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        渡線設(shè)置對(duì)恢復(fù)高速列車(chē)運(yùn)行時(shí)間的分析

        2014-04-11 15:03:50花修坤南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院
        上海鐵道增刊 2014年4期
        關(guān)鍵詞:運(yùn)行圖單線列車(chē)運(yùn)行

        花修坤 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院

        渡線設(shè)置對(duì)恢復(fù)高速列車(chē)運(yùn)行時(shí)間的分析

        花修坤 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院

        高速鐵路行車(chē)組織具有高速度、高密度的特點(diǎn)。雖然高速鐵路以安全、正點(diǎn)為首要前提,但由于設(shè)備故障造成中斷行車(chē)和列車(chē)晚點(diǎn)的情況也偶有發(fā)生。在設(shè)備故障時(shí),通常根據(jù)故障性質(zhì)的不同和對(duì)列車(chē)正常運(yùn)行影響程度的大小需要采取不同的運(yùn)行調(diào)整方法。設(shè)置渡線組織列車(chē)由鄰線繞行,增加了對(duì)晚點(diǎn)列車(chē)運(yùn)行調(diào)整的靈活性。討論利用區(qū)間渡線組織高速列車(chē)越行的方案,并計(jì)算縮短積壓列車(chē)疏導(dǎo)的時(shí)間,量化分析渡線在恢復(fù)列車(chē)正常運(yùn)行過(guò)程中的作用。

        高速鐵路;渡線;運(yùn)輸組織;列車(chē)調(diào)度

        引導(dǎo)列車(chē)由一股道過(guò)渡到相鄰軌道的設(shè)備稱為渡線。既有雙線鐵路一般在車(chē)站兩端咽喉區(qū)正線間,正線和到發(fā)線間設(shè)有渡線,由于站間距離不長(zhǎng),區(qū)間一般不設(shè)渡線。高速鐵路由于站間距離較長(zhǎng),在區(qū)間設(shè)置一定數(shù)量的渡線,對(duì)在線路區(qū)間發(fā)生故障、事故或設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)時(shí)進(jìn)行反向行車(chē),以及增加列車(chē)運(yùn)行調(diào)整的靈活性和在特定條件下提高通過(guò)能力有一定的作用。然而,區(qū)間渡線的設(shè)置同時(shí)也帶來(lái)加大工程投資、增加維修成本和不安全隱患因素,甚至使用起來(lái)還有許多限制條件。本文量化分析了區(qū)間渡線在恢復(fù)列車(chē)正常運(yùn)行過(guò)程中的作用,提出了設(shè)置與否的觀點(diǎn)。

        1 前提條件

        根據(jù)國(guó)內(nèi)外高速鐵路車(chē)站咽喉渡線的設(shè)置經(jīng)驗(yàn),相鄰兩個(gè)車(chē)站咽喉渡線的配置方式如圖1所示。

        圖1 相鄰車(chē)站咽喉渡線示意圖

        圖1中,(a)、(c)、(e)相鄰車(chē)站兩端的八字渡線開(kāi)口方向均朝向上行線,也可以均朝向下行線,方案類(lèi)似。(b)、(d)、(f)相鄰車(chē)站兩端的八字渡線隔站朝向下行線。

        經(jīng)分析,當(dāng)線路區(qū)間出現(xiàn)故障,列車(chē)反向運(yùn)行距離最長(zhǎng)的是(a)中的下行列車(chē),經(jīng)過(guò)兩站一區(qū)間,反向運(yùn)行距離最短的是(a)中的上行列車(chē),經(jīng)過(guò)一區(qū)間。因此,(a)方式具有典型性,以下就以(a)為例來(lái)分析區(qū)間發(fā)生故障時(shí),區(qū)間渡線對(duì)疏導(dǎo)列車(chē)恢復(fù)正常運(yùn)行所起的作用。

