高速铁路与重载运输培训课件(ppt 134页).ppt

高速铁路与重载运输 1 高速铁路与重载运输 课程内容安排 第一讲 高速铁路与重载运输概述第二讲 高速铁路基础设施与车站第三讲 高速铁路牵引供电 车辆动力与车辆第四讲 高速列车信号 控制与通信系统第五讲 高速铁路运输组织与客运服务第六讲 高速铁路运用安全保障与环保复习考试 2 内容提要 第一章高速铁路运输组织1 1概述1 2高速铁路客流分类及高速列车种类1 3高速铁路运输计划1 4高速铁路通过能力1 5高速铁路运输组织模式1 6高速铁路的调度指挥 3 内容提要 第二章高速铁路客运服务2 1概述2 2高速铁路站车服务2 3高速铁路客运服务相关信息系统 4 高速铁路运输组织 1 1概述 高速铁路运输组织的目的是在满足旅客需求的基础上提高铁路固定设备 活动设备和人力资源的使用效率 保持良好的运输秩序和运营效果 具体的运输组织通过运输计划进行安排 一般可将列车运行图 动车组运输计划 乘务员运用计划称为综合运输计划 列车运行图中详细规定了各次列车的始发 途中及终到各站的到达 出发时刻 动车组运用计划规定了动车组交路 乘务员运用计划规定司机的值乘安排 5 1 2高速铁路客流分类及高速列车种类 高速铁路客流分类 从客流组成分基本客流 诱发客流 转移客流2 从空间范围上分本线客流和跨线客流 其中跨线客流分为三种情况 1 始发站在通道以外到达本通道的客流 2 始发站在通道上而终到站在通道以外的客流 3 始发站和终到站均在通道外但经本通道输送的客流 6 高速铁路列车客流分类 3 按跨线客流输送方式分直达客流 换乘客流4 从其他层面分从客流流动的数量 流量 分 可分为大客流 中客流 小客流 从客流流动的方向 流向 分 可分为上行客流 下行客流等 从客流流动的时间 流时 分 可分为高峰客流 平峰客流 低峰客流等 从客流流动的距离 流程 分 可分为长途客流 中途客流 短途客流 7 1 2高速铁路客流分类及高速列车种类 高速铁路列车种类 国外高速列车种类2 高速列车的分类从运营速度上分从运行距离上分从列车运行范围上分按编组内容分 8 1 2高速铁路客流分类及高速列车种类 高速铁路的编组 目前各国多采用动车组进行编组 动车组车体一般包括动力车和非动力车 动力车也可以载客 动力车与非动力车的编组数量和比例直接影响高速列车的牵引总功率 高速列车的编组具有以下特点 单列和重联两种编组形式 合并和分解进行 9 1 2高速铁路客流分类及高速列车种类 1 3高速列车运输计划 旅客列车开行方案的设置 服务频率与列车密度列车定员列车组成列车等级列车的发到站列车开行数量列车停站方案的设置 10 服务频率与列车密度 服务频率指某一方向 从甲站到乙站 一日内提供给每位旅客乘车选择的车次次数 服务频率越高 一日内提供给旅客选择的列车 车次 越多 旅客乘车就越方便 等待时间就越短 进而吸引的旅客就越多 客运站服务频率大小主要决定于旅客列车的开行数量 对于中间站而言 决定于始发列车数和通过列车中停站列车数之和 对于无始发列车的中间站 主要决定于停站列车数 在一定预测运量情况下 开行列车数量的多少 主要决定于列车定员数和席位上座率 由于短途客流与长途客流相比 对服务频率更为敏感 为提高其竞争能力 短途列车一般采用短编组 以加大其列车密度 提高服务频率 长途列车一般采用长编组 以充分利用区间通过能力 11 1 3高速列车运输计划 1 3高速列车运输计划 列车定员 客流组织的具体体现就是旅客列车的开行方案 旅客列车的开行方案包括旅客列车定员 列车组成 一 二等车比例 列车的等级 列车的发到站 开行数量 中途停站方案等 高速铁路一般应采取短编组 多开车的方针 以方便旅客 欧洲高速列车一般定员都不超过1000人 列 日本高速列车定员一般在1300 1500人 列间 列车定员过高 不但降低了服务频率 在速度一定的情况下还将要求较大的列车牵引总功率 如采用动力集中的方式 将会加大其技术上的难度 如果过低 有时又不能完成预测的运量 因此列车定员是由多种因素决定的 12 1 3高速列车运输计划 列车组成 高速列车由于运行距离和运行时间都较短 一般都不设非载客车辆 为满足不同层次旅客的需求 可设包间 一等车和二等车 各种车辆的比例可根据实际需要确定 13 1 3高速列车运输计划 列车等级 当只运行一种最高运行速度的高速列车时 主要是根据其中途停站的多少划分 停站越少等级越高 由于高速车底不断更新 国外一些高速线上同时运行几种速度的高速列车 此时等级的划分主要根据最高运行速度 速度越高等级也越高 我国未来的高速铁路将有多种停站方案 也将同时运行多种速度 如一种是进口的300km h及其以上 一种是国产的250km h左右 的高速列车 这与日本东海道及山阳新干线很相似 日本将其划分为 希望号 光号 和 回声号 三种 计90种停站模式 每天开行450多列车 14 1 3高速列车运输计划 列车的发到站 高速列车的发到站决不等于高速铁路的起始和终止站 高速列车的发到站也不等于载运旅客的起始与终到站 旅客列车不只是为始发与终到站间的旅客服务 还应为沿途上 下的旅客服务 不能机械地根据预测的0D流 只要两点间够一列就开一列 对于客流比较集中的短途客流 一般应安排短途列车 早晚密集到发 高速列车到发站的选择除根据客流结构外 