（安全技术及工程专业论文）渝怀线旅客列车分流组织研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第v 页 a b s t r a c t t h ec o n s t r u c t i o no fy u h u a ir a i l w a yc o n n e c t e dw i t ht h et w oh i g hi r o n so f x i a n g q i a nr a i l w a ya n dj i a o l i ur a i l w a yp e r f e c t st h el a y o u to fs o u t h w e s tr a i l w a y n e t w o r ka n ds t r e n f f t h e n st h ef l e x i b i l i t ya n dt h ea g i l i t yo ft h en e t w o r kf u r t h e r t h e o p e r a t i o no ft h er a i l w a yw i l lg e tt h r o u g ht h es i c h u a n c h o n g q i n ge a s t e r np a s s a g e o ft h ee c o n o m i cc i r c l e ，a l l e v i a t et h e p r e s s u r e o fi t s i m p o aa n de x p o r t t r a n s p o r t a t i o n ，s t r e n g t h e nt h ec o m m u n i c a t i o na n dc o n t a c to ft h es o u t h w e s ta n d s o u t h e a s t r e g i o n s ，a c c e l e r a t e t h ee c o n o m i ca n ds o c i a l d e v e l o p m e n t o f s i c h u a n c h o n g q i n g e c o n o m i cc i r c l ea n dd r i v et h ee c o n o m i ca n ds o c i a l d e v e l o p m e n to fr e g i o n sa l o n gt h el i n ea n de s p e c i a l l ym o u n t a i nr e g i o n s ，m i n o r i t y r e g i o n sa n dr e v o l u t i o nr e g i o n s a st h ec o m i n go ft h er a i l w a y6 t ha c c e l e r a t i o na n dc o m p l e t eo fy u h u a l r a i l w a y ，i ti ss i g n i f i c a n tt oa r r a n g ei t sc a r r y i n gc a p a c i t ys c i e n t i f i c a l l y ，w o r ko u t t h eo p e r a t i o ns c h e m eo fp a s s e n g e rt r a i nr e a s o n a b l y ，o p t i m i z er e s o u r c ec o n f i g u r e a n de x e r tr e s o u r c eb e n e f i ta f t e rt h ec o m p l e t eo fy u h u a ir a i l w a ys u f f i c i e n t l y a c c o r d i n gt ot h ec o n d i t i o no fr a i l w a yt r a n s p o r t a t i o nm a r k e t o nt h eb a s i so fr a i l w a yn e tl a y o u tt h e o r y ，t h ep a p e rp r e s e n t st h ef u n c t i o na n d s t a t u so fy u h u a ir a i l w a yi nt h en e t t h ep a p e rc o m e su pw i t hp a s s e n g e rt r a i n d i s t r i b u t i o ni n d e xa n dc o m p a r e st h e s ei n d e x e se x c l u s i v e l ya n dg a i n st h es e q u e n c e o ft h e s es o l ei n d e xf o u n d e do nt h es u f f i c i e n td e m o n s t r a t i o no fp a s s e n