高速铁路运输组织模式课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,交通运输学院,交通运输学院,高速铁路,运输组织模式,1,高速铁路运输组织模式 1,一、,国内外高速铁路运输组织模式,迄今为止高速铁路已在世界上许多国家得到发展，建设高速铁路已成为世界各国铁路发展的方向。由于各国的国情不同，采用的运输组织模式也有所不同。如法国、日本、西班牙的高速铁路均为纯高速型的客运专线，而德国、意大利则为客货混合型的高速铁路。,2,一、 国内外高速铁路运输组织模式 迄今为,台湾南北高速铁路规划设计于1998年开始，于2000年3月动工，拟于2005年建成通车，由于种种原因，通车时间推迟至2007年1月5日。,台湾高速铁路线路自台北至高雄左营，沿途经过14个县市、77市乡镇区，全长345公里，高速线上只运行高速列车，无跨线列车运行，直通客流大，跨线客流采用换乘的方式，归结为“全高速换乘”模式。,我国台湾的高速铁路运输组织模式,3,台湾南北高速铁路规划设计于1998年开始，于2000,台湾高铁营运时间为早上时（首班车发车）至晚间12时（末班车收车），最小站间平均距离为49.28公里。如果所有列车都实行站站停的停车方式，则旅行速度就会下降，失去高速的意义，为兼顾速度与各站旅客的方便性，吸引各方面客流，规划实行跳蛙式停站（skip stop）策略。A线台北到高雄为直达列车，B线增加一个停站台中，C线增加三个停站，依次类推，从而各营运班次数，将由营运初期的每日平均单向88班，一直增加到营运目标年（公元2023年）的每日平均单向137班。,台湾高铁从系统的整体性角度考虑，为了使高速动车组充分被使用，获得最佳经济效益：（1）采取以日本新干线系统的中央行车控制系统为基础并参考各国高速铁路系统加以改良，成为适合台湾环境的行车控制系统。（2）主要维修方式分为车辆维修和路线设施维修，有预防维修、矫正维修、大修、快速反应等四种作业形态。,4,台湾高铁营运时间为早上时（首班车发车）至晚间12时（末班车收,客运专线各种运输组织模式的优缺点,及适用条件,目前，世界高速铁路采用的运输组织模式大致可以归纳为以下三种：,（1）高速线仅运行高速列车，且高速列车运行范围仅为高速线。,简称“全高速换乘”方案,；,（2）高速线仅运行高速列车，但高速列车不仅在高速线上运行而且还可以在与高速线相衔接的线路上运行，简称,“全高速下线运行”方案,；,（3）高速线不仅运行旅客列车（包括高速列车和普通列车），还运行货物列车，简称,“混合运输”方案,。,5,客运专线各种运输组织模式的优缺点 目前，世界高速铁路采,高速线上只运行高速列车，无跨线列车运行，直通客流大，跨线旅客采用换乘的方式。这种模式适用于自成体系的高速客运专线。如日本的新干线。,优点是列车运行速度高（可达到200300km/h以上），列车追踪运行时间短（最小可达到23分钟），运输组织简单，便于管理，运输能力大等优点。,但由于跨线客流要全部在衔接作业站进行一次或多次换乘，将延长旅客旅行时间，部分客流可能会转向其他交通工具，加重市内交通压力，给旅客带来不便和困难。所以旅客换乘是“全高速”模式的关键性问题。,（1）“全高速换乘”模式：,6,（1）“全高速换乘”模式：6,（2）“全高速下线运行”模式：,高速线上既运行本线高速列车又运行跨线列车的高速线路，跨线列车在高速线上按高速列车运行，下高速先后按普通线路允许的速度运行，这种模式是用于与普通线路相衔接的高速客运专线。例如法国的高速铁路。,优点是由于高速线上运行的高速列车速度基本相同，可按平行运行图运行、通过能力大；高速列车下线运行，可以增加高速列车的通行网络，扩大了高速线路的服务范围，能更多地吸引客流，提高了高速线的利用率，减少旅客换乘，较好地解决跨线旅客运输问题。,缺点是需要较多的高速列车车底，必须要求高速客运专线与既有线兼容。,7,（2）“全高速下线运行”模式：7,（3）“混合运输”模式：,高速线上不仅运行高速旅客列车还运行速度较低的货物列车，多适用于改建既有线为高速线的线路上。例如英国、德国、前苏联等国的高速铁路。,优点是线路的工程投资小。,缺点是线路上由于运行的客货列车速差大（客车的速度一般为200km/h，货车的速度一般为100km/h），客车的扣除系数大，通过能力较小，列车的运行组织复杂；客车的最高速度也受到限制，一般只能达到160200km/h，延长了旅客的旅行时间。