列车运行图课程设计任务书及指导书.docx
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列车运行图课程设计任务书及指导书
列车运行图课程设计
任务书及指导书
浙江师范大学工学院
2011.4
列车运行图课程设计任务书
一、课程设计目的
1、综合运用铁路行车组织理论和方法；
2、熟悉设计中的基本运算和有关规定；
3、进一步巩固所学的有关专业理论知识；
4、初步掌握列车运行图的绘制方法；
5、培养独立思考、独立工作能力。
二、课程设计任务
1、铺画成棉区段列车运行图；
2、计算成棉区段列车运行图指标：
旅行速度、技术速度、速度系数、机车使用台数、机车周转时间、机车日车公里；
3、编制成棉区段列车运行图说明书及区段客货列车时刻表。
三、课程设计原始资料
1、铁路单线区段成市—棉阳，其车站、区间距离及列车区间运行时分见下表1。
表1车站、区间距离及列车区间运行时分
车站
性质
股道数
区间距离
货物列车区间运行时分
上行/下行
起车上/下
停车上/下
成市
区段站
7
11.9
14/13
2
1
二郎
中间站
4
9.7
12/11
2
1
和巴
中间站
3
18.5
23/21
2
1
小溪
中间站
3
9.1
12/10
2/1
1
包恩
中间站
3
14.5
16/16
2
1
双河
中间站
3
6.3
9/8
2
1
共平
中间站
3
18.9
22/22
2
1
中坝
中间站
4
14.8
17/16
2
1
三河
中间站
3
5.4
6/6
2
1
龙凤
中间站
2
10.6
13/12
2
1
司马
中间站
3
7.9
10/9
2
1
西口
线路所
1
9.6
12/11
2
1
棉阳
编组站
10
注意:
龙凤站只有2股道，西口站（线路所）只有1股道，在铺图时要注意列车在龙凤站不能出现3交会，所有列车经过西口站时一律通过。
2、下行方向：
成市棉阳。
3、旅客列车区间运行时分均比货物列车小2min，上下行旅客列车的起车附加时分和停车附加时分均为1min。
4、车站间隔时间（采用半自动闭塞，各站不分上下行）：
=5min，
=2min，
=5min，
=2min。
5、货运机车在自、外段技术作业时间标准为80min；客车机车为独立交路。
6、站内停车起动困难站：
小溪站下行方向。
在小溪站，下行方向的货物列车采用通过方式，让上行的货物列车停车，其中摘挂列车和旅客列车由于载重较轻的缘故不受限制。
7、列车种类、对数、停车方案和到发时分要求见表2。
表2列车种类、对数、停车方案和到发时分
种类
旅客列车
货物列车
快客
普客
直通
区段
摘挂
对数
2
2
4
4
2
车次
范围
K401/K402
2201/2202
6201/6202、
6203/6204
29991/2～29997/8
31231/2～
31237/8
42231/2～42233/4
停站及时分
成市、棉阳、中坝
三大站：
6；
其余站：
通过
成市、棉阳：
6
中坝：
5
其余站：
3
1．技术站：
上、下行货物列车在成市站为中转，在棉阳站为始发或终到；
2．摘挂列车中间站停站作业时间标准：
小溪、龙凤、二郎：
无摘挂作业；中坝：
20min；其余：
15min；
3．摘挂列车超劳时间标准：
9h。
出发
时刻
K401：
成发6：
55
K402：
棉发2：
35
白天（6-20）开行，同向间隔时间≈8h
四、交付文件
1、列车运行图一张，要求按规定作图，图纸整洁清晰。
2、课程设计说明书一本，主要包括以下内容：
课程设计封面、课程设计任务书、列车运行图技术指标统计及分析、区段客货列车时刻表（见附件2）、列车运行图实施注意事项、设计小结（收获、体会、不足）等。
