白 磊，胡 帥，孟令云 ，楊 維

（北京交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，北京 100044）

國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者在區(qū)間通過(guò)能力計(jì)算方法方面做了大量研究，主要計(jì)算方法有：扣除系數(shù)法[1~3]、平均最小間隔法[4]、計(jì)算機(jī)模擬法[5]、人工計(jì)算方法[6]，目前被廣泛采用的是扣除系數(shù)法。

隨著鐵路既有線大提速，列車間的運(yùn)行速度差異越來(lái)越大，對(duì)區(qū)間通過(guò)能力產(chǎn)生了重要影響。目前的研究多集中在區(qū)間通過(guò)能力計(jì)算方法上，對(duì)于列車間運(yùn)行速度差異和列車開(kāi)行間隔對(duì)區(qū)間通過(guò)能力影響的研究還不多見(jiàn)。

本文以“鷹潭—向塘”區(qū)段為例，研究列車開(kāi)行間隔對(duì)區(qū)段通過(guò)能力的影響規(guī)律，從而為合理確定列車開(kāi)行間隔提供參考依據(jù)。

1 研究思路

由于“鷹潭—向塘”區(qū)段內(nèi)旅客列車數(shù)和貨物列車數(shù)基本持平，無(wú)法采用扣除系數(shù)法計(jì)算區(qū)間通過(guò)能力，因此本文采用基于列車運(yùn)行圖鋪畫(huà)優(yōu)化模型的區(qū)間通過(guò)能力計(jì)算方法。

該方法的主要思路是首先建立列車運(yùn)行圖優(yōu)化鋪畫(huà)模型，針對(duì)給定的列車數(shù)量進(jìn)行列車運(yùn)行圖的鋪畫(huà)，如果能夠完成鋪畫(huà)“任務(wù)”，即整數(shù)規(guī)劃模型有可行解，則增加列車數(shù)量，繼續(xù)鋪畫(huà)，直至無(wú)法完成鋪畫(huà)“任務(wù)”為止，此時(shí)得到的最大列車數(shù)量，即為區(qū)間通過(guò)能力。該方法的思路如圖1。

圖1 基于列車運(yùn)行圖鋪畫(huà)優(yōu)化模型的區(qū)間通過(guò)能力計(jì)算方法

2 實(shí)驗(yàn)方案

2.1 實(shí)驗(yàn)方案原則

（1）分別從“上行”和“下行”出發(fā)考察列車開(kāi)行間隔對(duì)區(qū)間通過(guò)能力的影響。

（2）設(shè)在非動(dòng)車組旅客列車框架已定前提下，兩相鄰列車的開(kāi)行間隔對(duì)貨物列車最大列車數(shù)量的影響為兩相鄰列車的開(kāi)行間隔對(duì)該區(qū)段區(qū)間通過(guò)能力的影響。

2.1.1 方案1

（1）考慮上下行列車集中開(kāi)行時(shí)，能夠開(kāi)行貨物列車的最大數(shù)量。上行集中開(kāi)行時(shí)間段為7:18~7:52，下行集中開(kāi)行時(shí)間段為12:50~13:35。上行開(kāi)行8列列車，下行開(kāi)行8列列車，均以“追蹤模式”運(yùn)行，追蹤間隔8 min。

（2）考慮上下行列車均勻開(kāi)行時(shí)，能夠開(kāi)行貨物列車的最大數(shù)量。均勻開(kāi)行即在鋪畫(huà)周期內(nèi)，扣除天窗時(shí)間以后，將要開(kāi)行的列車平均鋪撒在運(yùn)行圖上，如果列車與既有的旅客列車發(fā)生沖突，則調(diào)整列車開(kāi)行間隔，即不必嚴(yán)格遵守平均鋪畫(huà)，可以左右移動(dòng)。

2.1.2 方案2

在列車既有開(kāi)行結(jié)構(gòu)的條件下，考慮到以間隔模式運(yùn)行的相鄰兩列車是以追蹤模式運(yùn)行的相鄰兩列車開(kāi)行間隔的改變對(duì)區(qū)間通過(guò)能力影響的規(guī)律的一部分，故選取的移動(dòng)對(duì)象是以追蹤模式運(yùn)行的兩列車。其中上行以追蹤模式開(kāi)行的列車有兩列，下行有4列，其余以間隔模式運(yùn)行。

移動(dòng)的開(kāi)行間隔從5 min開(kāi)始，以5 min為一個(gè)單位逐步增加開(kāi)行間隔，直至兩相鄰列車開(kāi)行間隔時(shí)間為50 min為止。

