列車旅行速度

1、第五章 列車旅行速度第一節(jié) 列車速度指標(biāo)及其相關(guān)參數(shù)一、列車速度指標(biāo)的概念 列車速度指標(biāo)包括列車運行速度、列車技術(shù)速度和列車旅行速度三項。 列車運行速度是指列車在區(qū)段內(nèi)運行，不包括中間站停站時間及起停附加時間在內(nèi)的平均速度，它可按下式計算： (kmh) (3-5-1)式中 在一個區(qū)段內(nèi)每晝夜所完成的列車公里數(shù)；在一個區(qū)段內(nèi)每晝夜所消耗的純運行列車小時數(shù)。 列車技術(shù)速度是指列車在區(qū)段內(nèi)運行，不包括中間站停站時間，但包括起停車附加時間在內(nèi)的平均速度，計算公式為： (kmh) (3-5-2)式中 在一個區(qū)段內(nèi)每晝夜所消耗的起停車附加時分列車小時數(shù)。 列車旅行速度是指列車在區(qū)段內(nèi)運行，包括在中間站停站

2、時間及起停車附加時間在內(nèi)的平均速度，計算公式為： (kmh) (3-5-3)式中 在一個區(qū)段內(nèi)每晝夜所消耗的中間站停站列車小時數(shù)。 當(dāng)旅行速度與運行速度的比值或者與技術(shù)速度的比值(比值稱為旅行速度系數(shù))時，旅行速度也可以通過旅行速度系數(shù)來計算，即 (kmh) (3-5-4) (kmh) (3-5-5) 旅行速度是說明列車運行圖質(zhì)量的一項重要指標(biāo)，也是影響機(jī)車車輛周轉(zhuǎn)和貨物送達(dá)的一項重要因素。因此，在編制列車運行圖時，應(yīng)力求把旅行速度同運行速度或技術(shù)速度的差異減少到最小程度，亦即必須盡可能減少列車在區(qū)段內(nèi)的停站次數(shù)和停站時間。二、影響列車旅行速度系數(shù)的因素 列車旅行速度既可以通過旅行速度系數(shù)來計

3、算，也可通過來計算。但是，因為系數(shù)不僅能反映列車在中間站總停站時間及用于起停車的時間對旅行速度的影響，還能反映與列車停站次數(shù)有關(guān)的影響。所以，用系數(shù)表示列車運行圖質(zhì)量更為全面。影響列車旅行速度系數(shù)大小的因素主要有：客貨列車行車量，以及隨之增加的停站次數(shù)和相應(yīng)的時間消耗；與越行次數(shù)有關(guān)的客貨列車速度比；供列車交會和越行的分界點分布密度(在其它條件相同的情況下，隨著區(qū)段內(nèi)分界點數(shù)目的增加，列車交會及越行的停站時間減少)；直接用于計算列車最小停站時間的車站間隔時間。三、飽和運行圖和非飽和運行圖 根據(jù)列車在區(qū)段內(nèi)車站上發(fā)生交會情況之不同，可以將單線鐵路列車運行圖分為飽和運行圖和非飽和運行圖。飽和運行圖

4、是指在區(qū)段運行的全部列車在所有車站上都需與相對方向列車交會的運行圖(見圖3-5-1a)；而非飽和運行圖是指其中局部列車通過某些分界點時，可不與相對方向列車交會的運行圖(見圖3-5-1b)。飽和運行圖只有當(dāng)區(qū)段內(nèi)各區(qū)間完全或近似均等，且通過能力得到最充分或接近最充分地利用時才可能形成。這時，在區(qū)段內(nèi)每個區(qū)間上，一晝夜內(nèi)的全部列車運行時間及車站間隔時分之和為24列車小時。非飽和運行圖實際上就是在運行圖中有一定時間空隙的運行圖。產(chǎn)生運行圖空隙的主要原因是：圖3-5-1 飽和運行圖及非飽和運行圖中列車放行方案圖 (1)通過能力未被充分利用，即運行圖實際鋪畫列車數(shù)少于可能鋪畫列車數(shù)。 (2)區(qū)間不均等，

5、導(dǎo)致在運行圖周期較小區(qū)間內(nèi)形成空隙時間。區(qū)段內(nèi)區(qū)間的不均等情況用區(qū)間不均等系數(shù)表示，它等于成對非追蹤列車運行圖平均運行圖周期與限制區(qū)間運行圖周期之比的比值。 (3)當(dāng)最大區(qū)間一晝夜時間與運行圖周期不成整倍數(shù)時，也導(dǎo)致在限制區(qū)間及其它區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生空隙時間。 (4)旅客列車和快運貨物列車對普通列車的額外扣除以及摘掛列車的扣除。 空隙時間的存在，不僅可減少列車在各中間站的停站次數(shù)，而且還可用來將運行圖上某些運行線作適當(dāng)移動，改變個別車站發(fā)車時刻，以減少列車交會和越行的停留時間。 對于非飽和運行圖，區(qū)段內(nèi)的列車放行條件通常可用運行圖鋪滿系數(shù)來表示，它是反映列車運行圖飽和程度的指標(biāo)，用限制區(qū)間的占用時間與