还应兼顾高速车底的运用 15 1 3高速列车运输计划 列车开行数量 客列车的开行数量一般可根据公式进行计算 16 n 需要开行的旅客列车数 旅客列车一般都是成对运行 只计算一个方向即可 列 N 某区段计算年度客流密度 万人 a 高速列车定员 人 列 k 高速列车上座率 一般可在0 70 0 80间取值 在高速列车发到站及其数量已定的情况下 可通过绘制列车流图 计算出各区段开行的旅客列车数 如开行列车数小于按式2 1计算数 说明开少了 反之 则开多了 开少了完不成输送客流任务 或引起列车严重超员 开多了上座率过低 经济上不合理 因此 开少开多都应进行调整 直至各区段都接近按式2 1的计算数为止 1 3高速列车运输计划 列车停站方案的设置 列车途中停站是为了满足中途旅客上 下车的需要 旅客到发较少的中间站 主要靠通过列车停站的方式达到输送旅客的目的 停站的列车越多 越有利于旅客的上 下车 但高速列车途中停站过多将降低其旅行速度 从而失去了 高速 的意义 既要为中间站的旅客提供方便的乘车条件 又要不过多的降低高速列车的旅速 是停站方案设置的难点 旅客列车开行方案还应充分满足市场营销要求 17 1 3高速列车运输计划 高速铁路运行图 一 列车运行图的意义二 高速铁路列车运行图的类型三 高速铁路列车运行图的特点四 高速铁路列车运行图的铺画方式五 周期性列车运行图的特点 一 列车运行图的意义 原因 在组织旅客的生产过程中 列车运行是一个很复杂的环节 他要利用多种铁路技术设备 要求各部门 各工种 各项作业之间互相协调配合 才能保证行车安全和提高运输效率 定义 列车运行图是铁路组织运输生产和产品供应销售的综合计划 是铁路运输生产联结社会生活的纽带 它规定各次列车占用区间的程序 列车在每个车站的到达或通过的时刻 列车在区间的运行时间 列车在车站的停站时间 以及机车交路列车重量和长度等 是全路组织运行的基础 一 列车运行图的意义 列车运行图是铁路组织运输生产和产品供应销售的综合计划 是一个生产计划 规定了线路 站场 动车组等设备的运用 使得运输生产活动有条不紊的进行 产品供应计划 列车开行方案 出发的各种列车 等级 服务等 列车运行图是铁路运输生产连接社会生活的纽带 铁路旅客列车时刻表就是铁路运输产品的目录 二 高速铁路列车运行图类型 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 我国高速铁路列车类型定期列车季节列车临时列车还可编制旅游旺季 特殊社会活动等特别需求的分号运行图 三 高速铁路列车运行图的特点 相同点 客运专线列车运行图与既有线列车运行图的工作内容上相同 横纵轴相同 以距离为纵轴 以时间为横轴 目标相同 经济效益最大化 运输能力最大化等 不同点 行车组织 列车运行速度 天窗设置等方面 基于以上的不同点 所以列车运行图的铺画方式势必会不同 从以下几个方面分析 三 高速铁路列车运行图的特点 从通过能力方面分析 扣除系数的方法不同 既有线是以低速列车为基准 客运专线上是以高速列车为准 发车间隔不同 高速列车会出现早晚密集到发的情况 从列车运行线布局分析 客运专线的列车运行图是非闭合的运行图 天窗时间内没有列车运行 列车运行线分布不均衡 早晚 四 高速铁路列车运行图的铺画方式 同类列车成组铺画 成组铺画的追踪列车数越多 每一列车占用运行图的时间越少 B类列车的影响越少 可以铺画的总列数越多 四 高速铁路列车运行图的铺画方式 A类列车采用交替停站的方式 停站方式可以由远而近 也可由近及远 四 高速铁路列车运行图的铺画方式 减少越行与待避的次数 A类列车不越行过多的B类列车 以减少运行图的空费时间 B类列车待避次数不宜过多 否则将严重影响B类列车的速度 五 周期性列车运行图的特点 周期性列车运行图的铺画 周期性运行图在铺划时 首先取定一个时间段 一般取1小时 将这个时间段上列车的相互关系 即列车的运行顺序 运行时间 越行及待避地点等都用一定图样形式固定下来 并尽可能使该时间段内铺划的列车对数最多 线路通过能力的损失最小 然后依照该时间段的列车运行方式 按时间顺序逐段地重复铺划 直到铺划出完整的列车运行图 这样列车在每个小时之内的开行方式基本相同 五 周期性列车运行图的特点 周期性列车运行图在实际生活中的运用 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 而是考虑客流在不同季节 周内不同日以及一天内不同时段的波动情况 对列车开行方案和运行方式做相应的调整 周期性列车运行图的优点 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 越行或待避车站等都基本上相同 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 五 周期性列车运行图的特点 周期性列车运行图的缺点 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 同时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的需要额外增加停站 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 