        例如,京滬高速鐵路站間平均距離在60km左右,若取站間距離為60km,站坪長(zhǎng)度取2000m,線間距5m,車(chē)站咽喉渡線和區(qū)間渡線均采用41號(hào)道岔,側(cè)向允許限速為160km/h。從故障發(fā)生到經(jīng)過(guò)運(yùn)行調(diào)整恢復(fù)按圖行車(chē)所需要的時(shí)間,與正常運(yùn)行情況下的行車(chē)密度、故障區(qū)間單位時(shí)間內(nèi)單線所能通過(guò)的最大列車(chē)數(shù)以及故障排除后列車(chē)緊密運(yùn)行最小追蹤間隔時(shí)間密切相關(guān)。正常情況下的行車(chē)密度是指列車(chē)按照運(yùn)行圖規(guī)定的間隔時(shí)間運(yùn)行,由于運(yùn)行圖上各種速度列車(chē)穿插運(yùn)行,空費(fèi)時(shí)間大小不同,各時(shí)間段列車(chē)密度也不相同,當(dāng)故障發(fā)生時(shí),積壓列車(chē)也將是多種速度等級(jí)的列車(chē),積壓列車(chē)數(shù)量難以判斷。為簡(jiǎn)化計(jì)算,正常情況下取一種速度列車(chē),并按照一定的間隔時(shí)間均衡排列,由于列車(chē)運(yùn)行速度越高,單線運(yùn)行圖周期越短,區(qū)間渡線對(duì)疏導(dǎo)列車(chē)的作用越明顯,因此,取運(yùn)行速度為300km/h的列車(chē)進(jìn)行計(jì)算(速度系數(shù)0.9),列車(chē)正常運(yùn)行間隔時(shí)間分別設(shè)為4min、5min、6min、7min、8min,緊密運(yùn)行間隔為4min;故障發(fā)生時(shí),鄰線以160km/h限速運(yùn)行,若列車(chē)追蹤運(yùn)行,追蹤列車(chē)間隔取5min。

        2 不設(shè)區(qū)間渡線時(shí)列車(chē)恢復(fù)正常運(yùn)行所需時(shí)間

        如圖1(a)所示,不設(shè)置區(qū)間渡線時(shí),當(dāng)上、下行線的任何一處出現(xiàn)故障阻礙列車(chē)運(yùn)行時(shí),雙方向列車(chē)就只能在上行線的兩個(gè)車(chē)站之間按單線運(yùn)行。下行線出現(xiàn)故障時(shí)下行列車(chē)反向運(yùn)行距離為兩站一區(qū)間,按上述假設(shè)條件計(jì)算單線運(yùn)行圖周期為35min,上行線出現(xiàn)故障時(shí)上行列車(chē)反向運(yùn)行距離為一區(qū)間,單線運(yùn)行圖周期為33min,如果一件故障的平均排除時(shí)間為1h,則該時(shí)間內(nèi)的單線可通過(guò)列車(chē)數(shù)在非追蹤時(shí)為2對(duì),每次2列追蹤時(shí)接近3對(duì)。據(jù)此計(jì)算得出不設(shè)置區(qū)間渡線時(shí),列車(chē)恢復(fù)正常運(yùn)行所需要的時(shí)間如表1所示。

        表1 不設(shè)區(qū)間渡線時(shí)列車(chē)恢復(fù)正常運(yùn)行所需時(shí)間分析表

        3 設(shè)置區(qū)間渡線時(shí)列車(chē)恢復(fù)正常運(yùn)行所需時(shí)間

        如圖2所示,在兩個(gè)車(chē)站中間設(shè)置一組八字渡線,根據(jù)開(kāi)口方向不同有兩種方案,分析方法和結(jié)果類(lèi)似,現(xiàn)以圖2所示開(kāi)口方向朝向上行線為例進(jìn)行分析?!?、■和●分別表示下行線路上三個(gè)不同的故障地點(diǎn)?!?、□和○分別表示上行線路上三個(gè)不同的故障地點(diǎn)。

        圖2 區(qū)間設(shè)置八字渡線時(shí)不同故障地點(diǎn)列車(chē)?yán)@行距離示意圖

        當(dāng)▲或●發(fā)生故障時(shí),下行列車(chē)反向運(yùn)行距離都經(jīng)過(guò)1個(gè)車(chē)站和1/2個(gè)區(qū)間,單線非追蹤運(yùn)行圖周期約為22min,1h內(nèi)單線可通過(guò)列車(chē)數(shù)在非追蹤時(shí)為3對(duì),在追蹤間隔時(shí)間為5min、每次2列追蹤時(shí)大約為4對(duì);當(dāng)■發(fā)生故障時(shí),下行列車(chē)反向運(yùn)行距離為兩站一區(qū)間,區(qū)間渡線不起作用。

        當(dāng)△或○發(fā)生故障時(shí),上行列車(chē)反向運(yùn)行距離都經(jīng)過(guò)1/2個(gè)區(qū)間,單線非追蹤運(yùn)行圖周期約為21min,1h內(nèi)單線可通過(guò)列車(chē)數(shù)同樣是在非追蹤時(shí)為3對(duì),在追蹤間隔時(shí)間為5min、每次2列追蹤時(shí)大約為4對(duì);當(dāng)□發(fā)生故障時(shí),若兩條區(qū)間渡線間距離不小于一個(gè)列車(chē)長(zhǎng),則上行列車(chē)反向運(yùn)行距離為兩條渡線間距離,單線非追蹤運(yùn)行圖周期約為8.8min,1h內(nèi)單線可通過(guò)列車(chē)數(shù)7對(duì);否則,上行列車(chē)反向運(yùn)行距離仍為1/2個(gè)區(qū)間,與△和○情況相同。

        根據(jù)上述分析計(jì)算得出區(qū)間設(shè)置八字渡線時(shí),列車(chē)恢復(fù)正常運(yùn)行所需要的時(shí)間如表2所示。

        表2 設(shè)置區(qū)間渡線后列車(chē)恢復(fù)正常運(yùn)行所需時(shí)間分析表

        4 方案比較

        由表1和表2可以看出:

        (1)隨著列車(chē)運(yùn)行間隔時(shí)間的增大,故障期間積壓列車(chē)數(shù)減少,列車(chē)恢復(fù)正常運(yùn)行所需要的時(shí)間減少。當(dāng)列車(chē)以最小追蹤間隔時(shí)間運(yùn)行時(shí),無(wú)論有無(wú)區(qū)間渡線,列車(chē)都無(wú)法恢復(fù)正常運(yùn)行。

        (2)設(shè)置區(qū)間渡線對(duì)于減少列車(chē)恢復(fù)正常運(yùn)行所需時(shí)間的效果隨故障發(fā)生地點(diǎn)的不同而不同:

        ①當(dāng)故障發(fā)生在▲、●、△或○時(shí),設(shè)與不設(shè)區(qū)間渡線相比,當(dāng)列車(chē)運(yùn)行間隔為5min、恢復(fù)正常運(yùn)行所需要的時(shí)間減少了20min;當(dāng)列車(chē)運(yùn)行間隔為6min時(shí),減少了12min,設(shè)與不設(shè)渡線,均可在2h內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行;當(dāng)列車(chē)運(yùn)行間隔為7min和8min時(shí),恢復(fù)正常運(yùn)行所需要的時(shí)間分別減少了9min和8min,有、無(wú)渡線,均可在1h內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行。

        ②當(dāng)故障發(fā)生在□,且兩條區(qū)間渡線間距離不小于一個(gè)列車(chē)長(zhǎng)時(shí),設(shè)置區(qū)間渡線與不設(shè)置區(qū)間渡線相比,當(dāng)列車(chē)運(yùn)行間隔為5min、恢復(fù)正常運(yùn)行所需要的時(shí)間減少了80~120(min);可在100 min內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行,當(dāng)列車(chē)運(yùn)行間隔為6min、7min和8min時(shí),均可在1h內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行,比不設(shè)渡線時(shí)減少0.5~1(h),該種情況下區(qū)間渡線對(duì)減少列車(chē)恢復(fù)正常運(yùn)行所需時(shí)間的效果最為顯著。

        ③當(dāng)故障發(fā)生在■時(shí),區(qū)間渡線不起作用。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        綜上所述,多數(shù)情況下,故障發(fā)生時(shí),利用區(qū)間渡線疏導(dǎo)列車(chē)與利用車(chē)站進(jìn)行調(diào)整,恢復(fù)列車(chē)正常運(yùn)行秩序所需要的時(shí)間相差不大,只有在個(gè)別特殊情況下,區(qū)間渡線對(duì)減少列車(chē)恢復(fù)正常運(yùn)行所需時(shí)間有明顯效果。眾所周知,高速鐵路采用的設(shè)備裝備性能可靠,維修體制更加嚴(yán)格,故障發(fā)生率低,列車(chē)運(yùn)行正點(diǎn)率高。即使有故障發(fā)生時(shí),上述分析表明,組織列車(chē)反向運(yùn)行雖然可以輸送一部分受阻礙的列車(chē),但對(duì)鄰線影響較大,設(shè)置區(qū)間渡線的效果也不明顯,反而增加了行車(chē)調(diào)度指揮的復(fù)雜性,增加了安全隱患。

        (項(xiàng)目來(lái)源:江蘇省2014年高職院校高級(jí)訪問(wèn)工程師項(xiàng)目項(xiàng)目編號(hào)2014FG059)

        [1]彭其淵,魏德勇,閆海峰,倪少權(quán)著.客運(yùn)專線運(yùn)輸組織.北京科學(xué)出版社.2007年1月.

        [2]中華人民共和國(guó)建設(shè)部.鐵路車(chē)站及樞紐設(shè)計(jì)規(guī)范[S].2006年:24-27.

        責(zé)任編輯:萬(wàn)寶安

        來(lái)稿日期:2014-12-08

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