列车运行图课程设计指导书
1、编制列车运行图的要求
（1）保证列车运行的安全。
列车运行图必须符合《铁路技术管理规程》的有关规定严格遵守行车的作业程序和时间标准。
（2）迅速、便利地运输旅客和货物。
运行图上铺画的旅客列车应最大限度地为旅客提供方便条件，客、货列车对数应考虑到运量的波动程度，保证完成国家规定的运输任务。
（3）充分利用铁路通过能力，经济合理地运用机车车辆。
在铺画列车运行线时，应消除各种不必要的停留时间，提高列车的旅行速度；要合理规定列车重量标准和机车运用方法；对直通列车要注意良好的衔接，以提高机车车辆的运用效率。
同时，要妥善安排工务部门的施工计划，保证线路大修施工和日常运输两不误。
（4）应将区间通过能力利用率控制在一定的允许范围内，确保列车运行图具有一定的弹性，以适应日常运输生产和列车运行秩序变化的需要。
（5）列车运行图要与列车编组计划和车站技术作业过程相协调，使列车运行线与车流很好地结合起来。
（6）保证各站、各区段间工作的协调和均衡。
在运行图上铺画列车运行线时，应力求在一昼夜内各个阶段大体均衡，以充分利用车站到发线和咽喉通过能力、车站改编作业能力，以及区间通过能力。
（7）合理安排乘务人员的作息时间，保证不超过规定的一次连续工作时间。
2、车站中心线的确定
确定方法：
按区间运行时分的比率确定，即按整个区段内各车站间列车运行时分的比例来确定横线位置。
采用这种方法时，可以使列车在整个区段的运行线基本上是—条斜直线，既整齐美观，也易发现列车区间运行时分上的差错。
实例：
确定时一般按列车运行图上某一类列车的某一方向的区间运行时分为标准，如图1所示，以A—B区段下行方向货物列车运行时分为标准，共计为170min，采用这一方法确定横线位置时，首先确定技术站A、B的位置，然后在代表A站的横线上任取一点A，并以A点所对应的时间为原点，在代表B站的横线上向右截取相等于170min的BF线段，得F点，同时按Aa、ab、bc、cd和dB区间的列车运行时分，将BF线段划分为5个时间段，连结A、F两点，得一斜直线。
过5个时间段端点作垂直线，在AF斜直线上可得交点，过各该点作水平线，即为代表a、b、c、d车站的横线。
图1按区间运行时分比率确定车站位置示意图
本课程设计中车站中心线的划分主要是以下行货物列车的运行时分为标准，按照比例画出。
用红色的车站中心线表示在铺画时特别应该引起注意的车站，一般指只有1股道的线路所和2股道的车站，其他车站中心线用绿色表示。
3、标尺的制作
根据基础资料中起停时分和区间运行时间，计算编制客、货列车区间运行时分标尺（见附件1），其中包括分上下行的货物和旅客列车分别的通通、停通、通停、停停的时分。
标尺中的行间距与运行图上的车站中心线间距应一致，便于徒手制图时能够很好的比对各区间的运行时分，其中区间运行时分计算公式为：
。
4、列车运行图的铺画
（1）运行线与时刻的标记
车次：
标在区段的首末两端区间相应列车运行线的上方，其中上行列车的车次为双数，下行列车的车次为单数。
我国铁路规定向首都的方向为上行方向，反之为下行方向。
标记：
快速列车用红色双线表示；普通客车用红色单线表示；直通和区段货物列车用黑色单线表示；摘挂列车用黑色段线表示。
时刻：
运行图上的列车运行线（斜线）与车站中心线（横线）的交点，即为列车到、发或通过车站的时刻。
根据列车运行图的格式，到发时刻有不同的表示方法。
在二分格图上，以规定的标记符号表示，不需填写数字（例如“|”表示分钟，“↑”表示30s）；在十分格图上，填写10min以下数值；在小时格运行图上，填写60min以下数值，所有表示时刻的数字，都填写在列车运行线与横线相交的钝角内。
列车通过车站的时刻，一般填写在出站一端的钝角内。
