（交通运输规划与管理专业论文）青藏铁路客货列车开行方案及相关问题研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第l 页 摘要 青藏铁路自青海省省会西宁至西藏自治区首府拉萨，是世界上海拔最高、 线路最长的高原铁路。它的修建对完善西部铁路路网结构，促进两省区经济 发展，增强民族团结，巩固国防都具有重要意义。 青藏铁路不仅海拔较高，而且沿线自然环境极其艰苦，地质构造十分复 杂，气候条件也极端恶劣，加之该线初期客货运量不大且货流以下行方向为 主，这就给客货运输组织工作造成很大困难。针对该问题，论文的主要研究 工作包括以下几方面： 1 格尔木至拉萨段( 简称格拉段) 的开通试运营，对客流产生极大吸引 力。以客运现状分析为基础，对其客流吸引程度进行研究，并运用灰色模型 预测客运量；应用层次分析法对进藏社会运量按交通方式进行分配，确定区 段客流密度；根据旅客列车的实际编组情况，计算列车的开行对数，设计出 客车开行方案，为今后铁路进入正式运营提供参考。此外，对季节性旅客列 车开行方案也作了简单的探讨。 2 提出旅客列车在西宁站组织换乘的基础上，结合同余理论，运用代数 方法对其合理开车范围进行研究，同时引入合理接续条件的概念，以此展开 对多列接续旅客列车合理开车范围问题的研究，并建立其通用的算法模型。 3 以格拉段开通试运营为条件，对货物运输现状进行分析，针对目前存 在问题，研究高原条件下的车流组织原则。 4 分析沿线货流、货源情况，结合货运量预测结果，研究各区间车流量 及区段管内行车量，以此设计出货物列车开行方案，并对其货运能力进行了 简要分析。针对未来可能出现的能力紧张状况，简单的探讨了一下加强通过 能力的措施。 关键词青藏铁路；开行方案；旅客列车合理开车范围；接续条件；车流组织 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s t r a c t q i n g h a i - t i b e tr a i l w a yi sf r o mx i n i n gt op r o v i n c i a lc a p i m ll h a s a o ft i b e t ，s o f a r , i ti st h eh i g h e s ta n dt h el o n g e s tp l a t e a ur a i l w a yi nt h ew o r l d i t sc o n s t r u c t i o n i s v e r yi m p o r t a n t t ot h ep e r f e c t i o no ft h ew e s tr a i l w a yn e t w o r k , t ot h e i m p r o v e m e n t o ft h ee c o n o m i c d e v e l o p m e n t o ft h et w od i s t r i c t s ，t ot h e h a r m o n i z a t i o no ft h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h eh a nn a t i o n a l i t ya n dt h em i n o r i t y n a t i o n a l i t i e sa n dt h es t a b i l i z a t i o no ft h en a t i o n a ld e f e n s eo ft h es o u t h w e s tp a r ta s w e l la st h ee n t i r ec o u n t r y q i n g h a i - t i b e tr a i l w a yn o to n l yh a st h eh i g h e ra l t i t u d e ，b u ta l s ot h en a t u r a l e n v i r o n m e n ti se x t r e m e l ya r d u o u sa l o n gt h el i n e ，t h eg e o l o g j l c a ls t r u c t u r ei s c o m p l i c a t e de x t r e m e l y , t h ew e a t h e rc o n d i t i o ni sv e r ya b o m i n a b l e ，t o g e t h e rw i t h t h ef r e i g h tv o l u m ei ss m a l la n dt h ef o l l o w i n gi st h em a i na c ta tf i r s t ，s o ，i tc a u s e d al o to fd i f f i c u l t i e st ot h et r a n s p o r t a t i o no r g a n i z a t i o n a i ma tt h a t ，t h er e s e a r c ho f t h i sp a p e ri n c l u d e st h ef o l l o w i n ga r e a s ： 1 g e - l as e g m e n to fq i n g h a i - t i b e tr a i l w a ya t t r a c t st h ep a s s e n g e rf l o w e x t r e m e l ya f t e ro p e r a t i n g b a s e do nt h ea n a l y s i s o ft h es t a t u so fe x i s t i n g o p e r a t i o no ft h er a i l w a y , t h i sp a p e rr e s e a r c h e st h ed e g r e eo ft h ea t t r a c t i o nt ot h e p a s s e n g e rf l o w , a n df o r e c a s t st h ep a s s e n g e rf l o ww i t ht h eg r e ym o d e l ；i nt h i s p a p e r , a h p ( t h ea n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s ) m e t h o da l s ob eu s e dt od i s t r i b u t e t h es o c i a lp a s s e n g e rc a p a c i t yb yt r a n s p o r tm o d e ，t h e n ，c o n f i n n st h ed e n s i t yo f p a s s e n g e rf l o wo ft h ez o n e ；a c c o r d i n gt ot h ep r a c t i c a lm a r s h a l l i n go ft h e p a s s e n g e rt r a i ni nq i n g h a i t i b e tr a i l w a y ，i tc a l c u l a t e st h eo p e r a t i n gl o g a r i t h mo f t h ep a s s e n g e r , a n dt h e n , d e v i s e st h ep a s s e n g e rt r a i no p e r a t i o n ，a n do f f e r s r e f e r e n c ef o rt h ef u t u r eo p e r a t i n g m o r e o v e r ，t h i sp a p e ra l s oa n a l y s e st h es e a s o n a l p a s s e n g e rt r a i no p e r a t i o nb r i e f l y 2 b a s e do nt r a n s f e r r i n gp a s s e n g e r sa tx i n i n gs t a t i o n ，i ta s s o c i a t e sw i t h c o n g r u e n c et h e o r y , d o e sr e s e a r c ht or e a s o n a b l ed e p a r t u r et i m er a n g eo fp a s s e n g e r t r a i n s ，m e a n w h i l e ，i n t r o d u c e st h ec o n c e p t i o no fr e a s o n a b l ef o l l o w i n gc o n d i t i o n ， a n db u i l d st h ea l g o r i t h mm o d e lo fr e a s o n a b l ed e p a r t u r et i m er a n g eo ff o l l o w i n g p a s s e n g e rt r a i n s 3 b a s e do nt h eo p e r a t i n go fq i n g h a i - t i b e tr a i l w a y , t h ep a p e ra n a l y s e st h e s t a t u so ft h ef r e i g h tt r a n s p o r t a t i o n ，i nl i g h to ft h ep r e s e n tp r o b l e m ，i tr e s e a r c h e s 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 ii 页 t h ep r i n c i p l eo ft h ef r e i g h tf l o wo r g a n i z a t i o ni np l a t e a u 4 a n a l y s e st h es t a t u so ft h ef r e i g h tf l o wa n dm e r c h a n d i s er e s o u r c e sa l o n g