（安全技术及工程专业论文）郑武客运专线运输相关问题研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第1 章绪论 速度是现代社会高效率的标志。世界交通运输的发展历史，就是速度不 断提高的历史。长期以来，世界铁路的旅客列车运行速度一直保持在 2 0 0 k n 沛以内。但是，随着社会经济的迅速发展，人民生活水平的不断提高， 人们对运输服务质量的要求也愈来愈高。铁路旅客列车原来的速度已远不能 满足人们出行的要求。特别是2 0 世纪7 0 年代以来，世界出现了石油危机， 公路堵塞，车祸、空难频繁，环境严重污染，已成为全球性的社会问题，严 重影响了人类的生存和发展。为此，人们期望有种能避免上述弊端，而且 运能大、速度快、节约型的公共交通工具的出现。 从1 9 6 4 年日本东海道新干线开始投入高速运营，带来了巨大的经济与 社会效益，自日本之后，法国、德国、意大利、西班牙、瑞典等国家相继也 都发展了不同类型的高速铁路，且速度不断刷新。为此，许多国家的政府从 交通运输发展的实践不断反思、总结，逐步认识到旅客运输应该把高速铁路 作为发展的重点。 在这个发展过程中，各种新技术的合成，在致力于客货分线、提高运输 能力中，高速铁路进入了新的发展时期。 1 1 国外高速铁路的发晨现状和趋势 高速铁路的历史始于1 9 6 4 年开通的日本东海道新干线( 当时的运营最 高速度为2 1 0 k m ，1 1 ) 。此后，1 9 8 1 年法国t g v 列车在巴黎东南线、1 9 9 1 年 德国的i c e 列车都相继投入运行，现在高速铁路已发展到意大利、西班牙、 比利时和英国。 截止到2 0 0 4 年1 月末，世界高速干线的总长合计58 9 l k m ，其中：日本为 20 5 0 k m ，法国为1 5 4 2 k m ，德国为9 0 5 k m ，意大利为2 3 6 k m ，西班牙为9 5 2 k m ， 比利时为1 3 2 k m ，美国为7 4 k m 。现在日本的新干线( 5 0 0 系) ，法国的t g v 和泰 里斯、欧洲之星，德国的i c e 3 ，西班牙的a v e 都用世界最快的3 0 0 k m ，h 速度 运行。 1 日本新干线 日本于1 9 6 4 年建成了世界上第一条高速铁路一东海道新干线，使东京一大 阪之间的运行时间由7 h 左右缩短至3 h 1 0 m in ，再加上票价较飞机便宜，从而 吸引了大量旅客，迫使东京一名古屋的飞机航班停运，这是世界上铁路与航 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 空竞争首次取得胜利的实例。东海道新干线的建成及其运营成就，在世界上 产生了十分重大的影响，使“铁路是夕阳产业”的论调破产。东海新干线当 初列车运行速度为2 1 0 k m h ，随着技术的进步和新型号高速列车的不断投入 使用，列车最高运行速度记录不断被刷新。东海道新干线建成以后，日本又 陆续建设了山阳、东北、上越、北陆等新干线。到目前为止，日本仍是世界 上高速铁路总延长里程最多的国家。目前日本还有新建干线和改造既有线的 计划。 2 法国的t g v 1 9 8 1 年9 月t g v 开通时，用比东海道新干线更快的2 6 0 k i i 佣的速度在巴黎 东南线上运行，当时曾引起轰动。此后，法国国铁以大西洋线、北欧线和巴 黎为中心，呈辐射状地建设高速铁路网，在这些线路上运行着3 0 0 k m l l 的世 界最高速度的列车，以“欧洲之星”及泰里斯为代表的国际高速列车也在运 行，成为引领世界高速铁路的主力军。2 0 0 1 年6 月l o 日，t g v 的地中海线又 开通运营，完成了纵贯法国的高速铁路干线。自2 0 0 3 年6 月起，t g v 地中海 线的一部分区间( 约4 0 k m ) 开始了最高速度为3 2 0 k m ，h 的运行。现在，正计划 于2 0 0 7 年开业的巴黎一斯特拉斯堡的t g v 东线( 4 0 5k m ) 已在建设中，这条线路 计划用3 5 0 k m 的速度运行。 1 9 9 0 年5 月1 8 臼，两端挂有机车的t g v 大西洋线，首先采用第二代车辆 ( t g v a ) 创造了轮轨方式世界最高时速5 1 5 _ 3k m 的运行记录正如这个世界最 高时速记录所象征的那样，法国的t g v 系统在海外高速铁路扩展计划中，己 成为日本新干线的强大竞争对手。西班牙的a ve ，比利时的高速新线，英国 的c n 也，以及2 0 0 4 年4 月开通的韩国高速铁路等都采用了t g v 系统，它在世 界上产生了深远的影响。在这个背景下，法国产业界提出高速铁路系统的输 出战略，由政府和法国国铁( s n c f ) 及其下属咨询公司s y s t r a 、阿尔斯通 车辆制造厂等组成一体化，动用政治力量拓展接受订货活动。 