g e rt r a i n o p e r a t i o ni n d e xa n dc o n n e c t e dw i t ht h ec h a r a c t e r i s t i c o fy u h u a i r a i l w a y d i s t r i b u t i o no r g a n i z a t i o nt h r o u l g i li n v e s t i g a t i o na n dc o l l e c t i o no fr e l a t i v er a i l w a y p a s s e n g e rt r a i no p e r a t i o nc o n d i t i o ni n f o r m a t i o ni nc h e n d ua d m i n i s t r a t i o nw i t h t h ef u n c t i o na n a l y s i so fy u h u a ir a i l w a yi nt h en e ta st h ec o r ea n dw i t ht h e o r g a n i z a t i o no ft r a i no p e r a t i o ns t u d yo fy u - h u a ir a i l w a ya st h es t a r t i n gp o i n t a s t oa n yp a s s e n g e rt r a i n 。n o ta l li n d e xa r et h eb e s t ，s oi t si m p o s s i b l et oc o n f i r m d i s t r i b u t i o ns c h e m e t h ep a p e rs e t su pc o m p r e h e n s i v eb e n e f i te v a l u a t i o ni n d e x s y s t e mo fp a s s e n g e rt r a i nd i s t r i b u t i o nt h r o u g hs y s t e ma n a l y s i sm e t h o d ，c o n c l u d e s s o u l ec o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nb ye v a l u a t i n gt h ep r e d i s t r i b u t i o np a s s e n g e r t r a i nw i t hs o m em a t h e m a t i ct h e o r ya n dm e t h o d ，a n dw o r k so u tt h eo p e r a t i o n s c h e m eo fp a s s e n g e rt r a i no fy u h u a ir a i l w a yc o m b i n i n gt h ec o n d i t i o n o f y u h u a ir a i l w a ya n dt h ec h a r a c t e r i s t i co ft h eo r g a n i z a t i o no ft r a i no p e r a t i o n 西南交通大学硕士研究生学位论文第v i 页 s i m u l a t i n gt h er e l a t i o n sb e t w e e nt h ep a s s e n g e rt r a i nt r a v e l i n gs p e e da n dt r a i n o p e r a t i o nd e n s i t yo fy u - h u a ir a i l w a yb yc o m p u t e r - a i d e dw o r k i n go u tt h et r a i n d i a g r a ms o f t w a r e ，t h ec h a n g i n go r d e ro ft h et r a v e l i n gs p e e dc a n b ec o n c l u d e do f f t h ec o n d i t i o no fd i f f e r e n tp a s s e n g e rt r a i nl o g a r i t h ma n dt h er e l a t i o nc h a r to ft h e t w oc a nb ed r a w n r e a s o n a b l et r a v e l i n ga r e ao ft h ep a s s e n g e rt r a i nc a nb e c o n f i r m e db yt h ep a s s e n g e rt r a i n 订a v e f i n ga r e ap r o c e d u r et h r o u g hv i s u a lc + + s o f t w a r ef l a tr o o f