国外高速铁路列车运行图编制概况一 日本高速铁路列车运行图编制概况二 法国高速铁路列车运行图编制概况三 德国高速铁路列车运行图编制概况 一 日本高速铁路列车运行图编制概况 日本新干线运行图中的列车类别分为 定期列车 是时刻固定 全年中每日都开行的列车 季节列车 是指时刻固定 仅在必要的期间和必要的日期内开行的列车 临时列车 是指临时指定时刻 仅在临时指定的期间和日期内开行的列车 在定期列车中 由于线别 车辆形式 速度 编组 出发和到达地的不同 又分别冠以不同的列车名 希望号 速度最快 主要服务于商务机公务出行的旅客 在大站停车 光号 在比较重要的车站停车 回声号 在沿线所有的车站均停车 一 日本高速铁路列车运行图编制概况 运行图编制特点 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 二 法国高速铁路列车运行图编制概况 管理机构 客运部拥有高速列车产权 对高速列车运输需求 开行方案 高速列车运用计划实施集中管理 负责高速列车的日常运用 制定高速列车购置计划 动车运用计划并以合同方式委托动车段养护维修 运营基础部受路网公司委托对路网基础设施进行维修和管理 主要负责制定安全规程与安全监督 负责列车运行调度指挥 受路网公司委托编制列车运行图 负责高速线等养护维修以及工程设计等 二 法国高速铁路列车运行图编制概况 法铁编图机构 在法国 法铁总部运营基础部内设有运行图编制办公室 分东北 东南和大西洋三个区 分别编制三个大区的长途客货运行图 23个铁路局中设运行图办公室 负责各自管内运行图编制 另外法铁150个车站 到发线超过4股 参加编图工作 同步编制车站股道占用计划 运行图办公室中下设 组织与管理联络部 负责对外沟通与联络工作 统一发布信息 对各运输企业保持中立 工作方法指导部 负责协调总部和铁路局两级编图办公室工作 对直通列车和区域列车编图工作进行指导 提出具体要求 编图软件办公室 负责计算机编图软件使用与历史运行图数据维护工作 发表运行图的编程版本 向运输企业公布运行图资源 二 法国高速铁路列车运行图编制概况 法铁运行图编制 法铁运输生产部向路网公司提出开车方案申请和基础设施维修时间需求申请 路网公司委托法铁运营基础部运行图办公室编制运行图 运行图办公室参照历年运行图 根据运输需求分阶段编制运行图 重点处理好运营与维修的关系 最终完成的运行图经路网公司审核批准后通告运输企业 路网公司每年组织编制新的列车运行图 运行图编制分为三个阶段 申请与研究 编制与滞后申请和滞后申请处理与完成 整个编图工作历时将近21个月 二 法国高速铁路列车运行图编制概况 法铁运行图特点 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 北方线最小追踪间隔3min 其他线为4min 高峰期列车连续追踪最多4列 夜间0 00 6 00之间垂直天窗 用于线路等基础设施的养护维修 天窗时间开行高速行包列车 必要时采取一线维修一线行车组织方式 白天开设1 5h左右的V型天窗 路网公司设想 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 法铁认为计划调整的弹性空间将变小 不利于市场营销 三 德国高速铁路列车运行图编制概况 编制单位和部门 路网公司唯一的产品是列车运行线 由其营销部负责设计与销售 每年的12月份实行新的列车运行图 过境列车运行线由总公司负责设计方案 其余部分全部由国内各地区利用计算机辅助编图系统进行编制 跨地区的列车运行图由各地区间自身协商解决 三 德国高速铁路列车运行图编制概况 具体编制程序 运行图编制于每年4月正式开始 4月15日为所有客户订购运行线的截止日期 4月15日至6月15日为双方协商阶段 解决各公司的订购冲突 有关运能及价格问题 6月15日路网公司提出运行线产品供应方案 7月15日前客户确定是否最终购买 路网公司据此铺画最终运行图 并分析潜在市场和客户 做好运行图富余运行线营销工作 争取在能力范围内推销最多的运行线 同时做出预留方案 以便在执行中争取新的客户来源 同时向各有关部门下发运行图资料 做好各项准备工作 于12月15日正式实行 我国高速铁路列车运行图的编制与管理一 列车运行图编制管理模式二 列车运行图编制流程三 列车运行图编制原则四 列车运行图要素和编制结果五 列车运行图的技术关键和相关措施六 高速铁路列车运行图的编制系统 一 运行图编制管理模式 现有的 目前 我国铁路采用两级编图管理模式 即铁道部负责确定列车运行图的编制原则 方针及任务 制定直通客车方案图 并具体领导组织列车运行图的编制工作 铁路局负责拟定具体行动计划 并按时完成本局的编图工作 客运专线建成后 今后相当长的时期内 我国将采用既有线与客运专线跨线运输的组织模式 客运专线是整个路网的组成部分 与既有线紧密联系 其列车运行图编制管理不宜独立进行 应在整个路网中结合既有线进行统一编制和管理 客运专线运行图的编制管理模式应与既有线统一起来进行规划和设置 一 运行图编制管理模式 客运专线的 客运专线建成后 客运专线跨线列车数量和开行方案由铁路局和客运专线公司提报 本线列车开行数量和方案由客运专线公司提报 铁道部进行审批 在满足跨线列车开行前提条件下 