鐵路車站通過(guò)能力的計(jì)算方法概述鐵路車站的能力就是在該車站內(nèi)部現(xiàn)有裝置條件下使用合理的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行作業(yè)的過(guò)程。一晝夜內(nèi)可以接發(fā)的不同類型各種貨物(旅客)列車次數(shù)及其運(yùn)行圖中所規(guī)定的旅客(貨物)列車次數(shù)。而客運(yùn)站至到發(fā)線的交叉通過(guò)能力,是指在固定列車運(yùn)行圖、站場(chǎng)設(shè)施、作業(yè)特點(diǎn)(如客運(yùn)列車是否接發(fā))及客運(yùn)列車的技術(shù)作業(yè)等過(guò)程中,以及到發(fā)線一晝夜可承擔(dān)最大客運(yùn)列車的數(shù)量為前提。其中鐵路站臺(tái)的通過(guò)能力包含了咽喉區(qū)通過(guò)能力及到發(fā)線的通過(guò)能力。所謂鐵路車站的咽喉通過(guò)能力主要泛指鐵路車站某咽喉地區(qū)與此鐵路站相互連接的各個(gè)方向相互聯(lián)系連接、接發(fā)車入口進(jìn)路的咽喉道岔組在不必再考慮其他條件下可以通過(guò)的列車之和,咽喉道岔組的通過(guò)能力主要泛指在合理地固定了從起點(diǎn)至終點(diǎn)線的工具使用方案和合理的列車進(jìn)路的條件下,其中一個(gè)與銜接到某一個(gè)方向的咽喉相互連接、發(fā)車進(jìn)路上被占用時(shí)間最長(zhǎng)的道岔組一晝夜兩個(gè)時(shí)間均可以連接、發(fā)該運(yùn)營(yíng)方向的旅客或貨物列車次數(shù)和在列車運(yùn)行圖中所規(guī)定的貨物(旅客)列車次數(shù)。鐵路站點(diǎn)到發(fā)線的交叉通過(guò)性能力主要是泛指列車抵達(dá)場(chǎng)、出發(fā)場(chǎng)、通過(guò)場(chǎng)或者在到發(fā)場(chǎng)內(nèi)所需要辦理的列車至到發(fā)線路上的交叉通過(guò),采用合理的科學(xué)技術(shù)操縱作業(yè)流程和線路的固定利用方案,一晝夜可以能夠連接、發(fā)各個(gè)相互連接方向的貨物(乘務(wù)員)列車的數(shù)量和鐵路運(yùn)行地圖所規(guī)定的乘務(wù)員(貨物)列車的數(shù)量。本文就從到發(fā)線貫通能力與咽喉貫通能力兩個(gè)維度對(duì)鐵路站點(diǎn)的能力展開(kāi)研究。1.1.1鐵路車站通過(guò)能力的查定各項(xiàng)作業(yè)占用設(shè)備的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)(即每次占用時(shí)分)是計(jì)算鐵路車站通過(guò)能力的初始資料,其數(shù)值的大小對(duì)計(jì)算結(jié)果影響較大,必須合理查定。因?yàn)檠屎淼啦斫M和到發(fā)線所占用的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)而異,所以需要分別進(jìn)行查定。1.咽喉通過(guò)能力咽喉道岔所占用的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)作業(yè)屬性的不同分為交接車、調(diào)車(以及機(jī)車列位轉(zhuǎn)線和裝卸取送車)、發(fā)機(jī)以及內(nèi)燃機(jī)車(或機(jī)車出入段)四種情況。對(duì)于有電氣集中聯(lián)鎖設(shè)備的車站,可以在信號(hào)樓上根據(jù)控制臺(tái)各種燈光帶的顯示采點(diǎn)寫(xiě)實(shí)。若沒(méi)有上述信號(hào)設(shè)備的車站,則可選擇在扳道房根據(jù)扳道員的動(dòng)作進(jìn)行采點(diǎn)寫(xiě)實(shí)。為了檢查列車經(jīng)過(guò)進(jìn)出站、入口的距離所需要時(shí)間,最好對(duì)添乘列車進(jìn)行寫(xiě)實(shí)。與準(zhǔn)備進(jìn)路有關(guān)的各項(xiàng)時(shí)間,應(yīng)該根據(jù)不同的設(shè)備情況按合理的作業(yè)程序和方法分別進(jìn)行查定。