,8,（3）“混合运输”模式： 高速线上不仅运行高速旅,结论：,世界各国高速铁路选择客流组织和运输组织模式时考虑的影响因素：,首先是最大限度满足旅客客运需要,其次是各国铁路路网的关系和运营情况。,9,结论：9,二、,我国客运专线的类型及其技术经济特征,铁路线路中，专门运输旅客的线路称之为客运专线，这是相对于不仅运输旅客，又运输货物的客货混跑线路来说的。其特征是速度高，旅客输送能力大，技术含量高。铁路中长期路网规划已明确规划我国客运专线网包括“四纵四横”快速客运通道和三个城际快速客运系统。,客运专线的概念：,10,二、 我国客运专线的类型及其技术经济特征 客运专线的概,1 客运专线的基本类型,我国的客运专线，根据不同的标准，可以有不同的分类。,根据速度高低不同 ：, 300km/h及以上的客运专线，如正在施工建设的武广、郑西客运专 线及京津城际铁路，还有规划中的京沪客运专线等。, 200km/h250km/h的客运专线，如沪杭城际铁路、广深港客运专线、石太客运专线、武合客运专线等。,根据近期采用的基本运输组织模式 ：,纯客运专线，如武广、京沪、京津等客运专线。,近期采用客货混跑模式的客运专线，如石太、武合、福厦等客运专线。在这类客运专线中，又可分为两类，一类是有平行的货运通道的客运专线，如石太；另一类是该地区目前尚未建有铁路线的客运专线，如武合，福厦等。,根据客运专线在客运专线网中的位置 ：,通道型客运专线，如铁路中长期规划所规划的“四纵四横”铁路快速客运通道，具体线路有京广、京沪客运专线等。,城际客运专线，如铁路中长期规划所规划的环渤海、长江三 角洲、珠江三角洲三个城际快速客运系统，还有绵成乐城际快速客运系统等，具体线路有京津、沪杭、沪宁、广深港、成绵客运专线等。,11,1 客运专线的基本类型我国的客运专线，根据不同的标准，可以,2 客运专线的技术经济特征,客运专线具有速度快的优势；,客运专线运量大、效能高，社会经济效益显著；,客运专线安全可靠的优势也十分突出；,客运专线的环境保护和节约能源方面要远远优于汽车和航空运输；,客运专线技术先进，设备优良、管理现代、信息化程度高。,12,2 客运专线的技术经济特征12,三、,我国客运专线运输组织模式研究,客运专线大体上可以分为三种类型：,速度在300km及以上的纯客运专线,、,城际客运专线,、,速度为200250km的客货混跑型客运专线,。,我们将速度300km/h及以上的旅客列车称为,A类列车,，200250km/h速度旅客列车称为,B类列车,。,13,三、 我国客运专线运输组织模式研究客运专线大体上可以分为三种,1 我国客运专线运输组织模式研究的前提,既有线与客运专线的分工：尽量组织旅客列车上高速线运行，减少既有线路旅客列车开行数量，提高既有线货物列车开行能力，提高客货列车旅行速度；,以人为本，方便、快捷和安全地组织旅客运输；,创造条件，使高速线能吸引最大客流，降低运输成本，提高铁路运输市场竞争力，保证高速铁路建成后具有良好的企业经济效益和社会效益。,14,1 我国客运专线运输组织模式研究的前提既有线与客运专线的,2 速度在300km/h及以上客运专线的 运输组织模式,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；,客运专线只开行本线A类列车且组织换乘方案；,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；,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；,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且采用B类列车方案；,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。,15,2 速度在300km/h及以上客运专线的,方案：,客运专线上只开行本线高速列车。根据我国铁路客流特点，此方案既有线路减少约1/3的旅客列车对数，仍需运行约2/3的旅客列车，并且随着时间的推移，客车对数的增加会很快抵消减少的1/3客车，故既有线能力仍将长期饱和，无法增加货运能力。而新建的高速客运专线仅运行约1/3的客车，且客运专线所服务的客流范围太窄，从而难以发挥客运专线的经济效益和社会效益。,方案：,虽然可以增加一部分客运专线行车量，但仍不能从根本上解决既有线能力不足的问题。