6客运专线通过能力计算方法课件

客运专线通过能力计算方法运行图编制1.法国高速铁路运行图编制管理现状1）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。2）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。

3）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。4）法铁编图手段

采用THOR软件作为编制列车运行图的辅助工具，将线路的技术资料，如平纵断面数据、限速要求、车站位置、高速动车组牵引与制动特性、列车长度与重量等输入THOR数据库内，将申请的列车开行计划如始发终到站地点、中间停站地点与时间等同样输入到THOR软件，THOR综合起来进行列车牵引计算，随即生成该条运行线的始发终到时间、地点、中间停站时间、地点和整个列车旅行时间等。5）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。

2.日本高速铁路运行图编制管理现状1）运行图类型日本新干线运行图中的列车类别分为：定期列车、季节列车和临时列车三类。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。2）运行图编制特点（1）以东日本公司新干线为例，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。（2）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。3）计划种类和编制步骤日本铁路的运输计划业务是指基本计划、车辆使用计划和实施计划的编制。基本计划编制包含了基本列车计划、基本车辆运用计划、基本乘务员运用计划，车辆使用计划业务包括检修计划生成、车辆调配；实施计划包括临时列车计划。

基本计划的审定工作每年由各铁路公司联合进行，其编制步骤如下：

①确定公司的经营方针；②运量预测；③确定修改的框架，编制运行图草案；④确定运行图方案；⑤新图实施。临时列车计划的制定根据运输需求的变化，每个季度对基本计划进行调整，加入季节性列车和特殊列车，形成日常的运输方案，一般提前半年进行，并且在开始实施日前2个月准备完毕，向社会发布，发售时刻表，提前一个月接受指定席预订。3.德国高速铁路运行图编制管理现状1）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。2）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。4.我国客运专线运行图编制1）运行图编制管理模式目前，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，即使是独立性较强的城际客运专线，也有可能在接轨站与既有线共用车站咽喉，车底出入库可能存在进路冲突，并且，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。因此，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。

目前，我国铁路采用两级编图管理模式，铁道部负责确定列车运行图的编制原则、方针及任务，列车数量和开行方案由铁路局提报、铁道部审批，铁道部制定直通客车方案图，并具体组织运行图编制工作；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，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。2）客运专线列车运行图的基本类型从国外高速铁路来看，列车运行图分为常规运行图和节假日运行图，其中，列车类别可分为：定期列车、季节列车和临时列车三类。目前，我国铁路列车运行图分为基本运行图、施工运行图和节假日运行图，节假日运行图有春运图、暑运图、五一图、十一图，开行的列车类型有定期列车、临时列车。我国即将建成后的客运专线多数只开行客车，线路通过能力相对富余，客运专线可根据客流规律增加更多品种的节假日运行图。目前，我国将不是每日（或隔日）开行的列车（如只在节假日开行的列车）统称为临时列车，在列车类型的规定上与国外对于季节列车、临时列车的规定不同，临时列车的概念与国外相比包含的范围更广，可以考虑比照国外进行细化、调整。3）运行图的编制原则(1)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；(2)严格遵守各种间隔时间标准和规章制度；(3)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；(4)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；(5)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；(6)尽可能提高动车组的运用效率；(7)合理安排列车停站，以提高列车旅行速度；(8)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；(9)使高速列车运行与高速客运站的技术作业过程相协调；(10)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。4）客运专线列车运行图的特点

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。5）关键技术城际客运专线节拍式列车运行方案的列车运行图编制技术跨线列车运行线的编制技术天窗开设方式客运专线列车运行图编制的弹性运行线之间的衔接扣除系数法在初、近期高速客运专线采用的组织模式：

1.多种列车共线运行；

2.多种速度旅客列车共线运行；

3.多种停站方案的旅客列车共线运行；

4.多种性质的旅客列车共线运行。多种列车共线运行势必对客运专线的通过能力造成较大的影响，有必要对高速客运专线的扣除系数影响因素进行分析研究。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。客运专线通过能力是放行高速列车的能力，在开行一定数量低速列车条件下，计算高速列车最大开行数量。客运专线上低速列车停站次数、被越行次数较多，占用运行图时间较长，对通过能力产生不利影响；“天窗”时间将运行图分隔成两个时间段，对通过能力造成较大影响；高速列车始发终到站到开时间应安排在方便旅客出行的时段。该有效到发时段也对通过能力产生影响。1.扣除系数法计算客运专线通过能力的特点（1）客运专线上各种列车运行的速差（2）中速列车的数量、停站和铺画方式（3）高速列车的停站（4）区段长度、车站数量（5）综合维修“天窗”（6）旅客列车在始发终到站的有效到发时段2.影响客运专线通过能力的主要因素

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

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

3.客运专线通过能力计算法——扣除系数法

列车区段内停站一次，旅行时间增加Δt即：Δt=t1+t2+t3

停站高速列车扣除系数分析A、单列高速停站列车扣除系数分析（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：ε基=1+(Δt/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ε基=1+(Δt/I)-1=Δt/I