6、其可利用總時間之比來描述，即 (3-5-6)式中 一晝夜全部列車占用限制區(qū)間的總時間(不考慮額外扣除)，min； 一晝夜內(nèi)與行車不直接有關(guān)作業(yè)(如線路修理及其它部門的維修工作等)所消耗的時間，min。第二節(jié) 列車旅行速度的分析計算一、列車在中間站總停留時間按新編運行圖計算確定的貨物列車旅行速度稱為方案列車旅行速度，而按實績列車運行圖統(tǒng)計計算的為實際完成的列車旅行速度。為了評價編圖質(zhì)量及研究鐵路運營和設(shè)計上的各種影響因素對旅行速度的不同作用，實際上也還可以用分析方法計算理論的列車旅行速度。理論列車旅行速度是旅行速度的近似值。由于 (3-5-7)式中 一對或一列貨物列車平均在中間站的總停站時間(包

7、括起停車附加時間)； 一對或一列貨物列車在區(qū)段內(nèi)的純運行時間。 因此，在一定的列車運行速度條件下，旅行速度僅決定于列車在中間站的總停留時間。 在單線區(qū)段，一對貨物列車在中間站的總停留時間為： min (3-5-8)式中 一對貨物列車所攤到的越行停站次數(shù)； 一對貨物列車所攤到的會車停站次數(shù)；一列車在越行和交會時的平均停站時間(包括起停車附加時間)，min；一對貨物列車攤到額外增加的技術(shù)需要停站時間(考慮技術(shù)需要停站與交會、越行相結(jié)合等)，min。二、列車的越行和交會次數(shù)如圖3-5-2所示，一列旅客列車越行貨物列車的次數(shù)可按下式計算： 圖3-5-2 旅客列車越行貨物列車圖 (3-5-9)式中 某一

8、方向貨物列車在區(qū)段內(nèi)運行的總時間()，min； 某一方向旅客列車在區(qū)段內(nèi)運行的總時間，min； 同方向貨物列車平均出發(fā)間隔時間，min； 由于()與不成倍數(shù)而產(chǎn)生缺乏一次的越行次數(shù)()。 當(dāng)列車運行圖上鋪畫的貨物列車對數(shù)(不包括摘掛列車)為時，同方向貨物列車平均出發(fā)間隔時間，可按下式計算： 據(jù)此，假設(shè)某一方向旅客列車在區(qū)段內(nèi)的總運行時間與貨物列車在區(qū)段內(nèi)的總運行時間之比的比值用參數(shù)表示，那么(3-5-9)式也可以寫為： (3-5-10)這樣，一對貨物列車所攤到的被旅客列車越行的停站次數(shù)為： (3-5-11)式中 一對貨物列車在區(qū)段內(nèi)運行的總時間，min； 旅客列車對數(shù)； 一對旅客列車與一對貨物

9、列車在區(qū)段內(nèi)運行總時間的比值。一列貨物列車與反方向貨物列車的交會次數(shù)，可按圖3-5-3計算，即 (3-5-12)式中為上下行貨物列車在區(qū)段內(nèi)的總運行時間，min。圖3-5-3 貨物列車與貨物列車交會圖圖3-5-4 貨物列車與旅客列車交會圖因為貨物列車與貨物列車交會時，照例是一列通過一列停車，因此上式的交會次數(shù)，也就是一對貨物列車的會車停站次數(shù)。貨物列車與一列旅客列車交會的次數(shù)(見圖3-5-4)可按下式計算： (3-5-13)這樣，貨物列車與一對旅客列車交會次數(shù)為： (3-5-14) 因此，由于貨物列車同旅客列車交會，一對貨物列車所攤到的會車停站次數(shù)應(yīng)為： (3-5-15) 實際上，在鋪畫列車運

10、行圖時應(yīng)盡可能使列車的越行和交會結(jié)合起來。分析大量列車運行圖說明，有90左右的越行能與會車相結(jié)合。因越行停站時間較會車停站時間長，故在計算時，應(yīng)從會車停站次數(shù)內(nèi)減去與越行結(jié)合進(jìn)行的會車停站次數(shù)。因而，一對貨物列車應(yīng)攤到的會車停站次數(shù)為： (3-5-16)式中 會車與越行結(jié)合的停站次數(shù)，它等于 (3-5-17)如果取0.1+1.92，于是可得 (3-5-18)將(3-5-18)式的和(3-5-11)式的代入(3-5-8)式，那么有 min 3-5-19) 假設(shè)暫不考慮和對的影響，并用替代，那么3-5-19)式也可以整理為如下形式： min 3-5-20) 將(3-5-20)式的值代入計算的(3-