由此看來(lái),咽喉道岔的各種占用時(shí)間均可以劃分為準(zhǔn)備進(jìn)路的時(shí)間及通過(guò)相關(guān)距離的必要時(shí)間。準(zhǔn)備入路的時(shí)間應(yīng)根據(jù)不同設(shè)備條件按合理的作業(yè)流程采用寫(xiě)實(shí)的制動(dòng)方法來(lái)確定,而通過(guò)對(duì)有關(guān)入路距離所需要進(jìn)路時(shí)間的確定方法主要有三種,分別是為公式計(jì)算法、牽引計(jì)算法以及寫(xiě)實(shí)制動(dòng)方法,但由于在運(yùn)營(yíng)中列車、機(jī)車和柴油調(diào)車組的列車通過(guò)相應(yīng)距離時(shí)的速度發(fā)生變化大,且與具體的制動(dòng)狀態(tài)情況密切相關(guān),所以在正常運(yùn)營(yíng)的車站上應(yīng)盡量采用寫(xiě)實(shí)的查定辦法。2.到發(fā)線通過(guò)能力到發(fā)線道岔通過(guò)能力查定和咽喉道岔的通過(guò)能力相似,從寫(xiě)實(shí)的各種資料中將全部辦理了無(wú)調(diào)集中轉(zhuǎn)的列車、部分修改開(kāi)發(fā)中轉(zhuǎn)的列車、至抵達(dá)解體列車、自編開(kāi)發(fā)列車至至抵達(dá)發(fā)運(yùn)行作業(yè)進(jìn)行了記錄,計(jì)劃各種車輛的占用次數(shù)并針對(duì)各種車輛來(lái)計(jì)算各個(gè)停站列車的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn);對(duì)"其他作業(yè)"和固定作業(yè)的時(shí)間不進(jìn)行統(tǒng)計(jì),只對(duì)總時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。1.1.2鐵路車站通過(guò)能力計(jì)算方法計(jì)算車站通過(guò)能力的方法一般為:(1)圖解計(jì)算法圖解計(jì)算的方法主要是基于各個(gè)車站以及相鄰地區(qū)區(qū)段的列車運(yùn)行路線圖、各個(gè)車站技術(shù)裝置的固定利用方案、各個(gè)車站技術(shù)裝置的作業(yè)流程以及其運(yùn)行期限的標(biāo)準(zhǔn)等所提供的相關(guān)數(shù)據(jù)信息,繪制了列車交通接發(fā)、列車解體、集結(jié)、編組、機(jī)車進(jìn)出段等各種技術(shù)裝置的操作流程圖表,從而直觀地獲得各個(gè)車站的技術(shù)裝置和設(shè)施的通行能力。該種方法的主要特點(diǎn)之一就是可以將各個(gè)地區(qū)和各個(gè)鐵路站的科學(xué)技術(shù)裝置看成一個(gè)統(tǒng)一的整體,以此來(lái)獲得各個(gè)鐵路站的通過(guò)能力,這種方法相比分析法更為實(shí)用。但該圖的繪制較為復(fù)雜、耗時(shí),并且由于缺乏原始數(shù)據(jù),新建的鐵路車站無(wú)法使用。目前我們可以在一些大型或特大型的既有車站上繪制一些作業(yè)高峰時(shí)間段所做的圖解,以彌補(bǔ)分析計(jì)算方法的缺乏和方法或計(jì)算各個(gè)客運(yùn)車站的信號(hào)通過(guò)性能;(2)計(jì)算機(jī)模擬法計(jì)算機(jī)仿真模擬方法主要是以電腦仿真技術(shù)為基本,將站內(nèi)列車各種技術(shù)操縱和作業(yè)流程以及其他設(shè)備等資料作為彼此之間相互聯(lián)系的排隊(duì)控制體系,對(duì)鐵路站內(nèi)通行能力的所有相關(guān)參數(shù)都進(jìn)行了仿真和統(tǒng)計(jì),然后對(duì)現(xiàn)有鐵路站內(nèi)的列車通過(guò)能力進(jìn)行計(jì)算。這也就是目前解決與多因子相關(guān)性問(wèn)題更加先進(jìn)的技術(shù)。不僅使我們具備了解決鐵路技術(shù)分析方法片面地考慮單種影響因素的缺點(diǎn),還使我們具備了解決鐵路站技術(shù)分析能力和鐵路區(qū)間、鐵路站各類技術(shù)裝置之間協(xié)調(diào)的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)上述幾種方法的簡(jiǎn)單闡述,鑒于對(duì)于實(shí)際情況的考慮,本文將采用分析及算法進(jìn)行車站能力的計(jì)算。