t h el i n e ，t h e ni n t e g r a t e sw i t ht h ep r e d i c t e dv a l u eo ft h ef r e i g h tv o l u m e ，a n d r e s e a r c h e st h ew a g o nf l o wo fe v e r ys e c t i o na n dt h en u m b e ro ft h e1 0 c a lf r e i g h t t r a i n so fz o n e s ，a n dt h e n ，i td e v i s e st h ef r e i g h tt r a i no p e r a t i o n ，a n da n a l y s e st h e c a p a c i t yo ff r e i g h tt r a n s p o r t a t i o n a c c o r d i n gt ot h er e l a t i v es t r e s sc a p a c i t yo f g e - l as e g m e n tm a y b ei nt h ef u t u r e ，t h i sp a p e re x t r a c t sc o n c r e t em e a s u r e sf o r e n h a n c i n gt h et h r o u g h p u tc a p a c i t y k e y w o r d sq i n g h a i t i b e tr a i l w a y ；t r a i no p e r a t i o n ；r e a s o n a b l ed e p a r t u r et i m e r a n g eo fp a s s e n g e rt r a i n s ；f o l l o w i n gc o n d i t i o n ；w a g o nf l o wo r g a n i z a t i o n 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查 阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位 论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密囱，使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“4 ”) 学位论文作者躲力磷 日期：力旬年7 月冶日 指导教师繇髟也 日期：2 删夕年，月彳日 西南交通大学 学位论文创新性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作 所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体， 均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本学位论文的主要创新点如下： 青藏铁路是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路，基于这种特殊的地 域环境，在组织旅客列车开行时，应使其在客流较大的车站上的到发时刻尽 量趋近合理，因此，本论文把前人的研究成果首次运用到该线的实际运输当 中，对其合理开车范围进行了具体的研究，并以此为基础，创新性的建立了 多列接续旅客列车合理开车范围的算法模型，并结合青藏铁路的具体运营情 况，验证了该算法的合理性，具有一定的实用价值。 学位论文储签名。菇庄华 日期：加0 年2 。- 月艿日 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第1 章绪论 青藏高原是亚洲的腹地，是地球上最年轻最高峻的一片高原大陆，千百 年来，巍峨的高山一直将这片土地与内陆隔绝起来，通往西藏的古道就一直 困顿在历史的风雪线上。穿越唐古拉山口和横断山脉的马帮、驮队始终通过 “唐蓍古道”和“茶马古道”沟通着高原与内陆的联系，但是，翻越雪山进 出西藏的道路毕竟是一条无比艰险的“天路”，直到2 0 世纪5 0 年代青藏、川 藏公路的建设通车，这种状况才得以改善。 西藏自治区位于我国西南边疆，面积1 2 2 8 4 k m 2 ，占国土面积的1 8 。经 过解放后5 0 年的建设，尤其是改革开放后，在全国及十多个省市的对口支援 下，其面貌发生了翻天覆地的变化。青藏公路、川藏公路、中尼公路、格拉 输油管线、兰西拉光缆以及民航运输均以其首府拉萨为起讫点，形成了综合 的立体交通运输体系。 尽管进出藏有多种交通方式，但仍制约着该地区及青海省的经济发展。 就公路而言，仅青藏公路路况稍好，承担着8 5 的进藏物资和9 0 的出藏物 资以及9 0 的进出藏人员的运输任务，但其安全性、经济性以及舒适性较差； 航空方面，由于经营该航线的航空公司较少，加上气候和地理环境的制约， 仅有北京、上海、广州、成都、重庆、西安、西宁等7 城市开通了直飞拉萨 的国内航班和拉萨至加德满都的国际航班，受航空运输本身高运价的制约， 注定其在短期内不可能担负起主要的客货运输任务。