赵志超--车站通过能力提高

. . 毕业设计论文中文题目：车站通过能力计算方法研究学 院： 交通大学专 业：铁道交通运营管理姓 名： 赵志超学 号： 12622324指导教师： 魏井奎2013 年 10 月10 日计(论文)成绩评议年级11秋层次本科专业交通运输XX赵志超题目车站通过能力计算方法研究指导教师评阅意见该生收集了大量的车站通过能力计算方面资料，运用所学习的专业理论知识和掌握的专业技能，能够进展了独立思考、分析毕业论文中论点并加以论证，使用的论据条理清楚，准确无误，所用语言流畅，能够综合运用所学专业理论知识，解决工作中的实际问题。指导教师认为，该生符合毕业设计论文任务书的要求，较好的完成毕业论文。成绩评定： 及格 指导教师：魏井奎2013年10月10 2010年5 月10 日评阅教师意见 评阅教师：年 月 日答辩小组意见辩论小组负责人： 年 月 日交通大学毕业设计(论文)任务书本任务书下达给： 11秋本科 级交通运输专业学生：赵志超设计论文题目：车站通过能力计算方法研究一、设计论述内容车站通过能力的计算不仅是车站技术管理的重要内容，也是制定列车编组方案、列车运行图、技术方案和运输方案的重要依据。在分析车站能力计算方法优缺点的根底上，应用排队理论，将车站看成一个复杂的排队系统，建立排队模型，结合车站固定设备和列车到发问隔数据，计算各子系统的数量指标，最后计算出车站能力，为铁路车站日常运输生产和车站改扩建提供可靠依据。二、根本要求车站是铁路运输的根本生产单位，它集中了与运输有关的各项技术设备，同时还参与了整个运输过程的各个阶段，是铁路运输的根底。随着国民经济的快速开展，铁路运量大幅增长，这对车站提出了更高的要求。车站通过能力的计算是车站技术管理的重要内容，它不但是加强车站根底工作、指导日常运输生产活动、挖掘技术设备潜力、提高运输效率和效益的主要技术文件，而且是制定列车编组方案、列车运行图、技术方案和运输方案的重要依据。通过计算车站能力，可以明确车站现有设备能完成多大任务，发现设备和作业组织中的薄弱环节，并根据运量的增长趋势，有预见地采取加强能力的措施。为了更加合理地组织运输生产，有效地配置设备资源，要求车站通过能力的计算方法有较高的科学性和实用性。三、重点研究的问题根本要求我国车站通过能力的查定和计算方法，通常是采取全面查标的方式进展的，即连续3昼夜对各种作业进展写实，然后对写实数据进展分析整理，逐一讨论确定各单项作业时间标准，并据此计算出车站的各种能力，查定车站通过能力所需要的数据，均可通过车站联锁设备采集得到。四、主要技术指标1论文题目一般不超过25个字，要简练准确，可分二行书写； 2开题报告 由学生认真书写，经指导教师签字后的开题报告有效； 3摘 要： 中文摘要字数应在400字左右，包括论文题目、论文搞要、关键词(3至5个)，英文摘要与中文摘要内容要相对应；4目 录： 按三级标题编写，要求层次清晰，且要与正文标题一致，主要包括摘要、正文主要层次标题、参考文献、附录等；5正 文： 论文正文包括绪论(或前言、慨述等)、论文主体、结论。工科论文要求符合科技论文格式，正文文字应在15000字以上；6参考文献： 必须是学生本人真正阅读过的，以近期发表的杂志类文献为主，图书类文献不能过多，且要与论文工作直接相关。7附 录： 含外文复印件及外文译文、有关图纸、计算机源程序，如果安排有毕业实习，需提供毕业实习报告等。五、其他要说明的问题论文要用统一的毕业论文用纸，用中文打印B5或手写。手写每页20行，每行2022字，用黑或蓝黑墨水工整书写；打印正文用宋或楷体小四号字，版面上空2.5cm，下空2cm，左右空2cm(靠装订线一侧增加0.5cm空白用于装订)。对字体和号的要求如下：题目用一号(分两行书写时用小一号)黑体字；第一层次(一)题序和标题用小二号黑体字，题序和标题之间空两字，不加标点，下同；第二层次(一)题序和标题用小三号黑体字；第三层次(1)题序和标题用四号黑体字；第四层次(1)题序和标题用小四号黑体字；第五层次以下标题和题序与第四层次同。下达任务日期：2013年07月05日 要求完成日期：2013年10月12日 辩论日期：2013年11月2日指导教师：魏井奎开题报告题目：车站通过能力计算方法研究报告人：赵志超 2013年07月18日一、文献综述随着国民经济的快速开展，铁路运量大幅增长，这对车站提出了更高的要求。车站通过能力的计算是车站技术管理的重要内容，它不但是加强车站根底工作、指导日常运输生产活动、挖掘技术设备潜力、提高运输效率和效益的主要技术文件，而且是制定列车编组方案、列车运行图、技术方案和运输方案的重要依据。随着社会需求的不断提高，对能力查定工作的高要求与传统能力查定方法的低水平之间的矛盾早己存在，并迫切需要解决。这一方面表现在于环境及人为的干扰，使查定的原始数据有较大误差，不能确切的反响各项作业过程的细节。现有车站能力查定方法一般连续采点三昼夜，显然样本量偏少，而且这三昼夜的作业是否正常，组织是否很合理，都是需要论的。另一方面，现有能力计算的结果表示成一个定值，但在实际的日运输生产中却有时出现超过能力查定标准，即所谓“超能力的现象。