铁道部原则上应同意客运专线本线列车的开行数量和方案 铁道部成立编图中心前 跨局 或跨客运专线公司 列车运行图由铁道部组织编制 管内列车运行图由客运专线股份有限公司编制 报铁道部审批 铁道部成立编图中心后 客运专线列车运行图由铁道部编制 建议铁道部成立全路列车运行图编制中心 负责既有线和客运专线列车运行图的编制 编图人员除中心常驻人员外 其他编图人员驻相关铁路局和客运专线公司 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 运行图的编制原则 客运专线列车运行图的编制工作是全路列车运行图编制工作的一部分 由铁道部统一组织编制 严格遵守各种间隔时间标准和规章制度 适应客运专线客流特点 最大限度满足旅客出行的需要 尽可能按时段 服务频率安排列车运行线 协调好客运专线与既有线的衔接 并尽可能提高客运专线及既有线的通过能力 协调好跨线列车运行线与本线列车运行线的关系 尽量减少客运专线各种列车的相互影响 三 运行图的编制原则 尽可能提高动车组的运用效率 合理安排列车停站 以提高列车旅行速度 兼顾均衡铺画的原则 充分利用线路和车站的通过能力 减少各种列车间的越行与避让 同时使运行图保持合理的弹性 使高速列车运行与高速客运站的技术作业过程相协调 处理好列车密度 列车种类 到发时刻 动车组运用和综合维修天窗设置等几方面的关系 努力实现运行图编制的自动化合智能化 线路 线路名称 车站中心里程 区间构成 车站 名称 到发线编号 到发线有效长 到发线分工 车站行车进路及敌对关系 车站性质 信号机位置 区间 列车运行径路 相关运行区间的集合及顺序 运行时分 列车种类 四 运行图要素和编制结果 列车运行参数 车次 始发终到站 运行径路 种类等 列车运行间隔时间 发车 到达 追踪 连发 不同时到达间隔时间 动车组运用参数 运行图站名显示参数 四 运行图要素和编制结果 五 运行图编制的技术关键和相关措施 客运专线列车运行图应尽可能考虑客流高峰需求 列车开行数量具有按时段的波动性和规律性 列车开行数量受动车组数量和运用方式的制约 应尽可能提高动车组的上线率 对于跨线列车和本线高速列车 需要明确其优先原则和列车等级 跨线列车运行线布局方案应尽可能考虑客运专线的能力 并为本线列车的开行创造条件 客运专线综合维修天窗设置方案对跨线列车和夕发朝至列车的开行具有制约作用 客运专线运行图的编制要考虑相关运行线的紧密接续 方便旅客的换乘 实现计算机编图 1 4高速铁路通过能力 一 高速铁路通过能力的影响因素二 高速铁路通过能力的特点三 高速铁路区间通过能力的计算方法综述四 计算机模拟法五 计算列车通过能力的扣除系数法 高速铁路通过能力计算的基准列车 在通过能力考察区段内开行的速度最高且在沿途中不进行停车作业的列车 高速铁路通过能力 是指在采用一定数量和类型的动车组及一定的行车组织方法条件下 在运营时间内高速铁路区段的各种固定设备 在单位时间内 通常指一小时或一昼夜 所能通过基准列车的最多列车数或对数 通过能力在一定程度上取决于行车组织水平和铁路固定设备 动车组的合理运用 不是一成不变的 随着技术设备和行车组织方法的改善而提高 1 4高速铁路通过能力 一 高速铁路通过能力的影响因素 运输组织模式 纯客专和客货混跑列车种类 速度 停站方案 运行图铺画方式采用不同列车分区铺画方式时 相同速度的列车可以集中铺画 不同速度的列车在占用区间能力上的相互影响较小 而对于不同速度的列车正好相反 阶段均衡铺画方式 介于两者之间 随不同种类列车的数量比例和速度差异而合理选择不同类型的列车在运行图中的布局关系 列车的时空分布和运行线间的交错关系的铺画方式 适应于高铁不同发展阶段的能力的合理运用 1 4高速铁路通过能力 一 高速铁路通过能力的影响因素 综合维修天窗 长达4 6小时的行车中断 会使得能力直接损失 在运行图上产生空费三角区 车站间距及其区间的不均 在不同列车的速度差异比较大的时候 影响会很大 一般来说 在保证一定的高速能力条件下缩小站间距 会提高较低速度列车的通过能力 1 4高速铁路通过能力 二 高速铁路通过能力的特点 高速铁路由于其在列车运行组织等方面与一般的常规铁路有着明显的不同 因而在通过能力的利用和计算上有着自身的特点 1 4高速铁路通过能力 二 高速铁路通过能力的特点 昼夜能力利用不均衡白天和夜间能力不均衡昼间能力也不均衡理论计算能力与实际可利用能力差距较大客流特点和昼夜能力不均衡使得实际吸引完成的客运量与预测不符合 该差距需要较大的能力后备 客车停站及其起停车附加时分对能力影响增大停车启动附加时分的影响已经大于了追踪时间间隔因停站而产生的能力扣除已经成为能力计算中的重要组成部分 1 4高速铁路通过能力 二 高速铁路通过能力的特点 以区段别计算通过能力旅客列车通常以客流区段为单位定制开行方案 应该以客流区段为单位计算客流区段别通过能力 速度较低的列车对能力产生扣除以较低速度等级的列车对高等级的列车进行扣除 B类相对于A类列车 1 4高速铁路通过能力 二 高速铁路通过能力的特点 天窗的设置对运行图和能力造成较大影响天窗的设置大大缩短了可供列车运行的时间 将运行图分成了两个隔开的时间段 使列车不能再24小时内循环运行 通过能力具有明显的时段特性市场的需求和旅客的出行习惯 使得列车运行线不是均匀分布 