3 德国的i c e 成为法国t g v 和日本新干线强力竞争对手的是德国的i c e ，1 9 9 1 年6 月， 汉诺威比勒土布卢库( 新线总长3 2 6 k m ) 、曼海姆斯图加特( 新线总长9 9k m1 两条高速铁路以2 8 0 k m 1 1 的运行。此后，作为东、西德统后连接汉诺威。柏 林( 总长2 6 4 k m ) 的高速铁路也已于1 9 9 8 年9 月开通了。 这些高速新线与日本的新干线及法国的t g v 不同，都不是高速旅客列车 专用线路，而是设计成能同时运行既有线车辆( 货物列车) 的线路。运行在这 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 些线路上的第一代i c e l 采用两端编挂机车( 动车) 牵引方式；第二代i c e 2 是 可解体编组的推拉方式。德国的i c e 在投入运营后，运营效益不断提高，不 仅推动了国内高速新线的建设，而且参与了国外高速铁路的发展计划。然而， 1 9 9 8 年6 月3 0 日，德国北部的下萨克森州的埃希特发生脱轨事故，死伤分别 超过1 0 0 名，酿成了记忆犹新的熏大事故。 此后，2 0 0 2 年8 月1 日，成为德国第4 线路的科隆莱菌河高速新线开通， 采用最高速度3 0 0 k m l l 的电动车组运行。该高速新线作为德国第一条客运专 用线，采用4 0 的最大坡度线路运行。在这条新线上的第三代i c e 3 ( 最高速 度3 3 0 k m l l ，允许列车晚点时用此速度赶点运行) 和新干线一样，采用动力分 散方式，这是除日本之外最早的高速电动车组。由此，德国列车的运营最高 速度也是3 0 0 k m ，l l ，跻身于世界最高速运输集团的成员。 2 0 0 3 年，德国联邦交通网计划确定修建连接南北的柏林慕尼黑的高速 线( 高速新线+ 既有线改造) ，现在已经开始施工。 4 意大利的e t r 连接罗马和米兰两大都市的意大利干线铁路由于曲线多和坡度大的缘 故，提速是困难的，在罗马佛罗伦萨间3 1 6 k m 的路程中，将其缩短8 0 k m 的 2 3 6 k m 的高速新线称为代雷德西马线。这条高速铁路也和德国( 除了科隆莱 茵河高速新线之外) 的一样，是客货两用线路。代雷德西马线在1 9 7 7 年部分 开通，从1 9 9 8 年开始，摆式电动车组p e n d ol i n o 开始了2 5 0 k m l l 的高速运行。 从1 9 9 7 年开始，还同时投入了两端编挂机车方式的e t r 5 0 0 ( 最高速3 0 0k m h ) 列车的运行。而从罗马向南的那不勒斯高速新线( 2 2 0 k m ) 也已于2 0 0 4 年开 通。 5 西班牙的a v e 1 9 9 2 年，为举办巴塞罗那夏季奥林匹克运动会和塞维利亚万国博览会， 连接首都马德里和塞维利亚间的4 7 1 k m 的高速新线完成，开始运行最高速度 为2 5 0 k m h ( 现在3 0 0 k m 1 1 ) 的高速列车。西班牙这条高速铁路，其车辆采用法 国的t g v ( 大西洋线用) ，信号方式采用德国的l z b ( 交差感应线) 技术。此外， 这条高速铁路采用和西班牙国铁既有线轨距( 1 6 6 8 m m ) 不同的标准孰距，这 样，将来可以直接连通于法国的欧洲高速铁路网。 马德里一塞维利亚高速新线开通后，其高速性和准时性促进了物流、人 流的增长，获得了很大的成功。继这条高速新线之后，马德里巴塞罗那高 速新线( 总长6 5 l k m ，设计最高速度3 5 0 k m ，1 1 ) 第一期区间( 马德里萨拉长萨 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 局面。 3 、修建客运专线，可以解决我国干线通道问题，实现旅客在中长距离 上的快速运输，可以很好的适应我国国土面积大、人口多，大量人员在地区 之间的中长距离出行 我国几个经济比较发达的地区，如长三角、珠三角和京津唐地区之间在 距离在1 5 0 0 k m z 5 0 0 k m 左右，基本都在客运专线的经济运距内。解决我国 中长距离运输大通道问题的最佳途径就是建设客运专线。这样可以大大缓解 大通道运能紧张状况。我国铁路一直沿用客货共线的运输模式。随着国民经 济发展和人民物质文化生活水平不断提高，这种运输方式越来越难以满足社 会需要。特别是在连接大中城市和工业基地的繁忙干线，运输负荷始终高居 不下，客货互争能力的矛盾显得十分突出。主要表现在： 运输能力不能满足运输需要。经过多年建设，铁路运输能力紧张问题在 一定程度上有所缓解，但一些主要运输通道的运能依然十分紧张，进一步提 高运输能力受到客赞共线模式的制约。连接我国南北、东西的京沪、京广、 京哈、陇海( 徐州至西安) 、沪杭、浙赣六大繁忙干线线路总长7 1 7 7 公里， 占国家铁路的1 2 1 ：完成旅客周转量占国家铁路的5 0 1 ；完成货物周转 量占国家铁路的3 4 3 ：运输密度为全国铁路平均值的3 1 倍，是俄罗斯的 5 倍、日本的6 倍、美国的7 倍、德国的2 0 倍、英国的2 2 倍：大部分区段 基本处于饱和状态，运输能力利用率已经达到l o o 。