这种自相矛盾不能不引起人们对现有能力查定方法的反思，自然也降低了计算结果的可信度和实用性。究其原因，可能是因为现有能力查定方法本质上是一种统计推断方法，查定结果是通过抽样数据计算出的点估计。点估计值与真值是存在偏差的。车站是铁路运输的根本生产单位，它集中了与运输有关的各项技术设备，同时还参与了整个运输过程的各个阶段，是铁路运输的根底。随着国民经济的快速开展，铁路运量大幅增长，这对车站提出了更高的要求。车站通过能力的计算是车站技术管理的重要内容，它不但是加强车站根底工作、指导日常运输生产活动、挖掘技术设备潜力、提高运输效率和效益的主要技术文件，而且是制定列车编组方案、列车运行图、技术方案和运输方案的重要依据。通过计算车站能力，可以明确车站现有设备能完成多大任务，发现设备和作业组织中的薄弱环节，并根据运量的增长趋势，有预见地采取加强能力的措施。为了更加合理地组织运输生产，有效地配置设备资源，要求车站通过能力的计算方法有较高的科学性和实用性。车站通过能力是在车站现有设备条件下，采用合理的技术作业过程，一昼夜能够接发各方向的列车数和运行图规定的列车数。车站通过能力包括咽喉通过能力和到发线通过能力，现行的计算方法是基于传统的均衡运输理论，它反映的是车站一昼夜内各项作业均衡进展情况下的车站能力。然而，随着铁路运输走向市场，列车开行种类更加丰富多样，开行时间、作业方式等变动更加频繁，这些都使得传统的铁路运输模式发生了重大变动，全路普遍出现了客货列车非均衡运输的现象，从而使传统的车站作业组织方法和能力计算体系不能够完全适应新的情况。铁路车站是一个非常复杂的系统，对其能力的计算，无论是图解法、分析计算法、计算机模拟法还是排队论方法，都因为该系统的作业众多、关系复杂，而只能在做许多简化的根底上进展，因而求出的指标会有一定误差。所以，这需要以后继续研究，建立一套尽可能正确反响车站工作实际情况的能力计算方法，这样才能在一定程度上更合理的配置、优化资源，使得宏观调度与微观工作细节更加严密的联系起来。国内对车站通过能力的研究开展较多，但对咽喉和到发线的研究根本是独立的，近年将此二者综合考虑的研究开场增多。较早的研究就较为详细，虽然没有提出统一的车站能力计算方法，但是运用图论和网络优化技术对车站咽喉布置、咽喉及车站作业过程进展了抽象建模，建立车站咽喉作业占用安排网络优化和咽喉作业能力复合递阶决策模型，以及模型实现的计算机算法，在一定程度上考虑了到发线对咽喉能力计算的影响。近几年客运专线的开通运营，在详细分析了客运专线客运站通过能力的各种影响因素，如客运站站型布置、设备、行车组织、维修天窗等因素的根底上，提出了新的适应客运专线客运站特点的计算机模拟方法，以准确计算客运专线客运站通过能力。二、选题的目的和意义车站是铁路运输的根本生产单位，它集中了与运输有关的各项技术设备，同时还参与了整个运输过程的各个阶段，是铁路运输的根底。随着国民经济的快速开展，铁路运量大幅增长，这对车站提出了更高的要求。车站通过能力的计算是车站技术管理的重要内容，它不但是加强车站根底工作、指导日常运输生产活动、挖掘技术设备潜力、提高运输效率和效益的主要技术文件，而且是制定列车编组方案、列车运行图、技术方案和运输方案的重要依据。通过计算车站能力，可以明确车站现有设备能完成多大任务，发现设备和作业组织中的薄弱环节，并根据运量的增长趋势，有预见地采取加强能力的措施。为了更加合理地组织运输生产，有效地配置设备资源，要求车站通过能力的计算方法有较高的科学性和实用性。三、研究方案首先进展资料的收集和整理，包括国内外车站通过能力计算的各种研究，对车站通过能力计算的分析，关键是我国车站通过能力的查定和计算方法，通常是采取全面查标的方式进展的，即连续3昼夜对各种作业进展写实，然后对写实数据进展分析整理，逐一讨论确定各单项作业时间标准，并据此计算出车站的各种能力，查定车站通过能力所需要的数据，确定本次设计的所研究的计算方法，接着便可以拟定设计方案，最后完成车站挺难过国能力的总体设计并撰写说明书。四、进度方案2013年6月17日7月19日分析题目，查阅资料，学习与毕业设计相关的知识，作好前期准备工作。2013年7月19日8月10日划分论点，进展方案论证，撰写论文。2013年8月10日10月12日划分论点，进展方案论证，撰写论文撰写毕业论文并征求导师意见，修改毕业论文，进展毕业论文的评议。五、指导教师意见题目符合当前铁路的开展要求，研究方案可行，进度安排合理，可以进展下一步工作。指导教师：魏井奎中期报告题目：车站通过能力计算方法研究报告人：赵志超一、总体设计本文在分析车站能力计算方法优缺点的根底上，应用排队理论，将车站看成一个复杂的排队系统，建立排队模型，结合车站固定设备和列车到发问隔数据，计算各子系统的数量指标，最后计算出车站能力，为铁路车站日常运输生产和车站改扩建提供可靠依据。二、根本框架一、车站通过能力的内涵二、国内外研究现状1.国外铁路车站通过能力计算方法1.1咽喉通过能力计算方法1.2到发线通过能力计算方法2.国内铁路车站通过能力计算方法三、铁路车站作业及车站通过能力计算方法研究1.铁路车站作业的新特点2.车站作业模型的构建2.1车站作业的网络抽象2.2车站能力计算的目标分解2.3进路占用安排模型2.4计算机求解算法3.