【《车站能力协调分析计算案例-以西安北站为例》3500字】

车站能力协调分析计算案例—以西安北站为例目录TOC\o"1-3"\h\u32612车站能力协调分析计算案例—以西安北站为例 1169811.1西安北站点线能力协调分析 1144151.1.1西安北站衔接区段通过能力计算 1155991.1.2西安北站点线能力协调分析 3211461.2西安北站内检修子系统能力协调分析 6249341.3西安北站提高能力协调的措施 81.1西安北站点线能力协调分析我国高速铁路发展迅猛，新建的高速铁路线路和车站越来越多，与既有普速铁路和车站共同构成铁路网。由于高速铁路具有很多鲜明的特点，例如列车运行速度高、追踪间隔时间较短；高速铁路枢纽站作为铁路网中的重要节点，具有衔接方向众多、站内作业复杂、列车在站内与在区间的运行速度差距过大等影响通过效率的因素，因此高速铁路车站高速铁路区间的通过能力往往不能很好的匹配，尤其是在高峰时段，高速铁路车站的能力通常会成为路网能力的瓶颈，影响整个路网能力的运用效率[16]。因此，对高速铁路枢纽车站进行点线能力协调分析具有深刻的现实意义。1.1.1西安北站衔接区段通过能力计算西安北站是典型的大型高速铁路枢纽站，该车站的通过能力与衔接区段通过能力达到协调是解放周边铁路网能力的关键。西安北站的通过能力在第五章已经予以计算，想要对西安北站进行点线能力协调的分析，还需要求出西安北站衔接区段的通过能力。西安北站郑西场和大西场衔接4个方向，分别是兰州方向、郑州方向、成都方向和太原方向。其中，兰州、郑州方向区间采用CTCS-3级列车运行控制系统设备标准，列车最小追踪间隔时分为3min；成都、太原方向区间采用CTCS-2级列车运行控制系统设备标准，列车最小追踪间隔时分为5min，四个方向区间均采用准移动闭塞。假设几个区间内的列车运行图均为双线平行成对运行图，那么区间的通过能力按照下面的公式进行计算：（6-1）式中——平行成对运行图区间通过能力；——列车一天内有效运行时间；——高速铁路追踪间隔时间；——高速铁路客流区段垂直天窗开设时长；——高速铁路垂直天窗后首趟列车运行时长；该情况下一个方向的列车运行图的示意图如下图所示：由示意图可知，的数值可以由区间长度和列车平均运行速度求得，因此这种情况下的区间通过能力计算公式可以转化为：（6-2）式中——区间长度；——高速铁路列车平均运行速度。按照上面给出的公式，即可计算出西安北站衔接各个区间的通过能力。兰州方向在徐兰高速上，西安北站到兰州方向的下一个客运站是咸阳秦都站，通过查阅资料，可知西安北站-咸阳秦都站的区间长度为35km，列控系统等级为CTCS-3级，平均运行速度设为300km/h，追踪间隔时间为3min，则该区间的通过能力为：郑州方向在徐兰高速上，西安北站到郑州方向的下一个客运站是渭南北站，通过查阅资料，可知西安北站-渭南北站的区间长度为53km，列控系统等级为CTCS-3级，平均运行速度设为300km/h，追踪间隔时间为3min，则该区间的通过能力为：成都方向在西成高速上，西安北站到成都方向的下一个客运站是阿房宫站，通过查阅资料，可知西安北站-阿房宫站的区间长度为22km，列控系统等级为CTCS-2级，平均运行速度设为200km/h，追踪间隔时间为5min，则该区间的通过能力为：太原方向在大西高速上，西安北站到太原方向的下一个客运站是渭南北站，通过查阅资料，可知西安北站-渭南北站的区间长度为55km，列控系统等级为CTCS-2级，平均运行速度设为200km/h，追踪间隔时间为5min，则该区间的通过能力为：1.1.2西安北站点线能力协调分析上一节完成了对西安北站四个衔接方向区间通过能力的计算。结合第五章的各方向车站最终通过能力可以计算出西安北站各个方向的点线能力协调度：兰州方向西安北站兰州方向接车通过能力为157.7列；兰州方向区间到达能力为389列。则：接车点线能力比值：接车点线能力协调度：属于中级协调。西安北站兰州方向发车通过能力为154.8列；兰州方向区间发送能力为389列。则：发车点线能力比值：发车点线能力协调度：属于中级协调。郑州方向西安北站郑州方向接车通过能力为152.2列；郑州方向区间到达能力为387.8列。则：接车点线能力比值：接车点线能力协调度：属于初级协调。