由于客货共线，同一 线路上客货列车结构阶段性不均衡，致使铁路运输机动性 x 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 2 、“四横”客运专线： ( 1 ) 徐州郑州兰州客运专线，连接西北和华东地区： ( 2 ) 杭州南昌长沙客运专线，连接华中和华东地区； ( 3 ) 青岛石家庄太原客运专线，连接华北和华东地区： ( 4 ) 南京武汉重庆成都客运专线，连接西南和华东地区。 3 、三个城际客运系统 环渤海地区、长江三角洲地区、珠江三角洲地区城际客运系统，覆盖区 域内主要城镇。 1 3 客运专线的优势 l 、客运专线具有速度快的优势。速度是现代社会高效率的标志，是时 代进步与文明发展的鲜明特征。对于交通运输业来说，速度是适应市场的关 键要素。以高速和快速技术为支撑的客运专线。列车运行速度实现了历史性 的跨越，带来了铁路产业的复兴。铁路已成为陆上运行距离最长、速度最高 的交通方式，大大缩短了人们的旅行时间。在许多国家，越来越多的旅客把 乘坐舒适、便捷的高速和快速列车作为出行的首选。 2 、客运专线运量大、效能高，社会经济效益显著。客运专线列车最小 行车间隔仅三分 x 西南交通大学硕士研究生学位论文第10 页 交为1 5 ，小汽车为8 8 ，飞机为9 8 。高速铁路大约是小汽车和飞机的1 5 ， 同时高速铁路可以使用二次能源，对环境造成的影响相对来说要小得多。 5 、客运专线技术先进，设备优良、管理现代、信息化程度高。 客运专线由于速度高，各种先进技术充斥着客运专线的线路、桥梁、隧 道、机车、动车组、信号、通讯、速度控制、安全保障、调度指挥等各个方 面，是高科技的聚集体，也是高技术的综合体，先进的技术线路和技术设备 需要先进的运营管理模式和先进的运输组织方法与之相适应。 虽然各国铁路由于其自身国情不同，选择的发展道路不尽相同，侧重点 各有千秋，但从总趋势看，大力发展客运专线是基本方向。顺应世界铁路发 展潮流，把握共性规律，学习借鉴发达国家建设客运专线的成功经验，是我 国加快铁路发展的必然选择。 1 4 郑武客运专线建设及研究的意义 我国铁路将通过新建线路和既有线路改造，构建覆盖我国主要城市的快 速客运网络，包括主要干线和客运专线 x 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 ，页 客运专线的建设在我国是一个新生事物，除秦沈线外尚无经验可供借 鉴，有许多问题需要研究和讨论，尤其是跨线旅客列车的开行方案及其优化， 天窗的设置，既有线和客运专线能力的利用和协调等问题都还缺乏系统的研 究，更没有成熟的经验和方法，本论文的研究不仅必要，而且紧迫，有着重 要的理论研究价值和实际应用价值。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 第2 章客遗专线列车开行的量大距离分析 由于受到天窗、停站时间、线路利用率以及其他一些因素的影响，客运 专线上的高速列车都不可能2 4 小时都行车，当客运专线上的高速列车超过 一定的开行距离后，就必然会遇上天窗，如果继续前行，则需要经过长时间 的停留以后，其停留时间至少等于天窗的时间。因此，客运专线上的商速列 车有最大开行距离的限制。 设客运专线线路的能力利用率为，线路的能力利用率要考虑到日常列 车运行调整的需要，为列车运行调整创造较好的条件。天窗开设时间为t ， 列车经过相邻区段天窗间相互影响系数卢，根据经验取i 2 一1 7 ，所有的停 站时间之和为珞，列车的运行速度为v 。 同时，由于客运专线各列车之间也会有相互的影响，相同或相近晟大运 距的列车越多，彼此之闻的开行对列车最大开行距离的影响就越大。因此， 我们设定一个列车相互闻的影响系数口，显然，如果客运专线上只开行一趟 最大距离的列车，那么口的值就为l 。硝的值当开行相同或相近最大运距的 列车的比例越大，口值就越小。口根据经验可按下列取值当开行的比例为 1 0 以下时，取o 9 0 ：当比例为1 l ，2 0 时，取o8 0 ；当比例为2 1 一3 0 时，取o 7 0 ；当比例为3 1 一4 0 时，取o 6 0 ；当比例为4 1 6 0 时，取 o 5 0 ：当比例为6 1 一8 0 时，取o4 0 ；比例丈于8 0 时，取0 3 0 。 客运专线列车开行的最大距离为： s ：! 竺二型二垒中，。 j m “2 = 一。，v 。a 式中，客运专线线路能力利用率； 一客运专线天窗开设时间： 口客运专线相邻区段天窗间相互影响系数； 珞所有的停站时间之和； v 客运专线列车的运行速度。 当v - 2 5 0 k m m 时，取卢= 1 5 ，线路的利用率为，= 8 5 ，珞= 7 5 分钟， 则当天窗取不同的值时，客运专线上列车开行的最大距离，如表2 1 。 