t h ed i s t r i b u t i o ns y s t e me s t a b l i s h e dc a nh a v es o m er e f e r e n c e f u n c t i o nt ot h es t u d yo ft h eo p e r a t i o nd i s t r i b u t i o no r g a n i z a t i o no fo t h e rr a i l w a y s a n dt h eo p e r a t i o ns c h e m eo fp a s s e n g e rt r a i no fy u - h u a ir a i l w a yc a nh a v es o m e r e f e r e n c es i g n i f i c a n c et ot h ed e c i s i o n m a k i n ga n dm a n a g e m e n to fr a i l w a y d e p a r t m e n t k e yw o r d s ：y u h u a ir a i l w a y ；p a s s e n g e rt r a i n ；d i s t r i b u t i o no r g a n i z a t i o n ； c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 问题的提出 第1 章绪论 我国铁路自1 9 9 7 年持续实施提速战略以来，以提速调图带动运输生产布 局调整、优化资源配置、调整产品结构，大大提高了效率效益、装备水平和 服务质量。其中，主要对现有的运力资源进行科学配置，较好地挖掘运输潜 力，提高了运输能力。主要表现：一是很好地利用了新投产的扩能项目，有 效地扩大运输能力；二是在能力紧张、客货争嘴严重的主要干线，积极采取 措施加大了行车密度；三是努力提高客、货列车牵引辆数( 重量) ，增加重载 列车开行对数。 随着铁路第六次提速调图的即将进行和渝怀线的建成投产，如何根据铁 路运输市场状况，科学安排渝怀线的运输能力，合理调整客车开行方案，优 化资源配置，充分发挥渝怀新线投产后的资源效益，具有重要意义。 渝怀线新线开通投产运营后，路网结构局部发生较大变化，如何有效运 用其能力和优化列车径路，充分发挥其作用，使渝怀线开通投产效益最大化 是运输生产组织面临的重大技术问题，渝怀线旅客列车分流组织和运行方案 优化研究是其中的关键课题。 新建铁路对于既有铁路分流组织方面的研究和分析较少，文献横南铁 路分流研究一文中通对车流和路网径路的分析，提出了横南线建成后的初 期分流方案及近、远期分流方案；文献京九铁路对京广及京沪线的分流作 用一文中以路网整体结构为背景，依据车流最短路径、支点编组站及技术 直达资料，分析京九线对京广线及京沪线的分流效果和流量构成。但上述文 献只是对铁路列车分流组织进行局部研究，缺乏系统性和广泛适应性。 1 2 论文研究的主要内容和技术路线 渝怀铁路修建前，在焦柳、湘黔、川黔和襄渝四条铁路干线之间，面积 达3 0 万平方公里的广大地区没有铁路干线，致使川渝地区与东南沿海地区的 客货交流均需经贵州、陕西和湖北迂回绕行2 7 0 5 5 0 1 m 。 与湘黔、焦柳两大铁路干线相连的渝怀铁路的修建，极大地完善西南铁 路网的布局，增强了路网的机动性和灵活性，打通了川渝经济圈的东通道， 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 缓解了其进出口运输的压力，并加强了西南地区与东南地区的联系。有利于 加快川渝经济圈社会、经济发展，并将带动沿线地区特别是山区、革命老区 和少数民族地区经济社会发展【1 】。 论文将重点对渝怀线新建投产后的旅客列车分流组织和运行方案优化进 行研究，以制定渝怀线合理的客车开行方案。根据相关路网现状和渝怀线特 点，针对渝怀线开通后的状况，在客运量分析的基础上，以客流性质、特点 和规律为依据，建立旅客列车分流指标体系；运用一定的数学理论和方法对 拟分流旅客列车进行综合评估，得出相关的综合评价值，用以比较旅客列车 综合效益的优劣顺序，并达到较好的优化效果，为运输组织决策提供有效支 持。主要研究内容包括： ( 1 ) 铁路网规划理论与方法概述； ( 2 ) 旅客列车分流体系初步探讨； ( 3 ) 结合渝怀线对相关路网客车运行图现状进行分析； ( 4 ) 渝怀线行车组织研究： ( 5 ) 渝怀线旅客列车分流因素的确定及指标比较； ( 6 ) 利用综合评价方法确定分流方案； ( 7 ) 确定拟分流旅客列车的合理开车范围。 论文的整体思路和技术路线如图1 1 所示。 1 3 论文研究的主要方法 论文在充分收集相关路网现行旅客列车运行状况资料及渝怀线基本状 况，利用系统工程的思想确定了渝怀线的分流影响因素。在此基础上，确定 渝怀线旅客列车开行方案。 ( 1 ) 收集大量相关线路现行旅客列车的运营状况资料，为拟分流旅客列 车指标比较提供依据。 ( 2 ) 充分利用计算机编制列车运行图系统所提供的高效管理方法，对相 关路网运行图进行深入分析。 ( 3 ) 结合路网运行图现状，利用计算机编图系统对渝怀线行车密度与旅 行速度的关系进行模拟。 ( 4 ) 通过编程实现了旅客列车合理开车范围的确定。 ( 5 ) 利用综合评价的方法，对拟分流旅客列车进行了评价。确定了渝怀 线旅客列车开行方案。 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 甲 i 巨堕叵亟i i 铁路刚规划理论与方法l | 旅窖列车分流体系柳探l ! 二j j j j j j j j j j j j j j j 歹j j j j j j j j j j j j j j j j j j j 路叫现状分析 渝怀线概况及其在 路州中作用 渝怀线行车 组织分析 渝怀线旅行速度与 行车密度关系 j j _ j j i 二二i i j i j j i j i i i j i i i i i i i 、弋 图卜l 论文整体思路和技术路线 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 第2 章铁路网规划方法概述及旅客列车分流 体系探讨 2 1 铁路网规划方法概述 2 1 1 铁路网规划的总体设计 铁路运输是社会生产的基础条件，铁路运输网在整个综合运输网中起重 要作用，对国家经济、社会发展和国防建设具有举足轻重的作用。铁路网规 划属于长期发展布局规划，是制定铁路建设中长期规划、编制五年建设计划 选择建设项目的主要依据，是确保铁路建设合理布局，有序协调发展，防止 建设决策和建设布局随意性、盲目性的重要手段。 ( 1 ) 铁路网规划的主要任务。通过深入的调查、必要的勘测和科学的定 量分析，在剖析、评价现有铁路运输状况和综合运输状况，揭示其内在矛盾 的基础上，根据规划区经济特点、客货流分布特点、发展态势及交通量、运 输量的生成变化特征，提出规划期铁路发展的总目标和大布局；划分不同路 线的性质、功能及技术等级，拟定主要路线的走向和主要控制点，列出分期 实施的建设序列，提出确保实现规划目标的政策与措施，科学地预测发展需 求，细致地确定合理布局【z j 。 ( 2 ) 规划原则。在进行铁路网规划时应遵循以下原则【3 】：路网建设服务 于经济发展原则；综合运输协调发展原则；局部服从整体原则；近期 与远期相结合原则；需要和可能相结合原则；理论与实践相结合原则； 服从国家宏观效益原则：服务于国家安全的原则。 ( 3 ) 规划的目标及主要技术指标确定。铁路网规划的总体目标应根据所 规划铁路网的地位、特点以及在社会经济发展中的作用而制定，不能照搬硬 套。铁路网规划主要技术指标是规划总体目标的具体体现，主要包括路网密 度、网距、路网等级水平、平均运输密度、通过列车对数、行车间隔、平均 车速等。 ( 4 ) 铁路网规划期限。铁路网规划一般分近期、远期两个阶段，近期以 距基准年1 5 年为宜，以交付运营后第5 年预测运输量为依据规划设计，最 长不超过l o 年：远期以距基准年l o 一3 0 年为宜，以交付运营后第l o 年预测 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 运输量为依据规划设汁，最长不超过5 0 年。 2 1 2 铁路网规划的调查及分析 ( 1 ) 社会经济调查资科及分析。主要分为：土地利用调查及分析，内容 包括现状土地开发状况、规划土地开发、发展趋势等；社会经济调查及分析， 其主要内容包括：人口、经济、产业结构、客货运输、交通工具拥有量等； 自然情况调查，内容包括气候、地形、地质、自然资源、旅游资源等。 ( 2 ) 城市调查及分析。主要分为：城市规划调查与分析，城市功能性质、 发展方向、发展规模、城市的功能分区、城市人口分布及城市规划图；城市 交通调查与分析，城市主要干道、地铁和轻轨线路规划布局，高速铁路等城 市出人口道路的规划布局，城市主要干道交通量分布，城市主要交叉口流量、 流向，城市公交车数量、年客运量，城市出行资料及城市交通规划图等：城 市与铁路的关系调查与分析，城市对主要铁路车站合理布局的影响和要求， 城市对主要铁路货场、危险品货场合理布局的影响和要求，城市对铁路与城 市道路交叉的意见。 ( 3 ) 铁路运输运营调查及分析。主要分为：全国铁路资料调查与分析， 全路运量历史及现状统计资料( 包括发送量、周转量、省间交流、局间交接口 运量) ，有关线路的运输任务和设计文件，有关线路的能力和运量；铁路局调 查与分析，铁路局统计资科汇编，主要线路技术标准、输送能力、运量与运 能的矛盾，铁路主要运输统计资料，铁路计划，客货运输设备资料，铁路运 行图资料，机务资料，工务资料：铁路站、段调查与分析，站、段调查除核 实铁路局有关调查资料外，应详细分析调查以下资料：货场分区作业资料， 主要货主货运量资料，货运资料台账，旅客发送、中转、客流不平衡程度等 【4 】。 2 1 3 铁路行车组织分析 铁路运输需求发展预测是以社会经济发展规划和综合交通运输发展规划 为基本依据，对规划期内的铁路运输发展做出的科学估计；铁路网运输需求 发展预测包括客运预测和货运预测两大部分。运输需求发展预测的步骤是： 先对客货运生成、运输分布、列车开行方式进行预铡，然后将客货运列车开 行方式预测的结果汇总进行铁路运输分配预测。 对铁路网运输分配预测后需要进行铁路行车组织分析。铁路行车组织设 计分析就是要对铁路网分配的运输量从运营角度提出有益的规划方案和扩能 措旖，并提出完成铁路网分配预测运输量的路网线路等级、正线数目、机车 类型、牵引定数、机车交路、技术站分在原则、车流组织原则、路网上编组 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 站布局及分工、枢纽内编组站分工、车站到发线有效长、闭塞类型等，用以 优化铁路网及技术站布局5 1 。 