鐵路車站通過能力影響因素分析綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u23947鐵路車站通過能力影響因素分析綜述 121471.1站型種類對客運站通過能力的影響 1322941.1.1中間站 1304441.1.2始發(fā)(終到)站 319431.2車站行車設(shè)備對車站通過能力的影響 423161.3行車組織方式對車站通過能力的影響 5156141.4維修天窗對車站通過能力的影響 7164201.5我國高速鐵路車站與普速鐵路車站之間在作業(yè)組織方法和行車設(shè)備上的差異對車站能力的影響 91.1站型種類對客運站通過能力的影響1.1.1中間站中間站主要是為了同時辦理?？可倭康穆每土熊囃瑫r能夠起到對后續(xù)旅客列車通過的作業(yè),以及同時能夠辦理其他高速鐵路列車上、下一趟旅客的上、下一趟和旅客換乘,較大時候中間站也只是需要同時辦理少量的其他高速鐵路上的旅客列車的始發(fā)、終到或列車折返等等后續(xù)作業(yè)。而且這些站臺也同時是唯一能夠同時進(jìn)行高速列車高速越行自動操縱的站臺作業(yè)。中間的兩個站出口分布比較廣,并且大多數(shù)都位于當(dāng)時的本地、縣政府所在地,一般都是具有2條或4條列車到發(fā)線(即靠近站臺的直達(dá)鐵路線)和2座旅客站臺。高速鐵路中間車站主要是辦理以下幾種作業(yè):(1)旅客列車到發(fā)作業(yè)或通過作業(yè);(2)旅客列車待避;(3)旅客列車折返、停留;(4)各種旅客列車的客運業(yè)務(wù)。中間站的基本圖形有對應(yīng)式和島式(a)(b)圖3-1高速鐵路中間站布置圖(a)對應(yīng)式從圖中,我們可以看到有兩座站臺和四條股道。Ⅰ,Ⅱ股道均為正線,3,4股道均為發(fā)車線,如圖(a)所示。鑒于考慮至四交會要求辦理停車的可能性,設(shè)置了兩條?？烤€作為行人等候。這樣方式設(shè)計出來的原因主要是在于站臺不需要靠近正線,當(dāng)一趟高速列車經(jīng)由正線而再次經(jīng)過時,并且這種方式不會嚴(yán)重影響該站的乘客安全,無需擴(kuò)大該站的安全和旅客退避距離。(b)島式島式中間站的月臺位于靠近正線,Ⅰ,Ⅱ股道正線為動車組通過線,3,4股道為待避線,如圖(b)所示。但這種布局不好的原因主要是在于:因為每當(dāng)一輛旅客列車已經(jīng)被停到了正線上并且還沒有進(jìn)入?？康恼九_,就可能會嚴(yán)重地直接影響至未來的后續(xù)旅客列車的正常運行,從而大大降低了該區(qū)間的交叉通過率。還有,由于受到動車組在高速行駛時通風(fēng)速度較大從而對列車產(chǎn)生風(fēng)的影響,需要拓寬站臺的安全退避距離,以確保乘客的安全,并需要設(shè)置防護(hù)圍欄。從動車組車的特點和組織看,為了縮短長途客車旅行時間,大部分長途直達(dá)動車一般應(yīng)不停站通過中間站,中間站的到發(fā)旅客由少數(shù)停站動車運輸。在有大量旅客到發(fā)的中間站,則另外加開本站起至終到的列車。對于正線交叉路口通過的列車數(shù)量多、停靠站列車數(shù)量相對減少的中間站,應(yīng)采取相對應(yīng)的圖形。但是當(dāng)需要臨時?？康穆每土熊嚁?shù)量比較大時,為了能夠充分利用站臺,也就是我們可以考慮采取島式的布置地標(biāo)示圖進(jìn)行站臺設(shè)計。