长沙至张家界城际列车运行方案毕业设计.docx
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长沙至张家界城际列车运行方案毕业设计
高速铁路职业技术学院
毕业设计
题目:
长沙至张家界城际列车运行方案
摘要
高速旅客列车开行方案是在客流计划的基础上进行编制,也是提高列车运行速度的质量保证,将旅客快速安全护送回家的重要技术支持。
同时,也是编制旅客列车运行图和动车运用计划以及机车车辆的合理使用的基础,是旅客运输组织的核心问题。
在当今高速旅客列车飞速发展的时代,我们应着重开行高速旅客列车。
本文简单地介绍了国内外高铁的现状和国内高速铁路的发展,特别是提出了几种开行方案在中国的研究:
基于混合集成计划,如夜间列车计划;概述了高速列车开行特点和定义,了解了列车开行区段的影响因素,简单的运输组织模式,相对于一些模式,由于长张的城际客运专线只在本线运行,没有跨线线列车运行,我们采用的模式为“纯高速”模式,此外我们编制开行方案是在客流的基础上进行的——“按流开车”,节省运能。
在下一章中,我们简单地分析了其在修建过程中的可行性,从开行夕发朝至列车的可行性阐述了客运组织和技术设备的可行性,再者就是分析了其经济能力的承载,国务院通过的《中长期铁路规划网》表明,其在经济上会给予一定的支持。
编制列车运行图是高速铁路运输组织的基础,通过组织列车按图行车,保证运输计划任务的完成,列车运行图可以展现出区间通过能力的强弱、动车车底的合理套用、列车在各区间运行及在各车站停站及通过状态。
关键词:
列车运行图、运输组织模式、客流量、开行方案
Abstract
High-speedpassengertrainoperationplaniscompiledonthebasisofthetrafficplan,alsoincreasethespeedofthetrainoperationqualityassurance,fastpassengersecurityescorthomeimportanttechnicalsupport.Atthesametime,alsopreparethepassengertrainrunningandtrainplanandthebasisoftheproperuseoftherollingstock,isthecoreissueofpassengertransportorganization.Intoday’seraofrapiddevelopmentoftrain,weshouldfocusontheoperationofhigh-speedpassengertrains.
In this article simply introduces the present situation of high iron at home and abroad and the development of domestic high speed rail, especially puts forward several operation plan of the research in China:
based on the hybrid integrated planning, such as night train plan; Summarizes the characteristics of the high-speed train operation plan and definition, to understand the influence factors of the preparation, simple mode of transport organization, relative to several patterns, due to the long piece of intercity passenger special line only run this line train, no cross line train operation, we adopted mode to "pure high speed" mode; Furthermore is traffic, transportation is the basis of passenger flow, and we compiled the operation plan is "according to the flow to drive", save the capacity.