同时，跨线客流要增加一次换乘，而且高速列车的票价高于普速列车，所以这一方案一般旅客难以接受。此外，由于旅客换乘，必须要考虑客运专线列车和既有线列车的衔接，运输组织较复杂，而且有关车站可能要扩建增加站台，将增加投资。,16,方案：客运专线上只开行本线高速列车。根据我国铁路客流特点，,因此方案和方案的不可取处分别在于：,A.换乘必然增加旅客麻烦和不方便，并将增加非行车时间，旅客需多收拾一次行装和搬运随身携带物。我国多数跨线车运行距离长，而在高速线的运行距离短，在高速线上节省的旅行时间难以抵消换乘空废时间。换乘也将给旅客带来心理上的不安，因此换乘方案必将损失一定数量的客流。,B.由于高速列车与普通列车的容量不同，一辆车的容量也不一样，难以匹配，必将造成空废运行或延长换乘等待时间以集结旅客。长途跨线车都有卧铺，高速车不设卧铺，座位与卧铺号无法相同，也将增加办理手续的困难，如在午夜或夜间换乘（难以避免），旅客难以接受。,17,因此方案和方案的不可取处分别在于：17,C.对于路网中有大量换乘旅客的车站，则需相应增加较多的换乘站台和到发线，加剧了换乘方案相关工程的投资。无论何种换乘方案，都必将引起换乘站客运设施的改扩建工程和增加高速线换乘站的工程。在换乘站上，一列跨线列车是通过列车，仅需占用很短时间的站台到发线。一旦换乘，这一列通过车就变成始发终到车。大量的通过车变成始发终到车，必须增加相应的站台到发线、机车检修和整备作业，客车底的存放和客运整备及技术整备作业等一系列客运设施。同时，由于换乘也因始发终到高速列车的增多而需要加大高速站高速列车停留、整备设施。换乘方案需双向增加相关工程投资。我国既有主要干线上的客站，大多已完成改扩建工程，有既有铁路设施和城市发展包围，可以说无法再扩建，除非大动干戈，大量拆迁建筑物，改移枢纽内既有线路、站场设施，甚至影响枢纽布局。如此扩建，不但投资巨大，且事实上行不通。,18,C.对于路网中有大量换乘旅客的车站，则需相应增加较多的换乘站,方案：,特点是条件具备的跨线列车在客运专线上以较高速度运行，在既有线上以线路的限制速度运行，条件不具备的跨线列车仍走既有线，在客运专线修建的初期和近期组织跨线列车采用A类列车的不多。采用该方案，虽然可以增加一部分客运专线行车量，但仍有大量跨线列车在既有线上运行，故不能从根本上解决既有线能力不足的问题。,19,方案：特点是条件具备的跨线列车在客运专线上以较高速度运行，,方案：,优点为跨线列车在客运专线上以较高速度运行，在既有线上以线路的限制速度运行，跨线客流不必换乘就可以乘坐高速客车，既改善了旅客旅行条件，又吸引了较多的高速客流。目前，发达国家一般都采用这一运输组织模式，并取得了良好的经济效益。按该方案实施，可以解决既有线能力严重不足的问题，同时也能有效提高客运专线的经济效益和社会效益。但是，采用该方案高速列车在既有线上是以线路的限制速度运行的，使得高速动车组的周转时间大大延长，增加了高速动车组的需要量。同时，高速动车组在既有线运行，由于既有线的线路条件对高速车底的磨损将大于客运专线，其运营成本将增大。特别是在客运专线修建的初期和近期，由于客运专线里程较短，跨线列车在既有线上的运行距离将远远大于在客运专线上的运行距离，采用这一方案，其经济合理性有待进一步论证。,20,20,方案：,优点为跨线旅客不必换乘就可以在客运专线上乘坐B类客车旅行，扩大了客运专线吸引的客流，提高了客运专线的能力利用率，较好地解决了既有线能力严重不足的问题。而且跨线列车为B类列车，目前，国产200km/h的动车组已批量生产，并投入运营，其购置费较少。其缺点为B类列车在客运专线上的速度较低，客运专线通过能力降低。,21,方案：优点为跨线旅客不必换乘就可以在客运专线上乘坐B类客车,方案：,既兼备了方案和方案的优点，同时也弥补了前五个方案存在的不足，其主要问题是部分跨线列车采用A类列车，购置成本将增加。但是也应看到，随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，A类列车的数量和运行范围将逐步增大，最终实现客运专线的全A类列车运行。在客运专线建设初期，采用这一方案是可行的。,22,方案：既兼备了方案和方案的优点，同时也弥补了前五个方案,23,23,方案：不能从根本上解决既有线能力严重不足的问题；,方案：增加了旅客旅行的不方便程度，显然这两种运输组织模式不适合我国客运专线的运输组织；,方案：采用客运专线上本线列车和部分跨线列车共线运行，且全部采用A类列车方案，其余跨线列车仍走既有线。