则当天窗取不同的值时，客运专线上列车开行的最大距离，如表2 1 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第13 页 表2 1 各种天窗时间下客运专线列车开行的最大距离( k m ) 相近列车天窗( m i n ) 比例1 2 01 5 01 8 0 2 1 02 4 0 单列 4 1 9 74 0 3 8 3 8 7 83 7 1 9 3 5 5 9 1 0 以下 3 7 7 73 6 3 4 3 4 9 03 3 4 7 3 2 0 3 l o 2 0 3 3 5 73 2 3 03 1 0 2 2 9 7 52 8 4 8 2 0 3 0 2 9 3 72 8 2 62 7 1 52 6 0 3 2 4 9 l 3 0 4 0 2 5 1 8 2 4 2 32 3 2 62 2 3 l 2 1 3 5 4 0 6 0 2 0 9 82 0 1 91 9 3 9 1 8 6 01 7 8 0 6 0 8 0 】6 7 81 6 1 51 5 5 11 4 8 8 1 4 2 4 8 0 以上 1 2 5 91 2 1 l1 1 6 3 1 1 1 61 0 6 8 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 0 单列1 0 2 0 4 0 6 0 薯 8 0 以上 图2 一l 客运专线列车开行最大距离变化图 从表2 - l 和图2 - l 中可以看出，在开行相同或相近长距离列车的比例达 到2 0 4 0 左右时，客运专线一般能开行的最大距离为2 2 0 0 3 0 0 0 k m 。 由于动车组的检修距离不能大于3 0 0 0 k m ，且考虑到旅客乘坐客运专线 的高速列车容易感到疲劳，我国目前因经济发展水平较低，民众生活水平不 高，旅客产生疲倦感的时间平均为7 8 h ，按此测算，客运专线列车开行的 距离为2 0 0 0 2 5 0 0 k m 左右。 综上所述，客运专线列车开行的最大距离为2 5 0 0 k m 左右。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 第3 章郏武客运专线“天 设置分析 “天窗”是指为了铁路施工维修的需要，对区间或车站正线规定的一段不 放行列车的时间。旌工维修的内容一般包括：线路大中修、线路和站场技术 改造、电气化线路接触网检修、工电设备日常维护和检修等。在高速度，高 密度行车条件下，综合维修天窗开设形式和维修时间的确定，对铁路通过能 力，行车组织方式有很大的影响。 3 1 合理的“天窗”开设时问 国外铁路多采用大型养路机械进行线路大中修和日常维修。线路大中修 施工“天窗”时间为4 6 h ，线路日常维修“天窗”时间为3 h 左右；接触网检修 “天窗”时间为1 2 h 。设备维修“天窗”时间多设在夜间，以减少对列车运行 的干扰。有关研究表明，由于线路维修的工作量大、项目多、维修设备多， 一般至少要求“天窗”连续时间在3 h 5 h ，才能保证大型综合维修机械的作 业时间和作业效率。电气化和信号设备的日常维修时间只须2 小时左右，且 可控制在线路维修作业时间内，通过协调配合，与之平行作业。可见，综合 维修“天窗”时间受限于线路维修时间。为此，科学合理的设计铁路的综合 维修“天窗”，协调组织各专业的维修作业，解决好综合维修与行车组织问的 干扰和矛盾，对发挥铁路的效益至关重要。 “天窗”时间过长，会造成列车停运多，运输不均衡，影响编组站作业 和机车车辆周转，降低列车旅行速度，恢复正常运输秩序时间长。占用区间 通过能力较多；“天窗”时间过短，又影响施工作业效率。降低施工质量； 同时由于施工时间过短、施工人员精神紧张，不利于人身和行车安全。而致 增加施工次数，反而对运输不利。因此“天窗”时间过长和过短都不适宜， 需要选择合理的“天窗”时间。 施工“天窗”时间长短，主要决定于施工复杂程度、施工作业组织和作 业效率、机械化程度和技术水平及占用区间通过能力程度等多种因素。线路 维修施工实践和研究表明，线路维修“天窗”时间，主要应从提高线路维修 作业效率和降低线路维修施工占用区间通过能力等方面来确定。 根据我国铁路发展的需要，为提高线路维修效率，减少旅工对区间通过 能力的影响，同一区间内宜采用1 2 套机组维修作业方式，在同一“天窗” 内宣采用1 2 个区间旌工。合理维修施工“天窗”时间为3 6 h 。但结合 西南交通大学硕士研究生学位论文第15 页 我国铁路具体情况，当使用大型养路机械进行线路维修时，宜取3 4 h 。当 使用中小型养路机械时，宣取2 h 左右。 3 2 维修。天窗”的开设形式 铁路设备综合维修“天窗”的基本形式分为两大类，即“矩形”和“v 型”。结合我国高速度铁路行车组织模式及其发展趋势，“天窗”开设时段 一般只能在夜间0 ：o o 6 ：0 0 之间，为此，分析以下由两种基本类型相互 组合演变形成的六种形式。 l 、“矩形天窗”。在上述时段内，在运行图中安排某一区段为空白( 在 路网铺图时优先安排跨线提速列车，使跨线提速车避开线路的维修“天 窗”) ，确保上下行线均停电进行综合维修。