In the next chapter, we simply analysis the feasibility of building, from the Asian development bank ride the train's feasibility are expounded the feasibility of passenger transport organization and technical equipment, bearing, and economic ability of the state council by the medium and long term planning network, give some support on the economy.the economically offer certain support. Prepare the trainrunning is the basis of high speed railway transport organization, by organizing train driving, according to drawing to ensure the completion of tasks of transportation planning, train running chart can show a range by ability strong and the weak reasonable form of car, car, train in each interval operation and stops at each station, and through the state
Keywords:
theoperationplan、thetableofthetrainrunning、passengerflowvolume、transportorganizationmode
第1章绪论………………………………………………………………6
1.1论文的选题背景及选题意义……………………………………6
1.1.1论文的选题背景…………………………………………6
1.1.2论文的选题意义…………………………………………6
1.2国内外高铁发展态势及国内高铁开行方案的研究现状………7
1.2.1国内外高铁发展态势……………………………………7
1.2.2国内高铁开行方案的研究现状…………………………8
1.3论文研究的思路和方法…………………………………………9
第2章高速铁路旅客列车开行方案的概述……………………………9
2.1高速铁路旅客列车开行的定义…………………………………9
2.2影响高速铁路旅客列车开行的因素……………………………10
2.2.1客流的条件………………………………………………10
2.2.2高速铁路运输组织模式及能力特性……………………10
2.2.3经济条件…………………………………………………12
2.3高速列车开行方案的内容………………………………………13
2.3.1高速列车运行区段的确定………………………………13
2.3.2高速列车的种类…………………………………………13
2.4高速列车开行方案的确定原则…………………………………14
2.4.1满足不同层次旅客出行要求……………………………14
2.4.2方便旅客换乘……………………………………………14
2.4.3经济合理使用高速动车组………………………………14
2.5本章小结…………………………………………………………15
第3章分析长沙至张家界建立高速铁路的可行性………………………15
3.1长张城际高铁开行夕发朝至旅客列车的可行性………………15
3.1.1客运组织上的可行性……………………………………15
3.1.2技术装备上的可行性……………………………………16
3.2分析其经济能力的承载…………………………………………16
3.2.1从国家国情上出发………………………………………16
3.2.2从局部出发………………………………………………16
3.3分析长张城际高铁的地质情况…………………………………17
第4章长沙至张家界高铁开行方案的编制……………………………17
4.1影响高速旅客列车开行区段的因素……………………………17
4.1.1客流量……………………………………………………17
4.1.2经济收入…………………………………………………18
4.2客流调查…………………………………………………………18
