京滬高速鐵路高中速列車(chē)共線混行模式下中速列車(chē)晚點(diǎn)影響的仿真分析.docx

京滬高速鐵路高中速列車(chē)共線混行模式下中速列車(chē)晚點(diǎn)影響的仿真分析3張星臣楊浩胡思繼胡安洲(北方交通大學(xué) 北京)提要 利用高速鐵路列車(chē)運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng), 在已定的列車(chē)運(yùn)行調(diào)整原則和模式的基礎(chǔ)上, 對(duì)高中速列車(chē)共線混行模式下的列車(chē)運(yùn)行影響進(jìn)行了仿真分析, 給出一系列仿真結(jié)果數(shù)據(jù)和結(jié)論, 為我國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)模式的確定提供決策依據(jù)。關(guān)鍵詞運(yùn)行調(diào)整 列車(chē)延誤 仿真中圖分類(lèi)號(hào) u 292a s im ula t ion ana ly s is of m idd le speed tra ind e lay in f luen ce un der the o pera t in g m ode w ith h igh an d m idd le speed tra in in j in ghu h igh speed ra ilwayzh an g x in gch eny an g h aoh u s ijih u a n zho u(t ran spo r ta t io n m anagem en t e ng inee r ing d ep a r tm en t, n o r th e rn j iao to ng u n ive r sity, b e ijing 100044, c h ina)a bstra c tu t ilized th e sim u la t io n exp e r im en t sy stem o f h igh sp eed ra il w h ich h a s b een b u iltan d b a sed o n th e de te rm in ed op e ra t in g m o de s an d p r in c ip le s o f t ra in op e ra t in g d isp a tch , th ein f lu en ce an a ly sis o f h igh sp eed ra il op e ra t io n fo r m idd le sp eed t ra in de lay u n de r th e op e ra t2 in g m o de w ith h igh an d m idd le sp eed t ra in s in o n e lin e h a s b een com p le ted, an d a se r ie s o f sim u la t in g re su lt da ta an d co n c lu sio n e s h ave b een se t o u t. t h is w ill p ro v ide a dec isio n b a sisfo r th e de te rm in a t io n o f o u r h igh sp eed ra ilw ay op e ra t in g m o de.op e ra t in g d isp a tch; t ra in de lay; sim u la t io nkeyword s京滬高速鐵路列車(chē)運(yùn)行仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研制為高中速列車(chē)共線混合運(yùn)行條件下各種運(yùn)營(yíng)參數(shù)的深化研究提供了先決條件, 從而為確定我國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)模式提供決策依據(jù)。本文將對(duì) 高速列車(chē)嚴(yán)格按圖行車(chē)條件下, 中速列車(chē)晚點(diǎn)上線對(duì)高速線列車(chē)運(yùn)行的影響進(jìn)行仿真研究與分析, 并給出一系列仿真結(jié)果數(shù)據(jù)和結(jié)論。仿真系統(tǒng)中高中速列車(chē)運(yùn)行調(diào)整的原則及模式1為了充分利用高速線的運(yùn)輸能力, 最大限度地分流既有京滬鐵路旅客列車(chē)對(duì)數(shù), 京滬高速鐵路擬采用高中速列車(chē)共線運(yùn)行的運(yùn)輸組織模式。在高速線上運(yùn)行兩種不同速度的客車(chē), 且中 速車(chē)還要經(jīng)過(guò)既有線跨高速線運(yùn)行, 既有線中速列車(chē)的運(yùn)行延誤必然會(huì)傳播到高速線上產(chǎn)生 交叉影響, 甚至造成中速列車(chē)上線困難的局面, 因而在技術(shù)上和行車(chē)組織上增加了一定的管理3 “九五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目資助 (n o. 962a 07205202)收修改稿日期: 1998202210 張星臣 男 1960 年出生 副教授 北方交通大學(xué)運(yùn)輸管理工程系 郵編: 1000442 鐵道學(xué)報(bào)第 20 卷難度, 高中速列車(chē)運(yùn)行延誤時(shí)的調(diào)整也變得比較復(fù)雜。 根據(jù)國(guó)外高速鐵路運(yùn)行組織的實(shí)際經(jīng)驗(yàn), 并考慮到我國(guó)京滬高速鐵路的實(shí)際情況, 京滬高速鐵路仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在高中速列車(chē)運(yùn)行調(diào) 整上, 采用了如下的原則、方法及調(diào)整模式。1. 1高中速列車(chē)運(yùn)行調(diào)整的原則應(yīng)運(yùn)輸組織管理和技術(shù)上的需要, 高中速列車(chē)仿真運(yùn)行的運(yùn)行調(diào)整應(yīng)遵循如下原則: (1) 為了研究方便, 設(shè)定高速列車(chē)按圖行車(chē), 必要時(shí)采用預(yù)留備用線形式。(2) 中速列車(chē)上線晚點(diǎn)時(shí), 其分布率和分布參數(shù)可事先確定, 也可在運(yùn)行中改變或修訂。( 3) 中速列車(chē)上高速線后, 其區(qū)間運(yùn)行時(shí)分被認(rèn)為能滿足運(yùn)行要求, 只考慮因上線晚點(diǎn)導(dǎo) 致同向中速列車(chē)連帶晚點(diǎn)及運(yùn)行秩序重新調(diào)整所產(chǎn)生的影響。(4) 中速列車(chē)調(diào)整既可使用備用線, 同時(shí)為了縮短其實(shí)際旅行時(shí)間, 也可插空調(diào)整。(5) 中速列車(chē)的晚點(diǎn)運(yùn)行, 原則上不能影響高速列車(chē)的運(yùn)行。( 6) 中速列車(chē)之間的調(diào)整堅(jiān)持一保長(zhǎng)線、二保正點(diǎn)的原則, 以相鄰中速列車(chē)間的剩余運(yùn)程 比較和列車(chē)等級(jí)比較為主要判據(jù)。( 7) 中速列車(chē)備用線使用規(guī)則規(guī)定如下: 若在 0. 5 h 內(nèi)有備用線可用, 應(yīng)優(yōu)先使用備用 線, 以達(dá)到按圖行車(chē)之目的; 使用備用線時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮長(zhǎng)線車(chē); 無(wú)備用線可用的或離備用線太遠(yuǎn)的中速列車(chē), 應(yīng)采用插空走的調(diào)整方法, 但不能影響高速車(chē)的運(yùn)行; 對(duì)中速車(chē)的影響也 要限制在一定范圍之內(nèi); 晚點(diǎn)中速列車(chē)無(wú)備用線時(shí), 應(yīng)優(yōu)先保證正點(diǎn)和長(zhǎng)線車(chē)列車(chē)先行。(8) 在調(diào)整過(guò)程中, 應(yīng)充分利用運(yùn)行圖中的冗余時(shí)間。1. 2高中速列車(chē)共線運(yùn)行的調(diào)整模式由于既有線列車(chē)晚點(diǎn)現(xiàn)象比較普遍, 因而難以保證中速列車(chē)上線時(shí)全部正點(diǎn), 中速列車(chē)一 旦從高速站上線時(shí)出現(xiàn)晚點(diǎn)延誤, 則該中速列車(chē)將不能在高速線上按圖行車(chē)。 這樣, 當(dāng)中速列 車(chē)晚點(diǎn)時(shí)間較多或高速線運(yùn)行圖負(fù)荷較高時(shí), 必將產(chǎn)生中速列車(chē)與其他列車(chē)之間的運(yùn)行沖突。由于高速列車(chē)的等級(jí)高, 且規(guī)定要按圖行車(chē), 中速列車(chē)的晚點(diǎn)延誤一般不應(yīng)影響高速列車(chē)的運(yùn) 行, 因而, 中速晚點(diǎn)列車(chē)只能利用備用線或運(yùn)行圖中預(yù)留的冗余時(shí)間擠線運(yùn)行。 在這種調(diào)整過(guò)程中, 既要考慮列車(chē)等級(jí), 又要考慮中速列車(chē)之間長(zhǎng)線與短線問(wèn)題, 調(diào)整過(guò)程及模式與既有線有所不同, 也比較復(fù)雜, 因此下面僅就仿真中遇到的幾種主要調(diào)整模式進(jìn)行描述。設(shè)高中速列車(chē)運(yùn)程等級(jí)標(biāo)志變量 (c la ss m a rk in g va r iab le) 為 cv ( j ) , ( j = 1, 2, n; n 為運(yùn)行的高中速列車(chē)數(shù), 其中: n = n 1 + n 2 , n 1 為高速列車(chē)數(shù)量; n 2 為中速列車(chē)數(shù)量) , 標(biāo)志變量的取值為 1 6, 分別代表高速列車(chē)不同的剩余運(yùn)程; 標(biāo)志變量的取值為 7 12, 分別代表中速列車(chē) 不同的剩余運(yùn)程, 其取值的含義分別為123456剩余運(yùn)程為 1 個(gè)階段剩余運(yùn)程為 2 個(gè)階段 剩余運(yùn)程為 3 個(gè)階段剩余運(yùn)程為 4 個(gè)階段 剩余運(yùn)程為 5 個(gè)階段剩余運(yùn)程為 6 個(gè)階段789101112剩余運(yùn)程為 1 個(gè)階段剩余運(yùn)程為 2 個(gè)階段 剩余運(yùn)程為 3 個(gè)階段剩余運(yùn)程為 4 個(gè)階段 剩余運(yùn)程為 5 個(gè)階段剩余運(yùn)程為 6 個(gè)階段(高速列車(chē))(中速列車(chē))cv ( j ) =cv ( j ) =這樣, 無(wú)論是高速或中速列車(chē), 對(duì)于同一類(lèi)型的列車(chē), cv ( j ) 越高其剩余運(yùn)程越遠(yuǎn)。 因此在調(diào)整過(guò)程中, 運(yùn)程等級(jí)變量值越高的列車(chē), 優(yōu)先級(jí)也就越高。下行列車(chē)的分類(lèi)亦此, 這里不再贅 述。第 5 期京滬高速鐵路高中速列車(chē)共線混行模式下中速列車(chē)晚點(diǎn)影響的仿真分析3又 設(shè) s ( j ) 為高中速列車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)變量 ( sta te va r iab le) , 則 s ( j ) = (s ( 1, j ) , s ( 2, j ) , s (m , j ) ) t 為第 j 個(gè)列車(chē)的狀態(tài)空間 ( i= 1, 2,s ( i, j ) , m ; m = 27, 為車(chē)站數(shù)) , 并令:012表示列車(chē) j 未到達(dá) i 站表示列車(chē) j 到達(dá) i 站 表示列車(chē) j 離開(kāi) i 站s ( i, j ) =再設(shè) t g d = tg d i j 27n 為高中速列車(chē)到達(dá)各站的圖定時(shí)間矩陣, t g c = tg c i j 27n 為高中速列車(chē)在各站出發(fā)的圖定時(shí)間矩陣, t d = td i j 27n 為仿真時(shí)高中速列車(chē)實(shí)際到達(dá)各站的時(shí)間矩陣,t c = tc i j 27n 為仿真時(shí)高中速列車(chē)在各站實(shí)際出發(fā)的時(shí)間矩陣, t = ti j 27n 為仿真時(shí)高中速列車(chē)對(duì)應(yīng)于時(shí)鐘而進(jìn)入各區(qū)間的瞬時(shí)運(yùn)行時(shí)分矩陣, 其中 j =到達(dá) i 站的時(shí)間順序而確定的列車(chē)序列。( 1 ) 沖突模式 11, 2, n 設(shè)定為高中速列車(chē)按運(yùn)行線 j、j + 1、j + 2 為連續(xù)追蹤的中速列車(chē)運(yùn)行線, j 運(yùn)行線列車(chē)在 i 站的晚點(diǎn)時(shí)間為 t,t i , j + 1 運(yùn)行線的列車(chē)在 i 站正點(diǎn), j + 2 運(yùn)行線為備用線, 則無(wú)論 j 線列車(chē)是長(zhǎng)線列車(chē)與0否, 均應(yīng)按備用線方式調(diào)整, 調(diào)整后應(yīng)滿足r = tc i j = tg c i j + 2 | tg d i j td i j 6, cv ( j + 1) 6, s ( j ) = 1 an d s ( j + 1) = 1, j ( i) , j + 1( i) 式中, 備 備用列車(chē)運(yùn)行線集合; ( i) i 站滯留待發(fā)列車(chē)集合。( 2 ) 沖突模式 2j - 1、j、j + 2 為中速列車(chē)運(yùn)行線, j + 1 為高速列車(chē)運(yùn)行線, 其中 j + 2 為中速備用線。j -j 運(yùn)行線的列車(chē)晚點(diǎn), 且晚點(diǎn)量均不大于下趟運(yùn)行線列車(chē)的圖定時(shí)間。1、若 j - 1 運(yùn)行線的列車(chē)為長(zhǎng)線車(chē), j 線的列車(chē)為短線車(chē), 則 j - 1 線的列車(chē)應(yīng)走 j 運(yùn)行線,j 線的列車(chē)走備用線, 必然滿足下面的條件r = tc i j - 1 = tg c i j , tc i j + 1 = tg c i j + 1 , tc i j = tg c i j + 2 | tg d i j - 1 td i j - 1 tg d i j , tg d i j td i j tg d i j + 2 ,tg d i j - 1 tg d i j cv ( j ) , cv ( j - 1) 6, cv ( j ) 6, cv ( j +1) 7, s ( j - 1) = 1 an d s ( j ) = 1, j - 1( i) , j ( i) 若 j - 1 運(yùn)行線的列車(chē)為短線車(chē), j 線的列車(chē)為長(zhǎng)線車(chē), 