在增加兩相鄰列車開(kāi)行間隔過(guò)程中，如果該列車與其它旅客列車發(fā)生沖突，則調(diào)整列車開(kāi)行間隔，即不必嚴(yán)格遵守5 min的間隔時(shí)間，可以左右移動(dòng)，實(shí)驗(yàn)中統(tǒng)一向右移動(dòng)。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 方案1

研究結(jié)果如圖2、圖3，列車集中開(kāi)行時(shí)，區(qū)間通過(guò)能力最大；列車均勻開(kāi)行時(shí)，區(qū)間通過(guò)能力最??；既有的列車開(kāi)行結(jié)構(gòu)處于集中開(kāi)行結(jié)構(gòu)和均勻開(kāi)行結(jié)構(gòu)之間，相應(yīng)的區(qū)間通過(guò)能力也處于二者之間。集中開(kāi)行結(jié)構(gòu)下區(qū)間通過(guò)能力較均勻開(kāi)行結(jié)構(gòu)，上下行區(qū)間通過(guò)能力相差分別為13列和14列，提高了9%和10%。集中開(kāi)行結(jié)構(gòu)相對(duì)于既有開(kāi)行結(jié)構(gòu)，相差6列和4列，提高了4%和3%。由此可知，列車的開(kāi)行間隔對(duì)區(qū)間通過(guò)能力產(chǎn)生一定影響。

圖2 不同列車開(kāi)行結(jié)構(gòu)下鷹潭-向塘區(qū)段區(qū)間通過(guò)能力計(jì)算結(jié)果（上行）

圖3 不同列車開(kāi)行結(jié)構(gòu)下鷹潭-向塘區(qū)段區(qū)間通過(guò)能力計(jì)算結(jié)果（下行）

3.2 方案2

變換既有開(kāi)行結(jié)構(gòu)，即改變追蹤開(kāi)行列車的開(kāi)行間隔，考察區(qū)間通過(guò)能力的變化情況。從圖4可以看出，既有運(yùn)行圖中，追蹤開(kāi)行列車的間隔時(shí)分是5 min，隨著開(kāi)行間隔時(shí)分的增大，當(dāng)增大到10 min時(shí)，區(qū)間通過(guò)能力整體上呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，但當(dāng)開(kāi)行間隔時(shí)分增大到一定程度后，由于考察的列車與其它列車又構(gòu)成了追蹤運(yùn)行，因此區(qū)間通過(guò)能力又開(kāi)始呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)于不同實(shí)驗(yàn)方案的研究可知，列車開(kāi)行間隔對(duì)區(qū)間通過(guò)能力產(chǎn)生重要影響，因此可以從該角度出發(fā)提出改善區(qū)間通過(guò)能力利用的措施。從目前“鷹潭－向塘”區(qū)段列車開(kāi)行情況來(lái)看，只有少數(shù)列車屬于追蹤開(kāi)行模式，因此建議在旅客市場(chǎng)需求允許的條件下，協(xié)調(diào)相關(guān)區(qū)段，適當(dāng)加大組織列車追蹤開(kāi)行的力度，以提高區(qū)間通過(guò)能力。結(jié)合具體的開(kāi)行情況，將既有列車運(yùn)行圖中原追蹤運(yùn)行列車開(kāi)行間隔時(shí)分由5 min改為10 min，可一定程度上提高區(qū)間通過(guò)能力。

圖4 不同列車開(kāi)行間隔下鷹潭-向塘區(qū)段區(qū)間通過(guò)能力計(jì)算結(jié)果

[1]楊 浩. 鐵路運(yùn)輸組織學(xué)[M]. 北京：中國(guó)鐵道出版社，2006：356-365.

[2]宋 艷，張 超，徐凌云.干線提速區(qū)段通過(guò)能力的計(jì)算方法[J]. 鐵道運(yùn)營(yíng)技術(shù)，2006，12（4）：1-2，5.

[3] 趙麗珍. 高速鐵路區(qū)間通過(guò)能錄計(jì)算與分析[J]. 中國(guó)鐵道科學(xué)，2001，22（6）：54-58.

[4]魏德勇，王進(jìn)勇，余 凡.平均最小列車間隔通過(guò)能力計(jì)算法在武廣客運(yùn)專線的應(yīng)用[J].鐵道工程學(xué)報(bào)，2004（z1）：4-6，3.

[5] 嚴(yán)余松. 單線鐵路平行運(yùn)行圖通過(guò)能力的遺傳算法[J].西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2000，35（3）：277-279.

[6] 長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院，北方交通大學(xué). 鐵路行車組織[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，1998：177-180.