其优点是综合维修时不受行车 影响，维修作业效率和安全度相对较高。缺点主要是对通过能力有一定影响， 跨线提速列车开行方式及运行图铺画受到一定限制。 2 、“v 型天窗”。即在上述时间内，某些区段按上下行线分别形成运 行图空白，一条线维修时，另一条线组织双方向行车。优点是对通过能力的 影响小，对于晚点跨线提速列车运营调整灵活性好。缺点是使综合维修存在 一些问题，必须通过采取协调措施减少其影响。 3 、“x 型天窗”。在上述时段内，全线分两段各自开设“v 型天窗”， 类似英文字母“x ”型。此方案是当线路较长，采用单一的方案不能满足行 车需要时可供选择。 4 、“y 型天窗”。在上述时段内，全线分两段分别开设“v 型天窗”和 矩形“天窗”，类似英文字母“y ”型。此方案的关键在于选择好矩形与 “v ”型的节点位置，适合行车与维修所需要时间的要求。 5 、“隔日单向矩形天窗”。在上述时段内，按上下行分单双日安排一 线维修，另一线按单线组织行车。此方案在行车组织上优于“矩形天窗”， 但对线路维修作业的效率和灵活性造成一定不利影响，须采取措施使之有机 协调。 6 、“双向垂直错位天窗”。在上述区段内，全线分成几个区段分隔进 行维修，区段之间错开一段时间。此方案的优点是一个区段进行维修时，另 一个区段仍可组织行车，有利于本线车的开行，适合行车与维修的要求。缺 点是易使跨线车受阻。 如上所述，6 种“天窗”维修形式各有优缺点，铁路线路最终选取那种 西南交通大学硕士研究生学位论文第f7 页 5 、最大错位时间：相邻两个区段内开设的天窗允许的最大错位时间称 相邻两天窗的最大错位时间。 6 、相对独立天窗：相邻两个区段内开设的天窗，错位时间大到一定程 度时，两个天窗之间将不再相互影响，相当于两个独立的天窗各自在区段产 生影响，这时称这两个天窗为相对独立天窗。 3 3 2 天膏影响区错位情况分析 一、单一区段天窗影响分析 设在此线路上甲、乙两个车站之间的区段，要开行天窗进行维修作业。 设甲站到乙站的运行时分为t ，这一区段开行的天窗时间为r ，则有如 下示意图3 2 。 一r 髟一 + t i 一 ， 、，。 v 。 ，7 x 、 。j j ，j j 一个 一 图3 2 单一区段天窗开设影响区 从图中可知：珐髟= 珏影= t + t 二、综合区段天窗影响分析 甲 乙 丙 卜 t 一 弋r 1 t 1 1 f 盟墅t r 血 _ = _ f 、 圈3 - 3 垂直天窗错位图 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 8 页 设客运专线由甲乙，乙一丙两个区段组成，天窗均为r 。甲一乙之间的运 行时分为f 。，乙- 丙之间的运行时分为，：，两个区段天窗错位的时问为瓦，则 有最大错位时间为( 6 - t ) ，下行方向天窗影响区为珥影，上行方向为气髟， 绝对影响区为吒，如图3 3 。 1 、当r 2 ，瓦 时，如图3 4 二x t j - 一，j 。jt o ；，心 t 。f j 。 图3 4 垂直错位天窗示意图一 珥髟= t + 矗，瓦髟= t + 兀+ f i + f 2 ( 1 ) 下行的绝对影响区域为：= f l + f 2 + r 一瓦 ( 2 ) 对甲乙区段的下行：可用影响区为瓦一f l ( 3 ) 对乙丙区段的下行：可用影响区为矗一r ， ( 4 ) 上行的绝对影响区为：乙= r 一瓦 ( 5 ) 对甲乙区段的上行：可用影响区为瓦+ f ， ( 6 ) 对乙丙区段的上行：可用影响区为瓦+ 2 、当瓦，霸 时，如图3 5 。 田 乙 丙 卜t 下髟卜 ，扩j t 垒，| |。 t 0 弘 t ，n?奄 l 一t 上嚣一图3 5 垂直错位天窗示意图二 砩髟= t + l ，瓦髟= t + 矗+ ，j + r 2 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 1 页 田 乙 丙 i 一1 。彰一 t j j f | | i j 。| |j 影 v7 嘲t ji r j j t j j j 1 | ? i l ，t 上彰一 l ，t 上影一 图3 9 垂直天窗示意图六 咋影= 丁+ ，如髟= 2 t + r i + f 2 ( 1 ) 下行方向的绝对影响区域为吒= r + + 如一晶。 ( 2 ) 对甲乙区段的下行：可用影响区为瓦一 。 ( 3 ) 对乙丙区段的下行：可用影响区为矗一r ，。 ( 4 ) 上行方向不存在绝对影响区。 ( 5 ) 对甲乙区段的上行：可用影响区为r + r ( 6 ) 对乙丙区段的上行：可用影响区为r + “。 3 4 郑武客运专线天影响区计算分折 3 4 1 单一区段影响区 t i = t + t ，计算结果如表3 1 。 