且 j 線的列車(chē)晚點(diǎn)量大于 i 2,則 j - 1 線的列車(chē)走 j 運(yùn)行線, j 線的列車(chē)走備用線或后移, 必然滿足r = tc i j - 1 = tg c i j , tc i j + 1 = tg c i j + 1 , tc i j tg c i j + 2 | tg d i j - 1 td i j - 1 tg d i j + i 2,tg d i j - 1 tg d i j tg d i j + 1 , tg d i j + 2 備 , cv ( j - 1) 6, cv ( j ) 6, cv ( j +1) tg d i j - 1 , tg d i j td i j tg d i j + i 2, tg d i j - 1 tg d i j tg d i j + 1 , tg d i j + 2 備 , cv ( j - 1) 6, cv ( j ) 6, cv ( j+ 1) tc i j - 1 | td i j - 1 = tg d i j - 1 , tc i j tc i j - 1 - i , cv ( j - 1) 6, cv ( j ) 6,s ( j - 1) = 1 an d s ( j ) = 1, j ( i) ( 4 ) 沖突模式 4高速線上運(yùn)行的中速列車(chē), 當(dāng)晚點(diǎn)列車(chē)的剩余運(yùn)程不超過(guò)正點(diǎn)列車(chē)兩階段時(shí), 正點(diǎn)列車(chē)優(yōu)先開(kāi)行。 設(shè) j 線和 j + 1 線的列車(chē)為中速列車(chē), j 線列車(chē)的剩余運(yùn)程比 j + 1 線列車(chē)的剩余運(yùn) 程不差兩階段, j 線列車(chē)晚點(diǎn)運(yùn)行, j + 1 線列車(chē)正點(diǎn)運(yùn)行, 兩列車(chē)在 i 站出現(xiàn)運(yùn)行沖突, 其調(diào)整模式應(yīng)滿足r = tc i j + 1 = tg c i j + 1 , tc i j tc i j + 1 | td i j + 1 = tg d i j + 1 , td i j tg d i j , td i j + sp ti j tc i j + 1 - i , cv ( j ) cv ( j + 1) + 2, cv ( j ) 6, cv ( j + 1) 6, s ( j ) = 1 an d s ( j + 1) = 1, j ( i) 中速長(zhǎng)線晚點(diǎn)列車(chē)的剩余運(yùn)程超過(guò)后行短線正點(diǎn)列車(chē)兩階段及以上時(shí), 為了考慮長(zhǎng)線 列車(chē)能有充余時(shí)間跨過(guò)高速線而不致于進(jìn)入高速線的矩形天窗, 長(zhǎng)線列車(chē)優(yōu)先開(kāi)行。 設(shè) j 和j + 1線列車(chē)為中速列車(chē), j 線列車(chē)的剩余運(yùn)程大于 j + 1 線列車(chē)的剩余運(yùn)程兩階段以上, j 線列 車(chē)晚點(diǎn)運(yùn)行且晚點(diǎn)時(shí)間不大于后行列車(chē), j + 1 線列車(chē)正點(diǎn)運(yùn)行, 兩列車(chē)在 i 站出現(xiàn)運(yùn)行沖突,其調(diào)整模式為r = tc i j = td i j + sp ti j , tc i j + 1 tg c i j + 1 | tg d i j td i j tg c i j + 1 - i , td i j + 1 =tg d i j + 1 , cv ( j ) cv ( j +( i) , j + 1( i) ( 5 ) 沖突模式 51) +2, cv ( j ) 6, cv ( j +1) 6, s ( j ) = 1 an d s ( j +1) =1, j 兩中速列車(chē)在 i 站有越行與待避關(guān)系, 當(dāng)越行列車(chē)出現(xiàn)晚點(diǎn), 其晚點(diǎn)量大于 i 2, 同時(shí)剩余運(yùn)程不大于待避列車(chē)兩階段時(shí), 待避列車(chē)按圖行車(chē), 且不能早開(kāi), 晚點(diǎn)列車(chē)后移。 設(shè) j、j +線列車(chē)為中速車(chē), j 線列車(chē)為待避列車(chē), j + 1 線列車(chē)為越行列車(chē), 則有1r = tc i j = tg c i j , tc i j + 1 tg c i j + 1 | tg d i j tg c i j + 1 , td i j + 1 tg d i j + 1 + i2, cv ( j )6, cv ( j +1) 6, cv ( j + 1) cv ( j ) + 2, s ( j ) = 1 an d s ( j +1) =1, j ( i) , j +1 ( i) 兩中速列車(chē)在 i 站有越行與待避關(guān)系, 當(dāng)越行列車(chē)出現(xiàn)晚點(diǎn), 越行列車(chē)的剩余運(yùn)程大于 待避列車(chē)兩階段及以上, 且晚點(diǎn)量小于待避列車(chē)正點(diǎn)開(kāi)行點(diǎn)加 i 2 時(shí), 待避列車(chē)?yán)^續(xù)待避, 晚點(diǎn)長(zhǎng)線列車(chē)先行。 