铁路行车组织分析如图2 1 所示。 幽2 一l 铁路网规划行车组织分析 2 1 4 铁路网络布局方案设计 铁路网规划的核心及目的是路网方案的设计。路网方案设计包括根据规 划期内铁路运输需求量以及铁路建设资金，制定铁路网建设布局方案与实施 方案，它是以有关资料的调查及交通运输系统分析现状评价为基础，以预测 铁路运输o d 量为依据，通过不断调整路网方案及预测未来运输需求在路网 上分布状况，来协调路网供给与未来运输需求之间平衡的一个复杂过程。 2 1 4 1 基年0 - d 矩阵的确定 通过铁路运输需求预测，可得到各特征年【往往是近期特征年( 以交付运 营后第5 年) 、远期特征年( 以交付运营后第1 0 年) 】的客运发送量0 d 矩阵( 万 人，天) 、货运发送量o d 矩阵( 万吨天) 及客货换算发送量0 d 矩阵( 万吨天) ， 在进行铁路网络的布局方案设计时。除了这些客货运发送量的全日0 d 矩 阵，还需要各特征年的日客货换算周转量( 吨公里，天) ，高峰小时客运发送量 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 o d 矩阵( 万人，j 、时) ，最大月、旬、日货运量。 2 1 4 2 铁路网络布局方案设计 铁路网布局方案图是以运输点为节点，节点间的铁路为边线，由节点和 表示边线基本走向的线条组成的图形。各国铁路网的组成图式主要有三种， 即蛛网式、网格式、自由式。 蛛网式图式形如蛛网，由辐射线相环线组成。辐射线比环线更为完整， 相互之间的距离并不相等。蛛网式铁路网适应于区域国土比较平坦，自然条 件和经济条件差异相对较小，铁路网一般以首都或区域中心城市( 省会) 为中 心，向东西南北各方辐射；环形线则是通过每条辐射线的若干车站连接起来， 起辐射线间的联络作用。 网格式图式形如网格，由较多的纵干线和横干线组成，还有一定数量斜 干线参与其间，相互之间的距离并不一致。铁路网呈网格式的区域，往往有 南北向或东西向的大山大河，对铁路的修建起一定的导向作用。铁路或顺着 山脉河流延伸，或寻找有利地点建桥过河，或寻找有利的垭口开凿隧道通过 山岭。 自由式是除上述铁路网外的其他铁路网，该方式没有一定的规律可循， 绝大多数国家或区域的铁路网都是自由式。 2 1 4 3 铁路编组站布局方案设计 铁路网上不同编组站之间的布局方案，其主要任务是根据规划期内的预 测0 一d 运量，确定路网上合理的改编能力分布，回答在铁路网上哪些地点应 该修建新的编组站，哪些已有编组站应该扩建，哪些存在编组站可以降级甚 至关闭等问题。 编组站的布局原则主要是根据铁路网变化、车流结构变化和车流组织调 整，远近结合，加强主要编组站，弱化或取消部分小型编组站。因此，编组 站在路网上的布局方案随铁路网布局方案、车流组织方案的不同而不同。 2 1 5 铁路网规划方案评价及信息反馈与方案调整 2 1 5 1 铁路网规划方案的评价 铁路网规划方案的评价主要包括技术评价和经济、环境影响评价。铁路 网的技术评价是从网络的技术性能方面分析其内部结构和功能，目的是揭示 铁路网的使用质量，回答铁路网建设能不能解决运输问题，为编制铁路网规 划方案、验证方案的合理性、进行方案的优化和决策提供技术方面的依据。 主要技术指标有铁路网规模、路网距离、路网密度、铁路运输密度、发车间 隔、货车集结参数等；铁路网的经济评价是指对整个路网进行经济效益分析， 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 在运输量、车流组织、行车组织分析预测的基础上，通过比较规划方案的建 设费用、运营费用及运输效益，并结合规划期的未来资金预；9 1 6 ，对方案的经 济合理性进行分析论证；铁路网的环境评价是指从区域社会经济可持续发展 的角度，对铁路网规划方案进行环境影响分析，包括铁路网对国土及自然资 源的开发利用、水土保持及环境保护的影响等【2 】。 2 ，1 5 。2 铁路网规划的信息反馈与方案调整 铁路网规划方案的实施往往是一个漫长的过程，需几年甚至十几年的时 间，在实施过程中可能会发现问题，也会因新情况的出现产生原来预料不到 的问题，这些都会导致对原规划方案的修改、调整和更换，也就是说，铁路 网规划还有一个反馈和修改的过程。因此完整的铁路网规划是一个不断反馈、 不断调整的过程。 根据实际情况的需要，方案调整和修改的内容可能包括前面几项工作阶 段的任何一个阶段的工作，也有可能是因为目标不太切实际而需要重新确定 目标；但经常遇到的是需要作补充调查、重新作某一步预测工作与修改规划 方案等嘲。 整个铁路网规划的工作流程如图2 2 所示。 j k i i i i 广一 l i l l 一 - i i i i i l i j l 一 图2 - 2 铁路网规划流程图 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 2 2 旅客列车分流体系探讨 体系是指若干事物互相联系、互相制约而构成的一个整体。