空费系数确实定3.1影响空费系数的因素3.2插入随机列车的方法3.3计算机求解算法四. 车站通过能力计算方法研究4.1咽喉道岔通过能力4.2到发线通过能力图解计算法分析计算法计算机模拟法排队论计算法实例计算三、进展情况已经完成车站通过能力的内涵和车站通过能力计算方法的图解计算法、分析计算法以及计算机模拟法的研究，其他局部还在进展资料搜集汇总，只有个别局部成形，后面还需继续努力。四、指导教师意见论文按照进度方案进展，确定的整体思路符合任务书的要求，框架构造合理，可以进展论文的撰写工作。指导教师：魏井奎结 题 验 收一、完成日期2013年10月12日。二、完成质量论文根本上符合要求，构造完整，层次清楚。能运用所学专业理论知识结合铁路企业特点完成论文，具有一定的分析问题解决问题的能力。三、存在问题理论较详实，如能用实际运用中具体案例说明问题会更好。四、结论毕业论文进展过程中，态度积极认真，按照任务书的要求，广泛查找资料，总结现场存在的问题，并及时与教师联系、沟通。按时完成了开题报告、中期报告、初稿的写作，并对初稿进展了反复修改，根本上到达了论文的写作要求。经检查可以结题。指导教师：魏井奎2013年10月12日目录摘要-1绪论-2第一章 车站通过能力的内涵-2第二章 国内外研究现状-22.1 国外铁路车站通过能力计算方法-2 咽喉通过能力计算方法-2.2 前苏联HB.普拉夫金教授提出的方法-2.1 波兰铁道科学院提出的方法-2 到发线通过能力计算方法-3.1 日本采用的计算方法-3.2前苏联沙巴林教授提出的计算方法-32.2.国内铁路车站通过能力计算方法-3第三章 铁路车站作业及车站通过能力计算方法研究-43.1 铁路车站作业的新特点-5 车站作业模型的构建-5 车站作业的网络抽象-6 车站能力计算的目标分解-63.2 插入随机列车的方法-10 插入列车的原那么-10 插入列车的步骤-103.3. 车站通过能力计算方法研究-12 咽喉道岔通过能力-12 到发线通过能力-14 图解计算法-15 分析计算法-15 计算机模拟法-15 排队论计算法-16 实例计算-18第四章 结论-20完毕语-20参考文献-21中文摘要随着我国经济建立的突飞猛进，市场需求对运输提出了更高的要求。这就需要运输企业进一步加强各个环节的管理水平。车站及枢纽的能力是运输能力的主要组成局部，其内部各项作业设备能力的协调、与区间能力的协调是保证满足运输需求的先决条件。车站通过能力的计算不仅是车站技术管理的重要内容，也是制定列车编组方案、列车运行图、技术方案和运输方案的重要依据。在分析车站能力计算方法优缺点的根底上，应用排队理论，将车站看成一个复杂的排队系统，建立排队模型，结合车站固定设备和列车到发问隔数据，计算各子系统的数量指标，最后计算出车站能力，为铁路车站日常运输生产和车站改扩建提供可靠依据。国内对车站通过能力的研究开展较多，较早的研究就较为详细，运用图论和网络优化技术对车站咽喉布置、咽喉及车站作业过程进展了抽象建模，建立车站咽喉作业占用安排网络优化和咽喉作业能力复合递阶决策模型，以及模型实现的计算机算法。近几年客运专线的开通运营，在详细分析了客运专线客运站通过能力的各种影响因素，提出了新的适应客运专线客运站特点的计算机模拟方法，以准确计算客运专线客运站通过能力。关键词：能力车站通过能力排队理论依据AbstractAs Chinas economic construction techniques, market demand higher requirements for transport. This requires further strengthening all aspects of transport enterprises management level. Stations and terminals is the transport capacity of the main ponents of its internal coordination of operational equipment capacity, and coordination is to ensure the ability of preconditions to meet transport demand.Calculating station carrying capacity was not only important part of technology management at the station, is also developing train formation plan, train graph and technical project and programme basis. Capacity calculating method for analysis of the station based on the advantages and disadvantages of using queuing theory, the station as