这一方案虽然可以增加一部分客运专线行车量，但不能完全解决既有线能力不足的问题；,综合以上分析可以看到：,24,方案：不能从根本上解决既有线能力严重不足的问题；综合以上分,方案：采用本线列车和跨线列车共线运行，且所有列车全部采用A类列车，虽然能解决既有线能力不足的问题，并将有效改善旅客旅行条件，但跨线列车全部采用A类列车，A类列车在既有线上的运行距离将大大延长，从而使运营成本和投资的增加。同时，全部跨线列车采用A类列车还将受到相关线路技术条件、牵引动力发展情况、国家社会经济发展水平和国民旅行支付能力的限制。,方案：虽然也能解决既有线能力不足，方便旅客出行等问题，但所有跨线列车全部采用B类列车，使得跨线列车在客运专线上的运行速度较低，从而对客运专线通过能力带来不利影响。同时，由B类列车在客运专线上的运行速度与A类列车相比，要低得多。因此对于在客运专线上运行距离较长的跨线列车采用B类列车，从缩短旅行时间、降低运营成本等方面看，将是不利的。,25,方案：采用本线列车和跨线列车共线运行，且所有列车全部采用A,无论从技术设备条件、运输组织要求以及解决既有线能力不足、方 便旅客出行、提高铁路运输收益等方面来看，方案、方案、方案、方案和方案都存在一些不足，与我国铁路运营实际情况不相符合，难以在实际运营组织中采用。,结论：,26,无论从技术设备条件、运输组织要求以及解决既有线,3 我国客运专线运输组织模式的选择确定,根据分析和已有研究成果，我们认为在武广客运专线采用本线列车和跨线列车共线运行，跨线列车采用A类列车和B类列车相结合的多种速度组合的运输组织模式是可行的，其主要理由有：,（1）从世界高速铁路运输组织的发展趋势看，全高速模式应是我国高速铁路运输组织的发展方向；,（2）我国的高速客运专线建设刚刚起步，在从B类列车部分A类列车全A类列车的发展过程中，本线列车和跨线列车共线运行、跨线列车采用A类列车和B类列车相结合的多种速度组合的运输组织模式是其必须经历的发展阶段；,27,3 我国客运专线运输组织模式的选择确定 根据分析和已有研,（3）在研究探讨我国铁路高速客运专线运输组织模式时，倾向于客运专线上本线列车采用动车组、跨线列车全部由普通机车牵引的模式。,其主要原因在于：我国铁路采用内燃牵引的线路和区段比例相当大；动车组购买或制造成本太高；在高速线路和普通线路上允许的运行速度相差太大，大部分线路设备条件较差，无缝化率小；国民经济发展水平和国民人均收入水平较低，其旅行支付能力还不能适应乘坐高速列车的支付要求。,（4）近几年来，我国机车车辆工业发展速度很快。目前，我国铁路部门完全拥有了自主生产最高运行速度160km/h的客运机车和车辆的能力，国产200km/h、250km/h的动车组已投入运营，为客运专线部分跨线列车采用A类和B类列车创造了有利条件。,28,（3）在研究探讨我国铁路高速客运专线运输组织模式时，倾向于客,（5）铁路将进一步扩大客车提速范围，提速线路里程将扩大到20000公里，到2010年，既有线路客货列车与客运专线列车的速度差值将明显减小、既有线路技术设备条件大大改善，从而为高速列车下线运行创造了客观条件。,（6）随着我国全面建设小康社会的深入和国民经济的快速发展，带来客运需求的大量增大，人们对客运服务的质量要求都将大幅度上升，为开行高速列车提供了充足的客源保证。,（7）我国客运专线建设已进入快速发展时期，根据路网规划，到2020年，我国将建成“四纵四横”客运专线和四个城际客运系统。目前，国家已批准建设以京广、京沪、哈大为代表的9大客运专线。不远的将来，我国客运专线将形成贯穿东西南北的客运专线网。,29,（5）铁路将进一步扩大客车提速范围，提速线路里程将扩大到20,结论：,因此，我国客运专线在建设的初期宜采用本线列车和跨线列车共线运行、本线列车全部采用A类列车、跨线列车由A类列车和B类列车相结合的多种速度组合的运输组织模式。并且随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，以及铁路线路技术设备条件的改善，在有条件时，逐步加大A类列车的数量和运行范围，减少跨线列车中B类列车的比例，最终实行高速铁路的全高速车运行。,30,结论：30,4 速度在200-250km/h客货混跑型客运专线 的运输组织模式,主要有两种情况：,（1）第一种情况就是针对在,运营初期兼顾客货混跑模式的客运专线,，如石太客运专线；,（2）第二种就是针对,客货混跑模式的客运专线,，如甬台温、温福、福厦、合武、合宁客运专线。