车务技术管理与设备管理
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第二章 列车运行图编制方法与技巧

一、概述

列车运行图是铁路运输工作的综合计划,是铁路行车组织的基础,是协调铁路各部门、单位按一定程序进行生产活动的工具。列车运行图编制工作是运输部门一项重要的技术工作。规范、高质、高效地编制列车运行图是编图人员的基本要求和职责。随着铁路市场化改革的不断深入,对运行图的要求越来越高。因此,编图人员在努力提升自身专业水平和综合素质的同时,有必要熟练掌握各种编图方法和技巧,不断提高运行图编制质量。

(一)方案编制对编图人员素质要求

(1)熟悉运行图基本知识和编制规则。

(2)具有雄厚的专业知识和一定的相关专业知识。

(3)具有较强的沟通协调能力。

(4)熟悉管内线路、站场、机车车辆、客货运设备设施、技术作业地点、列车运行径路规定等行车设备情况和能力。

(5)熟悉区段列车运行标尺。

(6)熟悉所有图定客车开行方案、全程大约运行时间、车次等。

(7)全路主要客运站客车运行图布局及关键时段能力情况。

(8)相关铁路局主要技术站能力特点。

(二)方案编制需注意的方面

(1)按照先自担后外局、先重点后一般、先高速后低速、先长途后短途、先管内后直通的原则设计方案。

(2)方案要有足够的弹性,满足波动范围±2h。

(3)预备多套方案,应对各种可能出现的情况。

(4)准确掌握实现方案的关键点,并确保突破关键点。

(5)考虑客流特点、客流规律、餐营、列车员休息、车站作业、车底运用、车底检修和整备等。

二、普速铁路客车方案编制方法与技巧

(一)客运产品定位方法

1.“马斯洛”层次需求定位法

铁路客流按层次需求一般划分为经济需求、满足需求、享受需求三种,客流层次需求的构成主要取决于人们经济收入水平和消费观念。因此,在设计客车开行方案过程,可参照“马斯洛”层次需求法则来解决客流出行各层次需求,以确保长短途、快慢车开行方案布局均衡合理,减少客流在车站候车等待时间,减少旅行支出。

(1)始发、终到站间客流固定且大于运力时,应优先开行直达列车,主要城市间客流相对稳定时应考虑开行特快列车,在满足直达、特快列车开行仍有客流需求时,则可以考虑开行普快列车,主要是对直达、特快列车开行方案的补充,适应各层次客流出行需求。如长沙至北京Z18/7、T2/1次,经长沙运行的张家界至北京K968/5/8、K967/6/7次。

(2)直通客车由于运行距离长,吸引客流范围广,可采取一是开行直达或特快旅客列车,满足对时间、舒适度等要求较高旅客需求。如省会城市间开行的直达、特快列车,长沙至北京Z18/7次、广州至北京西T15/6次;二是开行快速或普快列车,适应对旅行时间要求不高、对票价反应敏感旅客需求。如跨局,广州至达州K1096/7K1098/5次、深圳西至信阳1204/11202/3次。

(3)管内客车由于运行距离相对较短,旅客对旅行便捷度和时间的准点度要求相对较高,按照满足沿途城市间客流出行和省际间重点城市客流需求设计客车开行方案。

2.公交化定位法

在经济较发达地区,两大城市相距不远时,可以考虑比照“公交化”的形式,开行多班次、中小编组的短途旅客列车,满足两市间异地上班、商务以及探亲客流的需要。这类公交化开行方式,具有开行密度大、间隔短、停站均衡特点;如广深线动车组开行方案。

3.民俗风情定位法

客运产品定位还应尊重当地民俗风情,符合沿线人们出行规律。如广州东—汕头T8361/4/1、T8362/3/2次,佛山至郴州K9050/49次(大瑶山号)。

(二)客车开行方案布局原则

客车方案总体布局主要包括运行径路、开车顺序、停站方案设置的确定,同时受设备能力(包括点线能力)、人员、作业组织方式、客流集散方式等因素影响,一般情况下,我们以均衡为总则,采取“U”字形定位法确定运行径路,“2/1、1/2”法则确定开车顺序,平衡法则设置停站方案。

1.“U”字形定位法确定运行径路

在确定客车方案布局时为确保客车上座率,避免运力资源浪费,应遵循大城市及中心城市之间具有大流量客流时优先开车、长距离客流优先开车、剩余客流按减低载客量下限标准开车原则确定客车方案。