仍設(shè) j、j + 1 線列車(chē)為中速車(chē), j 線列車(chē)為待避列車(chē), j +車(chē), 則有1 線列車(chē)為越行列r = tc i j + 1 = td i j + 1 + sp ti j + 1 , tc i j tg c i j | tg d i j tg c i j + 1 , tg d i j + 1 td i j + 1 6, cv ( j + 1) 6, cv ( j + 1) cv ( j ) + 2, s ( j ) = 1 an d s ( j + 1) = 1, j( i) , j + 1( i) ( 6 ) 沖突模式 6多列晚點(diǎn)中速列車(chē)在某一站出現(xiàn)運(yùn)行沖突時(shí), 長(zhǎng)線晚點(diǎn)列車(chē)具有較大優(yōu)先權(quán)。設(shè) j、j +1 線列車(chē)為晚點(diǎn)運(yùn)行的中速車(chē), j + 1 線列車(chē)為長(zhǎng)線列車(chē), 兩列車(chē)在 i 站出現(xiàn)運(yùn)行沖突, 則有r = tc i j + 1 tg d i j , td i j + 1 tg d i j + 1 , cv ( j ) 6, cv ( j + 1) 6, cv ( j ) 0, sp ti j + 1 0多列晚點(diǎn)中速列車(chē)在某一站出現(xiàn)運(yùn)行沖突時(shí), 同級(jí)的通過(guò)列車(chē)優(yōu)先開(kāi)行。 設(shè) j、j + 1 線 列車(chē)為同等級(jí)晚點(diǎn)運(yùn)行的中速車(chē), 圖定 j + 1 線列車(chē)在 i 站不該停車(chē), 兩列車(chē)在 i 站出現(xiàn)運(yùn)行沖突, 則有第 5 期京滬高速鐵路高中速列車(chē)共線混行模式下中速列車(chē)晚點(diǎn)影響的仿真分析5r = tc i j + 1 tg d i j , td i j + 1 tg d i j + 1 , cv ( j ) 6, cv ( j + 1) 6, cv ( j ) = cv ( j + 1) ,s ( j ) = 1 an d s ( j + 1) = 1, j ( i) , j + 1( i) , sp ti j 0, sp ti j + 1 = 0高中速列車(chē)共線運(yùn)行仿真效果分析22. 1 同一方案不同列車(chē)出發(fā)晚點(diǎn)比例的仿真效果分析高速鐵路列車(chē)運(yùn)行仿真過(guò)程是在選定典型高中速列車(chē)開(kāi)行方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。 不同的 高中速列車(chē)運(yùn)行方案的仿真結(jié)果數(shù)據(jù)可能有一定差異, 對(duì)仿真效果分析也可能有一定影響, 因 此方案的選定應(yīng)是先決條件。為了剔除不同方案之間對(duì)研究分析所帶來(lái)的影響, 首先針對(duì)一種 方案, 采用不同的中速列車(chē)出發(fā)晚點(diǎn)比例來(lái)模擬分析高中速列車(chē)混合運(yùn)行的效果指標(biāo)。(1) 方案特征 (滿足運(yùn)量、適當(dāng)均衡、1 m in 冗余方案)本方案是根據(jù)給定的預(yù)測(cè)運(yùn)量, 按照滿足運(yùn)量、適當(dāng)均衡的原則, 運(yùn)行線間盡可能預(yù)留1 m in 的冗余所鋪畫(huà)的京滬高速鐵路全線下行列車(chē)運(yùn)行圖。 高中速列車(chē)的分布相對(duì)均衡, 高速 列車(chē)之間的連發(fā)列數(shù)有所限制, 一般連發(fā)追蹤不超過(guò) 2 列。中速列車(chē)相對(duì)均勻地插入鋪畫(huà)在高速列車(chē)的空隙處, 中速列車(chē)之間存在連發(fā)現(xiàn)象, 但集中連發(fā)并不太多。 方案全天開(kāi)行高速列車(chē)106 對(duì), 中速列車(chē) 29 對(duì), 單方向合計(jì)共 135 列。(2) 仿真結(jié)果數(shù)據(jù)分析考慮到我國(guó)既有線客車(chē)的運(yùn)行晚點(diǎn)較多, 實(shí)際運(yùn)行中很難達(dá)到客車(chē)雙 95% 的要求, 但若 采取一定措施, 使其達(dá)到 80% 以上的正點(diǎn)率是完全可能的。因此, 本文針對(duì)該方案并分別設(shè)定 中速列車(chē)上線晚點(diǎn)概率為 5% , 8% , 10% , 12% , 15% , 18% , 20% 等 7 種情況在仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 上進(jìn)行運(yùn)算, 列車(chē)的晚點(diǎn)時(shí)間分布采用正態(tài)分布, 限定區(qū)間取值, 分布參數(shù)根據(jù)各上線站有所差異, 列車(chē)最小的晚點(diǎn)量為 1 m in , 最大晚點(diǎn)量為 45 m in。