,31,4 速度在200-250km/h客货混跑型客运专线,（1）运营初期兼顾客货混跑模式,客运专线上开行本线旅客列车，跨线旅客列车全走既有线，不组织换乘，部分通过的货物列车上客运专线；,客运专线只开行本线列车且不组织换乘方案，跨线旅客列车全走既有线；,客运专线上只开行本线列车，跨客运专线的旅客若想乘坐高速列车，全凭个人意愿在客运专线与既有线的衔接站进行换乘，铁路车站不组织换乘；,部分通过的货物列车上客运专线，而且货物列车的速度要求达到160km/h。,客运专线只开行本线列车且组织换乘方案，跨线旅客列车全走既有线，部分货物列车上客运专线；,客运专线上只开行本线列车，在客运专线与既有线的衔接站组织旅客换乘；,部分通过的货物列车上客运专线，而且货物列车的速度要求达到160km/h。,32,（1）运营初期兼顾客货混跑模式客运专线上开行本线旅客列车，,客运专线上开行本线列车，部分跨线列车走客运专线，在客运专线上的旅客列车采用速度为200-250km/h的动车组，其余跨线列车仍走既有线，部分货物列车上客运专线；,客运专线上全部开行速度为200km/h-250km/h的动车组，包括本线运行旅客列车和部分跨线运行旅客列车；,部分通过的货物列车上客运专线，而且货物列车的速度要求达到160km/h。,客运专线上开行本线列车，所有跨线列车均走客运专线，在客运专线上的旅客列车采用速度为200-250km/h的动车组，部分货物列车上客运专线；,这一方案的特点是客运专线上全部开行速度为200km/h-250km/h的动车组，且所有跨线列车全走客运专线。,部分通过的货物列车上客运专线，而且货物列车的速度要求达到160km/h。,33,客运专线上开行本线列车，部分跨线列车走客运专线，在客运专线,客运专线上本线列车采用速度为200-250km/h的动车组，所有跨线列车走客运专线且采用速度为160km/h的机车牵引列车，部分货物列车上客运专线；,该方案的特点是客运专线上速度为200-250km/h的动车组和速度为160km/h的机车牵引列车共线运行，而跨线列车采用速度为160km/h的机车牵引列车方案且全走客运专线；,部分通过的货物列车上客运专线，而且货物列车的速度要求达到160km/h。,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速度为200-250km/h的动车组方案外，有条件的跨线列车也采用速度为200-250km/h的动车组方案，其余跨线列车采用速度为160km/h的机车牵引列车方案且全走客运专线。,这一方案的特点是全部跨线列车走客运专线，其中采用速度为200-250km/h的动车组方案的除了本线运行的旅客列车以外，还包括部分条件具备的跨线旅客列车，而其余的跨线列车采用速度为160km/h的机车牵引列车方案。,部分通过的货物列车上客运专线，而且货物列车的速度要求达到160km/h。,34,客运专线上本线列车采用速度为200-250km/h的动车组,根据货流特点，经石太客运专线运输的货流主要是借道运输的通过货流，在石太专线各站没有甩挂作业，因此可以将其视为最低等级的客运列车。因此，这种客运专线可能的运输组织模式的研究方法与300km/h的通道型纯客运专线的运输组织模式研究方法相同。,35,根据货流特点，经石太客运专线运输的货流主要是借道运输的通过货,根据前面的分析研究可知：,针对第一种在运营初期兼顾客货混跑模式的客运专线的运输组织模式采用方案，即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速度为200km/h-250km/h的动车组方案外，有条件的跨线列车也采用速度为200km/h-250km/h的动车组方案，其余跨线列车采用速度为160km/h的机车牵引列车方案且全走客运专线，部分通过的货物列车上客运专线，而且货物列车的速度要求达到160km/h。在运行秩序出现问题时，仍以石太客运专线旅客列车优先的原则进行调整。,36,根据前面的分析研究可知：36,（2）客货混跑模式的客运专线,客运专线上开行本线列车，所有跨线列车均走客运专线，在客运专线上的旅客列车采用速度为200-250km/h的动车组，大部分货物列车上客运专线；,这一方案的特点是客运专线上全部开行速度为200km/h-250km/h的动车组，且所有跨线列车全走客运专线。