如广州东—长春T83T84次(10:20)、广州—长春T124/1、T122/3次(18:53)。

2.“2/1、1/2”法则确定开车顺序

同一运行径路上全程旅行时间短、停站次数和时间少、配置的车辆设施和提供服务质量高的列车应优先确定为高等级列车(或标杆列车),客车等级根据客流出行需求通过机车和车辆配置、调整停站次数及停站时间控制。如广州—北京西T16/5次安排25T型构造速度160km/h集便直供电车底使用SS9型电力机车担当,全程只停长沙、武昌、郑州站共3站次,同方向经北京西运行的广州—呼和浩特K600/597K598/9次安排25G型构造速度120km/h集便直供电车底使用HXD型电力机车担当,广州—北京西间共停26站次。

3.平衡法则设置停站方案

停站方案在满足旅客对速度、便利、经济需求的同时,还应最大限度降低铁路运营成本,使车小时最小并尽量满足旅客出行需求。一是最大限度地组织直达运输,减少旅客换乘次数,减少途中停站次数和时间,提高旅行速度。如广州东—北京西T98/7次只安排停长沙、武昌、郑州站,全程旅行速度达109.6km/h。二是对同运行方向的客车应实行交替停站方案,适当减少沿途停站次数和停站时间,既方便旅客出行又合理利用运输设备和运能,提高运输效率。如广州—北京西T16/5次满足省际间客流,三亚—北京西T202/1次在广州—北京西间比T16/5次增加韶关东、郴州、石家庄站停车。三是在安排停站时应考虑区域间客流需求,对同一行政地区和相邻客流聚集地之间的客流应适当增加客车停站次数,便于地区间客流出行。如长沙—成都K577/80/77次在长沙14:40开,怀化21:52到,长沙—怀化间安排株洲、湘潭、湘乡、娄底、涟源、冷水江东、新化、安化、溆浦共9站停车。

4.车底运用

为合理使用客车车辆,发挥设备效益,尽可能地减少车底运用数量,一是可考虑利用长途列车车底停留、折返时间长来组织车底套跑短途列车。二是组织将不同的短途列车贯通运行。三是客车底运用必须满足车辆检修和整备能力要求,同时兼顾车站客运到发线接发和客技站检修线检修能力。

5.车站能力与作业组织

车站配置的到发线、客运站台、跨线设施、检票口等应能满足合理组织旅客和行包两大流线的需要,并充分考虑方便车站作业人员作业需要。

(三)编制方法与技巧

1.客车有效开行时段

每一个车站的客流都有它固有的规律性,其有效开行时段都不一样。

客车始发:通用时段为6:00~24:00;最佳时段,城际列车为7:00~19:00,中长途客车为14:00~24:00。

客车终到:通用时段为5:00~24:00;最佳时段为6:00~11:00。

2.客车开行方案铺画

(1)考虑因素

①始发站开车时间应考虑长途交通接驳、市政交通衔接、地方风土人情、生活习惯、车站能力等。

②终到站到达时间应符合日常生活作息、旅行目的、工、商业务、中转换乘等。

③根据客流吸引范围、点线能力、牵引供电、机车车辆类型等确定客车运行经路。

④根据服务对象选择、地方经济发展、客流需求等情况,确定客车停站。

⑤根据线路、机车车辆等行车设备限制速度,选择合适的列车运行标尺和等级。

⑥根据运行里程、运行速度、技术作业等,综合分析、估算全程运行时间(T)。

⑦考虑车底交路和车底节省。

⑧餐车经营和工作人员在本段的休息时间。

(2)方案铺画

①24Dh铺画法。

T≥24D+6时(D∈[0,10]),按照夕发朝至原则,选择终到点在5:00~12:00间,反推始发点(12:00~24:00),确定客车具体始发时刻。如三亚—北京西T202次,全程运行约36h(24+12),a.从旅客考虑,可按照北京西7:00左右终到,推算三亚站可在19:00左右开;b.从餐营考虑,应按照三亚16:00~18:00开,推算北京西5:00~7:00终到。

T<24D+6时(D∈[0,10]),原则上按照始发点选择在6:00~17:00间,终到点落在12:00~23:00间,确定客车具体始发时刻。如上海南—贵阳K833次,全程运行约28h(24+4),a.从旅客考虑,可按照上海南10:00~17:00左右始发,推算贵阳站在14:00~18:00左右终到;b.从车底使用考虑,上海南立折6:30开,推算贵阳10:30终到。

②城际旅客列车:P&P定位法。

以白天运行为宜,以公务、上下班客流为主,始发时间按照6:00~22:00,其中7:00~9:00、17:00~19:00为高峰或最佳客车时刻安排方案。如广深城际、广韶城际等。

③中转客流:交集法。

主要换乘站考虑各方向客车运行时刻相互衔接,减少旅客中转换乘等待时间的原则,微调开行方案。如株洲站作为华南地区主要客流换乘站,日均发送旅客近2万人,运行图没有安排始发客车,需考虑不同方向间旅客换乘。