運(yùn)行后的主要數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)表 1, 由表 中數(shù)據(jù)可作如下分析:首先比較 5% 晚點(diǎn)比例與 8% 晚點(diǎn)比例仿真結(jié)果數(shù)據(jù)。 前者晚點(diǎn)列數(shù)為近程 1 列, 晚點(diǎn)時(shí)間 26 m in , 后者晚點(diǎn)列數(shù) 3 列, 其中中程列車(chē) 2 列, 平均晚點(diǎn)時(shí)間 6. 5 m in , 近程列車(chē) 1 列, 平 均晚點(diǎn)時(shí)間 13. 25 m in。 從表中數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn), 由于前者一近程列車(chē)晚點(diǎn)時(shí)間較多, 造成調(diào)整困難, 列車(chē)終到晚點(diǎn)也就較大, 因而該仿真方案的各種指標(biāo)均受其影響。 而后者的兩列中速列車(chē)晚點(diǎn)時(shí)間不多, 在運(yùn)行調(diào)整中其出發(fā)的晚點(diǎn)量被運(yùn)行圖中預(yù)留的冗余時(shí)間所吸收, 終到正 點(diǎn), 因而其運(yùn)行指標(biāo)不比前者有明顯惡化。 由此可知, 列車(chē)晚點(diǎn)時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)列車(chē)運(yùn)行效果有 較大影響。隨著列車(chē)出發(fā)晚點(diǎn)率的增加, 列車(chē)運(yùn)行延誤加劇, 當(dāng)晚點(diǎn)率超過(guò) 10% 時(shí), 出現(xiàn)列車(chē)中途下線現(xiàn)象, 尤其遠(yuǎn)程列車(chē)只要稍微延誤, 就很可能下線。因而制定遠(yuǎn)程列車(chē)運(yùn)行方案時(shí), 應(yīng)考慮 在天窗前預(yù)留一定量的時(shí)間儲(chǔ)備, 以便使中速長(zhǎng)線列車(chē)晚點(diǎn)時(shí)能調(diào)整過(guò)高速線, 這樣就必然要 求遠(yuǎn)程中速列車(chē)在 7、8 點(diǎn)鐘以前能夠始發(fā)。由于下線列車(chē)數(shù)據(jù)不在表中統(tǒng)計(jì)之內(nèi), 該仿真方案 的列車(chē)運(yùn)行指標(biāo)并沒(méi)有明顯惡化, 這是可以理解的。當(dāng)列車(chē)出發(fā)晚點(diǎn)率增加到 20% 時(shí), 列車(chē)運(yùn)行延誤有明顯增加, 下線列車(chē)已達(dá) 5 列, 下線列車(chē)的運(yùn)行指標(biāo)也開(kāi)始變低, 因而, 高速線上中速列車(chē)出發(fā)晚點(diǎn)率一般不要超過(guò) 20% 才好。2. 2 同一列車(chē)出發(fā)晚點(diǎn)比例、不同方案的仿真效果分析6 鐵道學(xué)報(bào)第 20 卷預(yù)定晚點(diǎn)比例時(shí)各種運(yùn)預(yù)定 5% 晚點(diǎn)比例預(yù)定 8% 晚點(diǎn)比例預(yù)定 10% 晚點(diǎn)比例指標(biāo)名稱(chēng)遠(yuǎn)程中程近程 合計(jì)遠(yuǎn)程中程近程合計(jì)遠(yuǎn)程中程近程 合計(jì)自身晚點(diǎn)列車(chē)次數(shù)自身晚點(diǎn)列車(chē)平均晚點(diǎn)時(shí)間 連帶晚點(diǎn)列車(chē)次數(shù) 連帶晚點(diǎn)列車(chē)平均晚點(diǎn)時(shí)間 自身延續(xù)晚點(diǎn)列車(chē)次數(shù) 自身延續(xù)晚點(diǎn)列車(chē)平均晚時(shí) 上線出發(fā)晚點(diǎn)列車(chē)次數(shù) 上線出發(fā)晚點(diǎn)列車(chē)平均晚時(shí) 終到晚點(diǎn)列車(chē)次數(shù) 終到晚點(diǎn)列車(chē)平均晚點(diǎn)時(shí)間 終到列車(chē)平均停站次數(shù) 終到列車(chē)平均停站時(shí)間 終到列車(chē)旅行時(shí)間平均延長(zhǎng) 終到列車(chē)平均旅行速度 中途下線 ( 未過(guò)線) 列車(chē)數(shù) 終到過(guò)線列車(chē)數(shù)000000000010. 500000000007. 1411000000000010. 526. 47000026. 47007. 36112. 290011. 0113. 251493. 038. 410011. 038. 741497. 1715. 8611. 00023. 43009. 6700000000007. 142326. 04 26. 0422. 79 17. 1500001000010000211. 000426. 04 26. 