业后直接从该到发线经过车站前端正线间渡线或者反发联络线立交折返方式反向出发。

为减少反切进站时造成干扰作用，立即折返列车在进站时应该尽量采用顺向到达的方式。

反接顺发：

即列车从反接联络线立交折返或者正线间渡线接入反向到发线，进行旅客乘降作业后直接从该到发线顺向出发。

本线折返方式的原理是将到发线作为尽头线使用。

A、优点主要为：

折返列车空走少，作业时间较短，作业过程衔接紧密，旅客可以同上同下，可以充分压缩折返时间；并且工程简易，对车站布置一般没有特殊要求也可完成折返要求，可减少工程费用。

B、缺点主要为：

折返列车占用同一到发线的时间比较长；列车折返时需占用进（出）站方向咽喉，比较容易产生发-到交叉干扰，对行车安全有着一定威胁；旅客在一个站台上车、下车，客流量大时容易引起终到和始发客流的混乱，给客流合理组织带来一定的要求。

（2）转线折返也称站后折返，是指折返列车的到达作业和发车作业不在同一条到发线上完成，即列车在办理到达作业、保洁作业、客运业务及其他相关作业后按照要求转入指定的到发线上发车，折返主要通过站后尽端折返线、正线间渡线以及站后环线实现。

转线折返方式主要是利用站后的折返线、正线间的渡线以及出入段线完成动车折返。

A、优点主要是：

安全性能较好，列车占用到发线的时间较短能够提高到发线的通过能力；能够有序组织客流上下车，列车在站后折返时的进出站速度较高，可提高旅行速度。

列车折返作业时可能避免或减少发-到交叉干扰，折返站的综合能力较大。

B、缺点主要为：

列车的折返时间较长；同时，折返站若设置折返线，则工程施工量大，投资较高，且对建设环境要求也较高。

列车在折返站的停留时间——折返方式适用范围

本线折返较适用于作业时分短的城际列车或短交路列车，转线折返适用于跨线列车以及折返量大的始发站。

在实际运营中，往往需要这两种方式综合运用，以达到最佳运营效果。

目前，高速铁路普遍采用以本线折返为主、站后尾部转线折返为辅的列车到发方案。

本线动车组尽量采用本线立折的方式，而跨线动车组则主要采用转线折返的方式。

动车组在动车段（或运用所）所在站停留时间标准

停留时间标准取决于动车段（或运用所）的维修能力、作业内容和各作业的时间标准

办理作业——在到发线上的到达作业、入段走行、段内作业、出段走行、在到发线上的出发作业。

追踪列车间隔时间

追踪运行的两列车之间的最小间隔时间。

由于各国高速铁路采用的列车控制系统、固定设备等技术装备条件不完全相同，追踪间隔的计算方法等不完全相同。

在我国高速铁路中，目前常用的追踪列车间隔时间有：

区间追踪列车间隔时间、到站追踪列车间隔时间、发车追踪列车间隔时间、通过追踪列车间隔时间、到通、通到、发通、通发等8种。

通过对以上这些追踪列车间隔时间的分析和计算，通常取其中的最大值作为追踪列车间隔时间。

3、追踪列车间隔时间查定

1）追踪列车间隔时间分类（全高速情况）

追踪列车间隔时间包括——追踪间隔、到达间隔和出发间隔。

2）追踪列车间隔时间的查定

追踪间隔I追

目标——不使后行列车降低区间通过（或车站正线通过）的速度。

查定条件——前后两列车须间隔一个常用制动距离L制和一个安全防护距离L防运行，困难条件下还要考虑一个闭塞分区L轨长度。

作业过程——如因某种原因后行列车需要停车，车载设备接收地面信号，司机确认机车信号，然后启动常用制动系统，列车于目标停车点前停车。

到达间隔I到

目标——不使后行列车因车站未准备好接车进路而减速甚至站外停车。

查定条件——前后两列车须间隔一个常用制动距离L制、一个安全防护距离L防和一个进站距离L咽

作业过程——前行列车尾部越过到发线进站端警冲标内方绝缘节后，为后行列车准备接车进路，开放信号，后行列车车载设备接收地面信号，司机确认地面信号

后，启动常用制动系统开始减速，列车速度降至咽喉道岔区道岔限速以下并通过咽喉区，

进入指定到发线停车。

出发间隔I发

目标——满足后行列车不减速运行，即要求前行列车出清第二离去后才开放出站信号。

查定条件——前后两列车须间隔一个L出和一个安全防护距离L轨

作业过程——前行列车出清第二离去，为后行列车准备发车进路，开放发车信号，后行列车接收信号，司机确认发车信号，开始发车。

三、列车运行图的类型

1、概述

我国高速铁路列车运行图类型

✓基本运行图；

✓节假日运行图，主要包括春运、暑运、小长假、周末。

还可编制旅游旺季、特殊社

会活动等特别需求的分号运行图。

我国高速铁路列车类型

✓定期列车——时刻固定，全年中每日都开行的列车；

✓季节列车——时刻固定，仅在必要的期间和必要的日期内开行的列车；

✓临时列车——临时指定时刻，仅在临时指定的期间和日期内开行的列车。

2、周期性运行图

定义——基本运行图的各个小时段，列车运行线铺画都具有相同的模式。

特点——每个小时，各种列车都具有相同的开行数量；同类列车在同一车站都有相同的到发（或通过）和停站时间，以此形成一个相对固定的基本运行图模式。

作用——在实际运用中，周期性列车运行图并不严格要求各时段运行图完全相同。

每季度、每周或每日实行的计划运行图，都是对该基本运行图抽线后形成的。

周期性运行图是编制、确定每季度、每周或每日计划运行图的基础和依据。

日本——规格化运行图一小时内共铺画了1列Nozomi、7列Hikari和3列Kodama列车。

高速列车之间无越行，低速列车之间也无越行，但高速列车途中多次越行低速列车；高速列车最多两列追踪运行，低速列车不追踪运行；低速列车待避均衡，列车在东京、大阪站到发较均衡。