,大部分货物列车上客运专线，而且货物列车的速度要求达到100km/h。,客运专线上本线列车采用速度为200-250km/h的动车组，所有跨线列车走客运专线且采用速度为160km/h的机车牵引列车，大部分货物列车上客运专线；,该方案的特点是客运专线上速度为200km/h-250km/h的动车组和速度为160km/h的机车牵引列车共线运行，而跨线列车采用速度为160km/h的机车牵引列车方案且全走客运专线；,大部分货物列车上客运专线，而且货物列车的速度要求达到100km/h。,37,（2）客货混跑模式的客运专线 客运专线上开行本线列车，所有跨,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速度为200-250km/h的动车组方案外，有条件的跨线列车也采用速度为200-250km/h的动车组方案，其余跨线列车采用速度为160km/h的机车牵引列车方案且全走客运专线，大部分货物列车上客运专线；,这一方案的特点是全部跨线列车走客运专线，其中采用速度为200km/h-250km/h的动车组方案的除了本线运行的旅客列车以外，还包括部分条件具备的跨线旅客列车，而其余的跨线列车采用速度为160km/h的机车牵引列车方案。,大部分货物列车上客运专线，而且货物列车的速度要求达到100km/h。,38,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速,第二种客运专线所覆盖地区尚未建有相应的货运通道。因此，为充分发挥铁路线路的运输作用，这些客运专线选用客货混跑的运输组织模式。其运输组织方式与既有线类同。,39,第二种客运专线所覆盖地区尚未建有相应的货运通道。因此，为充分,通过对200-250km/h的客货混跑型客运专线的两种运输组织模式分析，可得到：,客货混跑模式的客运专线的运输组织模式选用方案，即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速度为200-250km/h的动车组方案外，有条件的跨线列车也采用速度为200-250km/h的动车组方案，其余跨线列车采用速度为160km/h的机车牵引列车方案且全走客运专线，大部分货物列车上客运专线，而且货物列车的速度要求达到100km/h。,在客运专线运营远期，可以根据实际情况确定对于200km/h-250km/h的客货混跑型客运专线的运输组织模式。如果是客运专线上的能力不紧张，为了更好的发展我国的行包专列、集装箱运输和五定班列，在有固定货源的基础上，而且货物列车在客运专线上运行的速度达到160km/h，那么可以有限制的组织行包班列、集装箱运输和五定班列上客运专线；如果客运专线上的能力利用率很高，那么货物列车应该尽量不上客运专线，如果行包专列的市场很大可以考虑在客运专线上开行少量的行包专列。,40,通过对200-250km/h的客货混跑型客运专线的两种运输组,因此，其运输组织模式可以采用仅本线城际客车动车组运行的方式，对与既有线的衔接问题考虑应该相对较少，运输组织模式相对简单。城际客运专线由于线路长，吸引范围大，为了满足不同客流特性的要求，主要考虑开行的本线列车有两种：大站直达城际列车和站站停城际列车。另外，部分跨线列车可以考虑上线运行，但其上线的条件要严格界定。,其可能的运输组织模式以及上线列车的基本条件分析如下：,客运专线上只运行本线车流，不组织换乘，跨线旅客列车全走既有线：本线列车的采用200-250km/h的动车组，以250km/h的大站直达列车为主。站站停的城际列车速度不得低于200km/h。,客运专线上只运行本线车流，在客运专线与既有线的衔接站组织旅客换乘，少部分跨全段的旅客列车上线运行。且上线列车必须采用动车组。,41,因此，其运输组织模式可以采用仅本线城际客车动车组运行的方式，,在运营初期，专线能力不紧张的情况下，且跨线车流较多、既有线能力非常紧张的情况下，部分跨全段的旅客列车可以上客运专线，但跨线旅客列车必须要求采用160km/h以上的动车组。,在运营远期，将逐步增加本线列车的数量和运行范围，减少跨线列车的比例，最终实现城际客运专的全高速客运的运输组织模式。,42,在运营初期，专线能力不紧张的情况下，且跨线车流较多、既有线能,四、,客运专线旅客换乘问题研究,1 我国客运专线客流种类,铁路运输组织模式的研究中，旅客换乘问题始终是需要考虑的一个重要因素。