3.方案优化与调整

列车开行方案架子搭起来后,在具体落实方案时,受技术、人为、能力等方方面面因素影响,往往会遇到许多困难,需灵活应对,采取有效措施和办法,与相关铁路局和本局相关专业人员协商一致,躲避能力紧张点、天窗等关键制约点,兑现方案。这些措施和办法包括:

(1)平移运行线法。

(2)调整慢性附加时分法。

(3)改用高速机车车辆,使用快速标尺法。

(4)调整列车运行经路。

(5)调整列车停站。

(6)调整列车技术作业地点。

(7)采取延长机车牵引交路或双班单司机等方式,减少技术作业次数。

(8)不同方向运行线在公共运行区段换线。

(9)调整天窗。

(10)改变单线列车会让方式。

(11)调整列车终到、始发站。

三、高速铁路编制方法与技巧

(一)高速铁路客流特点

(1)以中高端客流为主。

(2)客流总量大,分布不均,周期性波动明显。

(3)平均运距大,节假日需求量大。

(4)跨线客流比例大。

(5)客流形成机理复杂。包括趋势客流、诱增客流、转移客流等。

(6)客流结构复杂。

(7)城际客运专线短途客流量大,呈公交化开行。

(二)高速铁路客流输送方式

高速铁路客流分为高速客流(本线客流)和跨线客流。高速线上各站间到发的客流叫高速客流,其他客流叫跨线客流。

1.本线客流输送方式

本线客流输送比较简单,直通客流主要采取直达动车组输送;区段客流主要采取区段动车组和过路动车组输送。

2.跨线客流输送方式

(1)跨线客流的基本输送方式

由高速线承担的跨线客流,有三种基本输送方式:换乘、下高速线、跨线运行方式。

①换乘方式:在高速线与既有线的衔接站换乘。

②下高速线方式:高速列车下高速线,全程都用高速列车输送,在其他线路上按线路允许速度运行。

③跨线运行方式:跨线列车上、下高速线。

(2)跨线客流输送方式的选择

跨线运行方式为主,换乘和下高速线方式为辅。

(三)高速铁路列车运行图的特点

1.高峰时段运能紧张

根据国外高速铁路运营客流特点,结合我国已开通运营高速铁路客流规律,7:30~10:30、15:00~18:00为形成列车密集发车高峰时间带。由于高峰时段大量列车密集到发,造成运力资源利用极不均衡,高峰时段全部投入运用,非高峰时段部分闲置。因此,高速铁路应对其高峰时段的运输能力(如到发线通过能力)、供电能力(软冲突)及动车组需要量进行检算。

2.严格的旅行速度限制

高速铁路的最高运行速度,综合反映了其技术水平,也为缩短旅客途中旅行时间提供了保障条件。因此,在高速铁路上运行时旅客列车都应有一定的旅行速度要求。

在一定技术条件下,列车旅行速度与停站次数和停站时间有关。为提高服务频率,缩短旅客候车时间,中间站要求有较多的列车停站;为使旅客有充裕的时间上、下车,停站时间应长一点。高速铁路列车运行图的编制要妥善解决保证一定的旅行速度与提高服务频率之间的矛盾。

3.高弹性的运行线安排

为保证列车的高正点率,列车运行图必须要有足够的弹性。当列车运行秩序紊乱时,要能尽快恢复正常,以保证能经常处于按图行车的状态。为此,列车运行线间要预留一定的冗余时间,以减少个别列车晚点的影响,或者预留一定数量的备用线,让晚点列车按就近的备用线运行。

4.有效时间带

高速铁路一般00:00~06:00作为天窗时间,由于天窗多采用矩形,列车一般只能在06:00及其以后出发、00:00以前到达,因此,对不同运行距离的列车就形成了有效时间带。设列车运行在A—B间,平均旅行时间为4h,则06:00自A站发出的列车,10:00到B站,零点到B站的列车在A站必须在20:00发出,则6:00~20:00为A站有效开车时间带。

(四)高速铁路运行图主要技术条件

1.高速铁路运营时间一般为18h(6:00~24:00),实际运营时间根据客流情况在运行图中确定;夜间0:00~6:00安排线路综合维修、检查作业,综合维修天窗原则上采用240min垂直矩形天窗,个别线路采取V形天窗。