越行n列ε基=1+(Δt/I)-n越行高速停站列车示意图

ε基随列车运行密度增大而增大；直通高速列车越行有利的；结合停站组织越行以1列为宜。

（a）无越行作业

ε基=（I到+I发+ΣΔt）/I-1，若各站停站时间均相同，且I到=I发=I高时，则：

ε基=1+（mΔt/I）或ε基=1+m（Δt/I）

（b）有越行作业

ε基=1+(Δt/I)-n=1+[Σ（t1+t21+t22+t3）/I]-n

若各站Δt均相同，则：

ε基=1+（mΔt/I）-n（2）高速列车停站多次

在运行区段内，多列停站列车每列只停靠车站一次。按先行列车停靠远方站，由远及近最有利方案成组铺画。B、多列高速列车停站扣除系数分析（1）无越行作业（a）按最优方案铺画停站列车成组铺画，但开行方案由近而远，n个停站列车影响能力的空隙不能利用。多列高速列车停站示意图（b）按最不利停站方案铺画成组停站列车越多，ε基越小。停站列车对通过能力影响与成组列车数量有关，与车站间距和区段长度无关。相邻数列高速列车在不同站被同一高速列车越行将增加停站高速列车在站停留时间，降低旅速并增大对通过能力的影响，且对通过能力的影响仅与列车追踪间隔及成组停站列车数量有关。高速列车越行相邻的停站高速列车以1列为佳

。

（2）有越行作业ε基=（I到+I发+t1+T站停+t3）/nI－（m+1）

高速列车停站作业时间越小，对能力的影响越小；高速列车的基本扣除系数与能力利用率呈正比；高速列车停站次数和停站时间对通过能力影响较大；车站分布和区间距离对能力影响甚微。列车追踪间隔是高速停站列车扣除系数主要影响因素；C、停站高速列车扣除系数分析结论停站高速列车在运行图中的分布对扣除系数的影响较大；计算机图解法是计算高速停站列车扣除系数的科学方法；当高速列车在区段内按停站一次考虑，停站比例40%，经过大量图解分析得到：当每次停站2分钟时，ε基＝1.31；当每次停站3分钟时，ε基＝1.42。1.单列250km/h高速列车扣除系数分析开行不同速度高速列车对扣除系数的影响

客运专线多种速度列车共线运行，列车速差造成能力扣除。对300/250/200/160速度组合方式进行研究，并以300km/h高速列车为基准列车进行了研究。m列高速列车越行250km/h列车停站1次每次待避1列300km/h列车

n区段长度

0

1

21002.13.14.12003.24.25.23004.35.36.34005.46.47.4I=4min250km/h列车基本扣除系数250km/h列车不同待避次数（n）下，列车基本扣除系数不同区段250km/h列车停站时间时,

其基本扣除系数停站时间（分）区段长度235681012100km2.352.63.13.353.854.354.85200km3.453.74.24.454.955.455.95300km4.554.85.35.556.056.557.05400kn5.655.96.46.657.157.658.15I=4min250km/h列车基本扣除系数2.多列250km/h速度列车扣除系数分析200km/h列车停站最有利高速列车多列越行示意图200km/h列车停站最不利

客运专线列车额外扣除系数在0.1-0.5之间。多列250km/h列车扣除系数分析250km/h列车不被越行多列250km/h列车被300km/h列车越行250km/h列车区段内不停站250km/h列车区段内停站1次最有利铺画最不利铺画

I=4min200km/h列车基本扣除系数

停站时间（分）区段长度235681012100km4.034.284.785.035.536.036.53200km6.807.057.557.808.308.809.30300km9.589.8310.3310.5811.0811.5812.08400kn12.3512.6013.1013.3513.8514.3514.85

I=4min200km/h列车基本扣除系数表

n区段长度

0

1

21003.784.785.782006.557.558.553009.3310.3311.3340012.113.114.1不同区段200km/h列车停站时间取不同值时,其基本扣除系数200km/h列车不同待避次数（n）下，基本扣除系数3.单列200km/h速度列车扣除系数分析4.多列200km/h速度列车扣除系数分析

I=4min200km/h列车基本扣除系数表200km/h列车数

区段长度2345100km5.644.934.574.36200km7.045.865.274.92300km8.416.785.965.47400km9.807.706.656.02I=4min200km/h列车基本扣除系数表200km/h列车数区段长度2345100km4.143.433.072.86200km5.534.353.763.41300km6.915.284.463.97400km8.306.205.154.52多列车区段内停站一次，最有利铺画方式列车基本扣除系数多列车区段内停站一次，最不利铺画方式列车基本扣除系数（5）列车在运行图上的分布以及通过能力利用率和不同速度列车数量比也是影响列车扣除系数的重要因素。5.不同速度高速列车扣除系数分析结论

（1）列车扣除系数与列车速差成正比；（2）列车扣除系数大小与区段长度密切相关，区段越长，扣除系数越大；（3）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；（4）列车扣除系数与列车追踪间隔大小有关，追踪间隔时间越小，扣除系数越大；

客运专线列车扣除系数除与区段长度、列车速差、追踪间隔以及停站时间等因素有关外，还与不同速度列车在运行图上分布、不同速度列车比例紧密相关。客运专线区段越长，列车扣除系数越大；速差越大，低速列车扣除系数越大；低速列车比例越大，低速列车扣除系数越小。