因此，要进一步加强该 地区与内地省市的交流合作，就需要建设一条快捷、经济而且能全天候服务 的运输通道，即作为实施西部大开发战略的标志性工程青藏铁路的建设。 现今，建设者已经克服多年冻土、高寒缺氧和生态脆弱的世界性难题，高质 量、高标准的完成了建设任务，使青藏铁路顺利通车，把西藏与内地紧紧联 系在一起，填补了西藏没有铁路的空白。 1 1 青藏铁路概况 青藏铁路是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路，沿线高寒缺氧，地 质复杂，冻土广布，工程十分艰巨。修建这样一条铁路，不仅是对我国综合 实力和科技实力的检验，也是对人类自身极限的挑战。经过5 年的紧张建设， 这条穿越青藏高原的铁路已经顺利进入试运营阶段。 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 1 1 1 青藏铁路简介 青藏铁路自青海省省会西宁市至西藏自治区首府拉萨市，途经青藏两省 区的1 7 个市、县、区，全长l9 5 6 k m 。其中一期工程西宁至格尔木段( 以下 称西格段) 全长8 1 4 k i n ，于1 9 7 9 年建成，并于1 9 8 4 年交付兰州铁路局运营， 新开工修建的青藏铁路格拉段位于青藏高原腹地，跨越青海、西藏两省区， 地处北纬2 9 3 0 ，3 6 。2 5 、东经9 0 4 3 0 9 4 。5 5 ，之间。线路东起青海省西部重 镇格尔木市，基 本沿青藏公路南 行，途经纳赤台、 五道梁、沱沱河 沿、雁石坪，翻 越唐古拉山进入 西藏自治区境内 后，经安多、那 曲、当雄、羊八 井至西藏自治区 首府拉萨市，全 长11 4 2 k m ，其 中新建铁路f 南 山口至拉萨1 1l l o k m ，格尔木 至南山口3 2 k m 为既有线。 图1 - 1 青藏铁路格拉段示意图 格拉段沿线有三大特点：一是高原，线路主要位于青藏高原的高平原地 区，线路在海拔40 0 0 m 以上地段9 6 5 k m ，占线路全长的8 4 ，其中翻越唐 古拉山垭口，线路最高处海拔50 7 2 m ，为世界铁路海拔最高点；二是多年冻 土，经过连续多年冻土地段超过5 5 0 k m ，占线路全长的4 8 ，全线桥隧总长 占线路全长3 5 ，其中最长的羊八井隧道长l7 2 0 k i n ；三是地质条件复杂， 经过九度地震烈度区2 1 6 k m ，沿线高寒缺氧，生态环境脆弱，地壳运动活跃。 格拉段自2 0 0 1 年6 月2 9 日开工以来，经过铁路建设者们日夜的艰苦奋 战，于2 0 0 5 年l o 月1 2 日全线铺通，并于2 0 0 6 年7 月1 日进入全线试运营， 并创造了冻土地段l o o k m h ，非冻土区1 2 0 k m h 的世界高原铁路最高时速。 它的建成，使拉萨市的交通运输面貌大为改观，形成了以铁路运输为主，公 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 路、民航和管道相互交错衔接的综合运输网络体系。 青藏铁路是我国“八纵八横”铁路通道中京兰通道( 北京呼和浩特 兰州拉萨) 的重要组成部分，也是青、藏两省区铁路运输的唯一通道。为 满足格拉段在试运营后客货运量不断增长的需求，西格段增建了二线应急工 程。该工程全线长4 8 0 6 k m ，设计时速为1 6 0 k i n ，预留2 0 0 k i n 。线路进入柴 达木盆地后跨峻岭、穿盐湖、过沙漠，地质构造复杂，多为湿陷性黄土、盐 渍土。冻土层段长，地下水丰富，施工难度大。工程自2 0 0 5 年1 0 月初开工 建设，在高原缺氧、严寒、施工条件艰苦等条件下，经过近百万铁路建设者 夜以继日的奋力拼搏，于2 0 0 6 年6 月顺利达标开通，实现了高质量、高速度、 高效益。这对缓解青、藏两省区尤其是柴达木地区物资外运困难，推动西部 资源开发，繁荣民族地区经济，促进民族团结都有着十分重要的战略意义。 1 1 2 青藏铁路修建的意义和作用 西藏地处我国西南边陲的青藏高原，平均海拔40 0 0 m 以上，有“世界屋 脊”和“地球第三极”之称。格拉段的建设是西部大开发的标志性工程，其 走向自北向南，纵贯青藏两省区，跨越青藏高原，是进出藏的主要通道，是 沟通西藏与内地联系的重要纽带。它的修建，填补了我国路网空白，为最终 形成西藏区域铁路网奠定基础，同时，对完善西藏交通运输体系、强化进出 藏通道，促进社会经济持续发展，增强民族团结，巩固西南边防、维护国家 整体利益，实施西部大开发战略均具有重要的政治、军事、经济和路网意义。 1 西藏地处祖国西南边陲，与印度、尼泊尔、不丹、锡金、缅甸、克什 米尔等国家和地区接壤，边境线达38 0 0 k m 以上，是连接南亚次大陆的重要 f - j p ，长期以来一直是国际反华势力企图分化中国的突破口，同时也是与达 赖民族分裂集团和国际反华势力作坚决斗争的前沿阵地。西藏局势的稳定和 边防的巩固直接关系到国家的稳定与安全，进藏铁路的建设可以为维护国家 安全提供高强度、快速度的运输支持，这必将对达赖集团分裂活动起到巨大 震慑作用、为西藏的稳定和巩固国防提供强有力保障。 2 极大加强国内其他广大地区与西藏的联系，促进藏族与其他各民族的 物质和文化交流，增强了民族团结。 3 为青海5 4 3 万各族人民脱贫致富和现代化建设打下了坚实的基础，也 为西藏的开发发挥了重要作用。现在进藏物资的8 5 以上都要通过格尔木来 转运，续建的青藏铁路，极大地提高了综合运输能力，从根本上改善两省区 的交通条件和投资环境。