旅客列车分 流体系是以科学地安排新建铁路的运输能力、合理调整客车开行方案为目标； 以分析新建铁路的技术特征及相关线路的运输现状、研究其行车组织为出发 点；基于铁路网规划理论，以分析新线在路网中的作用和地位，确定拟分流 的相关线路和旅客列车为基础；以系统评价的方法为手段而形成的一个互相 联系、互相制约的一个有机整体。 2 2 1 旅客列车开行影响因素分析 结合新建铁路的主要技术标准和客货运量对影响旅客列车开行的相关行 车组织进行研究，为分流方案的最终确定提供依据。旅客列车开行影响因素 主要包括以下几个方面。 2 2 1 1 车站及区间能力 在制订拟分流旅客列车开行方案时，列车开行的数量、运行径路等会受 到铁路基础设施设备能力的限制，主要反映在车站能力和区间通过能力上。 车站能力主要是指车站的始发列车能力和接发列车能力。车站始发列车 的能力除受到发线数目的影响外，主要是受车站整备折返能力的限制。车站 接发列车的能力主要受限于车站的到发线数目，即一定时间内在车站停站的 列车不应超过一个常数( 该数值可根据车站的到发线及车站的协调作业能力 统计确定) 。 区间通过能力是指在采用一定的机车车辆和一定的行车组织方法条件 下，区间的各种固定设备在单位时间内所能通过的最多列车数或对数。其大 小主要决定于区间正线数、区间长度、线路纵断面、机车类型、信号、联锁、 闭塞设备的种类等。 2 2 1 2 旅客运输计划和货物列车编组计划 铁路旅客运输计划，是编制旅客列车运行图的基础，是旅客计划运输组 织工作的前提。同时也是确定客运设备、客运机车车辆检修计划及客运运营 支出计划的重要依据。编制旅客运输计划的主要依据： ( 1 ) 客流调查。根据客流调查资料，可以掌握客运量变化的发展情况。 新线的客流调查主要是针对相邻线路，掌握客流的流量、流向和流程，为新 线旅客列车开行提供依据； ( 2 ) 客流预测。新建铁路客流包括转移量和诱增运量；预测方法可以归 纳为定性和定量的两类方法，常用的有平衡法、定额法、系数法、类比法、 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 时间序列法等； ( 3 ) 旅客运输统计报告资料。根据统计资料，可以分析实际客流的流量、 流向及其变化规律和客流增长率，可以查明旅客运输的季节性波动情况，包 括运输部门和统计部门的客流资料。 列车编组计划是变车流为列车流的工作组织。它是规定车流由发生地向 目的地运送的制度。具体规定了各货运站、技术站编组列车的种类、到站和 车辆编挂方法，这在很大程度上确定了各站的办理车数、改编作业车数、运 用调机台数、使用编组线数以及车站作业方法和技术设备运用办法等等。 2 2 1 3 列车运行图 列车运行图可以决定区间、区段及整个运输方向上通过能力的利用程度 和质量。列车运行图应针对不同的铁路运营条件和区间、车站的技术装备， 各种类型列车的不同速度比，各方向上各类列车行车量的差别，以及区段和 列车流的其它特点进行编制【5 】。 列车运行图的基本要素通常包括：列车区问运行时分，列车在中间站作 业的停站时间，车站间隔时间，追踪列车间隔时间，机车在基本段和折返段 所在站的停留时间，列车在技术站、客货运站的技术作业时间标准。 在单线区段，通常采用成对非追踪运行图。通过限制区间合理地安排列 车运行线，以缩小起停附加时分与车站间隔时分之和，可以使区段通过能力 最大。 在上下行车量不等的区段，为了适应不同运量增长的需要，可以采用不 成对运行图。这种运行图行车量较大方向的区间通过能力比成对运行图的高， 并且不成对系数( 行车量较小方向列车数与较大方向的比值) 愈小，通过能力 愈大。但采用不成对运行图，将明显降低旅行速度，需要增添车站配线。 在装有自动闭塞的单线区段，可以采用成对部分追踪运行图，当上下行 行车量不同时，还可以采用不成对部分追踪运行图。 在通过能力利用程度较高的情况下，编制单线区段货物列车运行图，通 常是从限制区间开始。在每两列旅客列车之间的间隔，力求用来放行最大数 目的列车数；在通过能力未被充分利用的情况下，运行图的铺画，宣将列车 按一昼夜时间作均衡布置。 2 2 2 拟分流旅客列车的确定 旅客列车分流时，应根据运营指标的性质和新线分流的实际情况确定分 流指标。依据新线在相关路网的地位和作用确定拟分流线路；在对拟分流线 路旅客列车运行状况深入研究的基础上，确定拟分流旅客列车。通过对拟分 西南交通大学硕士研究生学位论文第11 页 流旅客列车的运营指标进行比较，得出在单一运营指标状况下的旅客列车优 劣顺序。 旅客列车的运营指标是旅客运输业经营管理制度的一个重要组成部分， 为管理部门提供了重要的决策依据。旅客列车的运营指标包括数量、质量、 效益、安全、方便和舒适等六个方面】，具体指标如图2 3 所示。 旅客列车运营指标 目，。r 旅客发送人数运送旅客人数旅客周转量 “2 1 旅客平均运程旅客运输密度行李包裹运送量 f 速度指标鬣纛誓篡鬈 瞄效虻。竺鬻枞数僦枞 l 载客人数及客座利用率_ ir 始发正点率 jo 客车平均日车公里客座利用章 l 正点率t 运行正点率 安全指蜷篡淼谶数 方便性指喉嚣喜薹篇髁删 舒适性指标甾翟慧蒜篙篁蓊髓 其他指标p 动工资指标 i 时落塔赫 幽2 3 旅客列车运营指标 通过对新建铁路在路网中的作用和地位进行分析，可以为合理地、科学 地利用新线，充分发挥新线作用提供依据。新建铁路根据其在路网的作用可 以分为： ( 1 ) 区际间大通道。根据国民经济全局的发展，在路网中起骨干作用的 大区通道，可以优化路网布局和干支结构，形成能力强大的区际大通道。 ( 2 ) 地区干线。主要为经济区内部联系，促进区域内经济中心之间的联 系，形成区域内的铁路网络。 ( 3 ) 专线铁路。主要分为：将经济发达的城市带间及城市内部紧密连接 起来，为旅客提供快捷运输服务的客运专线；以主要煤炭基地为中心，形成 大能力煤运通道，满足煤炭外运需要煤炭专线。 西南交通大学硕士研究生学位论文第12 页 对新线在路网上的作用和地位分析的基础上，结合有关线路的技术状况 和运营状况，确定新线分流所涉及的相关线路。研究相关线路上的旅客列车 运行状况，包括列车等级、运行区段和运行径路，确定拟进行分流的旅客列 车，简称拟分流旅客列车。确定部分主要运营指标，对拟分流旅客列车进行 比较。 2 2 3 系统评价 由于旅客列车的优劣状态表现在多个指标中，单一指标的比较分析方法 无法全面测定与评判拟分流旅客列车效益的高低。因此，需采用综合评价技 术进行综合分析。评价包含下面两个要素，分别为指标体系和评价方法。 2 2 3 1 评价指标体系 评价指标体系的建立是一项复杂的工作，不同系统有不同的评价指标， 同一系统在不同的环境下其指标也是不同的。一般从经济、社会、技术、资 源、政策、时间等方面来建立评价指标。从系统的观点来看，评价指标体系 是指描述评价对象功能的量。评价对象的指标具有两个基本特性，即层次性 和多样性【5 ”。指标按其自身的内涵，通常可以分成三类：效益型、成本型和 区间型。效益型属性是指取值越大越好的属性，成本型属性是指取值越小越 好的属性，而区间型属性是指取值越接近某个固定区间 a ，b 越好的属性。 1 构建评价指标体系应遵循的原则 指标体系的层次性表现为层次结构。第一层是目标层，第二层是分支层， 最下层是测度层，它反映了人们从抽象到具体的思维过程。设计指标体系所 应遵循的若干共同原则： ( 1 ) 评价指标必须与评价目的和目标密切相关； ( 2 ) 评价指标应当构成一个完整的体系，即全面地反映所需评价对象的 各个方面： ( 3 ) 评价指标总数应尽可能的少，以降低评价负担； ( 4 ) 评价指标之间应相互独立，互不重复： ( 5 ) 要尽可能采用相对属性，便于对不同对象进行对比。 2 建立系统评价指标体系的方法 用于建立系统评价指标体系的方法很多，主要包括目标分析法、输出分 析法和德尔菲法。 ( 1 ) 目标分析法。首先要确定系统目标，然后从系统的目标入手，通过 对目标进行分解来建立系统综合评价指标体系。具体步骤：第一步，建立系 统目标；第二步，将系统目标不断进行分解，直到认为各子目标能够用定量 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 或定性的指标衡量为止：第三步，根据分解得到的目标体系，建立评价指标 体系。 ( 2 ) 输出分析法。适用于在对系统的内容、结构不了解或不需要更多了 解的情况建立系统的评价指标。它主要根据系统的输出特性，从技术、经济、 社会、生态环境、风险等方面来建立系统综合评价指标体系。 ( 3 ) 德尔菲法。通过反复征求专家意见建立系统评价指标体系的一种方 法。这种方法具有广泛的代表性，而且简单易行。步骤：第一步，组成专家 小组；第二步，向所有专家提出问题及有关要求，并附上有关问题的背景材 料；第三步，各个专家根据所收到的资料，提出自己的意见：第四步，将各 位专家第一次判断意见汇总，列成图表，进行对比，再发给各位专家，让专 家比较自己同他人的不同意见，修改自己的意见和判断；第五步，将所有专 家的修改意见收集起来，汇总，再次分发给各位专家，以便做第二次修改； 第六步，对专家的意见进行综合处理。 旅客列车分流的指标体系应根据相关线路的实际运营状况，选用适当的 方法的来建立。指标体系主要包括运营指标和社会效益两大方面，进行分流 研究时，根据实际情况选用恰当的运营指标和社会效益指标来建立分流指标 体系。 2 2 3 2 系统评价方法 对多指标系统中的不同对象，无法直接比较其优劣，必须借助某种评价 方法，将多指标系统转化成单指标系统，再进行对比。目前已有几十到上百 种评价方法。但每一种评价方法，都必须包含如下两部分内容：( 1 ) 提供为解 决属性之间不可公度问题的方法，值的规范化：其一是为解决属性之间不可 公度的问题，其二是为解决不同属性之间数值上相差悬殊的问题，即指标权 重；( 2 ) 构建一个纯量实多元函数，用以权衡评价对象的综合效用或综合水平， 即评价方法： 1 确定评价指标权重的基本原则 在整个评价指标体系中，确定各评价指标的权重，就是确定各评价对象 在总体评价中的重要程度，并且要对这种重要程度做出量化描述。权重确定 得是否合理，往往直接关系到评价的质量，影响到最终决策。 确定评价指标权重的基本原则【57 】：( 1 ) 权数的取值范围应尽量方便于综 合评价值的计算；( 2 ) 指标的权数分配应反复听取各种意见并要灵活处理，避 免为了取得一致意见而轻率地做出决定；( 3 ) 权数的分配方式，应采取从粗到 细的给值方式。先粗略地把权数分配到指标大类，然后再把大类所得的权数 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 细分到各个指标。 2 系统评价指标权重的确定 系统评价指标权重的确定。指标权重的确定在很大程度上依赖于确定的 方法。一般而言：确定评价指标权重的方法主要有相对比较法、连环比率法、 两两比较法。