表3 1 单一区段天窗影响区( 单位：m i n ) 区间郑州漯河漯河信阳信阳广水广水武汉 运行时分 3 0 - 3 3 91 6 _ 32 6 7 t = 1 2 01 5 0 3 1 5 91 3 6 31 4 6 7 t = 1 5 01 8 0 31 8 91 6 6 31 7 6 7 t 馨 t = 1 8 02 1 0 - 3 2 1 91 9 6 32 0 6 7 t = 2 1 02 4 0 32 4 92 2 6 3 2 3 6 7 t = 2 4 02 7 0 32 7 9 2 5 6 32 6 6 7 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 2 页 3 4 2 壕合区段天影晴区 相邻的两个天窗，若要形成两个相对独立的天窗，则两个天窗的错位时 间必须要满足条件t o t 。一般地，天窗允许开设的时间范围为晚1 2 点到早 6 点共6 小时，则最大的错位时间为6 一t ，即6 t t ，故知当t 2 4 。 因此令t # a 一b ( m o d2 4 ) 这里0 a 2 4 ，o b t l ，t 0 t 1 ，t 庀t 2 时，有下面两种错位形式。 图4 3 相邻区段天窗影响分析图3 卜h 一t 下髟h p _ _ 午j _ _ t l 、 。 l、 专尸b l 声二弋 ii ，7 丙一 = 兰二i = 兰寸一一卜 一t # l 图4 4 相邻区段天窗影响分析图4 图4 5 相邻区段天窗影响分析图5 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 9 页 钟，。故有往重庆方向下行的跨线列车经过武汉的影响区域为( 2 2 ：o o 一7 ：0 6 ) ， 从重庆上行前往武汉方向的跨线列车经过武汉的影响区域为( 2 2 ：5 4 7 ：3 0 ) 。 4 5 郑武线列车开行方案及合理开行时段 4 5 1 韧步确定列车开行方案及合理开行的时段 经过客运量调查分析，可以提出列车开行本线列车开行数量和跨线列车 开行数量，以及每一对列车的始发站和终到站。形成郑武线列车开行的初步 方案。运用前面所述确定列车合理开行范围的代数方法，初步确定郑武线本 线列车合理开行时段表和跨线列车合理开行时段，形成初步的合理开行时 段。如：西安合肥旅行时间为5 1 h ，则t - = 5 1 = a b = 5 卜2 4 = 1 8 9 ，据此可 列车两个不等式组，即为： r7 x 2 4 l7 x + 5 1 2 3 f7 x 2 4 l7 x 一1 8 9 2 3 这两个不等式组的解分别为：7 s x 1 7 9 和无解。这样即得列车的合理 开行范围为( 7 o 1 7 9 ) ，再根据始发站至郑武客运专线车站的时间逆推可得 到列车在郑武客运专线车站上的合理开行时间为：下行方向郑州( 9 o 1 9 9 ) ， 信阳( 1 0 2 2 1 1 ) ，上行方向信阳( 8 9 1 9 1 ) ，郑州( 1 0 1 2 1 o ) 。 其他客车依此类推，可以得到各次列车在郑武客运专线上的合理开行范 围，如表4 1 3 所示。 表4 。1 3 列车初步开行方案和合理开行时段表 列车运行对下行上行 区间数郑州武汉武汉郑州 a 类 1 0 2 2 1 i8 9 1 9 1 l 西安合肥 l9 0 一1 9 91 0 1 2 1 0 ( 信阳)( 信阳) 8 2 2 0 18 9 2 i8 2 郑州合肥 17 0 1 9 9l o 1 - 2 3 0 ( 信阳)( 信刚) 1 0 2 2 0 4 8 9 1 9 i 3 北京西舍肥 39 o 1 9 21 0 】一2 0 3 ( 信阳)( 信阳) lo 9 2 3 0 7 o - 1 9 1 4 北京西信阳 49 7 2 1 88 2 2 0 3 ( 信阳)( 信阳) 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 0 页 8 2 2 3 o7 o 2 1 ，8 5 郑州信阳 37 ，0 - 2 1 8 8 2 - 2 3 o ( 信阳)( 信刚) 7 6 2 3 07 0 2 2 4 6 郑州漯河 27 o ，2 2 47 6 2 3 0 ( 漯河)( 漯河) 1 0 3 - 2 3 o7 1 9 7 7 北京一漯河 39 7 之2 47 6 2 0 3 ( 漯河)( 漯河) 7 0 一l7 21 2 8 2 3 0 8 漯河广州 38 5 18 71 1 3 2 1 5 ( 漯河)( 漯河) 7 o 17 81 2 2 2 3 0 9 信阳一广州 37 9 18 71 1 3 2 2 1 ( 信阳)( 信阳) 1 0 北京西武汉1 39 7 2 0 91 1 8 2 3 07 0 18 29 1 2 0 3 l l 沈阳武汉 41 2 9 - 2 1 81 5 1 2 3 o7 0 1 5 9 9 ，2 1 8 1 1 5 3 2 1 01 7 3 - 2 3 07 o 1 2 79 0 1 4 7 1 2 包头武汉 1 ( 5 o 8 3 )( 7 0 1 0 3 )( 2 0 7 0 o )( 2 2 7 2 o ) 1 3 太原武汉 29 6 2 1 o1 1 6 2 3 07 0 1 8 4 9 o 2 0 4 1 4 天津武汉 