a plex queue system, establishing Queuing model, bined with fixed equipment and train station to ask across the data, calculation of quantitative indicators of various subsystems, finally worked out the station, railway stations provide reliable basis for daily transportation and production, station renovation and expansion.More domestic capacity research station, an earlier study in more detail, the use of graph theory and network optimization technology on the station throat, throat and stops homework for abstract modelling, building occupancy arrangements network optimization and station throat jobs throat job plex hierarchical decision making model, puter algorithm and model. In recent years, opening and operation of passenger dedicated lines, in a detailed analysis of the various factors influencing passing capacity of passenger railway station, proposed a new passenger terminal to adapt features puter simulation methods, based on accurate calculation of passing capacity of passenger railway station.Keywords ：Powercarrying capacity calculationapplication of queuing theorybasis绪论车站是铁路运输的根本生产单位，它集中了与运输有关的各项技术设备，同时还参与了整个运输过程的各个阶段，是铁路运输的根底。随着国民经济的快速开展，铁路运量大幅增长，这对车站提出了更高的要求。车站通过能力的计算是车站技术管理的重要内容，它不但是加强车站根底工作、指导日常运输生产活动、挖掘技术设备潜力、提高运输效率和效益的主要技术文件，而且是制定列车编组方案、列车运行图、技术方案和运输方案的重要依据。通过计算车站能力，可以明确车站现有设备能完成多大任务，发现设备和作业组织中的薄弱环节，并根据运量的增长趋势，有预见地采取加强能力的措施。为了更加合理地组织运输生产，有效地配置设备资源，要求车站通过能力的计算方法有较高的科学性和实用性。第一章 车站通过能力的内涵车站通过能力是在车站现有设备条件下，采用合理的技术作业过程，一昼夜能够接发各方向的列车数和运行图规定的列车数。车站通过能力包括咽喉通过能力和到发线通过能力，现行的计算方法是基于传统的均衡运输理论，它反映的是车站一昼夜内各项作业均衡进展情况下的车站能力。然而，随着铁路运输走向市场，列车开行种类更加丰富多样，开行时间、作业方式等变动更加频繁，这些都使得传统的铁路运输模式发生了重大变动，全路普遍出现了客货列车非均衡运输的现象，从而使传统的车站作业组织方法和能力计算体系不能够完全适应新的情况。第二章 国内外研究现状2.1 国外铁路车站通过能力计算方法国外铁路车站能力相对充足，对车站咽喉和到发线能力计算方法的研究进展缓慢，大都沿用早期的计算方法，其中应用较为广泛的有如下几种:咽喉通过能力计算方法.1 波兰铁道科学院提出的方法波兰P.巴尔托辛斯基于50年代提出采用概率的原理计算咽喉区各条进路占用概率及其负荷，并在此根底上确定各进路的能力利用率和咽喉区的通过能力。此法特点是分别按不同进路求得利用率K，再按不同进路的利用率K求出该进路的通行能力，加总后得出整个咽喉的通过能力，计算出的结果比拟符合实际，缺点是没有考虑空费时间。.2 前苏联HB.普拉夫金教授提出的方法此种方法试图用两个参数(咽喉区平行作业同时发生的系数和时间损失系数)来扣除咽喉区产生的阻碍时间和空费时间，并按不同平行进路数规定一个值和值，实际上咽喉道岔组阻碍时间和空费时间的计算是非常复杂的，很难找出与平行进路数有关的规律。另外，该方法中没有分别按方向别接(发)车进路上各个咽喉道岔计算能力，而是找出该咽喉区中利用率最大的一个咽喉道岔来计算各方向的接(发)车能力，因而计算出的能力偏低。