（2）旅客列车运行图的铺画原则
在铺画运行图的过程中，按照旅客列车优先的原则，先铺画旅客列车。
为编制旅客列车运行图详图，首先需编制旅客列车运行方案（简称客车方案）。
编制客车方案主要解决如下几个方面的问题：
1）方便旅客旅行
在安排旅客列车运行线时，必须把方便旅客旅行作为一项基本要求。
①应规定适宜的旅客列车始发、终到和通过各主要站的时刻。
对于运程适宜的大城市间开行的旅客列车，应尽可能按“夕发朝至”的要求安排列车始发和终到时刻。
直通列车宜在下午或晚间开，但不宜过晚（迟于0：
00）；宜在白天到，但不宜过早（早于6：
00~7：
00点）。
为了提高客运站的通过能力，保证客运站工作的均衡，在城市交通的配合下，直通列车也可以规定不早于7：
00开，不晚于0：
00到。
根据上述要求，可以对直通列车规定出合理的发车时刻范围。
以全程列车运行时间为10+24Dh为例（D为列车在途中过夜天数），直通列车合理发车时刻范围如图2所示。
图2直通客车的合理发车时刻范围
直通列车通过沿途各大站的时刻亦应力求方便旅客，若不能完全满足此项要求，应权衡轻重，尽可能予以照顾。
管内旅客列车以运送短途旅客为主，一般运行距离较短，故以白天运行为宜。
在管内列车较多的区段不可能均在白天运行，个别列车亦可在夜间运行，但始发时刻不宜过晚，到达时刻不宜过早。
②使各方向各种列车的运行时刻相互衔接，缩短旅客中转换乘的等待时间。
2）经济合理在使用机车车辆
直通与管内旅客列车的到发时刻，除应力求便利旅客外，还应照顾旅客车列（又称车底）和客运机车的经济使用。
由图3及图4可在看出，若将去程列车的到发时刻与回程列车到发时刻结合起来考虑，并适当改变列车到发时刻，就有可能减少需要的车底数。
旅客列车运行方案图上运行线的铺画方式，对客运机车的运用也有很大影响。
如图5所示，通过适当调整列车的到发时刻，即可使机车由四台减少至三台，因此，在编制客车方案图时，在考虑为旅客提供方便及减少车列需要数的同时，必须注意加速机车周转。
由于在编制方案图时，直通列车先于管内列车铺画，所以列车运行与机车周转相互配合问题，主要是在编制管内旅客列车运行方案时才有可能加以全面考虑的。
图3直通列车车列周转与到发时刻关系图图5旅客列车运行方案与机车周转关系图
图4管内列车车列周转与到发时刻关系图
3）保证旅客列车运行与客运站技术作业过程的协调
由于旅客列车到发时刻的特殊要求，大客运站在一昼夜的某一段时间内，往往出现列车密集到达或出发的情况。
在编制列车运行方案时，列车密集到发的间隔时间应与车站技术作业过程相协调，否则将不能保证车站正常接发列车。
大型客运站一般按方向设置候车室，因此同方向旅客列车的始发间隔时间，也应考到旅客站舍的负担，以免造成站内拥塞。
4）为货物列车运行创造良好条件
实践证明，在客车方案图上尽可能均衡地铺画旅客列车运行线，不仅有利于车站客运设备的有效利用，有利于保证旅客列车的良好运行秩序，并且有利于货物列车均衡地运行，有利于加速机车车辆周转。
在实际工作中，同时实现上述各项要求往往是困难的，在编制客车方案时，应根据具体情况，权衡利弊，合理安排。
旅客列车运行方案应按照先国际、后国内，先直通，后管内，先快车、后慢车的顺序进行编制。
在铺画各种列车运行方案时，应注意区段内会车或越行地点的设备条件，考虑列车会让所需附加时分。
附加时分随单线、复线及信、联、闭设备的条件而有所不同。
一般来说，会车附加10~12min，等待越行附加30~35min，如图6所示。
图6旅客列车会让额外增加时间图
根据旅客列车运行方案，按照上述各种列车的铺画顺序，可在二分格运行图上详细铺画各种列车运行线，即铺画详图。