31 0 3 - 2 0 912 4 2 3 07 o 1 7 6 9 1 - 1 9 7 1 3 7 2 0 91 5 8 2 37 o 1 4 29 1 1 6 3 15 呼和浩武汉0 ( 4 9 6 7 )( 7 o - 8 8 )( 2 2 2 0 0 )( 0 3 2 1 ) 1 6 兰州武汉 2 1 1 8 2 0 9 1 3 9 2 3 0 7 0 1 6 19 1 1 8 2 1 7 西安武汉 39 1 2 1 01 1 1 ，2 3 07 o 1 8 99 o - 2 0 9 1 8 宝鸡武汉 19 8 - 2 1 o1 1 8 - 2 3 o7 0 - 1 8 29 o - 2 0 2 1 9 洛阳武汉 l7 5 2 0 9 9 6 2 3 0 7 0 2 0 4 9 1 - 2 2 5 2 0 青岛武汉 31 1 4 2 1 01 3 4 - 2 3 o7 0 1 6 69 o l8 6 2 1 郑州广州 4 7 o 1 6 59 1 1 8 61 1 4 - 2 0 913 5 2 3 o 2 2 郑州一武汉 67 0 2 0 99 1 2 3 o7 o 2 0 99 1 2 3 o 7 o 7 49 1 - 9 52 0 5 2 0 92 2 6 2 3 ，0 2 3 郑州一昆明 0 ( 1 5 4 0 0 )( 1 7 5 2 1 )( 4 ，9 1 3 5 )( 7 o 1 5 6 ) 2 4 郑州长沙 27 0 - 1 9 49 1 2 1 58 ，5 2 0 9 1 0 6 2 3 ，o 2 5 郑州重庆 2 7 - 1 6 ，9 9 1 1 9 l l - 1 2 91 3 1 - 2 3 7 1 1 59 1 - 1 3 61 6 4 2 0 91 8 5 2 3 2 6 郑州贵阳 o ( 1 9 5 - o 0 )( 2 1 6 - 2 1 )( 4 9 9 4 )( 7 - 】，5 ) 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 1 页 2 7 郑州桂林 17 - 1 6 ，29 1 1 8 31 1 7 2 0 9l3 8 2 3 2 8 郑州南昌 l7 - 1 8 39 1 2 0 | 49 6 2 0 91 1 7 2 3 7 1 5 99 1 - 1 81 2 2 0 91 4 1 2 3 2 9 郑州珠海 l ( 2 3 9 - o 0 )( 2 2 1 )( 4 9 5 0 )( 7 o - 7 1 ) 3 0 北京西长沙59 7 1 9 4 1 1 8 2 1 5 8 5 1 8 2 10 6 2 0 3 9 7 1 3 ，ll l - 8 15 21 4 8 】8 216 9 2 0 3 3 l 北京西南宁 o ( 2 1 1 2 7 ) ( 2 3 2 - 4 8 ) ( 2 2 7 8 ) ( 43 9 9 ) 9 7 - 1 6 5l l ，8 1 8 61 1 4 1 8 2 l3 5 2 0 3 3 2 北京西广州 1 2 ( 0 5 2 7 )( 2 6 - 4 8 )( 2 2 4 4 )( 4 3 - 6 5 ) 9 7 - 1 5 91 1 8 1 81 2 1 8 21 4 1 2 0 3 3 3 北京西九龙 3 ( 2 3 9 2 7 ) ( 2 o 一4 8 )( 2 2 - 5 0 )( 4 3 7 1 ) 8 6 1 6 5 1 0 7 1 8 6l1 4 1 9 31 3 5 2 1 4 3 4 石素庄广州3 ( o 5 一1 6 )( 2 6 - 3 7 )( 3 3 4 4 )( 5 4 6 。5 ) 10 + 4 1 6 61 2 4 1 8 61 1 4 1 7 6 1 3 4 1 9 6 3 5 天津广州 2 ( 0 5 - 3 4 ) ( 2 6 - 5 4 )( 1 6 4 4 )( 3 6 - 6 4 ) 3 6 北京西昆明 11 5 3 2 717 4 4 82 2 一1 3 64 3 1 5 7 9 7 1 1 71 1 8 - 1 3 81 6 2 1 8 218 3 2 0 3 3 7 北京西贵阳2 ( 1 9 7 - 2 7 )( 2 1 8 - 4 8 )( 2 2 9 2 ) ( 4 3 1 1 3 ) 3 8 北京西南昌39 7 1 8 31 1 8 2 0 49 6 18 2 1 1 7 2 0 3 9 7 1 6 21 1 8 1 8 311 7 1 8 21 3 8 2 0 3 3 9 北京西桂林 2 ( o 2 - 2 7 )( 2 3 4 8 ) ( 2 2 - 4 7 ) ( 4 2 - 6 8 ) 9 7 - 1 8 61 1 8 2 0 79 3 18 21 1 4 2 0 3 4 0 北京西衡阳l ( 2 6 - 2 7 )( 4 7 4 8 )( 2 2 2 3 )( 4 3 4 ，4 ) 9 7 一1 5 91 1 8 一1 81 2 1 8 21 4 1 2 0 3 4 l 北豪西深圳 