本文着重对两两比较法作介绍： 在n 个因素中每次只对两个因素进行比较，并作如下约定： 冈素弓比冈素_ 重要得多记为7 重要记为5 稍重要记为3 样重要记为l 稍次要记为1 3 次要记为1 5 次要得多记为l 7 ( 1 ) 比较矩阵及权重系数 1 ) 比较矩阵。进行两两因素之间重要程度的比较，得以下结果： 令a = ( 嘞) 。，称a 为比较矩阵。 比较矩阵具有如下性质：( 1 ) 嘞 o ；( 2 ) 嘞= l ；( 3 ) 嘞= 土。 且 2 ) 权重系数 对a 先算出最大特征根红，然后求其对应于红，然后求得对应于红 的规范的特征向量，即a w = 缸w ，n w 的分量( m ，w z ，) 7 即为n + n 素的权重系数。 ( 2 ) 权重系数的近似算法 1 ) 和法。步骤如下： 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 5 页 第一步，对a 按列规范化 瓦= f ，j = l 2 ，z a o i = l 第二步，按行相加，得和数面 嘎= j = l 第三步，再规范化，即得权重系数 话 w t 。1 l 而 i = l 2 ) 根法。步骤如下： 第一步，对a 按行元素求积，再求1 n 次幂，得 m 2 f = 1 ，2 ，n 第二步，规范化，即得权重系数m ( 3 ) 一致性检验 1 ) 计算成对比矩阵a 的最大特征根旯 五：三争! 塑堡 行苗m a 的特征向量一般用和法求得。 2 ) 计算一致性指标a c i ：2 - n n l c i = 0 时( 即五= 丹时) ，a 为一致阵， 3 ) 计算一致性比率c r c r ：旦 ( 2 一1 ) ( 2 2 ) ( 2 3 ) ( 2 - 4 ) 。， ( 2 5 ) ( 2 6 ) a 越大，a 的不一致程度越严重。 式中，彤称为随机一致性指标。彤的取值由表3 1 确定【5 8 】。 ( 2 - 7 ) 辱 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 6 页 表3 - 1 脚取值表 n 3 4 567891 0 1 1 r o 5 80 9 01 1 21 2 41 3 21 4 l1 4 51 4 91 5 l 4 ) 决定是否接受比较矩阵判断及求得的权重系数 若c r 1 0 0 0垫江、长寿 ( 3 ) 生物资源。吸引区属亚热带湿润季风气候，四季分明，降水丰富， 适宜于动植物生长。区内涪陵森林资源较为贫乏，酉阳、秀山、铜仁森林资 源比较丰富，全区有国家保护树种3 3 种，野生动物1 6 8 种，其中金丝猴、中 华鲟、大鲵等为国家珍稀动物。经济植物繁多，尤以榨菜、茶叶、烤烟、生 漆、桐油、中药材等产量大，质量好，久享佳誉，为区内拳头产品。 ( 4 ) 旅游资源。区域内有众多的自然景观、人文景观和名胜古迹，旅游 资源富集。“黄金水道”长江经重庆、涪陵、丰都入“三峡”，为全国著名旅 游热线，乌江纵贯区域南北，两岸自然风光奇丽，具有极高开发价值。丰都 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 3 页 的“鬼城”、南川的金佛山、黔江的小南海、武隆的芙蓉洞、铜仁的梵净山等 皆是区内省级、国家级风景名胜。特别是本线紧临的张家界风景区，为世界 文遗产中不可多得的国家森林公园，区内森林茂密，山峰奇特、景致迷人， 现已成为全国著名旅游胜地。 3 2 2 渝怀线路网中的作用和地位 3 2 2 1 为襄渝线和川黔线分流 渝怀铁路修建前，川黔、襄渝两线承担着川渝与中南、华东及华南地区 客货交流的主要任务，随着经济的发展和地区交流的加强，进出川渝的铁路 能力运输能力已十分紧张。1 9 9 5 年川黔线石门坎1 2 1 上行货运量9 9 0 万吨( 客 车9 对) ，襄渝线达州口下行货运量1 0 7 4 万吨( 客车6 对) ，运能均已饱和。 图3 一l 渝怀线在路网中地位示意图 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 4 页 特别是石门坎口客运能力严重不足，客车平均超员7 0 ，春运期间达2 0 0 以上，客车缺口6 5 对。2 0 0 5 年川黔线石门坎上行货运量1 6 4 7 万吨( 客车1 9 对) ，能力缺口货运达5 9 7 万吨，客车l o 对。襄渝线达州口下行货运量1 3 9 0 万吨( 客车2 0 对) ，能力缺口货运5 0 万吨，客车8 对。两线合计能力缺口为 货运6 4 7 万吨，客车1 8 对i l ”。渝怀线的建成，将打通川渝地区的东通道， 形成一条通往华东及华南地区的快捷通道；将缓解川黔、襄渝两线的运输压 力，为川黔和襄渝两线分流，如图3 1 所示。( 详图见附图1 1 2 卜冽) 。 川黔线、湘黔线和襄渝线的能力利用情况如表3 3 所示。 表3 - 3 川黔、湘黔和襄渝能力利用情况表【2 3 1 酗定列乍对数( 对)能力 线别区段限制区间 行 客车行包货乖合计利用率 珞璜一三江复坝一广兴 2 84 81 9l1 83 89 2 二江一赶水三江一尔升坝 3 24 21 8l1 73 69 9 川黔 7 i 门坎一南宫山新场一凉风垭 2 84 81 9l1 73 79 0 南宫山一贵阳南南白镇一阁老坝 2 65 l1 9l1 93 98 8 湘黔 怀化一贵阿