4.2.1客流的形成………………………………………………18
4.2.2客流形成的主要原因……………………………………20
4.3确定旅客列车的重量和速度及行车量…………………………22
4.3.1确定列车重量和速度……………………………………22
4.3.2行车量的确定……………………………………………22
4.4编制高速铁路的列车运行图及列车时刻表……………………24
4.4.1高速列车运行图的特点…………………………………25
4.4.2列车运行图的要素及编制原则…………………………26
4.4.3列车运行图的编制与调整………………………………27
4.4.4城际铁路列车时刻表的编制……………………………28
4.4.5长张城际旅客列车时刻表编制的说明…………………33
致谢…………………………………………………………………34
参考文献…………………………………………………………………35
附录…………………………………………………………………36
第1章绪论
1.1论文的选题背景及选题意义
1.1.1论文的选题背景
随着我国GDP的增长,综合国力的提高,面对世界高速铁路的迅猛发展,我国开行高速旅客列车刻不容缓。
4月18日起,因全国铁路旅客列车运行图将进行调整,位于焦柳铁路张家界火车站在此次调整中,始发列车张家界至长沙5380/79次旅客列车将经由洞庭湖区的石长线运行改为经由湘桂、洛湛线运行,实现“换向”运行,此前经由石长线的益阳、汉寿、常德、临澧、石门县、慈利站因该列车“换向”而不经由。
但是张家界是1982年由国务院委托张家界国际森林公园旅游景区图国家计委批准成立的中国第一个国家森林公园,可想而知其客流量随着国民经济的增长达到顶峰,针对这一现象,我们拟定了长沙至张家界的旅客列车开行方案,其规划如图所示;
长衡城际高铁开行方案示意图1
1.1.2论文的选题意义
2007年底,中国铁路里程77965.9公里,居亚洲第一(数据由中华人民共和国铁道部官方网站提供),但是我国的人均占有铁路却不到6cm,为了满足人们日益增长的出行需求,铁道部把新建客运专线高速铁路提上了日程,使得我国铁路运输网络日益完善。
2008年,国家发展和改革委员会滴2004年制定的中长期铁路网规划进行了调整,《调整方案》将2020年全国铁路营业里程规划目标由10万公里调整为12万公里以上,电化率由50%调整为60%以上。
根据我国现状,修建高速铁路刻不容缓,这一举措不仅提高铁路旅客运输能力,而且代表着我国综合国力的增强。
由国家发展改革委员会对中长期铁路规划的调整。
我们得知,在未来的几十年里,客运专线将是我国铁路发展的一个重要方向。
同时也将为我国高速铁路的发展做出重要的贡献。
高速铁路吸引旅客的主要优点在于其乘坐方便、快捷、舒适及运营的安全、正点、可靠,为了实现这一目标,出货技术上需要提供必要的保障外,运输组织系统是否科学合理,是否适应市场需求的变化也是极为重要的。
5380/79次旅客列车因“换向”而不经由石长线的益阳、汉寿、常德、临澧、石门县、慈利站。
虽然铁路总公司将各停车车站,时间进行了调整,方便旅客上下车,但是,随着GDP的增长,人们更加需要精神与物质等同消费,为此,我们拟定长沙至张家界高速旅客列车的开行方案。
而在基础上,其客流计划又是确定开行旅客列车对数的必要前提,而且直接影响到列车运行图的铺画质量及其他相关技术计划和作业计划的编制,决定着运输组织的水平。
且旅客列车开行方案还是铁路部门与其他运输方式竞争实力的体现。
1.2国内外高铁发展态势及国内高铁开行方案的研究现状
1.2.1国内外高铁发展态势
1825年英国修建了世界上第一条铁路;
1903年10月27日德国试验速度达210km/h;
1955年3月28日,法国试验速度达331km/h;
1964年10月1日,日本东海道新干线运行速度达210km/h;
法国1996年5月18日试验速度达515.3km/h,2007年试验速度达578.4km/h;
中国1909年修建京张铁路;
1994年广深准高速达到了120km/h,后向160km/h、200km/h运行;
武广高铁2009年试验速度达到了394.2km/h;
沪杭高铁2010年10月试验最高速度达416.6km/h;
京沪高铁2013年3月试验速度达486.1km/h;
2014年1月16日,中国南车制造的CIT500型试验速度达到了605km/h。
1.2.2国内高铁开行方案的研究现状
拿京石高速铁路的开行方案来讲,其一般都是以客流计划作为高速旅客列车开行方案的编制原则,在其基础上针对其线路的运输通道内不同运输方式供给及运输需求分析,编制京石高速铁路开通初期的建议方案,在充分发挥高速铁路运输能力的同时,对既有线的客车进行整体优化调整,释放既有线的运输能力,提高货运运能;