,我国现在正在进行京沪高速铁路、武广客运专线、西郑客运专线的建设，专家学者对其客流进行了分析。一般来说可以分为长途客流、中途客流、短途客流。,由于目前高速铁路未能形成网络，更为实际的一种分类方法是按旅客换不换乘来分类，由图3-4-1表示。,43,四、 客运专线旅客换乘问题研究 1 我国客运专线客流种类铁路,2 旅客换乘方案研究,这里所研究的换乘方案是指，只在A类列车与B类列车、普速列车之间作出抉择，选择换乘与否。旅客的换乘方式可以归纳为两种：,换乘到速度较高的列车； 换乘到速度较低的列车。,对于换乘到低等级的列车，一般是从高速线下既有线，主要是受高速线路网的限制旅客必须换乘，否则不能到达目的地。这样的客流一般是本可以乘坐常速列车到达目的地，为了追求高速度、更好的旅途服务等其他因素，开始选择了A类列车，此类客流其实也可以归为换乘上A类列车的客流。所以，研究换乘上A类列车一种换乘方式就具有通用价值。由于以后既有线以运行货物列车为主，旅客列车较少，本文以跨线列车和A类列车为例分析计算。,44,2 旅客换乘方案研究 这里所研究的换乘方案是指，只在A类列,旅客在选择是否换乘A类列车时：一般会考虑到换乘后可以提高在高速线上的旅行速度，缩短旅行时间。但另一方面因换乘而花费了中转时间，也带来了不便。,所以旅客的抉择与换乘所能节约的时间，及旅客愿意为节省时间而支付的经济代价有关。这两方面与旅客经济水平、旅客的时间价值等原因有关，并取决于旅客在高速线上的旅行距离和旅行时间。,45,旅客在选择是否换乘A类列车时：一般会考虑到换乘后可以提高在高,五、,客运专线旅客列车速度匹配研究,客运专线速度合理匹配的原则,速度与通过能力的关系,曲线半径对客运专线列车不同运行速度匹配的影响分析,速度与运输组织的关系,客运专线旅客列车的最优运行速度匹配,铁路运输通道分工的模型和方法研究,46,五、 客运专线旅客列车速度匹配研究客运专线速度合理匹配的原则,客运专线速度合理匹配的原则,（1）要适应相关线路（既有线和客运专线）的技术条件，充分考虑客运专线相关线路的速度目标与列车的速度等级之间的相互协调。,（2）从系统角度出发， 充分发挥线路的技术优势和客运专线的运输能力，尽量提高列车旅行速度，方便旅客旅行，使客运专线吸引最大客流，有利于增强铁路市场竞争能力。,（3）创造良好的行车组织条件，尽量降低跨线列车晚点对本线列车的影响，保证列车运行安全；便于运输组织、行车组织调度工作。,（4）从“效益费用”上全面考核和衡量客运专线速度匹配效果，保证获得较好的经济效益、社会效益和预期的运输效果。,47,客运专线速度合理匹配的原则（1）要适应相关线路（既有线和客,速度与运输组织的关系,（1）速度匹配与旅行速度的关系,当客运专线分流部分既有线旅客列车之后，形成了在客运专线上多种速度列车共线运行的运输组织模式。在此种模式下，对于B类列车，若在原既有线上运行，由于其列车运行速度相对既有线其它列车来讲是最高的，在运行组织上一般不会产生被其它列车越行。这样，可以保证比较良好的列车旅行速度。而当其在客运专线上运行时，由原最高速度列车变为了在客运专线上的最低速度列车，就可能产生被A类列车越行的情况，这势必将造成其旅行速度的降低。因此，分析在客运专线上多种速度列车共线运行的运输组织模式下，A类、B类列车的不同速度匹配对B类列车的旅行速度的影响，就显得十分重要了。应该考虑不同的速度匹配对旅行速度的影响，从而得到从旅行速度角度分析出合理的A类、B类列车的速度匹配。,48,速度与运输组织的关系 （1）速度匹配与旅行速度的关系48,六、,铁路运输通道分工的模型和方法研究,铁路运输通道是联系我国不同地区的重要运输走廊。长期以来，铁路通道内部的平行线路间就存在着合理分工的问题。随着客运专线的修建， 铁路通道的功能和结构不断完善，各组成线路的功能和性质将发生较大的变化，通道内部客运专线和既有线分工是否合理，对通道内各条线路通过能力的合理利用，通道内客货列车旅行速度的提高，以及铁路运输的服务水平和组织水平的改善等有着较大的影响。因此，必须详细调查分析铁路通道各构成要素的基本情况，科学合理地进行通道内部的运输组织分工，以便充分发展通道整体的运输能力。