(3)公式的分析計(jì)算方法或者被稱為公式的計(jì)算方法,它主要有直接的計(jì)算方法和使用率的計(jì)算方法兩種。分析式計(jì)算法一般只能夠準(zhǔn)確地找出該站內(nèi)部或站內(nèi)某個(gè)設(shè)備的通過(guò)性能大概的平均值,但是方法簡(jiǎn)單,節(jié)約了計(jì)算的時(shí)間。無(wú)論是新的一個(gè)鐵路站或者是現(xiàn)有的一個(gè)鐵路站在其計(jì)通過(guò)的能力,都可以選擇采用直接計(jì)算方法。直接計(jì)算方法就是根據(jù)目前現(xiàn)有客流量下各列車的到達(dá),解編操作占用某項(xiàng)設(shè)備的平均時(shí)間,直接計(jì)算該項(xiàng)設(shè)備一個(gè)小時(shí)和晝夜的最高通過(guò)速度。利用率的計(jì)算方法表明,在現(xiàn)有運(yùn)量條件下的所有至終到發(fā)作業(yè)和修改后的作業(yè)都可以及時(shí)地得到特定位置設(shè)備的性能利用率,再由得到的利用率從而求出車站的通過(guò)能力。利用率計(jì)算法可以看出來(lái)在現(xiàn)有的運(yùn)量條件下各項(xiàng)設(shè)備的利用率,從而可以有針對(duì)性的對(duì)某項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)能措施,所以才得到廣泛應(yīng)用。在使用利用率計(jì)算方法時(shí),應(yīng)分別計(jì)算其計(jì)算能力和使用能力。根據(jù)規(guī)定或查定的技術(shù)作業(yè)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)、先進(jìn)作業(yè)組織方法,并且在當(dāng)前行車組織下,充分考慮了某項(xiàng)設(shè)備不能被充分利用在日常運(yùn)行中可能產(chǎn)生的因素,在計(jì)算通過(guò)能力的基礎(chǔ)上換算之后的結(jié)果得到使用通過(guò)能力,在計(jì)算時(shí)該使用系數(shù)一般計(jì)算為0.8;直接計(jì)算法的一般公式為(2-1)式中——車站某項(xiàng)設(shè)備的通過(guò)能力,列;——每列到發(fā)作業(yè)占用某項(xiàng)設(shè)備的平均時(shí)間,min;1440——一晝夜時(shí)間的分鐘數(shù),min。利用率計(jì)算法的一般公式為(2-2)式中——車站某項(xiàng)設(shè)備的利用率——占用某項(xiàng)設(shè)備的現(xiàn)有列車數(shù)EQ\o\ac(○,1)咽喉道岔組通過(guò)能力利用率計(jì)算法首先我們就需要通過(guò)的計(jì)算可以得出各個(gè)道岔組一晝夜被各項(xiàng)作業(yè)所不斷占用的工作時(shí)間,即(2-3)式中——列入計(jì)算中某列車的到達(dá)和出發(fā)一晝夜所需要被占用的一組道岔所使用次數(shù)(其中一個(gè)列車包含一次摘掛的出行列車);——為列入計(jì)算中的某一列車進(jìn)行一次接車、發(fā)車作業(yè)而需占用某一組道岔的時(shí)間，min；——列出了在計(jì)算中一個(gè)白天和晚上各占用一組道岔組所需要的單機(jī)次數(shù)以及每小時(shí)占用一組道岔組所需要的時(shí)間,min;——一個(gè)白天和晚上整個(gè)調(diào)車作業(yè)所占用的道岔組全部總時(shí)間(其中包含為整個(gè)調(diào)車過(guò)程中的整個(gè)調(diào)車作業(yè)時(shí)間),min;——由于兩條進(jìn)路道岔位置相同又有重疊部分的進(jìn)路,而須徹底停止使用這一組道岔的妨礙時(shí)間,min;——一晝夜固定作業(yè)占用該道岔組的時(shí)間,min.待總時(shí)間時(shí)間計(jì)算完成后再利用咽喉道岔(組)通過(guò)能力計(jì)算公式,即(2-4)式中——考慮咽喉道岔(組)的空費(fèi)時(shí)間和間接妨礙時(shí)間扣除的系數(shù),根據(jù)《鐵路車站行車工作細(xì)則》規(guī)定,可采用0.15~0.20。