在京广高速夜行列车开行方案研究中,因高速铁路夜行列车开行方案的研究还缺乏一定的系统性和可操作性,其研究参考了国外的高速铁路相关开行方案并结合我国的实际情况来进行研究。
为了制定科学合理的高速铁路夜行列车开行方案,其客运处首先定义了夜行列车开行方案,并分析了其构成,接着系统地分析了京广高速铁路夜行列车开行方案编制的影响因素及原则后提出了夜行列车开行方案编制流程,在此基础上,以铁路部门的收益和旅客的支出两个方面建立编制模型。
[1]
以京沪高速铁路为例,其优化开行方案在满足客运市场需求、提高经营效益的基础上,综合分析国内、国外高速铁路旅客列车开行方案的经验,针对客流需求、运力资源和经济效益进行编制。
[2]
沪昆高速铁路的开行方案采用基于混合集成规划的方法编制,谢芳、白晓勇采用自然约束语言NCL对经典的车辆路径优化问题进行混合集合规划建模和求解,且其模型与成本最小化为目标,约束包括:
车辆能力约束、订单次序约束、线路约束和人员工作条例约束、并对带有时间窗口的取货送货问题的算例进行的求解;并且通过这种方法可以解决客运专线通过能力不足、主要客运枢纽动车组检修能力不足、动车组数量不足、杭州南至杭州东间通过能力不足等实际问题。
[3]
1.3论文研究的思路和方法
本文首先阐述了国内、国外高铁发展态势与开行方案研究现状,分析了京石、京广、京沪、沪昆高铁的开行方案的特点。
指出了编制旅客运输计划应以客流计划为依据,分析了其结构构成,包括了合理地选择旅客列车的重量与速度;恰当地确定各种旅客列车的运行区段和行车量;正确地编制旅客列车运行图、时刻表和列车编组表;经济合理地确定客运机车、车辆的需要数。
在此基础上对每一流程进行详细的研究;且要考虑旅客的出行方便与否,考虑“夕发朝至”的旅客列车的发车条件与适应性,停站时分和区间运行时分的探讨,线路选择的适宜性、应尽量避免大型桥梁、隧道的修建、列车的始发终到方案、列车的停站方案。
最后在前面的理论分析基础之上,构建一条长沙至张家界的城际高铁。
研究的方法通过在铁道部官网以及学校官网的中国知行网上查找相关资料以及所需的客流区段的客流量;再是拟定行车线路的变化方案进行对比,从而确定最优的机车、车辆的数量,对比方法包括CAD辅助画图与分析;其目的就是参照国外:
最大化直达旅客的数量,最小化运输成本。
第2章高速铁路旅客列车开行方案的概述
2.1高速铁路旅客列车开行的定义
旅客列车的开行方案,是指确定旅客列车运行区段、列车种类及开行对数的计划。
旅客列车的始发站、终到站及经由路线构成旅客列车的运行区段,列车种类区别出列车不同的等级或性质,开行对数的多少表示行车量的大小,三者组成一个完整的旅客列车开行方案。
高速铁路与普速铁路一样,其旅客列车也分为若干等级。
当只运行一种运行速度的高速列车时,则主要根据其停站次数的多少来进行等级的划分。
停站次数越少则等级越高,停站次数越多则等级越低。
2.2影响高速铁路旅客列车开行的因素
2.2.1客流条件
客流条件主要指高速铁路客流性质及重点服务对象等内容。
随着我国国民经济的持续发展、人民生活水平的提高,旅客的需求发送了巨大变化,不同层次旅客旅行目的不同,对旅行的要求不同,这就要求高速铁路部门在扩大旅客运输能力的同时,适应市场的变化要求,开行不同种类、不同档次的旅客列车,充分发挥目前高速铁路的优势,提高高速铁路在客运市场的竞争能力。
2.2.2高速铁路运输组织模式及能力特性
(1)运输组织模式
纯高速模式:
采用纯高速模式的客运专线,只运行本线旅客列车,无跨线旅客列车运行。
这种模式适用于自成体系的客运专线。
它具有列车运行速度高(可达到300km/h左右)、列车追踪运行间隔时间短(最小可达到2-3min)、运输组织方式简单、便于管理等优点,如日本、西班牙、韩国等国的高速铁路。
但跨线客流要在换乘站进行一次或多次换乘,将延长旅客旅行时间,加重城市交通压力,给旅客带来不便和困难,部分客流可能会转向其他交通工具。
高速可下线模式:
采用高速可下线模式的客运专线,只运行高速列车,并且高速列车可在与之相联的既有线上运行。
这种模式适应与既有线相衔接的客运专线,例如法国、德国的客运专线。
其优点是由于客运专线上运行的高速列车速度基本相同,可按平行运行图运行,故通过能力大,高速列车在既有线上运行,可以增加高速列车的可达性,扩大了高速线路的服务范围,更多地吸引客流,提高客运专线通过能力的利用率。
不足之处的需要较多的高速列车车底,并且要求客运专线与既有线兼容。
跨线运行模式:
采用跨线运行模式的客运专线,除高速列车可下高速线,中速列车可上、下高速线运行。
这种方式可减少旅客换乘,与前两种方式相比可吸引更多的客流。
但高、中速列车速差较大,区间通过能力受到限制,行车组织较复杂。
(2)我国客运专线的运输组织模式
我国客运专线大体上可分为三种类型:
速度在300km及以上的纯客运专线、城际客运专线、速度为200—250km的客货混跑型客运专线。
现针对这三种客运专线分别讨论其在运营管理初期可能的运输组织模式以及处于过渡期的运输组织模式。
速度在300km及以上客运专线作为铁路通道的有机组成部分,承担着大量的跨线客流输送任务,其修建不仅应满足铁路通道线路扩能的需要,还要为进一步改善铁路运输服务质量,提高高速铁路参与运输市场竞争能力。
在此,将速度300km/h及以上的旅客列车称为A类列车,200—300km/h速度旅客列车称为B类列车。
速度在300km/h及以上客运专线的运输组织模式有以下六个:
a.客运专线只开行本线A类列车且不组织换乘方案,跨线旅客列车全走既有线。
b.客运专线只开行本线A类列车且组织换乘方案。
c.客运专线上开行本线A类列车,部分跨线列车走客运专线,且采用A类列车方案,其余跨线列车仍走既有线。
d.客运专线上本线列车采用A类列车方案,所有跨线列车均走客运专线且采用A类列车方案。
e.客运专线上本线列车采用A类列车方案,所有跨线列车走客运专线均走客运专线且采用B类列车方案。
f.客运专线上本线列车和跨线列车共线运行,除本线列车全部采用A类列车方案外,有条件的跨线列车也采用A类列车方案,其余跨线列车采用B类列车方案。
(3)高速铁路的通过能力特性
a.昼夜间能力使用的不平衡。
由于高速铁路客流的出行活动一般都发生白天,因此造成昼夜之间运输能力利用极不平衡。
b.理论计算能力与使用能力差距较大。
由于高速铁路的客流出行特点,尽管理论上可以在高速路上铺画较多的运行线,实际上,各条运行线由于所处的时段不同,所能吸引并完成的运量则大不相同。
c.长线能力相对不足及短线能力相对富裕。
垂直形天窗使客运专线通过能力有长线和短线之分。
长线能力可分段使用,转化为短线能力,而短线能力却不能组合成为长线能力。
d.客车停站对通过能力的影响将放大。
影响线路通过能力的主要因素是各种列车之间的停站而产生的能力扣除上升为一个重要因素,产生出不同于普通铁路的放大效应。
2.2.3经济条件
(1)旅客旅行成本消耗
旅客旅行成本消耗主要由票价、时间消耗决定。
故制定适合的动车组票价是吸引旅客客流的重要因素,是保持良好的客运市场竞争力的手段,而时间消耗由运行时间、停站时间、候车时间、换乘时间组成。
运行时间的长短跟列车的等级有关,停站时间的大小由停站方案决定,候车时间由高速铁路的服务频率决定。
换乘时间的长短受不同种列车接续的时间、服务频率、额外消耗等因素影响。
(2)保本上座率
保本上座率=某次列车版本车票销售额÷某次列车平均每位旅客支出÷某次列车平均定员数
保本车票销售额=保本点×(1÷预定毛利率)
保本点=固定时间站、车开支(固定资产消耗、站车人员工资、材料磨损,能量消耗及其他杂项)
作为运输企业,确定保本上座率是保障良好运营的基础,是制定动车组旅客列车运行方案的依据。
(3)铁路部门效益
铁路部门效益包括企业效益、市场效益、社会效益。
企业效益为运营收入与运营成本之差,运营收入由高速铁路票价、列车定员、上座率等因素决定。
通过目前高速铁路运营的情况分析,高速铁路的发展对扩大铁路市场份额、增加社会效益方面起到巨大的推动作用。
2.3高速列车开行方案的内容
列车开行方案是旅客列车运行计划的重要组成部分,通常包括列车运行区段、列车种类及开行对数三方面内容,有时也包括前者相关的列车停站方案。
运行区段由列车的始发站、终到站以及经由路线组成,列车种类列车不同的等级或性质,开行对数是指线路上行车量的大小。
高速列车开行方案的确定,除了需要满足客流这一基本条件之外,还需要考虑点线能力、客运设备的配置等条件,受到客流计划、通过能力、车底数量等众多因素的制约。
2.3.1高速列车运行区段的确定
高速列车运行区段的确定主要受到客流计划、车站地位、设备能力等因素的影响。
客流计划是“按流开车”的基础,客流除了反映流量的大小外,还反映出客流流向,客流发生、消失以及变化的站点。
从政治、经济、文化背景、旅游资源等方面可以反映车站的地位,地位重要的车站,一般其客流量也较大。
车站接发能力、区间通过能力、动车组折返和整备能力等设备能力因素,决定
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