在编制列车运行详图时，除国际联运的旅客列车在国境站的接续时刻不得变更外，其他列车的运行时刻尚可作小量必要的调整，以便创造更好的会让和运行条件，与货物列车运行取得较好的配合。
（3）货物列车运行图的铺画原则
在非平行运行图上，由于旅客列车运行线的铺画先于货物列车，因而货物列车运行线的分布不可能完全均衡。
在编制列车运行图时，应尽可能使列车和机车的额外停留时间达到最小。
货物列车运行方案的编制可有下列两种方法：
◆由方向的一端开始，顺序铺画货物列车运行线；
◆由方向中间的某一局间分界站向两端延伸铺画。
在个别区段，当通过能力利用率接近饱和时，运行图编制最好就由这一最繁忙的区段开始。
根据货物列车运行方案图，可在二分格运行图上具体铺画各区段的货物列车运行线。
在详细铺画列车运行图过程中，对方案图所规定的运行线一般可做适当移动，但应尽可能不改变分界站的到开时刻。
在单线区段，如果通过能力有较大后备，则可优先铺画定期运行的快运货物列车如“五定班列”和直达列车。
在中间站交会时，应尽量使其他货物列车等会这些列车；在经过技术站时，应保证其紧密接续，以加速这些列车的运行。
对于摘挂列车，应先按区段管内货物列车铺画方案在图上铺画轮廓运行线，然后结合其他货物列车一起铺画。
在铺画详图时，应注意如下三个方面的问题：
1）保证行车安全和旅客乘降安全
◆遵守不准同时接发列车的有关规定。
◆保证车站间隔时间及列车追踪间隔时间符合各站所规定的标准。
◆避免某方向列车在禁止停车的车站上停车。
◆遵守规定的机车乘务组和车长工作、休息的时间标准。
◆列车在车站会车和越行时，同时停在车站上的列车数应与该站的到发线数相适应。
2）有效地利用区间通过能力
在单线区段，如果通过能力有较大富余时（利用率在70％以下），为保证机车的良好运用，货物列车运行线可以从机车折返站开始成对地铺画。
如图7所示，这时应尽可能使列车到达折返站与由该机车牵引相反方向列车出发的间隔时间，等于机车在折返段所在站的作业时间标准。
图7从机车折返站开始铺画货物列车运行线图8从限制区间开始铺画货物列车运行线
当在运行图上铺画的列车对数达到区间通过能力利用率的80％以上时，为了有效地使用区间通过能力，该区段应从限制区间开始铺画货物列车运行线，即在运行图上铺画旅客列车运行线之后，从限制区间开始铺画规定数量的货物列车运行线，然后再从限制区间分别向其他区间顺序铺画，如图8所示。
3）提高货物列车旅行速度
影响旅行速度的主要因素是会车和越行次数及其停站时间。
因此，在铺画运行图时，必须尽量减少列车的会车和越行次数及其停站时间。
①铺画在旅客列车之前的货物列车，尽可能使之通过各中间站，以避免在区段内被旅客列车越行，如图9所示，（a）为不合理的铺画方法，（b）为合理的铺画方法。
图9在在旅客列车之前铺画货物列车方法示意图
②当在区段内不能避免越行时，尽可能将越行地点规定在有技术作业的车站上，或者规定在两相邻区间运行时分最小的车站上。
如图10所示，若b站为上行列车技术作业停车站，则列车在等待越行的同时可以进行技术作业，从而减少甚至取消了由于越行而产生的额外停留时间；又若b站两相邻区间的运行时分最小，则可使列车在b站的待避停留时间为最短。
图10列车待避停留时间示意图
③在旅客列车之后铺画货物列车时，尽量使客货列车之间能够铺画交会的对向货物列车，以减少会车停站时间。
如图11所示，（a）为不合理的铺画方法，（b）为合理的铺画方法。
图11在旅客列车之后铺画货物列车方法示意图
④在单双线区段，可从最困难的单线区间开始铺画列车运行线，并尽可能使列车的交会在双线区间内进行。
在运量很大的区段上，为确保列车运行图与车站作业相协调，在铺画运行图之后，应对区段站、编组站、主要客运站和货运站的咽喉道岔和到发线的占用情况进行图解检查。