為了同時便于對一列動車組車輛進(jìn)行旅客停留和列車折返,在某些特殊情況中以下有針對動車組車輛進(jìn)行停留折返和列車停留返回操作的客運中間站,要求分別同時設(shè)置3條甚至4條客運終點線,如圖所示。圖3-2有折返作業(yè)的中間站布置圖為了方便對高鐵設(shè)備進(jìn)行日常的維護(hù)保養(yǎng),在高速鐵路線下的各個車站上,通常會根據(jù)其工務(wù)、電務(wù)、供配套和工區(qū)之間的差異性分布而定期在高鐵車站內(nèi)設(shè)立一個綜合性的維護(hù)和檢修基地。此類基地應(yīng)盡量與本站至到發(fā)線相連,以便對車輛進(jìn)出口等位置進(jìn)行維護(hù),必要時可考慮采用跨越式導(dǎo)軌引人的車站。1.1.2始發(fā)(終到)站辦理大量高速鐵路旅客列車開往(起點至終到)的各個車站,通常都是指這些車站所在地位于京滬高速鐵路建設(shè)的起點,如在建設(shè)京滬高速鐵路上的北京南站、上海地鐵虹橋站;也有一些辦理了開往上海最后一趟列車到達(dá)線終點站的高速客運列車站在抵達(dá)線上進(jìn)行作業(yè),客流量相對較大;一般位于建設(shè)京滬高鐵高速鐵路的上海動車段(所)。高速鐵路的始發(fā)、終到站作業(yè)主要有以下幾個方面:(1)辦理旅客列車的客運業(yè)務(wù);(2)辦理高速鐵路動車組列車的始發(fā)作業(yè)和終到作業(yè)以及動車組的折返作業(yè);(3)辦理動車組的整備作業(yè)和出入段作業(yè);(4)部分動車組的重聯(lián)和摘解作業(yè)。圖為始發(fā)(終到)站示意圖。圖中共有架設(shè)4條到發(fā)線和4個側(cè)式站臺。由于無不時或間斷地都有停靠的成昆高速鐵路成昆客運專線列車經(jīng)此站,正線不僅可以直接位于列車站臺附近,并且也可以作為用于高速鐵路列車到站始發(fā)的正線。始發(fā)站可以應(yīng)用于建設(shè)綜合動車段(所)或建設(shè)綜合動車維修服務(wù)基地并與到發(fā)線進(jìn)行銜接。圖3-3始發(fā)(終到)站示意圖1.2車站行車設(shè)備對車站通過能力的影響車站的行車設(shè)備是保證車站順利地完成其運輸任務(wù)的重要物質(zhì)基礎(chǔ),車站每日都需要進(jìn)行許多的行車操作及其他客運工具的使用,行車設(shè)備在運轉(zhuǎn)過程中狀態(tài)的是否良好,使用效率的高低,不僅影響著整個運輸工程任務(wù)的順利完成,而且在其他方面對安全性有直接的影響。行車設(shè)備的使用效率高、管理精細(xì)化,列車能夠安全、正點,暢通無阻。為此,根據(jù)各個車站的經(jīng)營功能及其客流量不同,在車站上都應(yīng)該分別設(shè)置不同的種類及數(shù)量的自動化行車裝置與客運服務(wù)。鐵路客運站正線的位置與車站類型有關(guān)。對于普通鐵路客運站,通過正線旅客運輸運送貨物旅客列車環(huán)境地理條件的要求技術(shù)選擇一般都是根據(jù)不同鐵路客運站的各種旅客咽喉區(qū)裝置及其交叉電路運行狀態(tài)的運行情況、貨物運輸列車在運行中的環(huán)境地理條件及其對正線旅客列車運輸貨物作業(yè)的直接影響等因素而來進(jìn)行選擇。對于鐵路下行雙線路的鐵路旅客客運站,當(dāng)兩條鐵路旅客車輛的整備所和兩條單線旅客客運站的各個站房之間呈現(xiàn)縱列相互交叉布置并且分別被安排在兩條鐵路車站的正線和各個站房相對一側(cè)的地方時,兩條鐵路線的正線和各個站房均應(yīng)分別被安排在布置為位于兩條鐵路上行的至達(dá)始發(fā)站正線和兩條鐵路下行的至達(dá)始發(fā)站正線之間并且在兩條鐵路車站正線路在站房相對一側(cè)最外側(cè)。