0422. 79 13. 1111503. 2911507. 142333. 332336. 8515. 96 21. 33 16. 32 18. 64 15. 96 21. 85 16. 27 18. 91 17. 31 21. 33 17. 08 19. 54087. 4708079. 901417. 7189. 47074. 2884. 3029087. 4708079. 90145. 14 1. 24006. 11. 3883. 532692. 24 84. 97 87. 47 79. 90 88. 17070292601416上面針對(duì)同一列車(chē)運(yùn)行方案采用不同的預(yù)定晚點(diǎn)比率進(jìn)行分析研究, 得到了一些有意義的結(jié)論。然而, 由于列車(chē)運(yùn)行方案對(duì)運(yùn)行圖執(zhí)行性能有一定影響, 對(duì)于不同的運(yùn)行方案, 高中速 列車(chē)混合運(yùn)行的效果如何也應(yīng)該加以分析研究。 為了能使仿真研究反映出更多的比較真實(shí)的 規(guī)律性, 下面選擇幾種比較典型的方案進(jìn)行分析運(yùn)算。 首先介紹所選方案的主要特征。2. 2. 1 方案特征方案 1 滿足運(yùn)量、適當(dāng)均衡、無(wú)冗余鋪畫(huà)方案:本方案是根據(jù)給定的預(yù)測(cè)運(yùn)量, 按照適當(dāng)均衡的原則, 不預(yù)留冗余所鋪畫(huà)的京滬高速鐵路 全線列車(chē)運(yùn)行圖。 高中速列車(chē)的分布比較均衡, 高速列車(chē)之間的連發(fā)列數(shù)有所限制, 一般連發(fā) 追蹤不超過(guò) 2 列。 中速列車(chē)相對(duì)均勻地插鋪在高速列車(chē)的空隙處, 中速列車(chē)之間存在連發(fā)現(xiàn) 象, 但集中連發(fā)并不太多。 該鋪畫(huà)方式的通過(guò)能力較大, 時(shí)間空費(fèi)少。 方案全天開(kāi)行高速列車(chē)107 對(duì), 中速列車(chē) 34 對(duì), 單方向合計(jì)共 141 列。方案 2 滿足運(yùn)量、適當(dāng)均衡、線間冗余加 1 鋪畫(huà)方案:本方案即上節(jié) 2. 1 中采用的運(yùn)行方案, 有關(guān)特征指標(biāo)不再贅述。 該方案與方案 1 相比, 其 特點(diǎn)是各列車(chē)之間預(yù)留 1 m in 的線間冗余, 適當(dāng)降低運(yùn)行圖負(fù)荷, 增加了運(yùn)行圖的可調(diào)整性。方案 3 滿足運(yùn)量、適當(dāng)均衡、線間冗余加 2 鋪畫(huà)方案:本方案是根據(jù)給定的預(yù)測(cè)運(yùn)量, 在方案 2 基礎(chǔ)上, 預(yù)留 2 m in 線間冗余所鋪畫(huà)的京滬高速 鐵路全線列車(chē)運(yùn)行圖。該鋪畫(huà)方案是在方案 1 和方案 2 基本框架上進(jìn)行的, 與其相比是各列車(chē)之間預(yù)留的線間冗余增大 1 m in , 再度降低了運(yùn)行圖負(fù)荷, 增加運(yùn)行圖的可調(diào)整性。 該方案的 通過(guò)能力與方案 2 一樣, 方案全天開(kāi)行高速列車(chē) 106 對(duì), 中速列車(chē) 29 對(duì), 單方向合計(jì)共 135列。方案 4 滿足運(yùn)量集中鋪畫(huà)方案:本方案是根據(jù)給定的預(yù)測(cè)運(yùn)量, 按照高中列車(chē)集中鋪畫(huà)的原則所鋪畫(huà)的京滬高速鐵路全 線列車(chē)運(yùn)行圖。高中速列車(chē)的分布不均衡, 基本上是分階段集中連發(fā)。由于高速列車(chē)是集中連發(fā), 中速列車(chē)一般無(wú)法待避, 因而形成了高速區(qū)主要是高速列車(chē)長(zhǎng)短線集中交叉連發(fā), 中速區(qū)不同上線車(chē)站的中速列車(chē)相互交叉上線開(kāi)行。該鋪畫(huà)方案的特點(diǎn)是高中速列車(chē)分區(qū)開(kāi)行, 各列 車(chē)之間影響較小, 中速列車(chē)待避高速列車(chē)次數(shù)減少, 但該鋪畫(huà)方式高中速列車(chē)的均衡性差, 不第 5 期京滬高速鐵路高中速列車(chē)共線混行模式下中速列車(chē)晚點(diǎn)影響的仿真分析7程列車(chē)仿真結(jié)果數(shù)據(jù)一覽表表 1預(yù)定 12% 晚點(diǎn)比例預(yù)定 15% 晚點(diǎn)比例預(yù)定 18% 晚點(diǎn)比例預(yù)定 20% 晚點(diǎn)比例遠(yuǎn)程中程近程合計(jì)遠(yuǎn)程中程近程合計(jì)遠(yuǎn)程中程近程 合計(jì)遠(yuǎn)程中程近程合計(jì)15. 8611. 00023. 430010. 717. 31087. 4717120. 2600115. 74136. 0007. 020. 79080. 40113116. 390000116. 3911. 03. 7116. 470. 1790. 5016314. 1711. 