最后求出了該車站單一銜接線路方向下咽喉道岔群的通行能力接車(2-5)發(fā)車(2-6)式中——為運(yùn)行方向進(jìn)行接車、發(fā)車的列車,其某個(gè)咽喉道岔組的通過(guò)能力?！獮檫\(yùn)行方向中列入在計(jì)算中進(jìn)行接入或者發(fā)出的各類旅客列車數(shù)量;EQ\o\ac(○,2)到發(fā)線通過(guò)能力利用率計(jì)算法首先算出一晝夜占用時(shí)間,即(2-7)式中——一晝夜在該到發(fā)場(chǎng)進(jìn)行辦理的不進(jìn)行改編作業(yè)只辦理必要的中轉(zhuǎn)作業(yè)就繼續(xù)運(yùn)行的列車數(shù)；需要變更列車重量、變更運(yùn)行方向和換掛車組列車數(shù)；車列到達(dá)該到發(fā)場(chǎng)進(jìn)行解體的列車數(shù)；從本站編組并經(jīng)該到發(fā)場(chǎng)發(fā)出的列車數(shù)和單機(jī)數(shù)?！k理以上各種列車一列或單機(jī)一次占用到發(fā)線的時(shí)間,min;——一晝夜固定作業(yè)占用到發(fā)線的時(shí)間,min;——一晝夜其他作業(yè)占用到發(fā)線的時(shí)間,min?？瓦\(yùn)站至終點(diǎn)線的通過(guò)效益和利用率的計(jì)算公式如下,即(2-8)式中——到發(fā)線通過(guò)能力利用率;——用于承擔(dān)的列車接車和發(fā)車作業(yè)以及其他技術(shù)性運(yùn)輸作業(yè)的旅客線路數(shù);——到發(fā)線的空費(fèi)率計(jì)算系數(shù),根據(jù)《站細(xì)》的規(guī)定,其平均值一0.15~0.20。在到發(fā)線上應(yīng)按照路線方向和列車種類分別確接車與發(fā)車之間的通過(guò)能力。接發(fā)無(wú)調(diào)中轉(zhuǎn)列車:(2-9)接發(fā)部分改編中轉(zhuǎn)列車:(2-10)接入到達(dá)解體列車:(2-11)發(fā)出自編列車:(2-12)到發(fā)線(場(chǎng))接發(fā)該方向列車的通過(guò)能力為接車(2-13)發(fā)車(2-14)某到發(fā)場(chǎng)接發(fā)貨物列車的通過(guò)能力為(2-15)若該站設(shè)有幾個(gè)至少一個(gè)到發(fā)場(chǎng),則全站內(nèi)所有接發(fā)旅客的列車通過(guò)容量為各個(gè)至少一個(gè)到發(fā)場(chǎng)的通過(guò)容量之和。EQ\o\ac(○,3)客車整備場(chǎng)通過(guò)能力計(jì)算法空費(fèi)時(shí)間空費(fèi)時(shí)間也就是在整備線上所耗費(fèi)產(chǎn)生的不能用時(shí)作為列車整備線在底部的一個(gè)剩余空閑空費(fèi)時(shí)間,可以直接使用一個(gè)空費(fèi)時(shí)間系數(shù)的值來(lái)進(jìn)行表示。(2-16)式中——每列車底占用了所有整備線路的時(shí)間,min;——每列車底平均到的空費(fèi)時(shí)間,min?？蛙嚨恼麄洮F(xiàn)場(chǎng)通過(guò)的能力可以采用綜合利用比率的方法來(lái)計(jì)算(2-17)式中——根據(jù)編制的列車運(yùn)行地圖或者是設(shè)計(jì)的年度交通運(yùn)量而確定的所有需要在該車站進(jìn)行整備的始發(fā)、終到動(dòng)車組列車的對(duì)數(shù)(市郊、站折旅客列車不計(jì));——整備場(chǎng)整備線數(shù)量,條。根據(jù)對(duì)來(lái)自我國(guó)河南鄭州、武昌、長(zhǎng)沙等12個(gè)主要地區(qū)的資源整備管理中心所在地查得的大量相關(guān)數(shù)據(jù)資料及并進(jìn)行了長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)測(cè)量分析的數(shù)據(jù)研究預(yù)測(cè)結(jié)果,占用量的時(shí)間分布呈泊松變化分布,空閑占用時(shí)間分布呈現(xiàn)正或大于負(fù)值的指數(shù)變化分布。當(dāng)其每次累積使用振動(dòng)量的頻率劃分達(dá)到80%時(shí),將其頻率劃分轉(zhuǎn)換成8h,9h,10h三檔,劃分轉(zhuǎn)換成3h,4h,5h三檔后,根據(jù)各種振動(dòng)整備器