到发线通过能力计算方法2.1.2.1 日本采用的计算方法日本计算到发线通过能力的方法与我国根本一样，采用直接计算法，为适应运量波动，提高车站工作的可靠性，引入了波动系数，空费时间按20%扣除。在此条件下，通常规定的一条线路所能办理的列车数:到达线约为15列，出发或到发线约为10列。应当指出，日本铁路即使负荷水平不高，列车长度也较短，但计算通过能力时仍留有充分余地。.2前苏联沙巴林教授提出的计算方法该方法认为，在输入流为泊松流、效劳时间服从指数分布的前提下，由于系统不能及时接车而产生的列车延误概率，等于出现列车数超过可供接车线路数(技术作业占用线路数除外，以表示)的概率之和，这种到发线通过能力计算方法的主要优点是考虑了系统的可靠性和相邻子系统间的相互协调与联系。它把输入输出流的间隔视为随机过程，把增视为排队等待时间，从而，可以通过求解在车场现有到发线数及规定的接车(转线)延误概率下，与之相匹配的输出通道(驼峰或区间)能力利用率的方法来计算到发线可能办理的车数，在、等数值相对稳定的条件下，计算工作也相对简单。但是这一关系是在输入流为泊松流，效劳时间服从负指数分布的根底上对单通道系统推导出来的，不仅对车辆的到、解、集、编、发实际作业过程(多阶段、多通道)做了大量的简化，同时也没有考虑人为控制的有利因素，由此得出的计算公式必然有一定误差。2.2.国内铁路车站通过能力计算方法国内对车站通过能力的研究开展较多，但对咽喉和到发线的研究根本是独立的，近年将此二者综合考虑的研究开场增多。文献7中对此的研究较为详细，虽然没有提出统一的车站能力计算方法，但是运用图论和网络优化技术对车站咽喉布置、咽喉及车站作业过程进展了抽象建模，建立车站咽喉作业占用安排网络优化和咽喉作业能力复合递阶决策模型，以及模型实现的计算机算法，在一定程度上考虑了到发线对咽喉能力计算的影响；更进一步，文献9详细分析了客运专线客运站通过能力的各种影响因素，如客运站站型布置、设备、行车组织、维修天窗等。文章还提出了新的适应客运专线客运站特点的计算机模拟方法，以准确计算客运专线客运站通过能力。文献10在更早的时间通过分析列车到达不均衡对编组站作业的负面影响，结合编组站作业系统的特点。把编组站的工作时间分为忙、闲和普通三个阶段，以编组站的核心内容解体作业作为计算能力的根底，并且考虑了其它设备能力的影响，提出用编组站通过能力、编组站车流构造条件通过能力和驼峰小时解体能力三个概念来计算编组站的能力，与传统的编组站能力计算方法相比，计算结果相对能更好地反映不均衡运输条件下编组站的实际工作状况。文献11在分析车站能力计算方法优缺点的根底上，应用排队理论，将车站看成一个复杂的排队系统，建立排队模型，结合车站固定设备和列车到发间隔数据，计算各子系统的数量指标，最后计算出车站能力；文献11那么在文献7的根底上进一步研究了车站改编能力的计算方法；随着计算机技术的不断开展，对车站能力计算综合系统开发的研究也越来越深入。文献12提出了前向环馈仿真方法，以前向环馈仿真理论、模型及算法的研究为根底，在编组站运营系统的应用层领域进展仿真研究，分析了线路层、作业设备层、作业对象层和运营方案层的仿真模型和相关算法，并在此根底上以Agent建模方法及技术研究了各仿真层次的相关Agent模型构造；文献11对铁路车站能力计算综合集成系统进展了研究，其系统以数据处理为核心，实现了主要技术指标的自动计算、统计和查询等；实现了车站能力计算查定及数据的计算机管理。系统为决策部门实时掌握车站设备利用状况和运输组织工作效率，提供了作业控制和决策支持。文献13利用计算机模拟法计算编组站通过能力和改编能力的一般方法，包括到达流的生成、编组站技术作业过程的模拟模型和车站最终能力确实定等三个方面，并在此根底上，设计开发了编组站通过能力和改编能力模拟计算系统，并以XX北编组站为背景，对在列车到发不均衡条件下编组站通过能力和改编能力的适应性进展模拟实验，获得了一些有价值的研究结论。第三章 铁路车站作业及车站通过能力计算方法研究3.1铁路车站作业的新特点对于车站通过能力计算问题，相关研究较多。当前需要进一步注意的是，列车运行速度的不断提高和运输组织内容与方法的不断更新，给车站咽喉和到发线通过能力计算问题赋予了一些新的特性。(1)列车种类差异进一步扩大。既有线上客货混跑，新建成的客运专线也将在一段时期内继续保持这一运输模式。列车种类多、速差大、重量级别大，主要干线上行驶着动车组列车、直达特快列车、特快列车、快速列车、普快列车、重载列车、快运货物列车、一般货物列车等近十种等级的列车，运行速度从60km/h一250m爪不等，速度和载重的显著差异，给车站咽喉道岔、车站到发线的布置以及利用带来很大影响，对咽喉道岔通过能力的计算提出了新的要求。由于快速列车和普通速度列车的速度不同，设备占用时间不同，有些作业的内容、单项作业时间标准等也不同。因此，在车站咽喉区要面临处理和优化处理快速列车与普通速度列车行车作业并存的关系，以满足快速列车和普通速度列车行车作业上的要求。除快速列车和普通列车通过车站的速度差异大以外，通过列车和停站列车、旅客列车和货物列车通过车站时的速度差异更大。为了确保快速列车的运行和停站作业平安，对在车站要停站的快速列车和普通速度列车，规定了过道岔时的最高速度。