有的时段密集到开 有的时段相对稀疏 1 4高速铁路通过能力 三 高速铁路通过能力计算方法综述 对于采用多种列车共线运行的运输组织模式的高速铁路 通过能力比较复杂 没有一个十分精确又简单的计算方法 计算方法需要更新 综上所述 高速铁路通过能力的计算方法主要有两种 图解法分析计算法 1 4高速铁路通过能力 三 高速铁路通过能力计算方法综述 图解法按照运行图的铺画顺序和原则 应先铺高速列车后铺画中速列车 再根据中速列车在高速铁路衔接站的到发时刻 铺画跨线中速列车 为既有线上的特快 快速旅客列车 在既有线的运行图 校验列车的始发 终到时间是否合理 在运行图上所能最大限度铺画的基准列车数量和非基准列车数量的总和即为该高速铁路区段的非平行运行图通过能力 1 4高速铁路通过能力 三 高速铁路通过能力计算方法综述 分析计算法主要是把各种情况下列车的能力占用归为一定的模式 如果是规格化运行图这种方法较为简单直观 但实际的运行图其停站比 越行模式可能非常灵活 如果要归纳为各种模式 组合方案会太多 对于不同的运行图结构该方法的适用性必然受到限制 只能近似的计算非平行运行图的通过能力 根据计算的原理不同 分为扣除系数法 1 4高速铁路通过能力 四 计算机模拟法 计算机模拟法是由计算机模拟人工铺图 严格按铺图标尺 通过紧密铺画A B类列车运行线 进而精确确定高速铁路区段或全线通过能力的方法 计算机模拟法确定区间或全线通过能力 都是在某种条件下进行的 都是根据某种原则 在固定某些种类列车数量的前提下 通过计算机模拟人工铺画满表运行图 用计算机模拟法确定高速铁路区段或全线通过能力的计算过程如下图 1 4高速铁路通过能力 四 计算机模拟法 1 4高速铁路通过能力 四 计算机模拟法 由于满足铺图标尺约束条件的可行方案数量巨大 因此方案的比选和优化算法相当复杂 此类问题属于非结构化或半结构化问题 一般只能应用专家系统方法或借助人机对话方式进行 寻求问题的近似最优解或满意解 1 4高速铁路通过能力 计算高速铁路通过能力的扣除系数法一 扣除系数法的特点二 计算高速铁路通过能力的扣除系数法三 扣除系数分析 1 4高速铁路通过能力 在高速铁路上 速度不同 列车等级不同 形成的是非平行运行图 非平行运行图的通过能力是指 在不同速度旅客列车数量既定条件下 该区段一昼夜所能通过的基准列车的最多对数 或列数 1 4高速铁路通过能力 计算的思路 一般情况下 高速铁路主要的服务对象是本线客流 开行的旅客列车也以本线高速列车为主 其他类型的列车在运行图上只占一小部分 运行图的大部分仍具有平行运行图的特征 因此 在计算非平行运行图的通过能力时 仍可以利用平行运行图所具有的明显规律性 结合不同速度列车的扣除系数来计算高速铁路的区间通过能力 1 4高速铁路通过能力 常规铁路 扣除系数是指因铺画一对或一列旅客列车 摘挂列车 快运货物列车等 需从平行运行运行图上扣除的普通货物列车对数或列数 客运专线 扣除系数是指因铺画一对或一列速度较低旅客列车 需从平行运行图上扣除的高速列车对数或列数 基准列车不同 对能力进行扣除影响的列车不同 对能力产生影响的主要因素发生变化 扣除系数 1 4高速铁路通过能力 一 扣除系数法的特点 1 既有线为了得到较大的非平行运行图能力 往往以牺牲列车的旅行速度为代价 但在高数铁路上 不能牺牲较低速度列车的旅行速度 必须让较低速度的列车的速度保持在合理的范围之内 2 高速铁路区间通过能力是放行高速列车的能力 它以高速列车运行图为基础 计算较低速度等级列车对高速列车的扣除 即在开行一定数量的较低速度等级列车条件下 计算高速列车的最大开行数量 1 4高速铁路通过能力 一 扣除系数法的特点 3 当采用多种速度列车共线运行的运输组织模式下 在高速铁路上开行的较低速度列车 由于列车运行速度较高速列车低 而且停站办理作业的次数也可能较多 且存在被高速列车越行的可能 因而占用列车运行图的时间较长 亦即开行较低速度列车将对通过能力产生不利影响 4 为使高速铁路技术设备经常处于良好的使用状态 以确保行车安全 在高速铁路列车运行图中 一般应为设备日常维修和养护预留出必要时间的天窗 缩短了列车运行时间 人为的将列车运行图分成了两个隔开的时间段 1 4高速铁路通过能力 一 扣除系数法的特点 5 为了方便旅客乘车 高速列车在始发 终到站的到开时间应规定在适宜旅客出行的时间范围内 这一有效到发时间的限制也将对通过能力产生影响 1 4高速铁路通过能力 二 计算高速铁路通过能力的扣除系数法 计算非平行运行图能力的步骤 采用扣除系数法计算高速铁路的通过能力 必须先计算平行运行图的通过能力 然后根据开行不同速度列车对基准列车的影响 利用其扣除系数 结合列车开行数量 扣除由于受这种影响而不能开行的列车数 即可以得到高速铁路的通过能力 1 4高速铁路通过能力 目前 京沪高速铁路设计暂行规定 对客运专线通过能力计算 采用扣除系数法给出了如下算式 平行运行图通过能力 1 平行运行图通过能力计算 全高速非平行运行图通过能力多种速度列车共线运行通过能力 2 非平行运行图通过能力计算 扣除系数是指因铺画一对或一列停站高速列车 较低速度列车 跨线列车 行包列车 货物列车等 需从平行运行图上扣除的基准列车的对数或列数 是低等级 低速度的列车对该线路区段运行的最高速度等级列车的能力扣除 区间通过能力计算的精确性 取决于扣除系数取值是否合理 需要研究扣除系数的原理 高速铁路旅客列车扣除系数 1 4高速铁路通过能力 列车区段内停站一次 旅行时间增加 t即 t t1 t2 t3 三 扣除系数分析 A类高速停站列车扣除系数分析 A类列车由于停站办理作业额外占用列车运行图的时间而产生的扣除 1 高速列车停站一次 高速列车在区段内停站一次 对通过能力影响如下图 a 无越行作业基本扣除系数为 基 1 t I 1 t1 t3 I t2 I 停站高速列车停站时间越小 对通过能力影响越小 b 有越行作业越行1列 基 1 t I 1 t I越行n列 基 1 t I n B类高速列车停站扣除系数分析 三 扣除系数影响因素和规律 1 列车速度 扣除系数与列车速差成正比 4 区间长度 区段越长 扣除系数越大 2 停站次数和停站时间 列车扣除系数随列车在区段内停站次数和停站时间的增加而增加 5 列车开行数量 高速停站和较低速度列车的数量越多 其平均扣除系数越小 3 高速停站列车的铺画方式 递远递停 规格化铺画方式 相同停站列车追踪铺画 可减小扣除系数 1 5高速铁路的调度指挥 国外高速铁路调度系统 目前国外高速铁路调度系统大体上可分两种类型 一类是以法国和德国为代表 基本沿袭既有铁路的传统模式 我们称之为 传统型 另一类是以日本为代表 根据高速客运专线的特点和需要 构建的调度系统 我们称之为 综合型 法国和德国高速铁路的经营管理尚未形成独立的系统 其调度系统的构建思想受既有线的影响和制约 其业务仅包含客运组织 行车组织及移动设备 机车 车辆 方面的调度 系统结构较为简单 功能较弱 在协调配合 应急处理等方面 不太适应高速度 快节奏 时效性强的要求 77 1 5高速铁路的调度指挥 国外高速铁路调度系统 日本的新干线 高速铁路 基本上是独立的系统 其调度系统的构建完全摆脱了既有线的桎梏 充分考虑了高速行车所伴随的高风险性及行车安全对调度系统的依赖性 突出了安全的重要地位 充分考虑了高速客流有效利用时间的强烈愿望 把正点作为工作核心 从广义运输系统概念出发 构建集各种功能为一体 总体功能强大的综合调度系统 综合调度系统除传统型系统所包含的全部业务外 还设置了线路的管理 维修 保养 供电系统的监视 遥控 通信信号系统的监控 检修 灾害的预报 预警 事故抢修等业务 78 1 5高速铁路的调度指挥 综合调度系统必须以现代化的新技术新设备为其支撑条件 为各业务调度台提供良好的工作环境 日本的综合调度系统已从COMTRAC系统发展到COSMOS系统 后者较前者实现了更大范围的集中 把动车组基地管理以及线路的维修作业管理等全部集中到调度中心 COSMOS系统具有如下功能 运输计划管理列车运行管理机车车辆管理维修作业管理设备管理电力管理信息集中监视车站作业管理 79 1 5高速铁路的调度指挥 日本的综合调度系统 尤其是COSMOS系统 几乎包括了运输生产全部调度管理业务 综合调度系统中的调度中心 一般都设有 列车 行车 调度台旅客调度台动车组调度台电力调度台通信信号调度台维修调度台日本新干线运营已39年 累计运送旅客逾65亿人次 目前每天运行800多列以上的高速列车 迄今未发生过一次因行车事故而引起的旅客伤亡 平均列车晚点时间在一分钟以内 这些 综合调度系统立下了汗马功劳 日本专家从实践中得出的 对安全无误 顺利运行的新干线来说 最重要的是 综合调度室 这一夜以继日劳动着的新干线大脑 的见解不无道理 80 1 5高速铁路的调度指挥 国外铁路调度系统的比较高速列车运输组织与调度模式对比日本高速铁路法国高速铁路德国高速铁路国外调度模式的对比 运输组织模式的对比分析 高速线上只运行停站不同的高速列车 运输组织与其他线路完全分开 如日本 西班牙 京津 全高速 将高速列车延伸到普通线路上 如法国 下既有线 普通列车与高速列车在高速线上混跑 如意大利 武广 郑西 高中速混跑 高速列车与货物列车在高速线上混跑 如德国 石太 客货混跑 1 5高速铁路的调度指挥 1 交通运输概况日本铁路1987年民营化时将旧国铁划分为6个客运公司和1个货运公司 6个客运公司拥有运营线路及其他固定设备 活动设备 进行独立经营 货运公司无运营线路 采用购买列车运行线的方式进行经营 2 高速铁路运营特点高速铁路采用与既有线不同的线路标准 绝大部分列车在本线内运行 列车运行密度大 列车运行距离短 不同区域间的旅客主要采用换乘的方式 其列车运行组织也非常重视列车间的衔接 为方便旅客 通过改造既有线使部分高速列车延伸到既有线运行 非常重视列车运行秩序 保障列车正点运行 日本高速铁路的调度指挥 1 5高速铁路的调度指挥 日本高速铁路线路图 1 交通运输概况法国修建高速铁路的基本原则是 在大运量的干线上修建 保证高速铁路与既有铁路网的联网互通 使TGV列车通过既有线开行到人口密集的地区 高速铁路系统建立在大运量和少换乘的基础上 2 高速铁路运营特点法国高速铁路采用全高速 部分高速列车下线运行的模式 通达里程远大于高速线里程 高速铁路网以巴黎为中心 呈放射状 许多方面与既有线技术设备水平差别不是非常大 法国高速铁路的调度指挥 1 5高速铁路的调度指挥 法国高速铁路全长1576km 设有一个中央调度中心和三个高速铁路局 中央调度中心设在巴黎 三个高速铁路局分别设在巴黎和里尔 法国高速铁路路网图 3 调度指挥系统特点设有相对独立的高速铁路调度指挥系统 采用二级或三级结构进行调度指挥 即 国家调度中心 分局调度中心 二级结构无 和CTC指挥中心 按区域设置分局作为管理机构 客运专线的调度系统与既有线调度系统之间 尤其在上下线站有密切的联系和数据交换 包括列车运行 设备运用信息等 高速线列车运行由国家调度中心和按高速线设置的调度机构集中指挥 法国高速铁路的调度指挥 1 5高速铁路的调度指挥 1 交通运输概况德国铁路实行网运分离的模式 铁路运输业务主要由5个公司开展 德国铁路短途客运占有重要的位置 2 高速铁路运营特点高速铁路采用新线建设和既有线改造方式 德国铁路将ICE高速列车主要用于城市间特快列车运行网 高速列车通达里程已达到5000多公里 高速线与既有线联网运营 客货分时混和运行 德国高速铁路的调度指挥 1 5高速铁路的调度指挥 红色线为新建线 速度250 300km h 绿色线为既有线提速改造线路 速度为160 200km h ICE开行网络 3 调度指挥系统特点高速铁路调度指挥系统纳入既有线调度系统 行调度指挥中心 地区调度所 基层车站值班员三级管理 路网调度与客货调度协调工作量较大 运行图协调难度较大 其铁路调度中心分别设在法兰克福 汉诺威和汉堡等7个大枢纽地区 在硬件方面沿用了既有线的显示模式 运行环境等 二者得到了较好的衔接与联系 德国高速铁路的调度指挥 1 5高速铁路的调度指挥 国外调度指挥模式的对比 高速铁路调度指挥系统是涉及运输组织 机车车辆 通信信号 供电 安全监控 维护救援 旅客服务等多学科的系统工程 目前国外高速铁路调度系统基本划分三种类型 一类是以日本为代表 根据高速客运专线的特点和需要 构建的各专业综合的调度系统 二类为德国的方式 其高速线为既有线路的一部分 调度系统是以地区为中心建立调度控制中心 而不是以高速线为中心 三类是以法国和西班牙为代表 其虽然不像德国高速铁路完全容入既有线调度系统 以线路为目标建立了控制中心 但还是基本沿袭既有铁路的传统模式 1 5高速铁路的调度指挥 中国客运专线调度指挥系统方案 1 综合调度中心建立的目标和原则2 客运专线综合调度模式比选3 客运专线综合调度系统体系框架 1 6高速铁路的调度指挥 调度指挥系统建立的目标和原则 客运专线调度指挥系统的指导思想以科学发展观为指导 按照跨越式发展战略的总体部署及 一流管理 一流技术 一流服务 的要求 遵循 以人为本 服务运输 强本减末 系统优化 着眼发展 建设理念 以路网完整性和运输调度集中统一指挥为主线 以保障安全 提高效率和服务质量为重点 以现代信息技术为手段 实现运营管理 调度指挥及技术装备现代化 1 6高速铁路的调度指挥 客运专线综合调度系统的建设目标实现 一流的工程质量 一流的装备水平 一流的运营管理 的客运专线建设总体目标 采用现代信息技术装备 以列车运行指挥为核心 综合集成运输计划 行车指挥 动车运用 基础设施 旅客服务 安全监控等功能 为满足客运专线运营管理和优化运力资源提供技术手段 建成适应国情路情 技术先进 功能完善 结构合理 经济适用 安全可靠 具有世界一流水平的综合调度系统 调度指挥系统建立的目标和原则 1 6高速铁路的调度指挥 客运专线综合调度系统的建设原则 先进性 采用国内外先进 成熟技术 学习 借鉴 消化 吸收国外高速铁路运营管理先进理念并进行再创新 实用性 最大限度满足各层次工作需要以及系统的可扩充性 可维护性要求 系统性 坚持路网完整性和调度集中性 保证与既有线运营协调一致 坚持统一领导 统一规划 统一标准 统一建设 统一管理 分步实施 保证体系完整和运作高效 经济性 综合考虑建设和运营成本 合理规划 精心设计 充分利用既有资源 降低投资成本 减少投资风险 开发与引进并重 研究与工程并举 加大科技投入 立足自主开发 引进关键技术 形成具有自主知识产权的综合调度系统 确保工期和工程质量 1 6高速铁路的调度指挥 客运专线调度指挥模式比选 方案一全路集中调度模式方案二通道调度模式方案三区域集中模式 1 6高速铁路的调度指挥 方案一 全路集中调度方案 方案内涵 建立全路客运专线统一的综合调度中心 中心按客运通道设置调度区 调度区直接指挥各条专线日常运输生产 并远程控制基层设备 各专业调度台向基层站段发布调度命令 基层站段受令后组织实施 1 6高速铁路的调度指挥 方案二通道调度模式 通道调度模式示意图 方案内涵 调度中心按通道进行建设 各条线上的综合调度中心 指挥日常运输生产 它以行车为核心 围绕安全 正点 通过各专业调度台 向基层站段发布调度命令 而基层站段受令后按调度中心的命令 组织实施 1 6高速铁路的调度指挥 方案三 区域集中调度方案 方案内涵 综合调度系统设置全路客运专线综合调度中心和区域综合调度中心两个层次 根据客运专线网布局 可考虑建设全路客运专线综合调度中心和北京 西安 武汉 上海和广州5个区域综合调度中心 1 6高速铁路的调度指挥 推荐方案 结合各国客运专线调度指挥系统建设及发展趋势 从路网整体效益 运营管理 系统风险 服务质量 建设与运营成本等方面比较 建议采用方案二 1 6高速铁路的调度指挥 客运专线综合调度系统体系框架 1 6高速铁路的调度指挥 客运专线综合调度系统以运输计划为龙头 以列车运行调度为核心 集成计划 行车 动车组 工务 电务 通信信号 旅客服务 综合维修 安全监控 应急救援等功能 系统功能关系图如下 综合调度系统功能 1 6高速铁路的调度指挥 各调度子系统功能 运输计划子系统 编制列车运行计划 动车底运用计划和乘务员运用计划 统计分析列车运行情况 列车运行调度子系统 完成列车运行的实时调度指挥 包括按计划组织行车和编制调整计划并组织行车 列车运行监视追踪及临时限速的设置等功能 1 6高速铁路的调度指挥 动车组调度子系统 掌握动车组及乘务员的基本情况 执行动车组运用和乘务计划 指挥动车组运用 检修及备用 电力调度子系统 与列车运行调度 运输计划调度 综合维修与救援系统相配合 保证正常供电及维修断电 综合维修调度子系统 统一安排线路 供电系统和通信信号系统等固定设施维修计划并管理日常维修工作 各调度子系统功能 1 6高速铁路的调度指挥 旅客服务调度子系统 为旅客提供更高品质 更具人性化的服务 包括列车上的旅客特殊服务 突发事件情况下的旅客疏运和安置等 安全监控调度子系统 监测 分析列车运行环境主要灾害和关键行车设施状况 对灾害或安全隐患进行预警和处理 应急救援子系统 应急方案的制定 发布及组织实施 各调度子系统功能 1 6高速铁路的调度指挥 关键技术系统集成技术运行图编制运营计划制定运行管理动车组运用管理规章 调度指挥关键技术与配套技术 1 6高速铁路的调度指挥 配套技术设备维护管理车站作业管理安全防灾系统系统测试技术系统维护技术 调度指挥关键技术与配套技术 1 6高速铁路的调度指挥 第二章高速铁路客运服务 112 2 1概述2 2高速铁路站车服务2 3高速铁路客运服务相关信息系统 2 1概述 客运服务的概念 客运服务是指为了实现旅客位移而由一系列或多或少具有无形性的活动所构成的一种过程 该过程是在旅客与服务人员 硬件和软件的互动过程中进行的 其实质是最大限度的满足需求并为其创造价值 客运服务是站在消费者角度强调旅客在获得和消费客运服务时的实际体验和体验的满足程度 侧重于服务的 过程性 和旅客的 满足感 113 2 1概述 客运服务的概念 铁路客运服务基本属于售后服务 旅客买票以后才能消费运输服务 也有少部分服务是售中服务或售前服务 例如旅客购票服务和一些咨询服务等 铁路客运服务的过程性 伴随产生了服务的无形性 生产与消费同步性 旅客参与性 服务易逝性 异质性以及服务的不可转移等特性 客运服务的内容从其过程性的特点来看 包括围绕旅客出行所有环节的需求 即旅客产生旅行动机时所需的咨询类服务 旅行前的票务服务 旅行中的站车服务 以及旅行后的一些延伸或诉求类服务等 运输企业为满足这些服务需求必须配备相应的设备 人员 并制定相应的流程和标准等 114 2 1概述 高速铁路客运服务质量及标准 铁路客运服务质量是指高速铁路客运服务部门提供的服务满足旅客规定需求和潜在需求的程度 规定需求是指已经在技术规范或服务规范中做出规定的旅客要求 潜在需要是指虽然没有在技术规范或服务规范中做出规定 但旅客在接受客运服务时实际存在的需要 即旅客意会而难以明确表达或不言自明的需求 115 2 1概述 高速铁路客运服务质量及标准 客运服务质量是旅客感知质量 旅客通过服务的可靠性 响应性 保证性 移情性和有形性来感知服务质量 可靠性是可靠地 准确地履行服务承诺的能力 响应性是指帮助旅客并迅速提供服务的愿望 保证性是指员工所具有的知识 礼节以及表达出自信与可信的能力 移情性是设身处地地为旅客想和对旅客着想和给予特别的关注 有形性是指有形的设施 设备 人员和沟通材料的外表 116 2 1概述 在制定铁路客运服务质量标准时 应该注意几个方面的问题 其一 标准高低要适度 切合实际 对现实有指导意义的标准是最好的标准 并不是标准越严越好 其二 标准要符合 行规 制定的服务标准必须能够发挥自身优势 明确自身定位 符合自身条件 体现自身特色 而没有必要一味照搬照抄其他运输方式的标准 其三 标准要透明公开 铁路客运服务质量标准应该对外向性和内向性标准加以区分 深入研究并广泛宣传 让社会和旅客了解 并鼓励其参与进来 实施有效的监督 并且督促员工树立标准化服务的概念 积极执行标准化服务程序 提供标准化服务 其四 标准要有可操作性 其五 标准要体现人性化 117 2 2高速铁路站车服务 高速铁路站车服务 高速铁路与既有线相比具有列车速度快 开行密度大 频率高 开行时间间隔小的特点 有高速铁路列车引入的客运站运输组织模式将实现由 等候式 向 通过式 转变 旅客换乘时间短 在站候车时间短 这些特点反应到高速铁路站车服务设计上 亦呈现独有特点 要体现在以下几个方面 1 高速铁路客运站车服务质量高 2 高速铁路客运站服务效率高 3 高速铁路客运站衔接换乘服务周到 4 高速铁路客运服务信息化程度高 5 高速铁路客运服务种类多样化 服务 人性化 118 2 2高速铁路站车服务 高速铁路车站服务内容 高速铁路客运站为旅客提供的服务主要包括 票务服务乘降引导服务候车服务信息服务延伸服务为特需旅客提供的服务 119 2 2高速铁路站车服务 票务服务 票务服务是客运站为旅客提供的重要服务内容 车站采用多样化的售票方式 合理分布售票处所 售票专用窗口 自动售票机的数量和位置 方便旅客购票 并且通告售票服务的相关信息 余额 变更 高速铁路客票主要的售票渠道有 车站窗口售