11、5-7)式，可得： 3-5-21)如果考慮的影響，應(yīng)略為加大。為此，可考慮在(3-5-21)式第二項分母中乘以修正系數(shù)b。修正系數(shù)b反映編制列車運行圖時利用各區(qū)間運行圖未鋪滿的空閑時間以減少會車次數(shù)和越行次數(shù)的程度。當(dāng)時，b可用下式近似計算確定： 式中區(qū)間不均等系數(shù)。 如果再進(jìn)一步考慮的影響，那么應(yīng)略為縮小。假設(shè)用來表示對的影響，根據(jù)一般單線情況的分析計算，它可近似地表示為： 這樣，列車旅行速度系數(shù)的計算公式也可以改寫為： 3-5-22)三、列車越行和會車停站時間 貨物列車被旅客列車越行的停站時間，主要取決于列車在運行圖上的相互位置，速度比值，越行地點的選擇，以及貨物列車在旅客列車前后出發(fā)的條

12、件。在非自動閉塞的區(qū)段，的近似值可按下式計算： min) (3-5-23)式中 某一方向貨物列車平均區(qū)間純運行時間。 在自動閉塞區(qū)段，可按下式確定： (3-5-24) 由此可見，在自動閉塞區(qū)段，追蹤間隔時間對于越行停站時間起著決定性的影響。在非自動閉塞區(qū)段，那么鄰接越行站的區(qū)間運行時間對越行停站時間起重大影響。因此，在編制列車運行圖時，越行地點應(yīng)盡可能選擇在鄰接區(qū)間運行時間較小的車站上。 列車交會的停站時間，主要取決于列車在運行圖中的相互位置，會車地點的選擇，以及行車閉塞設(shè)備。研究證明，的近似值可用下式表示： (min) (3-5-25)由此可見，區(qū)間不均等系數(shù)愈小和通過能力愈大，會車時平均停

13、站時間愈小，相應(yīng)地也可以得到較高的列車旅行速度。 貨物列車在中間站的技術(shù)作業(yè)往往也可以與會車及越行結(jié)合進(jìn)行。對運行圖所作的大量分析說明，在單線區(qū)段進(jìn)行這樣的結(jié)合約占技術(shù)停站的90。因此，一對列車由于技術(shù)作業(yè)需要額外停站的次數(shù)約為： (3-5-26)式中 擔(dān)負(fù)單方向列車技術(shù)作業(yè)的中間站數(shù)； 擔(dān)負(fù)雙方向列車技術(shù)作業(yè)的中間站數(shù)。 當(dāng)列車技術(shù)作業(yè)的延續(xù)時間t技不超過會車停站時間時，一對貨物列車由于技術(shù)作業(yè)額外增加的停站時間為： (min) (3-5-27) 當(dāng)時，一對貨物列車額外增加的停站時間為： (min) (3-5-28) 由(3-5-28)式可以看出，為了減少技術(shù)作業(yè)停站對旅行速度的影響，最好將

14、上下行列車的技術(shù)作業(yè)分散在不同車站上辦理。四、雙線區(qū)段列車旅行速度系數(shù) 在雙線區(qū)段，貨物列車(不包括摘掛列車)在區(qū)段內(nèi)的停留時間只是由于列車越行及技術(shù)作業(yè)需要而引起的。因此，旅行速度系數(shù)與各種因素的關(guān)系，可以在單線普通運行圖旅行速度系數(shù)的公式中除去會車停留時間的影響后求得，即 (3-5-29)由速度系數(shù)的這一關(guān)系式可以看出，雙線區(qū)段貨物列車與旅客列車速度的比值，對旅行速度有著重大影響。因此，為了提高旅行速度，在雙線區(qū)段應(yīng)特別注意采取提高貨物列車速度的措施，減少貨物列車與旅客列車速度上的差額。 應(yīng)該指出，在雙線區(qū)段鋪畫列車運行圖時，應(yīng)盡可能使越行與技術(shù)需要停站結(jié)合起來。因此，在近似計算時，列車在

15、每一技術(shù)需要停車站的越行次數(shù)可取之為旅客列車數(shù)。這樣，技術(shù)需要的額外停站總次數(shù)為： (3-5-30)而該方向每一列車的技術(shù)需要額外停站時間那么應(yīng)為： min (3-5-31)第三節(jié) 旅客列車追蹤鋪畫對貨物列車旅行速度系數(shù)影響的分析計算 假設(shè)將局部追蹤運行圖中組織追蹤運行的一組列車，按占用一條假擬的列車運行線對待，那么可將局部追蹤運行圖作為一假擬的非追蹤運行圖處理。在這一條件下，假設(shè)旅客列車組織局部追蹤運行，那么當(dāng)運行圖上鋪畫的旅客列車數(shù)為、追蹤系數(shù)為時，在每一追蹤運行旅客列車組中的列車數(shù)為的條件下，追蹤鋪畫的旅客列車組數(shù)(即假擬的列車運行線數(shù)) 應(yīng)為： (3-5-32)這時，單獨鋪畫的旅客列車數(shù)為： (3-5-33)這樣，假擬的旅客列車數(shù)應(yīng)為： (3-5-34) 當(dāng)取=2時，上式也可以寫為： (3-5-35) 在組織追蹤運行時，列車越行和交會停站時間均將發(fā)生