一方面,可以有效地保證平時本站內(nèi)上下行的快速貨運貨物列車或者在平時本站內(nèi)不停的或需要本站停車的特快以及客運貨物列車從本站正線向右一側(cè)通過,速度不會大幅度的降低,運行平穩(wěn)。另一方面可以進(jìn)行考慮的是讓旅客下行面向旅客列車車底的取送和上行正線不會因此產(chǎn)生相互之間的交叉干擾,第一個候車站臺和第二個候車站臺上的兩位乘務(wù)員可以進(jìn)行面向旅客上、下車以及面向旅客進(jìn)行行包發(fā)送郵件和車底裝卸取送操作都比較安全。當(dāng)一個車站客運客運整備所和貨車客運站垂直地分別按規(guī)定排列在兩條客運下行的正線之間時,下行的客運正線停靠位置一般都應(yīng)該是直接地設(shè)置在第一個客運站臺和第二個客運站臺之間,上行的客運正線則一般應(yīng)該是直接地布置在位于兩個車站二層客運站房對面的外側(cè)。從而大大減少了鐵路列車從頭運行到尾出發(fā)的干擾作業(yè),鐵路工程搬運作業(yè)和鐵路機(jī)車貨物輸出段作業(yè)、客車段和車底貨物取送段等作業(yè)之間的互相干擾交叉運行形成干擾,從而大大增加了鐵路咽喉區(qū)的暢通性。對于采用單線貫通式的高速鐵路車站來說,為了更好地能夠做到使得旅客列車底部提供取送、機(jī)車進(jìn)出段及貨物列車通過正線時并不會因此而與其他列車發(fā)生交叉干擾,其中鐵路正線所處的位置通常都是設(shè)在火車站的站房對面最外側(cè)。主要客運站一般都是位于各個大城市,結(jié)合交通樞紐的總平面圖,經(jīng)過科學(xué)和技術(shù)上的比較,有條件的話就讓旅客列車走各個客運站的外包正線或在各個客運站之間設(shè)置?？奎c和車場的聯(lián)絡(luò)線,讓旅客和貨物列車經(jīng)這些聯(lián)絡(luò)線后再進(jìn)行交通分流。盡頭式客運站的正線通常也是由于鐵路貨物列車不能通過,從區(qū)間內(nèi)直接吸引人進(jìn)出站的鐵路線即為正線。兩條線路引進(jìn)來的盡頭式客運站和終點線都是通過終點到發(fā)別固定地使用,即部分線路主要是列車到達(dá),其他線路主要是列車發(fā)車。這樣,可以避免列車到達(dá)與出發(fā)進(jìn)路在咽喉區(qū)的交叉干擾和列車到發(fā)與車底取送在咽喉區(qū)的交叉干擾。1.3行車組織方式對車站通過能力的影響(1)車流的類型及比例車流的構(gòu)成和類型由列車的類型(高速、型號)、列車的作業(yè)屬性(車站折、出段、進(jìn)入?yún)^(qū)域)和列車的接發(fā)運行方向等決定,不同的車流構(gòu)成和類型與其比例在各個車站上所占用的空間大不相同。一方面,折角列車流量在滿足"對向列車之間不同時的到發(fā)間隔",占用車站的時間也較長,因而同一時期范圍內(nèi)的鐵路站到發(fā)列車的流量相對較小。另外,根據(jù)當(dāng)前高速鐵路列車運行地圖的規(guī)定,出動車段列車和進(jìn)入高速鐵路車站的列車之間進(jìn)出時點必須在運行地圖上直接確定,所以我們可以把高速鐵路動車運行所看做是高速鐵路各個車站之間的一個連接。所以這些由動車組運用的方向行駛進(jìn)出的動車組可以被看做是時出和入段的汽車。車流通道的類別一般是依靠車站旅客的服務(wù)要求水平而定。