西安北站郑州方向发车通过能力为151.4列；郑州方向区间发送能力为387.8列。则：发车点线能力比值：发车点线能力协调度：属于初级协调。成都方向西安北站成都方向接车通过能力为141.9列；成都方向区间到达能力为232.6列。则：接车点线能力比值：接车点线能力协调度：属于优质协调。西安北站成都方向发车通过能力为149.7列；成都方向区间发送能力为232.6列。则：发车点线能力比值：发车点线能力协调度：属于优质协调。太原方向西安北站太原方向接车通过能力为54.3列；太原方向区间到达能力为229.3列。则：接车点线能力比值：接车点线能力协调度：属于不协调。西安北站太原方向发车通过能力为60.3列；太原方向区间发送能力为229.3列。则：发车点线能力比值：发车点线能力协调度：属于不协调。1.2西安北站内检修子系统能力协调分析上一节对西安北站点线能力的协调程度进行的分析，是将车站放在路网中，将车站抽象成一个点，将车站能力抽象成点能力，将高速铁路区间通过能力抽象成线能力，进而对两个能力进行协调分析。然而，在实际情况下，车站并不是一个点，尤其是本文所研究的西安北站，是一个大型枢纽客运站，内部结构复杂、股道众多，并由多个子系统构成。因此，要想上文研究的车站典型能力协调问题有实际意义，前提条件就是车站内部各子系统之间的能力达到协调，让车站可以抽象成一个点来进行研究，除此之外，也能让车站各子系统的能力得到充分发挥，提高点能力。根据第四章阐述的相关理论，高速铁路车站主要由到发子系统和检修子系统组成。上一节进行的点线能力协调分析即是针对到发子系统能力分析，故本小节就不再重复赘述这一部分。下面将对西安北站的检修子系统进行协调分析。在高速铁路车站的运营中，每当一次列车（动车组）完成一次运转后，都会在终点站进行车辆的清洗、检修等一系列工作，完成这一系列工作的场所就是动车段，所以车站检修子系统的能力协调就是动车段的能力与车站一昼夜需要进行清洗、检修工作的列车（即终到列车）数量之间的协调。动车段的能力主要包括动车段咽喉通过能力、洗车能力和检修能力。根据小组内其他同学的研究内容，得知西安北站连接动车段——西安动车段的上述几个能力分别为：咽喉通过能力：160列；洗车能力：192列；检修能力：156列。需要注意的是，由于一列终到动车组入段检修的简要流程是：由车站到发场经动车段咽喉区接入动车段-清洗车身-检测与维修-从动车段咽喉区发送至车站到发场，即一次动车组检修工作需要占用两次动车段咽喉区，因此1单位的洗车能力和检修能力应对应2单位的咽喉通过能力。根据这个理论，将动车段能力变为按照进行动车组检修次数为单位，得到的动车段几项能力为：咽喉通过能力：80次；洗车能力：192次；检修能力：156次。由此可见，咽喉通过能力成为了限制动车段检修能力的因素，所以在本节的检修子系统能力协调研究中，主要研究动车段咽喉通过能力与车站中待检列车数，即终到列车数之间的协调程度。根据5.3中表格所示，3日内从成都端接入动车段进行检修的列车数为61列；从兰州端接入动车段进行检修的列车数是119列，合计180列，平均每昼夜产生的待检列车数是60列。结合上面提到的动车段检修能力为80次，则检修子系统能力比值：检修子系统协调度：属于优质协调。1.3西安北站提高能力协调的措施高速铁路依旧在飞速的发展之中，“八纵八横”的高速铁路网的雏形已经初步构建出来，随着高速铁路的进一步发展，西安北站的内部生产作业条件和外部作业环境都发生了很大的变化，这就需要对车站的能力协调性进行研究，查看车站设备能力能否满足飞速增长的客运需求。通过研究西安北站的通过能力、车站内部各子系统的协调和点线能力协调情况可以看出，西安北站与衔接区段的点线能力协调情况不是很理想，车站的能力与区间通过能力相差比较大，车站内通过能力成为了制约体路网能力的瓶颈。要想进一步提高国家铁路网的能力，眼下首要的任务就是对车站点线能力协调问题进行解决，在搭建新的铁路线的同时，让既有铁路网的通过能力进一步地发挥出来，甚至完成既有线路的扩能，加强铁路网的通过能力。前文计算的西安北站各部分与衔接区段的能力协调程度中，只有成都方向属于优质协调，其他方向则属于初级协调或中级协调，太原方向的点线能力协调程度甚至属于不协调，这说明目前除了成都方向，其他方向的的车站能力可能只能满足当下的客运需求，但是随着未来客运需求的激增，区间行车量会持续增加，这时可能