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铁路车站:咽喉通过能力分析

【摘要】:车站咽喉通过能力的计算一般采用利用率法。表5.26准备进路和开放信号时间标准调车占用咽喉时间标准调车占用咽喉时间标准包括下列3 项:①车列牵出时间(t牵)。例如,图5.67 中在A 端咽喉往10 道接A 方向到达区段列车,需占用①③⑦号咽喉道岔组。现有行车量共49 对,列车种类及到发线使用方案见图5.67 及表5.28。

车站咽喉通过能力的计算一般采用利用率法。

1)占用咽喉时间标准的确定

(1)列车占用咽喉时间标准

列车占用咽喉时间包括接车占用时间和出发占用时间。

①列车接车占用时间(t)。t是指车站自开始准备接车进路时起,至列车进入到发线警冲标内方停车时止,列车占用咽喉区的时间,可用查定方法或按下式计算:

式中 t──准备接车进路及开放信号时间,min;

   t──列车通过进站距离的时间,min,即自接车进路准备完毕时起,至列车腾空该咽喉区时止的时间,参照图5.66 按下式计算确定:

式中 L──列车进站距离,m;

   v──列车进站平均速度,km/h;

   l──列车长度,m;

   l──在司机确认信号的时间内,列车所走行的距离,m;

   l──列车制动停车距离,m;

   l──由进站信号机起至咽喉道岔联锁区轨道绝缘节(分段解锁时)止的距离,m。上述距离及相互关系见图5.66。

图5.66 接发列车进路长度示意图

②列车出发占用时间(t)。t是指自准备发车进路时起至列车腾空线路时止占用咽喉区的时间,可用查定方法或按下式计算:

式中 t──自发车进路准备完毕后列车起动时起,至列车尾部离开发车进路最外方道岔或咽喉道岔联锁区段轨道绝缘节止,列车占用咽喉的时间,min,参照图5.66,按下式计算:

式中 L──列车出站距离,m;

   v──列车出站平均速度,km/h;

   l──由出站信号机起至发车进路最外方道岔或咽喉道岔联锁区段轨道绝缘节止的距离,m。

准备进路和开放信号的时间标准应根据道岔和信号的操纵方式,参考表5.26 中的数据确定。

表5.26 准备进路和开放信号时间标准

(2)调车占用咽喉时间标准

调车占用咽喉时间标准包括下列3 项:

①车列牵出时间(t)。t是指调车机车由牵出线指定地点起动时起,进入到发场将车列牵出至车列尾部腾空该线时止,占用咽喉的时间,可用查定方法或按下式计算:

式中 t空程──调车机由牵出线指定地点至到发场的空行时间,min;

   L──车列自到发场至牵出线牵出时行经的距离,m;

   v──车列牵出平均速度,km/h;

   t──准备进路时间,事先准备好进路时可略而不计。

②车列转线时间(t)。t是指调车机车由调车场连挂车列起动时起,至将车列转往到发线、摘机后返回牵出线时止,所占用咽喉的时间,可用查定方法或按下式计算:

式中 L──车列由牵出线至到发线转线时所行走的距离,m;

   v──车列转线平均速度,km/h;

   t空程──调车机车由到发场返回牵出线指定地点的空行时间,min。

③取车(送车)占用时间(t取(送))。t取(送)是指自准备取(送)进路时起,至车列离开该咽喉区进路解锁时止所占用咽喉的时间,可以用写实查定的方法确定。

(3)机车占用咽喉时间(t

t包括机车出段、入段占用咽喉的时间,是指自准备进路时起至机车进入到发线警冲标内方或机务段内进路解锁时止占用咽喉的时间,可用写实查定的方法确定。

(4)固定作业占用时间(∑t

固定作业占用时间(∑t)包括下列各项作业所占用的时间:

①旅客列车(计算客运站咽喉能力时为货物列车)到、发、调移及其机车出入段等作业;