0115. 74414. 8111. 07. 1219. 10. 0484. 8532615. 8611. 00023. 43007. 25210. 070014. 0212. 07007. 2917. 59000017. 5911. 02. 7148. 4011. 014. 057. 7211. 06. 1715. 8611. 00023. 43331. 07. 8839. 110038. 732615. 8611. 00023. 430010. 5316. 280039. 05325. 33368. 338. 4523. 35000023. 3511. 02. 71610. 2311. 039. 05712. 79451. 57. 2918. 619. 53 12. 0400112. 78211. 049. 72717. 81 25. 92 16. 0231197. 572232. 86895. 06. 5217. 31 20. 71 16. 47 19. 16 17. 16 19. 52 16. 24 18. 34 17. 16 20. 15 16. 47000. 17 0. 038 15. 5 27. 0 0. 14 17. 11 15. 5 58. 09 0. 14 30. 5487. 47 79. 90 90. 9684. 232685. 87 76. 27 93. 76 83. 19 85. 87 73. 13 93. 76 82. 33260141626113073262631107524方便旅客搭乘。 方案全天開(kāi)行高速列車(chē) 106 對(duì), 中速列車(chē) 29 對(duì), 單方向合計(jì)共 135 列。2. 2. 2仿真結(jié)果數(shù)據(jù)分析針對(duì)上述方案, 并設(shè)定中速列車(chē)晚點(diǎn)概率為 10% , 在仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上進(jìn)行仿真運(yùn)算, 晚點(diǎn) 分布參數(shù)與上節(jié)相同, 運(yùn)行后的主要數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)表 2, 由表中數(shù)據(jù)可作如下分析:(1) 從方案 1 方案 4 可以看出, 列車(chē)平均實(shí)際旅速比圖定平均旅速減少量分別為 4. 6、3. 4、3. 1、1.4 km h , 因 而 列 車(chē) 旅 行 速 度 呈 緩 慢 上 升 趨 勢(shì); 旅 行 時(shí) 間 延 長(zhǎng) 量 也 分 別 為24. 3 m in 列、1. 38 m in 列、4. 34 m in 列和 5. 59 m in 列, 呈減少趨勢(shì); 終到晚點(diǎn)列車(chē)分別為 12列、2 列、2 列和 4 列, 終到晚點(diǎn)時(shí)間分別為 61. 1 m in、33 m in、31 m in 和 11. 09 m in。 由此不難 發(fā)現(xiàn), 方案 1 明顯比其他方案的運(yùn)行延誤嚴(yán)重, 因而在高速線路上鋪畫(huà)運(yùn)行方案時(shí), 預(yù)留一定量的冗余時(shí)間是很有必要的, 尤其對(duì)高中速混合運(yùn)行的線路。各方案列車(chē)運(yùn)行仿真結(jié)果數(shù)據(jù)一覽表表 2方案 1方案 2方案 3指標(biāo)名稱(chēng)遠(yuǎn)程中程近程合計(jì)遠(yuǎn)程中程近程合計(jì)遠(yuǎn)程中程近程 合計(jì)自身晚點(diǎn)列車(chē)次數(shù)自身晚點(diǎn)列車(chē)平均晚點(diǎn)時(shí)間 連帶晚點(diǎn)列車(chē)次數(shù) 連帶晚點(diǎn)列車(chē)平均晚點(diǎn)時(shí)間 自身延續(xù)晚點(diǎn)列車(chē)次數(shù) 自身延續(xù)晚點(diǎn)列車(chē)平均晚時(shí) 上線出發(fā)晚點(diǎn)列車(chē)次數(shù) 上線出發(fā)晚點(diǎn)列車(chē)平均晚時(shí) 終到晚點(diǎn)列車(chē)次數(shù) 終到晚點(diǎn)列車(chē)平均晚點(diǎn)時(shí)間 終到列車(chē)平均停站次數(shù) 終到列車(chē)平均停站時(shí)間 終到列車(chē)旅行時(shí)間平均延長(zhǎng) 終到列車(chē)平均旅行速度 中途下線 ( 未過(guò)線) 列車(chē)數(shù) 終到過(guò)線列車(chē)數(shù)15. 86000015. 86007. 8722. 060011. 022. 5240. 57. 36315. 860028. 8369. 580036. 260011. 00011. 0008. 1215. 86000015. 86136. 06. 712315. 86000015. 86005. 8812. 011. 011. 022. 0426. 754. 862423. 79 17. 8222. 79 13. 360018. 0227. 8126. 02. 4311. 018. 0415. 61231. 06. 070000