(2)列車作業(yè)中緩沖時間的設(shè)置方案緩沖時間是指兩個車次的列車運行達(dá)到最小間隔后的剩余時間。如果前一個時段的車次因突發(fā)緊急事件而直接導(dǎo)致列車運行發(fā)生了晚點時間的情況,緩沖運行時間則可能會延遲該晚點對列車后續(xù)正常運行的影響。因此,列車運行作業(yè)過程中的緩沖時間設(shè)置可以吸收因特殊突發(fā)情況而可能導(dǎo)致列車運行延誤所引起的各個車站運行計劃的干擾,對于保證各個車站運行的秩序來說具有很大的意義,但是還需要在運行中消耗一定量的車站時間。(3)列車股道及線路固定使用方案列車間股道運行有極強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性,列車的股道和線路固定使用方案將直接限制后續(xù)列車對車站現(xiàn)有資源利用的空間和影響,從而影響車站的通過能力。(4)列車到發(fā)順序方案因此,在計算高速鐵路各個車站的安全通行容量時,確定高速鐵路列車到達(dá)時間的一個決定性因素就是與其相鄰列車之間的最低安全區(qū)間。例如,當(dāng)一個車站的客運線路組成分類固定,列車的接發(fā)次數(shù)和順序不同進(jìn)行調(diào)整就有可能導(dǎo)致所有相鄰列車在一個最小安全間距內(nèi)所占時間點的位置發(fā)生變動,導(dǎo)致其運算結(jié)果不準(zhǔn)確,從而影響到該車站的通過性。由上述的研究中我們可以清楚地看出,緩沖期時間的合理值和列車至達(dá)到發(fā)正點的安全可靠度、最低間隔期的時長、列車科技作業(yè)步驟次數(shù)等因素都是密切相關(guān)的。車站在各個技術(shù)運行的各個環(huán)節(jié)都非常有可能會導(dǎo)致出現(xiàn)前一個列車運行延誤,只要兩個車次之間相鄰列車在運行過程中共享同一設(shè)備資源,就很有可能因前一個車次的列車在運行中發(fā)生延誤后,干擾列車運行的正點性。按照鐵路站使用的設(shè)備資源類型,可以將其劃分為出入口進(jìn)路所占用的緩沖時間,股道入口所占用的緩沖時間。緩沖期的合理值要根據(jù)各種設(shè)備在資源上發(fā)生運行滯后的概率及其持續(xù)時間而確定。一般而言,由于旅客列車在運行期間或在其他機(jī)場車站容易遇到意外事件,所以,旅客列車在晚點到達(dá)的情況下可能會發(fā)生很大的事故概率,進(jìn)路所需要占用的緩沖時間可以相當(dāng)于股道所需要占用的緩沖時間,這樣才能夠有效地調(diào)節(jié)鐵路車站運行作業(yè)的平衡和穩(wěn)定。在上述幾個影響因素中,鐵路車站設(shè)備和作業(yè)組織方案從本質(zhì)上來說就是對該站設(shè)備應(yīng)用計劃,鐵路車站設(shè)備和作業(yè)組織方案的優(yōu)缺點對于鐵路車站設(shè)備和通過系統(tǒng)的能力具有重要的影響,因此也是計算站通過能力的關(guān)鍵。1.4維修天窗對車站通過能力的影響天窗主要是指在一輛列車的運行地理圖中未經(jīng)鋪畫的列車運行線路、調(diào)整或者減少一輛列車的運行線路所需要預(yù)留給進(jìn)行施工及檢修操作的時間,根據(jù)其用途可以劃分為施工天窗及維護(hù)天窗。這是一種解決列車運行、鐵路設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)和施工相互沖突的一種重要技術(shù)手段。