11条运行线中有4条为季节及临时列车备用运行线，备用率达36%。

当不考虑备用线时，运行线之间的关系变得更简单，几乎很少有低速列车同时待避两列高速列车的情况。

西欧——西欧城际间的列车开行比较有规律，大多使用类似于“规格化运行图”的周期运行图，通常每小时内列车的开行方式基本相同，一般为半小时或一小时一趟的节拍列车，只是对早、晚高峰以及客流密度较低的时段有所调整。

优点：

周期性运行图中每个周期内列车出发时刻相对固定，高速列车的开行数量、运行

顺序、运行速度、越行或待避车站、各时段的接续方案等都基本相同。

运行图的铺画也充分考虑到不同时间段、不同出行目的的旅客要求，方便了旅客的出行。

缺点：

由于周期性运行图中列车的运行线路，运行时间相对固定，不能充分利用线路的

通过能力，从而造成能力的浪费。

由于列车的停站方案相对固定，可能不能满足部分旅客的出行要求或者为照顾部分旅客需要额外增加停站。

注意事项：

因此在铺画运行图前，必须充分了解客流和线路特点，在充分利用能力的条件下，选择合理的开行时段和停站方案。

编制步骤

✓开行方案调整

非周期性运行图中，列车不同起讫点方案多，列车开行对数多，而周期性运行图由于每周期内列车开行方案相同，列车开行的起讫点方案很少，必须对既有的列车进行合理合并。

✓确定周期内高峰小时列车开行方案

根据第一步列车合并的结果，取定铺画周期（一般为1h），确定周期内高峰小时列车开行频率、开行起讫点。

根据客运需要和运输组织的要求确定列车的停站方案、运行顺序、越行及待避地点，尽可能使该时间段内铺画的列车对数最多，线路的通过能力损失最小。

✓编制周期的列车运行图

根据第二步确定的高峰周期列车开行方案，铺画高峰周期的列车运行图。

✓编制日列车运行图

根据每日客流波动规律，确定一日内各周期列车的开行数量，在高峰周期列车运行图基础上，取消部分运行线或考虑不同动车组编组方案（如两列联运或分解）微调部分运行线，形成各周期列车运行图，就将周期图扩展成为日运行图。

✓编制星期列车运行图

✓特殊季节列车运行图

不同地方、不同季节、特殊活动都会带来客流的变化，根据对这些特殊季节客流的预测，适当调整列车运行图，形成特殊季节列车运行图。

✓统计分析——进行指标统计，分析运行图编制质量

3、星期运行图

定义——是指根据人们的周一至周五为工作日、周六和周日为休息日的社会生产和生活特点而编制相应的高速铁路列车运行图。

例——武广高铁开行星期模式的周期列车运行图，分周一至周四、周五至周日、高峰时期三种情况。

周一至周四日列车运行图共开行50对车次，其中武汉—广州南开行42对，长沙南—广州南开行8对;周五至周日增开9对车次，其中武汉—广州南8对，长沙南—广州南1对;客流高峰时期在长沙南—广州南间增开4对车次。

旅客列车最早开行时间是7:

00分别从武汉、长沙南、广州南车站始发（图中5:

20从武汉、广州南始发列车为动检车）。

第二节列车运行图的编制

一、国外运行图编制特点

1、日本

采用均衡运输模式。

其运行图以小时为单位，每小时铺设大致相同的列车运行线，每个小时的开行方案都相似，根据需求的波动、公司经营方针进行调整。

在运行图编制中，尽可能考虑到运输变化，并在运行图中充分表现出季节、节假日、周日、日间等方面的波动变化，提前做好运力安排准备。

具体的做法是周一到周五为基准运行图，节假日和周末不同程度的停运列车。

2、法国

运行图中80%运行线不变，20%新增或变动。

图中留有备用线，应对突发客流和运行调整。

为方便旅客换乘和记忆，保持运行图格局相对稳定，降低运行图编制的繁琐程度，未来运行图将按照固定时间间隔的节奏化方式编制。

然而，法铁认为计划调整的弹性空间将变小，不利于市场营销。

3、德国

德铁ICE实行固定时间间隔发车的“节拍式”开行方式。

首先在德国几乎所有大城市间按二小时为节拍基础开行不用换乘的直达列车，保证主要城市间不换乘快速到达。

这些二小时节拍的列车在路网上繁忙区段形成重叠，通过合理的运行图安排，可构成繁忙区段一小时、半小时的节拍。

节拍式开行方式最大优点：

保证了一定的发车频率，便于旅客在任何时段都可安排出行。

二、运行图编制流程

编图前的适当时间，提出运行方案的建议。

铁道部统一研究确定列车开行方案（对数和运行径路）

编制全路直通列车运行图（含高速铁路列车跨线运行图）

编制高速铁路列车本线运行图（含各种季节运行图）

编制备用列车运行线

编制相关技术设备运用的技术作业图表

公布列车时刻表

绘制列车运行图

计算列车运行图指标

日常分析评价

三、铺画方式

客运专线列车运行图的铺画方式、列车的开行位置，对通过能力有影响作用。