当某些车站的接发车条件不能满足运行图的要求时，需要适当修改运行图，或采取必要的技术组织措施，例如重新调整到发线的使用，以保证运行图的顺利实行。
（4）机车交路以及始发终到、中转及过表等标记的添加
待所有列车铺画完毕，对两端站进行货物列车机车交路绘制，确定货运机车交路，尽量提高机车运转效率，运用的方法为先到先套。
5、车站间隔时间
铁路列车运行图要素包括：
列车区间运行时分，列车在中间站的停站时间，机车在基本段和折返段所在站的停留时间标准，列车在技术站、客运站和货运站的技术作业时间标准，车站间隔时间和追踪列车间隔时间。
城市轨道交通列车运行图要素包括：
列车区间运行时分，列车停站时间，列车在折返站停留时间，列车出入车辆段作业时间、追踪列车间隔时间和车站间隔时间。
车站间隔时间是指在车站上办理两列车的到达、出发或通过作业所需要的最小间隔时间。
当车站存在列车运行的敌对进路时，两列车的接或发必须依次进行，因此需要计算确定车站间隔时间。
在计算确定车站间隔时间时，应遵守有关规章的规定及车站技术作业时间标准，以保证行车安全和有效利用区间通过能力。
常用的车站间隔时间包括相对方向列车不同时到达间隔时间、相对方向列车会车间隔时间、同方向列车连发间隔时间、同方向列车不同时发到间隔时间和不同时到发间隔时间等几种，其值大小与车站信号和联锁设备类型，车站邻接区间行车闭塞方法，车站类型，接近车站线路的平、纵断面情况，机车类型，列车运行速度，列车重量和长度，车站办理作业时间等因素有关。
在编制新列车运行图之前，每个车站都应根据具体条件，计算确定各种车站间隔时间。
（1）相对方向列车不同时到达间隔时间（
）
单线区段，自某一方向的列车到达车站时起，至相对方向列车到达或通过该站时止的最小间隔时间，称为相对方向列车不同时到达间隔时间。
不同时到达间隔时间有前一列停车、后一列通过和两列均停车两种形式，如图12所示。
图12不同时到达间隔时间图
不同时到达间隔时间根据如下条件确定：
①只有在第一列车到达车站，并为对向列车准备好接车进路以后，才能给对向列车开放进站信号；
②进站信号开放时，对向列车头部在进站信号机外方所处的位置，应等于一个制动距离及司机确认信号显示时间内所通过的距离之和，如图13所示。
因此，不同时到达间隔时间由两部分组成：
第一部分为第一列车到达车站后，车站为对向列车准备接车进路、开放信号等作业时间
；第二部分为对向列车经过进站距离的时间
。
据此，不同时到达间隔时间计算公式为：
（min）
式中
—车站为对向列车准备进路、开放信号作业时间（min）；
—列车长度（m）；
—列车司机确认信号显示时间内列车运行距离（m）；
—列车制动距离或预告信号机至进站信号机距离（m）；
—进站信号机至车站中心位置的距离（m）；
—列车的平均进站速度（m/s）。
由于车站两端的
和
不同，因此每一车站必须对上、下行列车分别查定其不同时到达间隔时间。
车站办理必要作业所需时间，根据各站信联闭设备条件及其作业内容查定。
的数值一般为4～5min。
图13进站信号机开放时的列车位置与不同时到达间隔时间图
（2）相对方向列车会车间隔时间（
）
在单线区段，自某一方向的列车到达或通过车站时起，至由该站向同一区间发出另一对向列车时止的最小间隔时间，称为相对方向列车会车间隔时间。
会车间隔时间有前一列通过、后一列出发和前一列停车、后一列出发两种形式，如图14所示。
图14会车间隔时间图
会车间隔时间是车站为出发列车准备发车进路、办理闭塞、开放出站信号等作业时间，根据各站信联闭设备条件及其作业内容查定。
的数值一般为2～3min。
（3）同方向列车连发间隔时间（
）
在单线或双线区段，从列车到达或通过前方车站时起，至由车站向该区间再发出另一同方向列车时止的最小间隔时间，称为同方向列车连发间隔时间。