两种列车(方式)过道岔时的速度差异是相当大的，反映到时间上是两种列车(方式)作业占用道岔区的作业时分的差异，这对咽喉区的布置及能力将产生较大的影响。(2)行车和调车作业穿插。市场经济条件下旅客运输组织和客运列车的开行方案，不同于过去的常规方式，一方面要满足旅客方便度的需求，增加旅客列车开行数量、加大行车密度；其次还要满足旅客对快速和直达的需求，编制旅客列车开行方案时，追求旅客运输的高速性和直达性。因此，对有大量客流到发的枢纽站，根据客流组织和编制优化旅客列车开行方案的原那么，对有一定数量的快速列车始发、终到的车站，势必会在这些车站产生快速列车车底转线或停留线车底出入的调车作业，这与车站咽喉区的行车作业发生进路穿插。 车站作业模型的构建根据完整的车站作业过程来计算能力时，为了清晰的表达车站内部的联锁关系和进路敌对情况，必须详细描述车站的站场平面图，建立完整的车站网络模型，刁能得出车站在不同作业水平下所能实现的最大能力。车站网络模型既要能够显示车站实际线路和设备的位置及拓扑关系，还要能描述其内部的逻辑属性，以满足系统模拟运算时选择设备、排定进路的需要。建立整个车站的网络模型，也能保证在计算空费系数时插入合理的随机列车。 车站作业的网络抽象车站咽喉起着连接接入线路和车站股道的作用，整个车站不仅在物理布置上具有网络形态，即每一副道岔可使列车去往不同股道，每一副道岔在同一时刻只允许一列车、一车列或机车行驶，而且由于作业进路的敌对或阻碍关系，使得每一条进路在一定时间范围内只允许某一列车、车列或机车等移动设备唯一占用，具有容量限制。道岔是供列车分路转向的设备，且制止列车等移动设备在道岔上停留，因而道岔具有网络节点性质，符合守恒条件。由此，可将整个线路配置抽象为一个多源多汇网络N(V，E，c，x，Y)。其中接入或去往方向抽象为源或汇点，即这些股道代表点属于X U Y，而道岔代表点、停站或发车位置抽象为中间节点，即属于F。咽喉区渡线或正线、到发线股道抽象为边，即属于E；边的容量函数为c(e)，费用函数为 (e)，其中E。这样，从一股道到另一股道的调车作业，从信号机外方到某一接车线路的接车作业，以及由某一发车线路向某一方向的发车作业等均可表示为网络上所选定的两个起、止点的有向子网上一个网络流，车站最大通过能力等价于同构网络上的最小费用最大流。对于车站咽喉区，由于列车经过道岔的方向性，将连接线用有向弧表示，使列车进路与有向网络的有向路相互对应。 车站能力计算的目标分解要计算完整的车站通过能力，而不是仅限于咽喉道岔或者到发线等单个通过能力因素，并对车站系统实际能够实现的能力进展客观的量化评价，最大限度地减少主观因素，就要正确得出车站在一整天时间内能安排进展的各项作业量的最大值。要满足上述目标，应当建立如下目标函数:(31)其中，为车站第i条股道(i=1u)在一天内所能完成的最多作业次数，u为车站股道总数。其构成集合为第i条股道的图定作业次数，第i条股道作业空档中插入的作业次数。，那么有:(32)对每项作业j占用的时间长度，设表示作业j开场时间，表示作业j完毕时间，显然与应满足如下约束条件:根据，所属的集合与车站固定进路使用规那么，以及由于作业中存在平行进路和敌对进路问题，上述目标的实现必须建立在符合运行图安排、进路占用的平行情况和敌对要求、且各进路是最优进路的根底上。因此要实现车站能力最大，首先应使咽喉和股道利用最优，即完整作业过程的进路安排最优化，这一目标是实现车站最大通过能力目标的附属目标，两者构成递阶决策关系。1进路占用安排模型对于车站的作业网络N，设表示边的容量，。那么的取值如下:显然，当时，可以对边进展占用安排，但还需要满足作业时间条件的约束。对于第i条股道，设表示该股道上次作业占用完毕时间，表示该股道本次作业占用的开场时间，假设股道i在本次作业开场时未被占用，那么应满足如下占用时间约束条件:其中，表示第i条股道上次和本次作业之间其他辅助作业所需的时间，具体取值可由?站细?查定。设砂(马)表示车站第j项作业的时间费用，其含义为代表边，被占用时间和道岔被占用的时间的总和，即其中，对于一个确定的行车任务，它经过咽喉区和股道的时间由列车的速度和车长决定，而经过边和道岔代表的顶点的时间还需同时考虑线路及设备长度、坡度、曲线半经和限制速度等，故可以赋以相应的费用权值代表上述限制因素，具体占用时间标准可由?站细?查定。当具体行车任务确定后，网络N中也确定了一个有起、止点的有向子网。设所被选中的子网为N，相应的中间点集为V，边集为A。令，代表车站能力饱和时所能完成的作业次数，代表车站能力饱和时第i条股遣奋完成的作业次数。那么车站作业进路占用优化安排的模型描述如下:由此可获得铁路车站通过能力递阶决策模型如下:其中，各符号含义与前文所述一样。模型代表含义为:在保证每次作业进路都为最优的条件下使车站总作业次数最多。分析上面的模型可以看出，在对车站整个网络进展计算时，随着起、止点的不同，相应的子网会发生变化。同时，当车站网络同时开通两条或两条以上进路时，网络中的节点存在一个被占用时间区间，且边的容量会随时间的变化而不同。可见，上述模型是一个动态网络模型。