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朔黄重载铁路列车运行调整的模型与方法研究

1引言

1.1研究背景

随着社会的进步，科学技术不断发展，铁路的科学技术发展也日新月异，

特别是在重载运输领域，一些重载技术的突破和发展，使得重载运输近年

来得到了迅猛的发展，铁路运输能力得到了较大的提高，与此同时，运输

成本随之降低，经济效益也随之增加。另外，由于重载货运专线列车种类

比较简单，基本上不存在客运列车，中间站摘挂作业很少，越行、交会也

较少发生，十分有利于釆用先进的软硬件技术以实现列车运行自动化。目

前国内外的重载货运专线，都普遍安装了分散自律式调度集中系统、列车

运行自动控制系统、先进的通信系统等。如我国的朔黄线已采用了分散自

律式CTC，GSM-R无线通信系统等一些先进的技术设备，调度指挥水平在

国内属于非常靠前的水平。

在这些先进系统的应用下，列车一般都是按照计划运行图运行，但是由于

重载铁路通过流量大，列车重量大，行驶密度较高，对铁路设备的损毁也

较一般铁路严重，因此施工维修、机车故障、线路故障等情况难免发生。

当发生这些情况时，不可避免地会导致列车偏离计划运行图，甚至某些情

况下还会导致行车中断。由于重载列车运行速度较慢，对时效性的要求并

不高，故往往不受大家的重视，但是在运输任务紧迫的状况下，如果不釆

取有效的调整措施，势必会影响整个线路的作业计划，导致全线的行车秩

序混乱，严重影响重载铁路的运输效率，因此，’如何有效地处理这些突

发状况并消除造成的影响就显得十分重要。通过以上分析，可以看出，重

载铁路的列车运行调整对铁路的运输组织具有十分重要的意义。

1.2国内外研究综述

众所周知，列车运行调整一直以来都是铁路行车组织领域的重点工作。在

列车运行调整过程中，涉及的影响因素较多，模型的建立较为困难，尤其

是近年来，随着路网规模的扩大，列车数量円益增多，求解的效率和优化

程度越来越受影响。因此，国内外许多专家、学者对列车运行调整问题花

费了大量的精力，进行了各种各样的研究，获得了十分丰硕的研究成果。

从目前的研究文献来说，列车运行调整的研究内容主要在研究对象、研究

目标、研究方法等方面有所区别。

（1）研究对象

通过研究历年文献，可以看出，列车运行调整的对象主要是普通铁路、高

速铁路和城市轨道交通。

早期的研究主要集中于普通铁路，包括单线铁路和双线铁路。普通铁路的

运输组织一般是采用客货混行的模式，由于旅客列车的等级比货物列车的

等级高，所以在进行列车运行调整时，通常的做法是先调整旅客列车，然

后在此基础上调整货物列车，即以货物列车的运行效率为代价来率先恢复

旅客列车运行。由于单线铁路要求在同一闭塞区间内，某一时间段内只能

有一列车参与运行，并且列车的交会、越行必须在车站进行，因此单线铁

路的列车运行调整相对就比较复杂。现在随着双线铁路的迅速建设，研究

的重点倾向于双线铁路。

20世纪中期，科学技术发展迅猛，而人们对于效率的重视，使得高速铁

路迅速发展起来。高速铁路不同于己有的普通铁路，它在闭塞类型、动车

组运用、和调整措施等方面都有自身的特点，所以相继有许多学者都幵始

以高速铁路的运行调整问题为作为研究的对象】。

近年来，城市交通的拥堵问题愈演愈烈，而城市轨道交通作为缓解交通拥

堵的一种重要方式而得到了长足的发展。随着各地轨道交通的建设运营，

众多学者开始关注城市轨道交通的列车运行调整问题。由于城市轨道交通

不同于其他铁路，其列车等级相同，速度相等，行车密集，追踪间隔时间

短，上下行都是单线运行，列车间不存在会让、越行，一旦发生列车延

误，会对列车运行产生很大的影响，所以众所学者进行了大量的城市轨道

交通列车运行调整的研究。

2列车运行调整问题系统分析

列车运行调整是指铁路列车在行车过程中，难免会遇到各种各样的影响因

素，导致列车不能按图行车，因此就需要采取调整措施，尽快使列车恢复

正常行车。所以本章就对影响列车运行的因素和采取的调整策略进行详细

系统的分析。

2.1列车运行调整场景分析

研究列车运行调整问题，首先要明白在什么样的情况下才需要进行列车运

行调整，即找出影响列车运行的因素，然后才能在此基础上，釆取相应的

措施进行调整。所以，研究列车运行调整问题的首要工作就是分析影响列

车运行的因素。

2.1.1列车运行调整影响因素分析

根据国内外众多的研究文献，一般情况下，会把影响列车运行的因素分为

以下三类：设备因素、人为因素和外部环境因素。

（1）设备因素

由于铁路设备长年累月地暴露于自然条件下，因此铁路设备受恶劣的自然

因素影响严重；除此之外，还有设备自身的使用寿命或可