3 ( 2 3 9 - 2 7 ) ( 2 4 8 )( 2 2 5 )( 43 - 7 1 ) 9 7 15 81 1 8 1 7 9 1 2 1 1 8 214 2 2 0 3 4 2 北京西珠海 1 ( 2 3 8 - 2 7 ) ( 1 9 - 4 8 )( 2 2 5 1 )( 4 3 7 2 ) 9 5 1 6 5 6 1 8 61 1 4 - 1 8 41 3 5 2 0 s 4 3 太原一广州 2 ( 0 5 2 5 )( 2 6 - 4 6 )( 2 4 4 4 )( 4 5 6 5 ) 9 7 1 7 1l1 8 1 9 21 0 8 1 8 21 29 2 0 3 4 4 北京西重庆 2 ( 1 1 - 2 ，7 )( 3 2 - 4 ，8 )( 2 2 3 8 )( 4 3 - 5 9 ) 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 2 页 1 2 7 - 1 6 51 4 ，8 - 1 8 6l1 4 15 21 35 ，1 7 3 4 5 大同广州 1 ( 0 5 5 7 )( 2 6 7 - 8 )( 2 3 2 - 4 4 )( 1 3 6 5 ) 9 7 15 o1 1 8 1 7 11 2 9 1 8 21 6 2 0 3 4 6 北京柳州 1 ( 2 3 2 7 )( 1 1 4 8 ) ( 2 2 5 9 )( 4 3 8 ) 9 1 - 1 6 6 1 1 1 1 8 6 1 1 4 1 8 913 4 2 0 9 4 7 西安广州1 ( 0 6 - 2 1 )( 2 6 4 1 )( 2 9 - 4 ，4 )( 4 9 64 ) 1 1 8 - 1 6 61 3 9 1 871 1 3 1 6 11 3 4 1 8 2 兰州- 武汉，广州2 ( o 6 4 8 )( 2 7 6 9 )( 0 1 4 3 ) ( 2 2 - 6 4 ) 9 1 - 1 0 01 1 1 1 2 0 1 8 o 1 8 92 0 o 一2 0 9 4 9 西安厦门 o ( 1 8 2 1 )( 2 0 - 4 1 ) ( 2 9 1 1 0 )( 4 9 1 3 o ) 9 1 1 3 31 1 1 1 5 4 1 4 7 1 8 91 6 7 2 09 5 0 西安南宁 l ( 2 l t 3 2 1 )( 2 3 3 4 1 )( 2 9 7 7 )( 4 9 9 7 ) 9 0 - 1 5 911 1 一1 8 01 2 0 1 8 9 1 4 1 2 1 0 5 1 西安一深圳 1 ( 2 3 9 2 o )( 2 o 一4 1 ) ( 2 9 5 o )( 5 0 7 i ) 5 2 西安长沙 l9 0 一1 9 _ 31 1 1 2 1 4 8 6 1 8 9l o 7 2 1 o 兰州武汉，厦门ol8 0 - 4 82 0 1 6 9o 1 1 0 92 2 1 3o 5 4 洛阳广州 27 5 - 1 6 69 5 一1 8 6 1 1 4 2 0 51 3 4 ，2 2 5 5 5 济南长沙 29 7 - 1 9 41 1 7 2 1 48 6 1 8 31 0 6 2 0 3 b 类 1 6 4 2 0 11 9 7 2 3 07 o 10 79 9 ，1 3 6 1 包头武汉 l ( 4 。1 9 4 )( 7 0 1 2 3 ) ( 1 8 7 2 4 )( 2 0 6 2 9 ) 2 呼和浩特， 1 4 9 2 0 11 7 8 2 3 0 7 0 12 29 9 1 5 1 l 武汉 ( 4 1 7 9 )( 7 1 0 8 )( 2 0 2 2 4 ) ( 2 3 1 2 9 ) 3 郑州昆明 l1 3 8 - 2 41 6 7 2 94 1 一1 4 37 o 1 7 2 7 0 一1 1 49 9 1 4 3 1 5 7 2 0 11 8 6 2 3 0 4 郑州南宁 o ( 1 9 4 2 4 0 )( 2 2 3 2 9 )( 4 1 - 8 7 ) ( 7 o 。1 1 6 ) 7 o - l o 09 9 1 2 9 1 7 i - 2 0 12 0 o 2 3 0 5 郑州贵阳 2 ( 1 8 o 2 4 o )( 2 0 9 2 9 )( 4 1 1 0 1 )( 7 1 3 o ) 7 o 一7 59 9 1 0 41 9 6 2 0 12 2 5 2 3 o 6 郑州海口 o ( 1 5 5 2 4 )( 1 8 4 2 9 )( 4 1 。1 2 6 )( 7 15 5 ) 7 北京西南宁21 0 9 1 1 61 3 7 。1 4 41 5 6 1 6 31 8 4 1 9 1 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 3 页 4 ( 1 9 6 3 9 )( 2 2 4 6 7 )( 0 3 。8 6 ) ( 3 i 1 i 4 ) 8 北京西昆明113 9 3 91 6 7 6 7o