2计算机求解算法在程序的编写中，影响网络算法有效性的通常不是存储量而是计算时间。对于上述建立的动态网络模型，为了减少其计算时间，可以将由起、止点确定的子网存储起来，这样，当给定具体的作业时，总可找到一个确定了起、止点的子网，进而仅在子网内寻优。对于车站固定作业的进路选择，通常有固定进路，因此这局部进路节点和边的信息通过初始化的方式先被存储在内存中，当有相应的作业时，默认选择固定进路，除非人工干预选择其他进路。对于没有固定作业进路的作业，采用子网生成和进路择优两个步骤。上述流程为一般性算法描述，在计算机程序设计中需要针对具体模拟对象的实际作业过程来进展详细实现。例如，对不同车站的作业方式、作业类型、车站技术条件和作业组织的特殊性等，需从进路标记、条件判断、流程控制等方面进展专门处理。3空费系数确实定根据上述方法虽然可以得出144Omin内车站的实际通过能力，但是没有普遍代表性，只能说反映了某种作业过程下的通过能力，而未能给出一般条件下计算车站通过能力的具有普遍适用性的计算公式。不过在能够正确反映车站实际作业全过程的根底上，就有条件计算出更为精准的空费系数，从而解决传统利用率法空费系数取值不准确的缺点。由于到发线通过能力的概念不同，它所对应的空费系数的数值也就不同，因而在这里先介绍一下本文所指的到发线通过能力:它是指接发列车方案己确定的条件下，根据车站现有的到发线数量，列车技术作业时间标准和乍的长短，以及区段和整备所的设备条件等情况，车站一昼夜所能办理列车的列数。在通过能力概念的根底上，可给出如下定义:根据到发线的合理使用方案接发图定的列车，然后在大空档内随机地插入列车，到发线上未被列车占用的空档时间的总和，称为空费时间，那么空费时间与到发线一昼夜可以利用的时间之比，称为空费系数。其表达式为：前文已经得到了车站作业动态网络模型和空费系数的表达式，下一步需解决的问题是得出空费系数确实定方法。4影响空费系数的因素影响空费系数取值的因素有很多，各车站也都是取经历值，大体来讲主要的影响因素有如下几点:各类列车的比重。如通过旅客列车占用到发线的时间短，会使空费时间的比例增大，导致空费系数增大；立折旅客列车占用到发时间悬殊较大，也使空费系数根据实际情况增加或缩小。车站平行进路的数量。车站平行进路的多少，直接影响咽喉区的能力，同时对到发线空费系数也有相当大的影响，这也是本文将车站作业用整体动态网络表示的原因。列车运行方案。列车运行方案的安排，如果是一列接一列连续地占用到发线，空费系数将缩小，相反，空费系数将增大。相邻区段通过能力利用程度。区段能力负荷小，在到发线的空档内插入旅客列车的可能性就较大；而负荷大，那么插入的可能性就小，这也使空费系数发生变化。车站的整备能力和存车能力。客技站能力紧X，那么车底入库前和出库后，都有可能延长占用到发线的时间，从而对到发线的空费系数也有一定的影响。车站的装卸车和机车出入库作业。货运站能力紧X，那么货车装卸车作业和机车出入段作业也会延长占用到发线时间，从而影响空费系数。3.2 插入随机列车的方法本方法结合了图解法和计算机模拟法计算通过能力，不断地在车站图定作业空档中插入随机产生的列车，直到不能插入为止。最后累加各到发线上的空费时间，计算空费系数。插入列车时应当以既定列车运行图和车站作业动态网络模型为根底，并遵循一定的原那么和方法，主要内容如下:插入列车的原那么插入列车的目的是尽量使车站作业尽量饱和，以获得较好的空费系数。但是并不能一味的追求列车数量的增加，即列车的插入是有一定原那么的，否那么会适得其反，在插入列车时应当遵循以下原那么:(1)对插入的始发、终到列车，应满足合理的到发时间范围，但对通过列车原那么上不加限制；(2)插入的各方向、各类列车比例，根本上应符车站原有列车的组成比例；(3)满足运行图要求，即相邻区间的运行时间、车站间隔时间、追踪间隔时间等满足要求；(4)插入列车的进路安排符合车站进路运用方案；(5)满足车站技术作业时间标准，即各种列车的插入，应满足其作业时间标准等要求。插入列车的步骤根据前述的车站作业动态网络模型，可以得到如下的列车插入步骤:(1)将m条可用于接入(含始发列车车底调入)旅客列车的股道，分别按己有的列车占用时间先后排序，并沿袭车站作业动态网络模型规定，以表示第i条股道第j列车开场占用到发线时刻，以表示第i道第j列车终止占用的时刻(含终到列车车底转出)，那么有 (2)封闭己占用的时间段。由第一步，求出各股道的所有空档时间长度:其中，和分别为动态作业网络模型中第i条股道中间节点的第j次作业开场和第j次作业完毕时间；(3)不完全随机确实定要插入列车的种类、方向。不完全随机，是指为了使插入列车的真实性较高，应先根据历史数据或运行图求出各类列车出现的概率，在此根底上屡次产生一定范围内的随机列车，可以提高可信度；(4)检查空档，逐股道依次检查1440min内的空档，假设某一空档满足:那么具备了插入列车的条件之一。其中:分别为动态作业网络模型中第i条股道中间节点的将要插入的作业开场和完毕时间；(5)据已确定可插入列车的空档以及插入列车的有关区间技术条件来检查是否可插入列车，检查条件应设置为各项参数，具体如下:a.待插入的列车假设为到达列车，那么应确定一该空档的最早可能接入列车时刻和最晚可能接入列车时刻。