在高速、低密度的行車環(huán)境條件下,高速鐵路的綜合維修天窗的啟動形式及其維護(hù)期限的確定將會對特殊客運服務(wù)線路的交叉通過性能和其行車組織形態(tài)產(chǎn)生巨大的影響。目前維修的天窗主要采用垂直方向的矩形天窗和"v形"天窗,兩種天窗的形式都已經(jīng)具備了廣泛的適應(yīng)性。而其它天窗結(jié)構(gòu)形式則是由于兩種根據(jù)基本的類型進(jìn)行了組合變換而產(chǎn)生的。我國普遍采取豎向、矩形的天窗。在整個維護(hù)區(qū)段中,列車的運行路線在這一個或多個維護(hù)區(qū)段里的上下都已經(jīng)形成了一個空白,即作為一種維護(hù)工具所需要時間,其最大優(yōu)點之一是能夠進(jìn)行維護(hù)作業(yè)并且不會被其他列車所受到影響,工作效率和安全性的程度也相對比較高,主要的缺點之一就是對于列車的運行具有一定程度的影響,不能給列車提供清晰的天窗內(nèi)部的行車環(huán)境。圖3-4垂直矩形天窗示意圖高速鐵路各站在該列車運行區(qū)段不同垂直方向矩形兩個天窗全部都被設(shè)置了開啟后,考慮到不同垂直方向矩形的兩個天窗對于正常運行的列車正常結(jié)束和終止所產(chǎn)生的影響,從矩形天窗內(nèi)部所設(shè)置的最終到列車結(jié)束時間的開始和終止點時間的右端最容易接近矩形天窗的,即兩列沒有正常運行的列車都能夠進(jìn)入這個矩形天窗的即可以開設(shè)一個時段內(nèi)部的運營列車空間在終止點時間打開就會從這個天窗空間包圍著這個時段內(nèi)部空間的區(qū)域叫做矩形天窗影響區(qū)。從上述的區(qū)別定義中我們已經(jīng)可以清楚地明顯看出,根據(jù)上下行列車線路運營運行方向的不同,天窗對下行火車的主要影響作用范圍大致分為可以依次劃分為屬于上行影響范圍區(qū)和屬于下行的影響范圍區(qū),均被人們統(tǒng)一地稱為屬于上下行的天窗影響范圍區(qū)。垂直或者是矩形天窗的影響區(qū)域,其影響地帶的長度分為包括天窗期間、天窗前時段以及天窗后期間三個方面。并有:(3-1)圖3-5矩形天窗影響區(qū)示意圖在影響區(qū)內(nèi)上下行線路同時封鎖,為了保證列車具有定的旅行速度由于天窗時間較長一般不允許在t。中運行的列車停車等待天街結(jié)束后再維續(xù)運行,這樣就形城大窗前后兩、個空費三角區(qū)。矩形天窗的能力損失為:(3-2)式中——高速列車追蹤運行間隔時間，min。對于短途列車,可以考慮利用兩側(cè)空費或者三角地段來組織列車的運行,降低能力扣除。由于列車在大氣層情況下,天窗內(nèi)不允許列車運行,嚴(yán)重影響了夕發(fā)朝至的列車和跨線鐵路列車運行的組織,但是也為列車線路維護(hù)提供了更多的連續(xù)性和更短的作業(yè)時間。另外,維修和施工的作業(yè)還是能夠合理地充分利用天窗前后的空余時間,將一個三角區(qū)域的空費適當(dāng)?shù)卦黾踊蛘哐娱L,這些均為施工進(jìn)行維護(hù)作業(yè)提供了有利的條件。綜上所述,可以得到矩形天窗對車站能力的影響:雖然這樣既可以連續(xù)地提供比較短的維修施工作業(yè)時間,還有利于空費區(qū)可以延長維修施工作業(yè)的時間,并且對于一些需要兩線之間同時閉鎖或者維修的高速鐵路設(shè)備也提供了優(yōu)越的環(huán)境和條件,維修施工作業(yè)也不受相鄰鄰線行車的干擾,但是由于矩形天窗影響區(qū)的前后各個時段內(nèi)都無法發(fā)車,縮小了我國高速鐵路的發(fā)車時間范圍不但嚴(yán)重地影響了矩形天窗對