2.采用无砟轨道(300km/h以下线路采用有砟轨道)、双线自动闭塞,线路容许速度和动车组运行速度在200km/h及以上,列车追踪运行间隔时间为3~6min。

3.动车组每运行4400km或48h须安排进行“1级检修作业”。在站折返时间不小于15min;入库检修作业时间不小于360min。

4.动车组运用交路设置方式采取单组往返交路和两组或多组套跑交路(每个交路担当动车组列车对数按照动车组1级检修作业技术要求和运行图编制需要确定)。

5.运行图标尺及列车起停车附加时间标准按照牵引计算和运行试验确定。起停车附加时间:原则上300km/h以下地段起车、停车附加均为2min,300km/h以上地段起车、停车附加均为3min。

6.列车停站时间标准:大站2~3min,小站1~2min。

7.不同时到达时间3min;会车间隔时间1min;不同时通过连接双线和单线车站的时间5min。

(五)动车组开行方案编制方法与技巧

1.跨线列车衔接点的确定

根据旅客列车的开行方案,确定跨线列车由既有线上高速线的时间以及跨线列车由高速线下既有线的时间,结合高速列车的发车点,采取顺推和倒推的方式,则可铺画跨线列车运行线。

2.高速列车发车点的设定

首先安排核心列车(如一站直达、省际直达列车等)、为早出晚归旅客服务的列车和夕发朝至等列车的发点。在此基础上,相对均衡地分布各种列车的发点,但列车的发点必须在各自的有效时间带之内,并尽可能考虑上下班时的客流高峰期,列车开行数量充分体现不同时段的波动性和规律性。

3.列车运行线的铺画

无论是高速列车还是跨线列车,铺画的运行线都必须体现事先设定的停站方案。杜绝以减少停站(降低服务频率)来换取较高的旅速。

(1)根据确定的列车开行方案,按照动车组交路接续,依次顺序铺画基本图列车运行线和确认列车运行线;在目前没有生产专用确认列车的条件下,确认列车使用运用动车组担当,可与基本图动车组列车套跑。

(2)铺画运行线完毕后,顺序调整列车开行间隔和交路,优化开行方案,并预留备用线铺画位置。

(3)在保证列车开行方案不受大的影响的前提下,优化列车停站,保证停站相对均衡。

(4)按照客流规律,在客流高峰时段铺画备用线,并系统优化、调整动车组开行方案。

4.备用运行线的铺画

高速铁路应根据运输能力的利用情况,铺画一定的备用运行线供运行调整用和适应节假日高峰客流运输需要,原则上以正常客流为基数,向上波动30%~50%来确定列车开行对数。在执行运行图时,满足正常客流运输需要的对数规定为基本运行图对数,其他列车运行线作为备用线,由调度根据客流情况在日班计划中选择开行。

四、货物列车开行方案

货车开行方案的合理性将在一定程度上影响铁路运输企业在货运市场的占有额和货主对铁路货运服务的满意程度。一般情况下,我们将快运班列、始发直达列车作为货车开行方案的核心列车。

1.快运班列开行方案(“百千”货运产品)

(1)特点:货物品类主要为白货,包括鲜活易腐、日常用品等,要求发到站间全程贯通,直通速度达到“日行千里”,且时效性强,与市场紧密对接。

(2)考虑主要因素:企业生产规律、市场销售规律、主要货物品类、两端运输距离(时间)、装卸作业时间、解编作业时间、取送作业时间、全程运行时间、市政交通限制等。

(3)方案铺画:始发时间选择0:00~6:00;终到时间选择0:00~12:00。

如棠溪—沈阳东X218/5次(棠溪站3:50开,沈阳东站4:00到),大朗—南仓X278/5次(大朗站3:00开,南仓站5:30到)。

2.始发直达货物列车

开行始发直达货物列车的目的是为了减少周转时间,降低运营成本,提高服务质量。

(1)特点:主要以铁水联运为主,货物品类以黑货为主(煤炭、水泥、金属矿石、非金属矿、矿建等),具有批量大、货源稳定、生产(消耗)有规律等特点,对速度要求不高、但对到达均衡性要求较高。

(2)影响因素:主要受装卸设备(货位、装车线等)机车交路、列车牵引定数、列检距离等因素的影响。

(3)方案编制:结合有关厂矿、企业的生产和装车情况,考虑企业的接卸能力以及到达车流与企业生产的无缝衔接。

如埔前电厂设有两台翻车机,一昼夜的卸车能力为4列160辆,在编制下元-埔前循环直达列车方案时,我们更多的考虑埔前站的均衡到达问题。

3.摘挂列车

摘挂列车方案,一是确定上开口或下开口方案,二是根据沿线中间站生活生产规律,安排各中间站停留时间,并保证机车乘务员连续工作时间不超过规定标准。

4.其他货物列车

按编组计划所规定的列车种类和列车类,以能力最大化主前提铺画相应的运行线。