连发间隔时间有两种类型（后通型和后停型）、四种形式（如图15所示）。
类型
前行列车在前方站
后方站监督列车
通过
停车
后行列车
在后方站
第一类后通型
（a）
（b）
通过
第二类后停型
（c）
（d）
停车出发
区别：
前方站监督列车
通过
到达
图15连发间隔时间图
后行列车在后方站通过类型的连发间隔时间由两部分组成：
第一部分为后方站为后行列车准备接车进路、办理闭塞和开放信号等作业时间
；第二部分为后行列车通过后方站进站距离的时间
。
据此，连发间隔时间计算公式为：
（min）
式中
—后方站为后行通过列车准备接车进路、办理闭塞和开放信号等作业时间（min）。
后行列车在后方站停车类型的连发间隔时间是后方站为出发列车准备发车进路、办理闭塞和开放出站信号等作业时间。
通过对连发间隔时间组成内容的分析可以看出，第一种类型（后通型）连发间隔时间的组成内容与不同时到达间隔时间基本相同；第二种类型（后停型）连发间隔时间的组成内容则与会车间隔时间基本相同。
但必须注意，连发间隔时间是发生在前、后两个车站上，而不同时到达间隔时间和会车间隔时间是发生在同一个车站上。
6、列车运行图编制质量的检查
列车运行图全部编完后，必须对列车运行图编制质量进行全面检查。
检查的主要内容有：
（1）列车运行图上铺画的客货列车数，是否符合所规定的任务；
（2）列车运行线的铺画是否符合规定的各项时间标准，列车的会让是否合理，在中间站停车会让的列车数是否超过各该站现有的到发线数；
（3）摘挂列车的铺画是否满足区段管内货物列车铺画方案的要求；
（4）机车乘务组连续工作时间和机车在自外段所在站的停留时间是否符合规定的时间标准；
（5）在列车运行图上预留的施工“空隙”是否满足施工需要；
（6）局间分界站列车衔接是否合适，一昼夜内各阶段列车到发密度是否大体均衡。
本课程设计中可以着重从以下方面检查运行图：
是否超劳，车站间隔时间、停站时间、机车交路时间、区间运行时分等是否满足要求，全图铺画均衡性，标点位置是否合适等。
7、列车运行图指标
通过检查，确认运行图完全满足规定的要求后，还应计算列车运行图指标。
列车运行图指标包括数量指标和质量指标，由各铁路局计算，报铁道部汇总。
本课程设计要求计算以下质量指标：
（1）货物列车的平均技术速度（
），计算公式为：
（km/h）
式中
——各区段旅客列车或货物列车走行公里的总和；
——各区段旅客列车或货物列车运行时间总和，包括运行时分和起停车附加时分。
（2）货物列车平均旅行速度（
），计算公式各为：
（km/h）
式中
——各区段货物列车走行公里的总和；
——各区段货物列车旅行时间的总和，包括列车运行时间和中间站的停站时间。
（3）速度系数
（4）机车使用台数（M）、机车周转时间（
）和机车日车公里（
），是反映机车运用的主要质量指标，可分按如下公式计算：
式中
——一昼夜内使用机车台数（根据机车周转图确定）；
——一昼夜内向各区段供应的机车台次；
、
——各为列车运行图规定的单机走行公里和双机牵引公里。
其中本课程设计中指标
（1），
（2），（3）需要分上下行分别计算。
附件1：
客、货列车区间运行时分标尺
上行
站
名
下行
旅客列车
货物列车
货物列车
旅客列车
停
停
停
通
通
停
通
通
停
停
停
通
通
停
通
通
通
通
通
停
停
通
停
停
通
通
通
停
停
通
停
停
成市
西口
二郎
棉阳
司马
龙凤
三河
中坝
共平
双河
包恩
小溪
和巴
/
/
15
16
/
/
12
13
11
12
13
14
9
10
10
11
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