据区间线路数(单、双)线闭塞方式、追踪间隔、车站间隔时间等确定可接车的时间范围。b.待插入的列车假设为出发列车，那么应确定该空档的最早可能发车时刻和最晚发车时，按类似于到达列车的情况，检查发车区间，求得可发车的时问范围。c.待插入的列车假设为通过列车，要根据其来向与去向依次按到达和出发对空档及区间的处理方法进展处理。(6)求空档的最早到发时刻至最晚到发时刻的时间段所组成的集合，与对应区间所有可接发列车的时间所确定集合并集的交集，再按该集合的最早或最晚的时间插入该列车，对于直通列车，确定出发点后有可能要调整到达点；(7)按照插入列车的到发点和对应进路，在车站作业动态网络模型中将相应的节点占用时间赋值，然后反复循环，直到所有空档都无法插入列车(或是空档太小不满足列车占用标准，或者是区间能力紧X而无法安排运行线)为止。3.3. 车站通过能力计算方法研究车站通过能力包括咽喉道岔通过能力和到发线通过能力。通过能力的计算根据铁道部有关规定均按利用率计算法。在确定了咽喉道岔及行车量分配并已计算出总占用时间后即可算利用率,从而计算出车站接、发车能力。利用率的计算方法有三种：不考虑利用系数和间接阻碍时间的计算法；考虑利用系数的计算法；考虑间接阻碍因素或空费系数的计算法。在工程设计中,主要采用第一、二种计算方法。第三种方法由于目前还存在着一些理论和实际问题,有待进一步研究论证,一般未采用,故本文着重讨论在前两种计算方法中如何根据车站行车量大小、股道数目的多少以及咽喉区平行进路数,来合理选用车站通过能力的计算方法。咽喉道岔通过能力确定了咽喉道岔,并已计算出总占用时间后,按下式计算利用率式中各种作业占用咽喉道岔的总时分旅客、零摘列车的到、发、调车以及取送本站作业车、检修车等固定作业占用咽喉道岔的总时分； 考虑到平行进路作业对咽喉道岔的间接阻碍以及列车到发作业不均衡和无法利用的作业中断时间等因素对通过能力的影响而列入计算中的系数。在影响的各项因素中,平行进路作业对咽喉道岔的间接阻碍是主要的。此项阻碍时间的大小与咽喉平行进路数及占用咽喉道岔的敌对作业量大小有关。在新设计车站时,咽值的采用根据咽喉平行进路数可查表取值。在运营中的车站,应遵照?车站行车工作细那么编制方法?中的规定,在咽喉道岔通过能力利用率公式中,不列入系数。但在既有线改扩建立计中,是否需列入系数,或K取值的大小,那么是一个值得研究的问题。此外,对新建车站而言,由于车站管理人员和操作人员对各种运输设备的熟练程度和使用技巧远不如既有车站,故在车站行、调车工作组织中难以发挥设备能力,因而在利用率计算公式中列入系数是合理的。对于既有设备改扩建的车站,由于行、调车工作的调度指挥已比拟熟练,所以计算通过能力时采用与新建车站时的能力计算方法一致,是不合理的。请看下例某单线铁路区段站C端咽喉区,经改扩建后有平行进路三条,确定了咽喉道岔后,总占用T=671分，其中=242分，列入计算的列车数为21对,零摘列车3对,旅客列车8对,根据利用率的两种计算方法分别计算出咽喉道岔通过能力如下：不列入即=1，那么：同理：上式中n列入计算中的列车数N该咽喉道岔所能办理的接发列车数。由于平行作业间接阻碍时间和零星中断无法利用的较短时间对通过能力的影响在公式中没有计算,在设计中应考虑实际阻碍因素及留有余地,故在通过能力计算中按扣除后,为实际可利用的能力。取=0.50，那么：同理以上两种计算方法计算结果之差为值得注意的是,第一种方法利用率K为0.36,而第二种方法利用率K已达0.90,二者相差较大。可见,第二种方法与实际出入较大。对于既有设备改扩建的车站,其咽喉,道岔通过能力采用第一种方法计算结果作为最高限,既可以调动现场职工积极因素,又能使设备得以充分利用。下面就两种计算方法的一般情况进展讨论：设两种方法计算结果之差为X,那么：上式中可根据咽喉区平行进路数目的条数查表取值,平行进路数越多,即h咽值越小值越大,即两种方法差值越大。而咽喉区平行进路的设置条数取决于车站行车量大小及该端是否设置机务段等因素。由上式可以看出,当咽喉区平行进路数为4条时,=0.45,两种算法差异较大,第二种方法与实际情况有较大出入,宜选用第一种方法,当咽喉区平行进路数为3条时,=0.50,两种算法之差相对较小,一般可采用考虑利用系数的计算方法,但当其算出的利用率K值大于0.80时,那么不宜选用此法,而应选用第一种计算方法。当用第一种方法计算出的利用率K大于0.70时,那么应改善该咽喉区构造或调整行车量分配。应当看到,在设计中,采用一定的方法检算咽喉通过能力是否满足需要,仅仅是一个最低要求,设计人员必须在此根底上进一步朝着设计方案的低造价、高效率、运营经济的方向努力。到发线通过能力到发线通过能力确实定亦使用利用率计算法来进展，首先确定到发线的占用时间标准，然后计算出到发线的总占用时间，就能够得出到发线通过能力利用率，利用率的计算公式与道岔利用率计算公式形式一样，到发线通过能力按方向和列车种类分别计算接车和发车的通过能力。 图解计算法图解计算法是根据车站相邻区段的列车运行图、车站技术设备的固定使用方案、车站技术作业过程和作业时间标准等有关资料，采用绘制车站技术作业图表的形