,49,六、 铁路运输通道分工的模型和方法研究铁路运输通道是联系我国,铁路运输通道分工的原则,有利于充分发挥通道内各条线路的运输能力，同时切实保证几条线路通过能力之间的协调；,方便旅客旅行，提高客运服务质量，减少旅客换乘次数；,创造良好的行车组织条件，保证列车运行安全；,有效提高铁路通道内部客货列车的旅行速度，缩短旅客旅行时间和货物运送时间；,有利于提高铁路市场竞争力；,有利于提高通道内部各条线路的经济效益，保证充分发挥各条线路的技术优势，尽量提高各条线路上列车的速度和货运能力，以获得较大的运营收入；,应该与国家国民经济的发展和人民生活水平相适应；,有利于日常列车运行调整，为运行组织的实施创造良好的条件；,铁路运输通道运行不同速度等级的旅客列车和货物列车的运输,组织模式下，通道内平行线路间的分工原则为：,50,铁路运输通道分工的原则有利于充分发挥通道内各条线路的运输,应该与枢纽内部的专业线布局及系统相互协调，为枢纽内部系统的组织创造良好的条件；,应该与枢纽内部的联络线、疏解线等行车设备相互协调配合，充分发挥疏解设备的能力；,充分考虑通道内各条线路的速度目标与列车的速度等级之间的相互协调，充分发挥线路的技术优势，尽量提高列车的旅行速度；,对于速度等级较高旅客列车，以及在通道内部运行距离较长的旅客列车，应使其尽可能在客运专线上运行，或尽可能在客运专线上运行较长的距离；,客货列车的分工方案，应该充分考虑到枢纽内部客货运站的布局以及周边人文景观及世界文化遗产的影响；,应考虑列车在沿线对环境的影响，尽量减少和降低由于运输而带来的污染；,对货物列车分工应严格遵守技术站的货物列车编组计划。,51,应该与枢纽内部的专业线布局及系统相互协调，为枢纽内部系统的,铁路运输通道系统的构建和抽象描述,铁路通道系统由相关平行线路和若干铁路车站构成。在讨论行车组织分工问题时，只涉及到线路、列车运行径路和主要技术站的疏解问题，因此只保留相关的线路和主要技术站作为数学抽象描述的对象。这样，把主要的技术站作为网络的节点，把几条线路作为相邻技术站间的弧构成网络图。,在网络图中，一些节点所描述的技术站允许列车从一条线路运行到另外一条线路上，即其所连接的弧属于两条及其以上的线路；另外一些节点所描述的技术站不允许列车从一条线路运行到另外一条线路上，或其所连接的弧均属于同一条线路。根据这一特性将节点进行分类 ：,I类节点列车可转线的节点,II类节点列车不可以转线的节点,将节点进行编号，用K,ij,来表示。其中：i表示节点种类；j表示节点序号。,假定，在研究的系统内部列车的开行和系统的结构在空间上是保持对称的，即认为列车是成对开行的，那么就可以通过研究某个方向上列车开行的分工方案，从而确定出整个通道系统的分工方案。,这样，取上行方向为研究方向，将连接相邻节点的铁路线路定义为有向弧l,abc,，其表示连接节点（序号）b到相邻节点c的一段属于线路a的铁路线路。,这样，可以得到整个通道系统的有向网络图。,52,铁路运输通道系统的构建和抽象描述 铁,3 列车占用线路费用与其他相关资源 和运行质量的抽象描述,53,3 列车占用线路费用与其他相关资源 和运行质,54,54,从模型的目标函数 可以看出，该模型属于一个大规模、多目标、多阶段、非线性的组合优化问题，问题具有较高的复杂度。为了寻求解决模型的有效手段，必须要对模型进行改进，而这一改进过程主要是针对模型的目标函数进行的。,在解决多目标问题时，常用的方法是在多个目标中寻找一个比较重要的子目标作为改进模型的目标函数，而将其它子目标作为整体优化问题的约束条件进行处理。按照上述的思路，并利用满意优化的理论，将 改进为单目标优化问题。,55,从模型的目标函数 可以看出，该模型属于一个大规模,因此，对于客运专线分流部分既有线旅客列车时，可以得出如下结论：,客运专线在分流既有线旅客列车后，应该能够保证既有线旅客运输的任务，满足由于旅客多样性而产生的运输要求。,客运专线在分流既有线旅客列车后，应该能够保证较大程度的提高既有线旅客列车和货物列车的运行质量。从前面的分析可以看出，客运专线应该尽可能的分流既有线的旅客列车，最大限度的提高既有线旅客列车和货物列车的旅行速度，逐步实现既有铁路的货物列车的全面提速。,客运专线在分流既有线旅客列车时，应该兼顾既有线能力和客运专线能力的利用情况，使两条线路的能力负荷能够较好的匹配，均衡合理的利用两条线路的能力。,客运专线在分流部分既有线旅客列车后，使得既有线列车的旅行速度提高的同时，不但创造了巨大的社会效益和经济效益，而且提高了铁路服务产品的质量，改善了铁路企业的形象。,56,因此，对于客运专线分流部分既有线旅客列车时，可以得出如下结论,