同时，也改变了目前西藏不合理的能源结构，从根 本上保护了青藏高原的生态环境。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 4 为青、藏两省区经济发展提供更广阔的空间，使其优势资源得以更充 分发展。与此同时，无论是国家巨额的投资，还是建设铁路所需的大量人力、 物力，都将直接拉动两省区的经济发展，并促进其产业结构的合理调整，加 快城镇化、工业化和现代化的进程，实现经济的“跨越式”发展。 5 加速新的陆路通道的形成。青藏铁路使西藏首府拉萨与全国各省区铁 路连为一体。这样，西藏不仅可以通过青藏线、兰青线、陇海线等与祖国内 地铁路联网，而且还可通过聂拉木口岸和亚东口岸通往尼泊尔、锡金、不丹 和印度等国，形成通向东南亚、南亚的又一通道，这对促进西藏地区乃至西 北几省区对外开放，发展边贸，繁荣市场，振兴经济等都起到重要作用。 6 对开发青、藏两省区丰富的旅游资源，促进两省区经济可持续发展起 到极大的推动作用。青藏铁路沿线的旅游资源是世界独一无二的，1 9 9 1 年至 1 9 9 8 年，进藏旅游的客运量增长率平均高达1 8 7 ，而且仍在高速增长之中， 但落后的交通状况严重制约了旅游业的进一步发展。铁路的修建，必将吸引 越来越多的海内外游客，促进两省区的旅游事业飞速发展，使之成长为新的 经济增长点，并有可能成为两省区国民经济的支柱产业之一。 7 完善了路网布局，并一举实现西藏自治区的立体化交通。目前青藏铁 路纵贯青、藏两省区，是沟通西藏、青海与内地联系的具有战略意义的通道， 也是西部腹地路网骨架的重要组成部分，更是今后建设区域路网的骨干铁路。 1 2 本文研究意义 修建青藏铁路是党中央、国务院在进入新世纪之际做出的重大战略决策， 是国家“十五”计划四大标志性工程之一，是西部大开发重点工程之首。它 的修建，结束西藏不通铁路的历史，将进一步改善青藏高原的交通条件和投 资环境，促进西藏的资源开发和经济快速发展。对加强内地与西藏的联系， 促进藏族与各民族的文化交流，增进民族团结，造福沿线人民，发挥着重要 作用。因此，青藏铁路是联系西藏与内地省区的一条纽带，它的畅通与否将 直接影响到祖国西南边疆的安定和巩固，影响到西藏地区的经济发展、资源 开发和民族团结。 西藏以其古老的藏民族文化和极富神秘色彩的宗教文化，吸引着来自世 界各地的游客，圣城拉萨更是以其独具魅力的名胜古迹闻名遐迩，如著名的 布达拉宫、大昭寺、小昭寺等众多的藏传佛教及一批具有浓郁民族特色的寺 庙、温泉、草原风光等旅游景点。目前旅游业已成为拉萨的主要产业之一， 成为拉萨经济发展新的增长点，青藏铁路的开通，必将极大地促进拉萨旅游 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 事业的快速发展，并逐渐成长为全区的支柱产业。 青藏铁路是连接西藏的骨干线路，承担着主要物资和大部分旅客的进、 出藏任务。拉萨站是青藏铁路下行方向的终点站，也是全线最大的一个客货 综合运输站，承担着西藏地区主要客货的集散任务。2 0 0 6 年3 月，十届全国 人大四次会议通过的“十一五”规划在铁路重点建设项目中规划了“青藏铁 路延伸线”，相信不久青藏铁路就会从拉萨向林芝和日喀则，以及中国与尼泊 尔的边境( 亚东口岸) 延伸，全区将形成“y ”字型的区域铁路网。不仅西 藏境内的铁路网将进一步延展、完善，青藏8 0 0 万人民打造“青藏高原经济 带”的美梦将变成现实，也将使中国的目光扩展向更远的南亚贸易通道。届 时，青藏铁路的主干作用就更显举足轻重了。 基于以上分析，青藏铁路在客货运输方面扮演了不可替代的角色，成为 大宗货物和中长距离旅客运输的主要交通方式。然而，究竟采用一种什么样 的客货列车开行方案以及何种运输组织方式，将会从很大程度上对该线的运 输能力产生影响，甚至会影响到整个区域经济的发展步伐。因此，本论文以 格拉段开通试运营为研究基础，通过对现阶段客货运量的变化分析，试图结 合青藏铁路沿线的环境特点，来设计出一种更为贴和实际的客货列车开行方 案，以期解决其实际的运输问题，并为世界其他国家的高原冻土区铁路以及 青藏铁路延伸线建成后的运营管理提供理论依据和试验平台。 。 另外，青藏铁路是一条公益性铁路，是一条国防线，其政治意义远大于 经济效益。据有关部门所做的经济评估报告，该线近期将一直处于亏损状态， 国家需用财政补贴来维持它的正常运营。因此，从合理利用设备、提高运输 效率的角度出发，本文的研究工作就更具有现实意义。 1 3 国内外研究现状 青藏铁路是一条非常典型的高原、高寒铁路，沿线自然条件恶劣，气候 复杂多变，多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱是困绕着该线建设施工和运营管 理的主要问题，同时还伴随着其他的特殊灾害情况。 由于青藏高原地域的特殊性，使得国外其他国家在铁路建设中很难遇到 同样的难题，更多的则是针对高原冻土区铁路的研究。 世界上在多年冻土区修筑铁路已有百年以上的历史。俄罗斯早在1 8 9 5 年就开始修建第一条西伯利亚大铁路( 后贝加尔铁路) ，它是世界上最长的连 贯铁路，线路全长94 4 6 k m ，从莫斯科到符拉迪沃斯托克( 海参崴) ，此线跨 越多年冻土区22 0 0 k m 以上。2 0 世纪7 0 年代末，俄罗斯又开始修建第二条 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 西伯利亚大铁路( 贝阿铁路) ，该线全长35 0 0 1 a n ，通过多年冻土25 0 0 k i n 。 近期建设的别尔卡基特一托莫特一雅库茨克铁路全长8 1 8 k i n ，几乎全部位于 多年冻土区。目前，在俄罗斯位于多年冻土区l8 0 0 k i n 以上的铁路干线有七 条，穿越西伯利亚冻土区的铁路有70 0 0 k m ，全国通过多年冻土区的铁路有 1 50 0 0 k m 。如今第一条西伯利亚大铁路运行历史已有一百多年，该线主要运 输组织方式采用直通列车的运输模式【2 】，充分发挥其运行速度相对较高、在 线停滞时间相对较短的优点，既提高了行车安全性，也提高了运输效率。 美国于1 9 0 4 年在阿拉斯加南部的苏厄德至中部的费尔班克斯多年冻土 区，也修建了一条长7 5 6 k m 的阿拉斯加铁路，通过多年冻土3 7 8 k m 。这条铁 路自竣工通车以来，线路时常有病害发生，但总的来讲，- 并没有严重影响到 线路的运营，因而其运输模式也是比较成功的。 另外一个冻土铁路比较多的国家就是加拿大。它位于北半球的高纬度地 带，约有1 5 的领土位于北极圈内，将近有一半面积的国土为冻土。该国有 5 条铁路建在多年冻土地区，里程约为20 0 0 k m 。其中最早的哈德逊湾铁路 建于1 9 1 0 年，全长8 2 0 k i n ，穿越多年冻土6 1 l k m 。在运营管理上，他们也同 样是从减少线路病害和优化运输组织着手，已成功运行了很多年。 我国多年冻土地区的铁路主要分布在大、小兴安岭地区，其中干线有牙 林线和嫩林线两条，穿越多年冻土8 0 0 k m 左右；另外，西北地区有两条铁路 也遇到多年冻土：其一是青海海西热水煤矿专用线，其二是穿越天山的南疆 铁路。这些铁路也是按照快速通过、减少停留的理念进行运输组织工作的， 并都在顺利运营，发挥着各自的作用。 世界多年冻土区铁路的通病是行车速度低、病害率高。就俄罗斯而言， 有些线路病害率高达2 7 4 5 ，行车时速仅有6 0 7 0 k m ，甚至更低。从运 营上来讲，减少线路病害，提高行车速度会从很大程度上缩短列车的在线运 行时间，从而提高列车的安全性和正点率，同时也减少频繁的维修施工对运 输组织工作带来的不利影响。青藏铁路和国外铁路不同的地方是前者处于中 纬度冻土地带，不像俄罗斯和北美是高纬度的冻土，所以它的不稳定性特征 更加显著，虽然在建设上采取“以桥代路”及其他一些降温措施，减少了列 车运行对冻土地段的影响，但其运输组织方式仍会比国外复杂。国内外冻土 区铁路运营管理相对比较成功的经验，可以为研究适合青藏铁路沿线环境特 点的运输组织方案提供借鉴，反过来对青藏铁路运输组织方案的研究也可为 日后其他国家高原铁路的建设和运营管理提供宝贵经验。 文献【1 5 】、【3 5 和1 4 6 1 对青藏铁路客货列车的运输组织方式及列车开行方 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 案做了较细致的研究，但由于当时的研究工作是建立在铁路未开通的基础上， 所以随着开通运营后列车运行条件和定员以及牵引质量的变化，这些研究结 论势必会与实际产生偏差。就现阶段的研究而言，在运输组织上比较有指导 意义的就是提出使列车快速通过高原，并使旅客列车尽量白天通过格拉段的 建议，如此，旅客既能欣赏到格拉段沿线自然风光，也使得车站工作人员能 在白天更利于组织运输工作。因此，在后续研究当中，将会结合试运营阶段 的实际，来研究更加适合其运行环境的客货列车开行方案和运输组织方式。 1 4 主要研究内容 基于上述对青藏铁路地理位置以及沿线环境的介绍，分析了该线对青、 藏两省区乃至整个西部地区经济发展的巨大推动作用，突显出它在实施西部 大开发战略中举足轻重的地位。考虑到受沿线高寒缺氧，地质条件复杂，生 态植被脆弱等客观因素的制约，加上国内外同类型铁路在运输组织管理上可 借鉴经验不多的事实，在青藏铁路试运营的基础上，对青藏铁路客货列车开 行方案及相关问题进行深入研究是十分紧迫和必要的。 本文的研究内容主要包含以下几个方面： 1 根据青藏铁路有关建设标准，对格拉段沿线车站分布状况以及车站作 业性质作简要介绍，并在充分考虑客货运输特点和沿线自然环境的基础上， 对该线的技术装备类型进行分析研究。 2 分析青藏铁路客运现状，研究格拉段的开通对客流的吸引程度，并通 过建立交通行为模型，运用模糊综合评判方法解决进藏交通方式的优选问题， 以及各种交通方式在客运市场中的占有份额问题。 3 分析青藏铁路沿线的客流构成情况，运用灰色系统理论，通过建立灰 色g m ( 1 ，1 ) 模型对近期客运量进行预测，并在确定区段客流密度的基础上计 算旅客列车开行对数。结合客流性质，从理论上研究、设计青藏铁路的旅客 列车开行方案。 4 运用同余理论，通过代数方法对旅客列车的合理开车范围进行研究。 主要解决运行于青藏铁路上的旅客列车，在各主要车站到发时刻的确定问题。 推导多列接续旅客列车合理开车范围的算法模型，研究适合青藏铁路行车条 件的旅客列车合理开车范围。 5 分析沿线货流、货源情况，确定预测年度的货运量，研究青藏铁路在 恶劣条件下车流组织的相关原则，从理论层面研究适合格拉段的货物列车开 行方案，并对线路能力进行分析，提出一些简单的加强能力的措施。 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 第2 章青藏铁路主要技术标准 铁路主要技术标准是指对铁路运输能力、工程造价、运营质量以及选定 其他有关技术条件有显著影响的基本标准和设备类型。线规中明确规定下 列内容为各级铁路的主要技术标准：正线数目、限制坡度、最小曲线半径、 车站分布、到发线有效长度、牵引种类、机车类型、机车交路、闭塞类型3 1 。 其中前五项属于工程标准，后四项属于技术装备类型。青藏铁路位于高海拔 地区，沿线自然条件和地质条件相对较差，施工难度较高，因此，其主要技 术标准也会与内地同等级的其他铁路有所差别。 2 1 车站分布概况 青藏铁路沿线环境恶劣，生活条件极其艰苦。因此，为尽量减少高原职 工人数，降低铁路运营对冻土地带的影响，保护高原生态环境，同时又能保 证一定的铁路输送能力，青藏铁路采用了大量先进设备，实行自动远程控制， 并且在保证铁路行车安全的前提下，作到设备的免维修或者少维修，不少车 站还实行无人职守作业，可以说青藏铁路是国内科技含量最高的一条铁路。 依据文献【4 】，青藏铁路格拉段共分布车站5 7 处，近远期共分设车站3 2 处，预留车站2 5 处，格拉段主要车站的分布情况如图2 1 所示。其中：格尔 木为既有区段站、南山口为既有中间站，新建拉萨客运站、拉萨西货运站， 以及不冻泉、沱沱河、安多、那曲、当雄、羊八井、马乡、纳赤台、望昆、 五道梁、雁石坪、布强格、古露中间站( 1 3 处) 和甘隆、小南川、玉珠峰、 楚玛尔河、秀水河、江克栋、日阿尺曲、通天河、唐古拉、扎加藏布、联通 河、嘎恰、妥如、乌玛塘、达琼果会让站( 1 5 处) ；昆仑桥、昆仑山、清水 湖、可可西里、曲吾、风火山、乌丽、开心岭、塘岗、布玛德、唐古拉北、 唐古拉南、托居、错那湖、底吾玛、岗秀、罗玛、桑雄、桑列、龙仁、宁中、 羊八林、昂嘎为预留会让站，格尔木南、古荣为预留中间站。 格拉段沿途有很多预留车站，是为以后提高线路能力以及其他用途而预 设的，其具体分布及近远期开关站情况见表2 1 。 青藏铁路沿线是一条世界上自然风光最壮观、文化最神秘的顶级旅游带， 沿途经过塔尔寺、日月山、青海湖、鸟岛、察尔汗盐湖、昆仑山、瑶池、可 可西里保护区、三江源保护区、唐古拉山口、羌塘草原、安多神湖、卓玛圣 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 谷、纳木错、羊八井、布达拉宫等中国乃至世界知名的景区景点。江河、雪 山、草原、冰峰、湖泊、森林、野生动物遍布，康巴歌舞比比皆是，几乎囊 括了青藏高 原各种自然 地理地貌和 千年唐蕃古 道文化的精 髓。青藏铁 路串联着青 海湖、可可 西里、纳木 错、布达拉 富等9 处世 界级的旅游 资源，塔尔 寺、拉萨古 城、八廓街 等2 3 处国 家级旅游景 观，以及1 0 处国家级自 然保护区、 1 9 3 处普通 级旅游资 源。而青藏 铁路本身也 是一道亮丽 的风景线， 为充分开发 沿线的旅游 资源，为日 后旅游列车图2 - 1 格拉段沿途主要车站分布情况示意图 的开行打好基础，沿线位于主要风景区的车站都设置了景观台，供游客观光 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 l格尔木 2 格尔木南 3南山口 4甘隆 5 昆仑桥 6纳赤台 7小南川 8 玉珠峰 9望昆 l o昆仑山 l l 不冻泉 1 2 清水湖 1 3 楚玛尔河 1 4 可可西里 1 5 五道梁 1 6 曲吾 1 7 秀水河 1 8风火山 2 0 江克栋 1 9 日阿尺曲 2 1乌丽 2 2 沱沱河 2 3 开心岭 2 4 通天河 2 5塘岗 2 6 雁石坪 2 7 布玛德 2 8布强格 2 9 唐古拉北 既有区段站 预留中间站 既有中问站 会让站 3 0 唐古拉 3 1 唐古拉南 3 2 扎加藏布 3 3托居 预留会让站3 4 安多 中间站3 5 措那湖 会让站3 6 联通河 会让站 3 7 底吾玛 中间站3 8 嘎恰 预留会让站3 9岗秀 中间站 4 0那曲 预留会让站4 l罗玛 会让站4 2 妥如 预留会让站4 3 桑雄 中间站4 4 古露 预留会让站4 5 桑列 中间站4 6 乌玛塘 预留会让站4 7龙仁 会让站4 8当雄 会让站 4 9宁中 预留会让站5 0 达琼果 中间站 5 1 羊八林 预留会让站5 2 羊八井 会让站5 3 昂嘎 预留会让站5 4 马乡 中间站5 5 古荣 预留会让站5 6 拉萨西 中间站 5 7拉萨 预留会让站 开开会让站 关关预留会让站 开开会让站 关关预留会让站 开开中间站 关关预留会让站 开开 会让站 关关预留会让站 开开中间站 关关预留会让站 开开 中间站 关关预留会让站 开开 会让站 关关预留会让站 开开中间站 关关预留会让站 开开会让站 关关预留会让站 开开中间站 关关预留会让站 开开会让站 关关预留会让站 开开中间站 关关预留会让站 开开中间站 关关预留中间站 开开货运站 开开客运站 开关开开关开开开开关开关开开关开开开开关 开关开关开关开关开开关开关开关开关开关开关开关开关开关开开关开关开关开关开关 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 之用。同时还设置了大量的无人职守车站( 见表2 2 ) ，最大限度的减少了在 高海拔地区作业的职工数量。 表2 2 格拉段主要车站海拔及人员职守情况表 2 2 主要客货作业站 西格段为既有铁路，已成功运营了多年，其主要客货作业站仍维持现状， 这里主要探讨新建铁路格拉段的车站作业性质。 格拉段沿途环境恶劣，人烟稀少，大多数的客流主要集中在中间的几个 车站上。因此，为提高旅客列车的旅行速度，合理利用资源，保证旅客列车 以较短的时间通过高原，沿途只在部分有较稳定客流的车站上才办理客运业 务，其它作为预留车站，待日后有较多的客运需求时再予以开通。目前格拉 段办理客运业务的车站主要有：格尔木、沱沱河、安多、那曲、当雄、拉萨 等6 处，如表2 3 所示。 青藏铁路开通运营初期将面临货运量小、进出藏货运不平衡、运输距离 长、货物附加值低等难题，并且格拉段下行方向为重车方向，主要为内地的 西南交通大学硕士研究生学位论文第12 页 进藏物资运输。因此，目前货运作业主要集中在格尔木、南山口、安多、那 曲、当雄、拉萨西等6 处车站办理，具体见表2 - 3 。 表2 3 格拉段各主要客货作业车站情况表 2 3 车站作业 车站既是办理客、货运输的基地，又是铁路系统的一个基层生产单位， 在车站上，除办理旅客和货物运输的各项作业以外，还办理和列车运行有关 的各项工作，即车站技术作业。 车站办理的作业主要包括客运作业、货运作业和行车技术作业，此外， 还办理与列车运行有关的交会和越行( 避让) 等各项作业。 格拉段沿线中间站客流量不大，进、出藏客流多集中在终点站拉萨和起 始站格尔木及其以远的车站，中途只有那曲车站的旅客乘降人数稍大。因此， 沿线中间站和区段站的客运作业基本相同。概括起来这些车站的客运作业主 要包括客票的发售，旅客乘降，行包的承运、装卸、中转、保管和交付，以 及旅客的文化和生活服务等。 由于货流密度不大，沿线中问站和区段站的货运作业也很相似，只是在 装卸量以及货运设备上有所差别。其货运作业主要是办理货物的承运、装车、 卸车、保管和交付，零担货物的中转，货运票据的编制与处理等。 行车技术作业主要是办理列车的接发作业、到达技术作业和出发技术作 业，列车的解体编组作业，车辆的摘挂和取送作业等，而这些主要集中在沿 线的中间站和区段站上办理。 西南交通大学硕士研究生学位论文第13 页 2 3 1 中间站的作业 中间站是为沿线城乡人民及工农业生产服务，提高区段通过能力，保证 行车安全而设的车站。铁路线路上每天运行大量的列车，但这些列车绝大多 数在中间站通过，或者只进行交会或避让，因此，中间站办理的技术作业主 要是接发列车作业和摘挂列车摘挂车辆的技术作业。少数中间站也办理始发 列车和终到列车的技术作1 1 k 5 , 7 9 1 。 1 接发列车工作 青藏铁路采用的是i t c s 信号系统和c t c 行车指挥系统，在办理闭塞和 接发车预告、准备进路以及开放信号等接发车程序时就会变得比较简单，但 仍要严格按照铁路技术管理规程( 简称技规) 中有关规定办理。 2 摘挂列车摘挂车辆的技术作业 摘挂列车是为区段内中间站服务的列车，它将到达的车辆( 到卸重车和 配装空车) 送至中间站摘下，又将在中间站已进行完货物作业且发往方向与 摘挂列车运行方向相同的车辆挂走。所以摘挂列车在中间站要进行车辆摘挂 的技术作业。 ( 1 ) 助理值班员与本务机车司机共同完成摘挂车辆的调车作业，若车站 未配有专门的调车机车或未配有调车机车，则本务机车还须担当摘挂车辆的 取送车调车作业。 ( 2 ) 车站有关人员与运转车长交接票据，运转车长修正列车编组顺序表。 ( 3 ) 列车试风，进行简易制动试验。 ( 4 ) 准备发车和发车。 格拉段大部分中间站条件艰苦，除了保证沿线零散货物的运输外，还要 保证车站所需的生活物资运输。因此，中间站的摘挂车辆作业主要针对区间 开行的重点摘挂列车和摘挂兼生活列车的摘挂调车作业，除那曲站外其他中 间站不配备调车机车，由本务机车担当摘挂和取送调车作业，同时由车站值 班员、助理值班员担任调车指挥工作。 3 那曲站特殊作业 那曲站在格拉段的位置十分特殊，客货运量也相对较大，其本身也是西 藏地区较大的一个货物中转基地，大批物资都要在这里通过公路转运至区内 其他地市，加之未来那曲物流中心建成后的实际需要，该中间站配备了调车 机车，此外还设有机务整备所，担当格尔木至那曲间货运机车的折返整备作 业及本线通过的客货机车补油作业，并承担那曲车站调机整备作业等。同时 还设有列检所，对车辆进行相应的列检作业。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 2 3 2 区段站技术作业 格拉段辖有格尔木区段站和具有区段站功能的拉萨西货运站。这些区段 站的主要任务是为邻接的铁路区段供应及整备机车，为无改编中转货物列车 办理规定的技术作业，并办理一定数量的列车解编作业及客货运业务。 1 车辆的技术检查和修理 格拉段平均海拔在30 0 0 m 以上，穿越了5 5 0 k i n 的多年冻土区，并且从 格尔木出发不久便是急剧的上坡，在到达拉萨站时又是很大的下坡，因此在 运行当中会产生很大的冲击力，车辆的走行、连接部分可能发生损坏，零件 可能磨损过多或丢失、车辆的制动部分可能动作失灵，所以为保证行车安全， 需要到车站的列检所进行技术检查和修理。青藏铁路配备先进的红外线轴温 探测系统，可以对车辆的技术状态进行很好的监测，作到防患于未然。 2 车辆的货运检查及整理 车辆经过长距离的运行，货物的装载状态可能发生变化，甚至会超出限 界，影响行车和沿线作业安全，这些要在区段站进行装载整理或者换装作业。 就格拉段而言，那曲站虽是中间站，但具有区段站的一般功能且配备调车机 车，途经货物列车在此进行货运检查及整理工作。 3 车列及票据交接 列车编组顺