②向车辆段、机务段及货场、专用线装卸地点定时取送车辆的作业;

③调车机车出入段作业。

(5)妨碍时间(∑t

咽喉道岔(组)的妨碍时间(∑t)是指由于列车、调车车列和机车占用与咽喉道岔(组)有关进路上的其他道岔而妨碍了该咽喉道岔(组)的使用时间。

妨碍时间按其产生的条件不同,可分为直接妨碍和间接妨碍两种时间。

①直接妨碍时间。某一妨碍进路与咽喉道岔(组)的全部占用进路互相敌对时,受此妨碍进路影响而造成该咽喉道岔(组)不能使用的时间称为直接妨碍时间。例如,图5.67 中在A 端咽喉往10 道接A 方向到达区段列车,需占用①③⑦⑪⑬号咽喉道岔组。这时⑤⑨号道岔组虽然不直接占用,但必须全部停止使用,从而使该两个道岔组(⑤⑨)产生了妨碍时间。由于直接妨碍时间比较直观,在计算时可以将其列入咽喉道岔占用时间计算表,并用括号标出,以示区别。

②间接妨碍时间。某一妨碍进路只与咽喉道岔(组)的部分进路互相敌对而造成的妨碍时间称为间接妨碍时间。

间接妨碍时间可用概率论的原理进行计算。为简化起见,在计算区段站咽喉通过能力时,按《车站行车工作细则编制规则》(以下简称《站细》)规定,可概略计入空费时间内,在空费系数中予以扣除。

咽喉占用时间标准可参考表5.27。

图5.67 某双线区段站线路布置及行车量图

表5.27 咽喉道岔占用时间表 单位:min

2)道岔占用时间计算

(1)确定到发场线路合理分工方案

到发场线路合理分工方案的实质就是合理分配各车场每条线的作业量,应根据到发线数量、行车量、咽喉布置特点等因素来确定分工,并应遵守以下两点要求:

①均衡使用到发线,使每条线的接发列车数或总占用时间大致相等;

②合理利用咽喉区的平行进路,使作业量不致过分集中于个别咽喉道岔(组)。

某双线区段站,客车到发(通过)线3 条(Ⅰ、Ⅱ、3 道),客货兼用到发线1 条(4 道),下行到发场共3 条线(4、5、6 道),上行到发场4 条(8、9、10、11 道)。现有行车量共49 对,列车种类及到发线使用方案见图5.67 及表5.28。

表5.28 某区段站到发线使用方案

续表

(2)按咽喉区进行道岔分组

车站咽喉区道岔较多,为了简化计算,可按不同情况将道岔进行分组。分组原则如下:

①不能被两条进路同时分别占用的道岔应合并为一组。在一条线路上的若干道岔,如果它们当中没有任何两组道岔尾部相对,且分别布置在线路两侧时,这些道岔应划作一组,如图5.68(a)所示。因为这些道岔当中,任何一组被占用,其他道岔均无法同时开通其他进路。

②两条平行进路上的道岔(包括渡线两端的道岔)不能合并为一组。在一条线路上的道岔,如果有两组岔尾相对,且分别布置在线路两侧时,这两组道岔不能并为一组。如图5.68(b)所示,道岔5 与道岔7 可以同时开通两条平行进路,不能合并为一组。

③道岔尾部相对,且分别布置在线路两侧,而另一道岔又为交叉渡线时,交叉渡线的道岔不能分为两组。图5.68(c)中道岔5 必须与道岔组7 合并,而不能与道岔组3 合并成一组。

④有的道岔与两条平行进路上的两道岔组相邻,可以分别开通两条平行进路,该道岔应单独划作一组。图5.68(d)中的道岔5 应单独划作一组,而不能与道岔组7 合并成一组。

图5.68 道岔分组示意图

对于图5.67 所示的某一双线区段站,根据上述原则,A 端咽喉分为7 组,B 端咽喉分为11组,这样可大大地简化确定负荷量最大的咽喉道岔(组)的工作。

(3)计算咽喉区各道岔组总占用时间

道岔分组及到发场分工确定之后,就需要进一步计算出各道岔组一昼夜进行各项作业的总占用时间(T),即:

式中 n、n──列入计算中一昼夜占用道岔组到达、出发的列车数(包括摘挂列车);n──列入计算中一昼夜占用道岔组的单机次数;

   ∑t──一昼夜调车作业占用道岔组的总时分,但在∑t中的调车作业时分除外;

   ∑t ──由于列车、调车车列或机车作业占用该道岔组敌对进路上的其他道岔组,而须完全停止使用该道岔组的妨碍时分。

该区段站A 端咽喉总占用时间可列表计算,见表5.29。

表5.29 A 端咽喉区占用时间计算表

续表

同样,可计算B 端咽喉的总占用时间(略)。

(4)负荷量最大的咽喉道岔组的选定

车站内凡办理接发列车的咽喉区均应计算其通过能力,它是由各咽喉区内负荷量最大的道岔组[即式(5.59)中K 值最大、最繁忙咽喉道岔组]一昼夜内能办理的到发列车数决定的。但当有下列情况时,则需要根据以下规定选定两个或更多的咽喉道岔组:

①一个咽喉区有两个以上的衔接方向时,应分别按各衔接方向接车进路或发车进路上负荷量最大的道岔组选定为咽喉道岔组。

②同一衔接方向的不同列车(有调中转、无调中转)经由各个不同的进路到、发时,应分别按不同列车进路选定咽喉道岔组。

根据式(5.59),考虑到固定作业占用时间(∑t)等的影响,咽喉道岔(组)通过能力利用率按下式计算:

式中 γ空费──考虑咽喉道岔(组)的空费时间和间接妨碍时间扣除的系数,可采用0.15 ~0.20。

总占用时间T 和固定作业时间∑t均可由表5.29 查得。

在图5.67 的示例中A 端咽喉接A 方向无改编中转列车经由道岔组①⑤⑨,由表5.29 中可以看出其中道岔组⑤的K 值最大(0.34,表中最后一行);接A 方向到达解体列车经由道岔组①③⑦⑪⑬,由表5.29 中可以看出其中道岔组⑦的K 值最大(0.48),因而该咽喉区A 方向的接车进路有两个咽喉道岔组(⑦⑤),作为该咽喉计算A 方向接车通过能力的咽喉道岔组。

同样,A 端咽喉发A 方向的无改编中转列车经由道岔组⑦③,由表5.29 中可以看出其中道岔组⑦的K 值最大(0.48);发A 的自编列车经由道岔组⑬⑪⑦③,由表5.29 中可以看出其中道岔组⑦的K 值最大(0.48),因而咽喉区A 方向发车进路上有一个咽喉道岔组(⑦),作为该咽喉计算A 方向发车通过能力的咽喉道岔组。

同理,可以确定B 端咽喉接B 方向无改编中转列车的咽喉道岔组为④;向B 方向发无改编中转列车的咽喉道岔组为②;接B 方向到达解体列车的咽喉道岔组为④;向B 方向发自编列车的咽喉道岔组为④。

该站两端咽喉道岔(组)利用率见表5.30。

表5.30 咽喉道岔(组)利用率表

3)咽喉通过能力计算

(1)车站各衔接方向咽喉道岔(组)通过能力

该站咽喉道岔(组)通过能力按下式计算:

接车:

发车:

式中 ──i 方向货物列车接车或发车的咽喉道岔组通过能力;

   ──i 方向列入计算中接入或出发的货物列车数。

该站咽喉道岔(组)的通过能力计算见表5.31。

表5.31 咽喉通过能力计算表

(2)咽喉区的通过能力

咽喉区的通过能力按下式计算:

接车:

发车:

该站咽喉区货物列车的通过能力为:

A 端咽喉接、发车能力:

B 端咽喉接、发车能力: