原标题：列 车 运 行 图

第一节 列车運行图的意义

在组织旅客和货物运输的生产过程中,列车运行是一个很复杂的环节,它要利用多

种铁路技术设备,要求各个部门、各工种、各项莋业之间互相协调配合,才能保证行车安

列车运行图是用以表示列车在铁路区间运行及在车站到发或通过时刻的技术文

件,规定各次列车占用區间的程序,列车在每个车站的到达和出发(或通过)时刻,列车

在区间的运行时间,列车在车站的停站时间以及机车交路、列车重量和长度等,是全蕗

列车运行图一方面是铁路运输企业实现列车安全、正点运行和经济有效地组织铁

路运输工作的列车运行生产计划,规定了铁路线路、站场、机车、车辆等设备的运用,以

及与行车各有关部门的工作,并通过列车运行图把整个铁路网的运输生产活动联系成

为一个统一的整体,严格地按照一定的程序有条不紊地进行工作,保证列车按运行图运

行,它是铁路运输生产的一个综合性计划另一方面它又是铁路运输企业向社会提供

运输供应能力的一种有效形式。从这个意义上讲,供社会使用的铁路旅客列车时刻表

及“五定”货运班列运行计划,实际上就是铁路运输服務能力目录因此,列车运行图又

是铁路组织运输生产和产品供应销售的综合计划,是铁路运输生产联结厂矿企业生产

铁路通过能力与列车正點运行及列车运行的流水性密切相关。列车运行生产计划

即列车运行图的实现有赖于铁路区段通过能力的保证,特别是当列车运行过程发生波

动,亦即发生偏离于计划的情况时,只有在有充分通过能力保证的条件下,才能确保运

输生产按计划准时进行,列车才有可能重新恢复正点运行

第二节 列车运行图的图形表示方法

列车运行图是运用坐标原理对列车运行时间、空间关系的图解表示,因而实际上它

1 7 2 第四篇 列车运行图

是對列车运行时空过程的图解。在列车运行图上,对列车运行时空过程的图解可以有

两种不同的形式:其一为以横坐标表示时间,纵坐标表示距离,這时,列车运行图上的水

平线表示分界点的中心线,水平线间的间距表示分界点间的距离,垂直线表示时间;其

二为以横坐标表示距离,纵坐标表示時间,这时,列车运行图上的水平线表示时间,垂直

线表示分界点中心线,垂直线间的间距表示分界点间的距离目前我国铁路列车运行

图采用第┅种图形表示形式。

为适应使用上的不同需要,列车运行图按时间划分方法的不同有如下三种格式:

(1)二分格运行图(图 4 - 1 - 1)它的横轴以2 min为单位用细豎线加以划分,10

分格和小时格用较粗的竖线表示。二分格图主要在编制新运行图时使用

(2)十分格运行图(图 4 - 1 - 2)。它的横轴以10 min为单位用细竖线加以劃分,半

小时格用虚线表示,小时格用较粗的竖线表示十分格图主要供列车调度员在日常调

度指挥工作中编制调度调整计划和绘制实绩运行圖时使用。

以1 h为单位用细竖线加以划分小时格图主要

在编制旅客列车方案图和机车周转图时使用。

在运行图上,以横线表示车站中心线的位置,

它可有下列两种确定方法:

(1)按区间实际里程的比率确定,即按整个区

段内各车站间实际里程的比例来确定横线位置

采用这种方法时,运行圖上的站间距离完全反映

实际情况,能明显地表示出站间距离的大小。但

由于各区间线路平面和纵断面互不一样,列车运行速度有所不同,这样列车在整个区段

的运行线往往是一条斜折线,既不整齐,也不易发现列车区间运行时分上的差错,所以

(2)按区间运行时分的比率确定,即按整个区段內各车站间列车运行时分的比例来

确定横线位置采用这种方法时,可以使列车在整个区段的运行线基本上是一条斜直

2 7 2 铁路运输组织学

线,既整齐美观,也易于发现列车区间运行时分上的差错,所以一般采用这一方法。如

图 4 - 1 - 4 按区 间运行 时分比 率确 定车站 位置 示意图

物列车运行时分共計为170 min,采用这

一方法确定横线位置时,首先确定技术站

A、B 的位置,然后在代表 A 站的横线上

任取一点 A,并以 A 点所对应的时间为

原点,在代表 B 站的横线上姠右截取相

分,将 BF 线段划分为 5 个时间段,连结

A、F 两点,得一斜直线过 5 个时间段端点作垂直线,在 A F 斜直线上可得交点,过各

该交点作水平线,即为代表 a、b、c、d 车站的横线。

运行图上的列车运行线(斜线)与车站中心线(横线)的交点,即为列车到、发或通过

车站的时刻根据列车运行图的格式,到发時刻有不同的表示方法。在二分格图上,以

规定的标记符号表示,不需填写数字(例如“|”表示分钟,“S ”表示30 s);在十分格图

上,填写10 min以下数值;在小时格运行图上,填写60 min以下数值,所有表示时刻的数

字,都填写在列车运行线与横线相交的钝角内列车通过车站的时刻,一般填写在出站

在运行图上,鋪画有许多不同种类列车的运行线。为了便于识别起见,对各种列车

采用不同的表示方法,并对每一列车冠以规定的车次,标在区段的首末两端區间相应列

车运行线的上方上行列车的车次为双数,下行列车的车次为单数。我国铁路规定向

首都的方向为上行方向,反之为下行方向

第彡节 列车运行图的分类

按使用范围以及铁路线路的技术设备(如单线、复线)和列车运行速度、上下行方向

的列车数量、列车的运行方式等条件,列车运行图可分为多种类型。

(1)单线运行图在单线区段,上下行方向列车都在同一正线上运行,因此,两个方

向列车必须在车站上进行交会,如圖 4 - 1 - 5 所示。

(2)双线运行图在双线区段,上下行方向列车在各自的正线上运行,因此,上下行

方向列车的运行互不干扰,可以在区间内或车站上交会,但列车的越行必须在车站上进

(3)单双线运行图。在有部分双线的区段,单线区间和双线区间各按单线运行图和

双线运行图的特点铺画运行线,如图 4 - 1 - 7 所示

3 7 2 第四篇 列车运行图

2. 按照列车运行速度

(1)平行运行图。在同一区间内,

同一方向列车的运行速度相同,且列

车在区间两端站的到、发或通过嘚运

行方式也相同,因而列车运行线相互

(2)非平行运行图在运行图 上

铺有各种不同速度的列车,且列车在

区间两端站的到、发或通过的运行方

式不同,因而列车运行线不相平行,如图 4 - 1 - 8 所示。

3. 按照上下行方向列车数

(1)成对运行图这是上下行方向列车数相等的列车运行图,如图 4 - 1 - 5 和图 4

(2)不成对運行图。这是上下行方向列车数不相等的列车运行图,如图4 - 1 - 9所示

4. 按照同方向列车运行方式

(1)连发运行图。在这种运行图上,同方向列车的运行鉯站间区间为间隔单线区

段采取这种运行图时,在连发的一组列车之间不能铺画对向列车,如图 4 - 1 - 9 所示。

(2)追踪运行图在这种运行图上,同方向列车的运行以闭塞分区为间隔,在装有

自动闭塞的单线或双线区段上采用,如图 4 - 1 - 10 所示。

4 7 2 铁路运输组织学

应该指出,上述分类都是针对列车运行图嘚某一特点而加以区别的实际上,每张

列车运行图都具有多方面的特点,例如某一区段的列车运行图(图 4 - 1 - 10),它既是

双线的、非平行的,又是追踪的。

1. 简述列车运行图的意义及其在铁路运输工作中的作用

2. 简述列车运行图坐标表示方法和车站中心位置的确定方法,以及各种时分格运

3. 简述列车运行图的分类方法。

5 7 2 第四篇 列车运行图

第 二 章 列 车 运 行 图 要 素

列车运行图虽有各种不同的类型,但它总是由一些基本要素所组成的因此,在编

制列车运行图之前,必须首先确定组成列车运行图的各项要素。

列车运行图要素包括:列车区间运行时分;列车在中间站的停站时间;机车茬基本

段和折返段所在站的停留时间标准;列车在技术站、客运站和货运站的技术作业过程及

其主要作业时间标准;车站间隔时间;追踪列车间隔时间

列车区间运行时分是指列车在两相邻车站或线路所之间的运行时间标准,它由机

务部门采用牵引计算和实际试验相结合的方法进行查定。

列车区间运行时分按车站中心线或线路所通过信号机之间的距离计算当到发场

中心线与车站中心线不一致时,按到发场中心线计算(見图 4 - 2 - 1)。

图 4 - 2 - 1 计 算车站 或线 路所间 列车 运行时 分距离 图

由于旅客列车和货物列车的运行速度各不相同,上下行方向的线路平面、纵断面条

件和列車重量也不相同,所以列车区间运行时分应按各种列车和上下行方向分别查定

此外,列车区间运行时分还应根据列车在每一区间两个车站上鈈停车通过和停车两种

情况分别查定。列车不停车通过两个相邻车站所需的区间运行时分称为纯运行时分

列车到站停车的停车附加时分囷停站后出发的起动附加时分,应根据机车类型、列车重

量以及进出站线路平面、纵断面条件查定。

二、列车在中间站的停站时间

列车在中間站的停站时间由下列原因产生:

6 7 2 铁路运输组织学

(1)进行必要的技术作业,如摘挂机车,试风和列车技术检查,机车乘务组和车长换

(2)客货运作业,如旅愙乘降,行李、包裹、邮件的装卸,车辆摘挂,货物的装卸等;

(3)列车在中间站的会车和越行

摘挂机车作业在采用补机地段的起点站和终点站上进荇。列车在中间站的技术检

查和试风,一般在长大下坡道前后的车站上进行当牵引区段较长,机车乘务组和车长

的连续工作时间超过规定标准时,也可能要采用中途换班的方式。

客货运作业停站时间,应根据各种列车的不同需要分别规定对旅客列车规定旅

客乘降、行李包裹和邮件的装卸所需要的停站时间;对摘挂列车规定摘挂车辆、取送车

及不摘车装卸作业所需要的停站时间。

列车进行技术作业和客货运作业的时間标准,由每一车站用分析计算和实际查标

相结合的方法分别确定列车在中间站的各项作业,应尽可能平行进行,在满足实际需

要的条件下,应朂大限度地缩短列车停站时间,以提高列车的旅行速度。

三、机车在基本段和折返段所在站停留时间标准

机车在基本段和折返段所在站停留時间标准,取决于机车的运用方式铁路机车

的基本运用方式可有如下几种:

(1)肩回运转制交路。机车担当与基本段相邻区段的列车牵引任务除需进折返

段整备外,机车每次返回基本段所在站时,也需入段作业,如图 4 - 2 - 2 所示。

(2)半循环运转制交路机车担当与基本段相邻两个区段的列车牵引任务,除需进

折返段整备外,机车第一次返回基本段所在站时不入段,继续牵引列车向前方区段运

行,到第二次返回基本段所在站时,才入段进行整备作业,如图 4 - 2 - 3 所示。

(3)循环运转制交路机车担当与基本段相邻两个区段的列车牵引任务,除需进折

返段整备及因中间技术检查需入基本段外,烸次返回基本段所在站,都在车站上进行整

7 7 2 第四篇 列车运行图

(4)环形运转制交路。机车在一个区段或枢纽内担当两个及以上往返的列车牵引

任務之后,才入段进行整备作业,机车不需要转向,如图 4 - 2 - 5 所示这种交路适用

于担当市郊列车和小运转列车的牵引任务。

机车在基本段和折返段所茬站办理必要作业所需要的最小时间,称为机车在基本

段和折返段所在站的停留时间标准机车在

折返段所在站应办理的作业有:在到发线上

嘚到达作业,包括到达试风、摘机车、准备机

车入段进路等;机车入段走行;机车在段内作

业;机车出段走行;在到发线上的出发作业,

包括挂机车、絀发试风等。综合以上各项作

业所需要的时间,便可得出机车在折返段所

在站的停留时间标准如图 4 - 2 - 6 表示,

10001 次列车机车自到达折返段所在站之時起至牵引 10004 次列车出发时止,在该站

的停留时间(包括在段内的停留时间)为:

上列各项作业时间,可根据分析计算和查标相结合的方法确定。

在基夲段所在站上,不采用循环运转制时,机车也需办理上述各项作业,而且整备

作业要更加细致些,因而整备时间也要更长一些

在编制运行图前,机務部门必须对每一牵引区段的机车分别查定办理各项作业的

时间标准,并规定机车在基本段和折返段所在站的停留时间标准。

四、列车在技術站和客货运站的技术作业时间标准

为了保证车站与区段工作协调,必须编制与车站技术作业过程相配合的列车运行

图因此,在编制列车运荇图时,需具备技术站、客货运站技术作业过程的主要作业时

(1)在到发车场内办理各种列车作业的时间标准;

(2)在驼峰或牵出线上解体和编组列车嘚时间标准;

(3)旅客列车车列在配属段、折返段所在站的停留时间标准;

(4)货物站办理整列或成组装卸作业时间标准。

上述标准,一般可根据《车站荇车工作细则》确定

车站间隔时间是指在车站上办理两列车的到达、出发或通过作业所需要的最小间

隔时间。在查定车站间隔时间时,应遵守有关规章的规定及车站技术作业时间标准,以

8 7 2 铁路运输组织学

保证行车安全和最有效地利用区间通过能力

常用的车站间隔时间包括不哃时到达间隔时间、会车间隔时间、同方向列车连发间

隔时间、同方向列车不同时发到间隔时间和不同时到发间隔时间等几种,其值大小与車

站信号、道岔操纵方法,车站邻接区间的行车闭塞方法,以及车站类型、接近车站线路的

平、纵断面情况,机车类型,列车重量和长度等因素有關。在编制新列车运行图之前,每

个车站都应根据具体条件,查定各种车站间隔时间

一、不同时到达间隔时间(τ 不 )

在单线区段,来自相对方向嘚两列车在车站交会时,从某一方向列车到达车站时

(a)一列 停车 、一 列通 车 (b)两 列都 停车

的 列车 位置与 不同 时到达 间隔 时间图

起,至相对方向列车箌达或通过

该站时止的最小间隔时间,称为

不同时到达间隔时间,如图 4 - 2

- 7 所示。为了提高货物列车的

旅行速度,除上下行列车在同一

车站上都有作業需要停站外,原

则上应使交会的两列车中的一列

通过车站,因此在运行图上较常采用的是一列停车、一列通过的不同时到达间隔时间

为确保行车安全,在进站信号机外制动距离内进站方向为超过《技规》规定的下坡

道,而接车线末端又无隔开设备的车站,

禁止办理相对方向同时接車。凡不能办

理相对方向同时接车的车站,由相对方向

到站停车的两列车也须保持必要的不同

不同时到达间隔时间的大小,根据如

(1)只有当第一列车到达车站,并为

对向列车准备好接车进路以后,才能给对

(2)进站信号开放时,列车头部在进

站信号机外方所处的位置,应等于一个制

动距离及司機确认信号显示时间内所通

此,不同时 到达间隔时间由 两个部分 组

成:第一部分为第一列车到达车站后,车

站办理必要作业所需要的时间 t 作 业 ;第

9 7 2 苐四篇 列车运行图

二部分为对向列车通过进站距离 L 进 所需要的时间 t 进 据此,可有

式中 l 列 ———列车长度, m;

l 确 ——— . 司机确认进站信号显示状態时间内列车运行距离, m;

l 制 ——— . 列车制动距离或由预告信号机至进站信号机的距离, m;

l 进 ——— . 进站信号机至车站中心线的距离 m;

由于车站两端嘚 l 进 和 v 进 不同,因此每一车站必须对上下行列车分别查定其不同

车站办理必要作业所需时间,根据各站信联闭设备条件及其作业内容查定。

二、会车间隔时间(τ 会 )

在单线区段,自列车到达或通过车站时起,至由该站向同一区间发出另一对向列车

时止的最小间隔时间,称为会车间隔时间,洳图 4 - 2 - 9 所示

会车间隔时间由车站值班员监督列车到达或通过后,为向同一区间发出另一列车

所需办理必要作业的作业时间组成,根据各站信联閉设备条件及其作业内容查定。

三、同方向列车连发间隔时间(τ 连 )

在单线或双线区段,从列车到达或通过前方邻接车站时起,至由车站向该区間再发

出另一同方向列车时止的最小间隔时间,称为同方向列车连发间隔时间根据列车在

前后两站停车或通过的不同情况,连发间隔时间可囿下列四种形式:

(2)第一列车在前方站停车,第二列车在后方站通过,见图 4 - 2 - 10(b);

(3)第一列车在前方站通过,第二列车在后方站停车,见图 4 - 2 - 10(c);

按照连发间隔时间组荿因素的不同,可以将上述四种形式的连发间隔时间归纳为

两种类型,第一种类型为图 4 - 2 - 10(a)、(b)两种形式。其共同点是列车均在后方站

0 8 2 铁路运输组织學

通过,其不同点仅在于前者是前方站值班员监督列车通过,后者是监督列车到达这一

类型的连发间隔时间由两部分组成(见图 4 - 2 - 11):

(1)前后两站办理莋业所需的时间 t 作 业 ;

(2)第二列车通过后方站进站距离 L 进 的时间 t 进 。

1 8 2 第四篇 列车运行图

这种类型的连发间隔时间可按如下公式计算:

第二种类型為图 4 - 2 - 10(c)、(d)两种形式其共同点是列车均在后方站停车,

其不同点仅在于前者是前方站值班员监督列车通过,后者是监督列车到达。

通过对连发间隔时间组成因素的分析可以看出,第一种类型连发间隔时间的组成

因素及车站办理作业的内容与不同时到达间隔时间基本相同;第二种类型连發间隔时

间所包括的作业内容则与会车间隔时间基本相同但必须注意,连发间隔时间是发生

在前后两个车站上,而不同时到达和会车间隔时間是发生在同一个车站上。

四、同方向列车不同时到发间隔时间(τ 到 发 )和不同时发到间隔时间(τ 发 到 )

自某方向列车到达车站时起,至由该站發出另一同方向列车时止的最小间隔时间,

称为同方向列车不同时到发间隔时间自列车由车站发出时起,至同方向列车到达车

站时止的最小間隔时间,称为同方向列车不同时发到间隔时间。这两种间隔时间在运

行图上的表现形式如图 4 - 2 - 12 所示

图 4 - 2 - 12 同方 向列车 不同 时到发 和不 同时发 到間 隔时间 图

凡禁止办理同时接发同方向列车的车站,都必须查定同方向列车不同时到发间隔

时间和不同时发到间隔时间。在查定这两种间隔時间时,必须遵守以下两个条件:

(1)办理同方向列车不同时到发时,必须在列车全部到达并停在警冲标内方以后,

另一个同方向列车方可从该站出发;

(2)辦理同方向列车不同时发到时,必须在第一列车全部通过出发进路中的最后出

站道岔以及车站办理有关作业之后,将要进站的另一同方向列车,應位于该站进站信号

机外方 l 制 + l 确 的位置处

根据上述条件,同方向列车不同时到发间隔时间为由车站值班员监督列车到达后,

向同一方向发出叧一列车所需办理必要作业的作业时间组成。而同方向列车不同时发

到间隔时间,则由如下三部分组成(见图 4 - 2 - 13):

(1)出发列车通过出站距离 L 出 的时间 t 絀 ;

(2)车站办理必要作业的时间 t 作 业 ;

(3)到达的同方向列车通过进站距离 L 进 的时间 t 进

2 8 2 铁路运输组织学

所以,同方向列车不同时发到间隔时间计算公式也可以写为:

式中 l 出 ———由车站中心线至出发进路最外方道岔的距离, m;

v 出 ——— . 列车由车站出发时,通过出站距离的平均速度,km/ h。

五、相对方姠列车不同时通过间隔时间(τ 通 )

在一端连接双线区间、另一端连接单线区间的车站(或线路所)上,两个相对方向的

列车不同时通过该站(或线路所)的最小间隔时间,称为相对方向列车不同时通过间隔

时间如图 4 - 2 - 14 所示,相对方向列车不同时通过间隔时间也由 t 作 业 和 t 进 两部分

上述各种车站間隔时间的数值大小,与列车运行速度和列车长度有关。因此,应分

别对旅客列车和货物列车进行查定

3 8 2 第四篇 列车运行图

不同时 通过车 站的 間隔时 间组 成图

第三节 追踪列车间隔时间

一、追踪列车间隔时间的意义

在自动闭塞区段,一个站间区间内同方向可有两列或两列以上列车,以閉塞分区间

隔运行,称为追踪运行。追踪运行列车之间的最小间隔时间,称为追踪列车间隔时间

I,如图 4 - 2 - 15 所示追踪列车间隔时间,决定于同方向列車间隔距离、列车运行速

4 8 2 铁路运输组织学

二、三显示自动闭塞区段追踪列车间隔时间

在使用三显示自动闭塞的区段,追踪列车之间的间隔,通瑺情况下需相隔三个闭塞

分区,如图 4 - 2 - 16 所示。这样,可以保证后行列车经常能看到绿灯显示,从而可以使

在这种情况下,追踪列车间隔时间 I

但是,当列車在长大上坡道上运行时,由于运行速度较低,追踪列车间隔时间也可

以按照前后列车间隔两个闭塞分区的条件(见图 4 - 2 - 17)来确定这时,追踪列车间

式中 t 确 ———司机确认信号转换显示的时间, min。

根据列车在区间内追踪运行的上述条件计算出追踪列车间隔时间后,还应分别按

列车到站停车、从车站出发和两列车不停车通过车站的条件进行验算

按到站停车条件确定追踪列车间隔时间时,应确保后行的追踪列车不因站内未准

备恏接车进路而减低速度。为此,车站准备好进路和开放好进站信号的时刻,应不迟于

第二列车首部接近站外第二通过色灯信号机的时刻(见图 4 - 2 - 18)這时,追踪列车

间隔时间 I 到 应为:

5 8 2 第四篇 列车运行图

式中 t 作 业 ——— 晈 车站准备进路和开放进站信号的时间, min;

进 ——— w 列车通过进站计算距离的岼均速度,k m/ h。

按列车从车站出发条件确定追踪列车间隔时间时,应确保后行列车在出站信号机

显示绿灯的条件下出发,如图 4 - 2 - 19 所示只有在第一列車腾空两个闭塞分区后,

出站信号机才能显示绿灯。

因此,由车站发出追踪列车间隔时间 I 发 应为:

当准许列车凭出站信号机显示黄色灯光发车时,則追踪列车间隔时间 I 发 应为:

式中 t 作 业 ——— 晈 车站开放信号和司机确认信号的时间, min;

出 ——— w 列车通过出站计算距离的平均速度,k m/ h

按前后两列车不停车通过车站条件确定追踪列车间隔时间时,必须在第一列车通

过出站道岔,并为后行列车开放进站信号后,后行列车才能处在与第一列車相隔三个闭

塞分区(包括车站闭塞分区)距离的位置(见图 4 - 2 - 20)。这时,追踪列车不停车通过

车站的间隔时间 I 通 应为:

6 8 2 铁路运输组织学

分 区 ——— 晇 车站闭塞分区长度, m;

通 ———列车通过车站计算距离的平均速度,k m/ h;

l 岔 ———出站信号机至最外方道岔的距离, m;

t 作 业 ——— v 为第二列车开放进站信号嘚时间, min

因为旅客列车和货物列车的运行速度不同,所以在确定货物列车与旅客列车之间

的追踪间隔时间时,应按到站条件计算,见图 4 - 2 - 21(a),而确定旅愙列车与货物列

车的追踪间隔时间时,则应按从车站出发的条件计算,见图 4 - 2 - 21(b)。

对各区间求出普通货物列车之间的上述几种追踪间隔时间之后,取其中最大的数

值作为计算平行运行图通过能力时的追踪间隔时间

三、四显示自动闭塞区间追踪列车间隔时间计算原理

1. 四显示自动闭塞的概念

一般称通过色灯信号机能显示诸如红( H )、黄( U )、绿黄( L U)和绿( L)四种灯光

信号的自动闭塞为四显示自动闭塞。在国外,四显示自动闭塞通常在既有密度大、速度

低、时间集中的市郊列车,又有直快和特快等列车运行的运输繁忙的市郊铁路上或列车

速度高、制动距离长、运输繁忙的高速鐵路上采用

2. 四显示自动闭塞与三显示自动闭塞的区别

四显示自动闭塞的轨道电路根据前行列车位置,发出不同的码序,表示一定的限制

7 8 2 第四篇 列车运行图

速度。当装设有超速防护装置时,列车超速运行,将迫使列车发生紧急制动所以,四

显示信号是具有预告功能的速差式信号。而峩国铁路一直采用的三显示自动闭塞,各

种信号显示没有具体速度要求,对超速没有速度监督作用,是无明显速度级差的信号

两种自动闭塞在運用功能方面的主要区别如表 4 - 2 - 1 所列。

表 4 - 2 - 1 四显示与三显示自动闭塞运用功能比较表

项 目 四 显 示 三 显 示

机 车信号 系统 自动 停车装 置,侧线 运行机 車信 号指示 自 动停车 装置,侧 线运行 无机 车信号 指示

制 动距离 分区 数 2 个 闭塞分 区 1 个闭塞 分区

列 车追踪 间隔 5 个 闭塞分 区 3 个闭塞 分区

列 车运行 方姠 每线 双向运 行 每 线单向 运行

列 车运行 凭证 以机 车信号 为主 以 地面信 号为主

3. 追踪列车间隔时间

如图 4 - 2 - 22 所示,在四显示自动闭塞区间,列车追踪运荇至少应保证有五个闭

塞分区的间隔其中防护区用于保护区间,要求列车停车;提醒区用于提醒司机,列车

将进入减速地段。据此,在四显示自動闭塞条件下,在区间内运行的追踪列车间隔时间

I 追 可按下式计算:

四、移动自动闭塞追踪列车间隔时间计算原理

移动自动闭塞是在确保行车咹全前提下,以使追踪列车间的间隔达到最小为目标,

以车站控制装置和机车控制装置为中心的一个闭塞控制系统在这一系统下,列车准

确定位是关键性技术。三颗卫星只

能使定位精度为100 m,辅之以地面

装置校正可以达到1 m 以内的精确

度区间内运行的每一列车均与前

方站的中心控制裝置周期性地保持

8 8 2 铁路运输组织学

高可靠度的通讯联系;车站中心控制装置接到列车信息后,根据列车牵引特性曲线及区

间相关参数,解算出每┅追踪列车的允许最大运行速度发送给列车,而对于接近进站的

列车,则根据调度命令发出该列车进站及进入股道等信号。

采用移动自动闭塞系统可以有效地压缩追踪列车间隔时间,提高区间通过能力

在移动自动闭塞区间,追踪列车间隔时间如图 4 - 2 - 23 所示。据此,在区间内运行的

追踪列車间隔时间 I 追 可按下式计算:

式中 l 制 ———列车制动距离, m;

l 安 ———系统安全防护距离, m;

t 信 ———列车动态信息传输时间, min

1. 列车运行图由哪些基夲要素组成 ?

2. 列车区间运行时分是怎样确定的 ?

3. 机车在基本段和折返段所在站停留时间的含义及其组成时间因素,两项时间有

4. 何谓车站间隔时间 ? 影响车站间隔时间的主要因素有哪些 ?

5. τ 不 、τ 会 、τ 连 、τ 到 发 、τ 发 到 、τ 通 的含义及查定计算方法,哪些车站应查定这些车站

6. 什么是追蹤列车间隔时间 ? 分几种 ? 各如何确定 ?

7. 如何确定旅客列车和货物列车之间的追踪列车间隔时间 ?

8. 列车为什么需要在中间站停车,其停站时间如何查萣 ?

9 8 2 第四篇 列车运行图

第 三 章 列 车 运 行 图 结 构 分 析

第一节 列车运行图结构单元特征分析

一、运行列车组和列车种类组

在列车运行图上相同或鈈相同运行方向两相邻列车所组成的列车运行图结构单元

称为运行列车组。如图 4 - 3 - 1 所示,列车①和②、②和③以及③和④分别构成了列车

运行圖的运行列车组显然,当区段一日

运行列车组。若将当日最后一列车与次

日第一列车也组成为一运行列车组,则可

构成一循环的运行列车组體系

列车按其所承担运输任务的 不同主

要可分为旅客列车、货物列车和客货混合

列车。旅客列车按其旅行速度的不同,又

可分为特快列车、快速列车和普通旅客列

车等;货物 列车按 其列 车运 行特 征的 不

同,也可分为始发直达列车、技术直达列车、直通货物列车、区段货物列车、摘挂列车和

小运转列车等按一定要求将在该铁路区段内运行的上述“不同种类”列车归并组合而

成的列车组称为列车种类组。

考虑到列車在区段内的运行状况与区间通过能力相关的主要因素是时间因素,在

这里一般可以按列车种类及其列车的区间运行时分或列车的区段旅行時间为特征,将

列车分类归并组合为列车种类组,为进一步简化列车分类,减少列车种类组,例如可规

(1)当“不同种类”列车的平均区间运行时分或岼均区段旅行时间之差小于 10 %

时,可将这类“不同种类”列车合并为同一种类列车

(2)当“某一种类”列车的列车数少于总列车数的 5 % 时,可将这类列车并入列车区

间运行时分或区段旅行时间相近的列车种类组。

3. 可能运行列车组种类数

0 9 2 铁路运输组织学

按运行列车组第一列车和第二列车(戓称前行列车和后行列车)所属列车种类组之

不同,又可以将运行列车组分为若干不同种类的运行列车组

因为任一列车种类组的列车均可作為运行列车组的第一列车,又可以作为运行列

车组的第二列车,所以对于组织单向行车的双线区段来说,可能的运行列车组种类数

式中 n 组 ———列车种类组数。

对于组织双向行车的单线区段来说,任一列车种类组的列车,除具有既可作为运行

列车组的第一列车,又可作为运行列车组的第②列车的组合特征外,它还具有既可作为

运行列车组的上行列车,又可作为运行列车组的下行列车的组合特征因此,单线区段

可能的运行列车組种类数 n 单 应为:

其中,由相同种类列车构成的运行列车组称为相同种类运行列车组,而由不相同种类列

车构成的运行列车组称为不同种类运行列车组。在运行列车组中出现相同种类运行列

车组的概率 W g 可按下式计算:

式中 N g ———相同种类运行列车组数

二、运行列车组的分布特征

运荇列车组一般可以用列车运行图的列车运行间隔时间或列车运行时间来描述它

在运行图上的分布特征。列车运行图上的列车运行间隔时间戓不同列车运行时间或不

同运行方向的列车序列分布通常是无规律的,因而它可以用随机分布来描述,亦即运行

列车组在列车运行图上的分布通常可以用随机分布来描述

对于组织单向行车的双线区段,若同方向列车按列车运行速度不同(亦即列车运行

时间不同)只划分为两个列车种類组,而对于组织双向行车的单线区段,按列车运行方

向不同也只划分为两个列车种类组,并分别用下标 0 和 1 表示,因而两类不同运行速度

列车或不哃运行方向列车的列车数可分别写为 n 0 和 n 1 。相类似地由相同种类列车组

成的运行列车组数可写为 n 00 和 n 11 ,而由不相同种类列车组成的运行列车组数則可写

为 n 10 和 n 01 对于 0 类列车来说它或者是在 0 类列车前运行或者是在 1 类列车之前

运行,两者必居其一,故必有:

又因为全部列车是在一整天内循环运荇的,故序列的最后列车将再次表现为在第

一列车之前运行。在这一循环内也必有

1 9 2 第四篇 列车运行图

这样,在区段上运行列车组总数 N 应为:

若将楿同与不相同种类运行列车组数积之差与不同种类列车数积之比,称为运行

列车组系数 γ,则有:

当在运行图中每天只出现两次列车种类 0 和 1 之间嘚变换时,可称之为最稳定的

列车运行图结构这时系数 γ达到最大值,即

在运行图中最大可能频繁地出现 0 类列车与 1 类列车之间的变换时,可称の为最

强烈变换的运行图结构。这时 n 00 = n 11 = 0,系数 γ达到最小值,即

运行图的运行列车组序列结构实际出现情况处于两极限结构之间,它可按给定的

概率作分析计算在这里若分别用 ω 0 、ω 1 表示在运行图中出现 0 类和 1 类列车的概

因而,出现由 0 类列车组成运行列车组的概率 ω 00 应为:

在总共 N 个运行列车组条件下可能出现由 0 类列车组成的运行列车组数 n 00 为:

2 9 2 铁路运输组织学

这意味着当运行列车组按随机规律出现时,必有 γ= 0。

例如若将某双线區段运行列车,按列

车运行时间划分为快速运行列车 G 和慢

速运行列车 M 两大类,而相应的列车数各

式构成不同列车运行图结构特征其中普

17)计算運行列车组数有:

对于组织双向行车区段,设 n 0 和 n 1 分别为上下行两方向(或称 0 方向和 1 方向)

运行列车数、β为 0 方向列车数所占比重,故有:

的运行列车组數 n 01 ,即

3 9 2 第四篇 列车运行图

因而出现变换列车运行方向运行列车组,亦即出现会车的概率 ω k 应为:

对于随机的运行列车组序列,γ= 0,则

两运行方向列车數相同、且运行列车组为随机序列,即 γ= 0,β= 0. 5 时,显然有:

第二节 列车运行间隔时间的概率分布

同方向两相邻列车由车站出发发车时间之差称为列車运行间隔时间 I f (见图 4 -

3 - 2),观测时间域内所有列车运行间隔时间之和必等于观测时间域的长度 T z ,即

因而平均列车运行间隔时间珋I f 应为:

一般情况下列車运行间隔时间的概率分布可

用爱尔朗分布来描述,即

式中 h——— 旜 理论频数;

α———列车运行间隔时间 I f 与平均列车间隔时间珋I f 之比值;

参数 K 鼡下式计算确定,即

式中 S z 为列车运行间隔时间的标准偏差,计算公式为:

4 9 2 铁路运输组织学

式中 a 为列车运行间隔时间分组的组距,而 x 为按列车运行间隔时间组中值 I″

和临时均值 I′ f 计算的参数,且

当 K = ∞时,相应为一固定列车运行间隔时间的运行图。

在实际工作中通常 K 值在 1 与 5 之间,且具有区段列車运行负荷越大、K 值越大

的特征这说明区段列车运行负荷越大,列车运行越有规律性。

f = 12 min为临时均值的条件下,表中的 x 值按下式计算:

和爱尔朗汾布参数 K,即

5 9 2 第四篇 列车运行图

检验可以证明理论分布和观测分布的偏差是随机的,亦即用爱尔朗分布

来描述列车运行间隔时间的概率分布是鈳以接受的

表 4 - 3 - 3 列车运行间隔时间频数表

第三节 平均最小列车间隔时间

一、列车间隔时间和最小列车间隔时间

列车间隔时间是指从运行列車组第一列车由区间一端站出发或通过之时起,至运

行列车组第二列车由区间同一车站或另一端站出发或通过时止的时间。而最小列车间

隔時间是指运行列车组两列车可以在同一区间内运行,且运行过程相互不受干扰的最

6 9 2 铁路运输组织学

I———最小列车间隔时间, min;

t r ———列车运行圖缓冲时间, min

二、双线自动闭塞区段最小列车间隔时间

在双线区段,最小列车间隔时间是指运行列车组两列车由区间同一车站出发或通

过的朂小必要间隔时间,即列车追踪间隔

最小列车间隔时间 I就每一种类运行

列车组可有不同情况。对于只具有两种列

车种类组的区段,可能的运行列车组种类

四种运行列车组的构成情况如图 4 -

3 - 4 所示,图中各种运行列车组的最小列

车间隔时间,在相应区段具体条件下,可根

据列车运行要求计算確定

三、单线非自动闭塞区段最小列车间隔时间

在单线区段,以运行列车组两列车运行方向为特征,可将运行列车组分为运行方向

相同运行列车组(或称为连发运行列车组)和运行方向不相同运行列车组(或称相向运

行列车组)两类。对于连发运行列车组,最小列车间隔时间虽与双线区段的概念相似,

也是指运行列车组两列车由区间同一车站出发或通过的最小必要间隔时间,但是在包

含的时间因素上却有所不同,因它还与第一列车在区间两端站的运行情况相关根据

运行列车组第一列车在区间两端站运行情况之不同,每一种类连发运行列车组的可能

据此,区分不同凊况的最小列车间隔时间可按如下公式计算:

(1)第一列车前通后通时

式中 t 1 ———第一列车区间运行时分, min。

(2)第一列车前停后通时

7 9 2 第四篇 列车运行圖

式中 τ 加 ———列车加速附加时分, min

(3)第一列车前通后停时

式中 τ 减 ———列车减速附加时分, min。

(4)第一列车前停后停时

假定连发运行列车组苐一列车在运行图中出现四种运行情况的概率是相等的因

而,计算连发运行列车组最小间隔时间的一般式也可以写为:

对于相向运行列车组,朂小列车车间隔时间是指运行列车组第一列车由区间一端

站出发或通过之时起,至运行列车组第二列车由区间另一端站出发或通过时止的时間,

其值与运行列车组第一、第二列车在运行图上铺画的优先级相关。

1. 当两列车的优先级相同时

按照运行列车组第一列车在区间两端站运行凊况之不同,相向列车运行组的可能

据此,区分不同情况的最小列车间隔时间可按如下公式计算:

8 9 2 铁路运输组织学

图 4 - 3 - 6 两列 车优先 级相 同时相 向列 車运行 组的构 成图

假定由相同等级列车组成的相向运行列车组第一列车在运行图中出现四种情况的

概率是相等的因而,计算相向运行列车組最小列车间隔时间的一般式也可以写为:

2. 当两列车优先级不相同,且第一列车优先于第二列车时

这时运行列车组第一列车在区间终端站必取通过的铺画方式,而按其在区间始端

站运行情况之不同,相向运行列车组可有如图 4 - 3 - 7 所示的可能构成情况。

图 4 - 3 - 7 第 一列车 优于第 二列 车时相 向运 行列车 组构 成图

据此,区分不同情况的最小列车间隔时间可按如下公式计算:

与列车等级相同的情况相类似,作为一般式也可以写为:

3. 当两列车优先級不相同,且第二列车优于第一列车时

这时运行列车组第一列车在区间终端站必取停车待会的铺画方式,而按其在区间

始端站运行情况之不同,楿向运行列车组可有如图 4 - 3 - 8 所示的可能构成情况

9 9 2 第四篇 列车运行图

图 4 - 3 - 8 第 二列车 优于第 一列 车时相 向运 行列车 组构 成图

据此,区分不同情况的朂小列车间隔时间可按如下公式计算:

因而,作为一般式也可以写为:

4. 有作业需要停车站相衔接区间

当区间一端站为两方向列车作业需要停车站時,对于相向运行列车组的可能构成

对于小口朝向区间(见图 4 - 3 - 9),最小列车间隔时间可按如下公式计算:

式中 t 作 业 ———列车作业需要停站时间, min。

因洏,作为一般式也可写为:

0 0 3 铁路运输组织学

对于大口朝向区间(见图 4 - 3 - 10),最小列车间隔时间可按如下公式计算:

因而,作为一般式也可写为:

当不能确定大ロ朝向具体区间时,作为近似计算,也可将式(4 - 3 - 52)和(4 - 3 -

55)合并为如下形式:

四、平均最小列车间隔时间

平均最小列车间隔时间是指运行列车组最小列车间隔时间的平均值

设根据列车运行图查定的类别运行列车组数为 n ij ,而相应的最小列车间隔时间为

I ij ,则全部列车占用区间的总时间 B 对于双线自动閉塞区段应为:

式中 i———运行列车组第一列车的列车种类组序号;

j———运行列车组第二列车的列车种类组序号;

m ———列车种类组数。

取值楿应的列车种类组顺序是 A↑、A↓、B↑、?、E↑、E↓

若一日内区间开 行的全部 列车为 N,则平 均最小列 车间隔时 间 珋I 可按下式 计

当所研究区段還没有列车运行图可供利用时,可认为各种运行列车组的出现都是

随机事件。在这种情况下以不同种类列车数和类别运行列车组最小列车间隔时间 I ij

为基础,平均最小列车间隔时间珋I 可按下式计算:

1 0 3 第四篇 列车运行图

式中 n i , n j ———各为运行列车组中第一、第二列车的种类别列车数

相應地其中相同种类运行列车组平均最小列车间隔时间 珋I g 和不同种类运行列车

组平均最小列车间隔时间珋I r 可按如下公式计算:

式中 B g 、B r ———各為相同和不同种类运行列车组占用区间总时间, min;

N g 、N r ———各为相同和不同种类运行列车组的组数。

1. 简述运行列车组和列车种类组的意义及其計算方法

2. 何谓最稳定列车运行图结构、最强烈变换列车运行图结构和运行列车组随机分

布列车运行图结构 ? 试述列车运行图结构分析方法。

3. 简述列车运行间隔时间概率分布的描述方法

4. 何谓平均最小列车间隔时间 ? 如何计算确定不同条件下的平均最小列车间隔

2 0 3 铁路运输组织学

苐 四 章 列 车 晚 点 传 播 理 论

第一节 列车进入晚点及缓冲时间的分布函数

一、列车进入晚点分布函数

列车由任一车站出发,对于其相邻区间而言,鈳称之为该列车进入区间,若列车由

任一站出发晚点,即将产生列车进入区间晚点,亦即当列车由任一车站进入区间的实际

时刻偏离于运行图规萣时刻,简称列车进入晚点,并定义列车实际进入区间时间与运行

图规定的计划发车时间之差为列车进入晚点时间。

众所周知,列车运行图规定叻列车到达、出发或通过车站的时刻,各次列车均应严

格按运行图规定的时刻运行然而实际列车运行是一个十分复杂的运输生产过程,它

需偠利用多种铁路技术设备,同时要求与运输相关各部门、各工种、各项作业之间相互

协调配合。因此,列车实际在车站的到达、出发或通过,通瑺不可能完全按照运行图规

定的时刻进行,而是以运行图规定时刻为基点,在一定范围内波动的认识和掌握这一

波动的波动范围和波动规律,對改进列车运行图的编制,充分利用铁路区间通过能力以

及维护正常的运输生产秩序都有重要的意义。

2. 列车进入晚点的分布函数

设区间每日運行列车数为 N, N 列列车中出现列车进入晚点的列车数为 N t ,其比

率则可称之为晚点率或发生列车进入晚点的概率 g,它可用下式表示:

若每日列车进入晚点时间总值为 t( min),则每一运行列车的平均进入晚点时间珋t

而每一晚点列车所摊到的平均列车进入晚点时间 t m 则应为:

因而, g、珋t、t m 之间存在着如下關系:

3 0 3 第四篇 列车运行图

假定出现列车进入晚点的概率分布服从负指数分布规律,因而出现其值为 t 的列

车进入晚点概率密度 W t 应为:

式中 a、m———概率密度函数的参数

这样,参数 a 可按下式求出,即

3. 列车进入晚点分布函数的 x 2 检验

显然,式(4 - 4 - 10)所反映的是当列车进入晚点的频率是随机事件时的分咘规律,

并假定该分布服从负指数分布规律。对我国铁路区段实际列车晚点资料作统计分析及

检验表明,这一假设是可接受的

二、列车运行圖缓冲时间分布函数

1. 列车运行图缓冲时间

列车最小间隔时间是保证车站能完成必要的接发列车作业和确保列车在区间内安

全运行的时间。茬具体铺画列车运行图时,由于受列车种类不同、列车在运行图上相互

位置的安排和区间通过能力利用率等因素的影响,列车运行图中实际安排的列车发车

间隔时间或到、发间隔时间往往大于最小列车间隔时间定义列车运行图规定的列车

间隔时间与最小列车间隔时间之差为列車运行图缓冲时间,简称缓冲时间。缓冲时间

对于缓解列车晚点对后行列车运行的影响有重要意义

4 0 3 铁路运输组织学

2. 缓冲时间的分布函数

通過对大量列车运行图缓冲时间分析可以发现,小值缓冲时间出现的频率通常都

大于大值缓冲时间出现的频率。因此,一般认为缓冲时间的概率汾布也可以用负指数

分布规律来表示,并假定缓冲时间可以用一个以一定限界值 t r 开始的理论频数总值来

式中 t r ———一定数值的缓冲时间, min;

N———日运行列车数;

h r ———数值为 t r 的缓冲时间的出现频数

设 W r 为出现其值为 t r 的缓冲时间的概率,因而也有

检验表明,缓冲时间的这一假设分布也是鈳以接受的。

第二节 两相邻列车间的晚点传播

运行列车组以其组成列车等级(或优先级)为特征,可分为如下类型:

(1)由相同等级列车组成的第一类運行列车组;

(2)由不相同等级列车组成,且高等级列车为前行列车的第二类运行列车组;

(3)由不相同等级列车组成,且高等级列车为后行列车的第三类運行列车组

二、第一类运行列车组两列车间晚点的传播

如图 4 - 4 - 1 所示,运行列车组第一和第二列车之间存在着一个其值为 I 的最小

列车间隔时间,苴两列车间又有其值为 t r 的缓冲时间。当第一列车进入区间的晚点时

间 t v1 大于第二列车晚点时间 t v2 和缓冲时间之和时,第二列车就将产生其值为 t f2 g 的

茬这里,将这类列车增晚时间定义为列车晚点传播的后效晚点时间,简称列车后效

5 0 3 第四篇 列车运行图

图 4 - 4 - 1 第一 类运行 列车 组两列 车间 晚点传 播说 奣图

所以,在这一条件下的列车后效

晚点时间 t f2 g 可按下式计算:

当第一列车的晚点时间大到致

使比第二列车可能进入区间的时间还要晚时(见图 4 - 4 - 2),在列车等级相同的条件

下,则需变更其列车运行顺序,即第一列车将改为位于第二列车之后运行在这种情况

下,第一列车将产生为确保第二列车與第一列车之间的最小列车间隔时间而造成的增

晚时间,即列车后效晚点时间 t f1 g 。

图 4 - 4 - 2 第一类 运行列 车组 两列车 间晚 点传播 说明 图

所以,这一条件丅的列车后效晚点时间 t f1 g 可按下式计算:

三、第二类运行列车组两列车间晚点的传播

第二类运行列车组在列车等级上第一列车高于第二列车洇此,一般不允许将第

二列车的晚点传播给第一列车。这样,第二类运行列车组的第二列车较之第一类运行

列车组的第二列车将在更大范围内接受晚点传播(见图 4 - 4 - 3)因为

所以,在这一条件下的列车后效晚点时间 t f2 v 可按下式计算:

6 0 3 铁路运输组织学

图 4 - 4 - 3 第二类 运行列 车组 两列车 间晚 点传播 说明 圖

四、第三类运行列车组两列车间晚点的传播

第三类运行列车组在列车等级上第二列车高于第一列车。因而,当 t 1 > ( t r + t 2 )

时,两列车的运行顺序将被改變(见图 4 - 4 - 4)因为

所以,这一条件下的列车后效晚点时间 t f1 v 可按下式计算:

图 4 - 4 - 4 第三类 运行列 车组 两列车 间晚 点传播 说明 图

五、两相邻列车间的平均列車后效晚点时间

1. 第一类运行列车组的平均列车后效晚点

对于第一类运行列车组来说,在第一列车晚点作用下,列车后效晚点既可能发生在

第一列车,也可能发生在第二列车。在分别计算出第一或第二列车后效晚点时间后,再

乘以第一列车出现晚点时间 t 1 的概率,就可以得出平均列车后效晚点时间珋t f2 g 和珋t f1 g

因而,第一类运行列车组的平均后效晚点时间总值珋t fg 应为:

时间的数值也与服从负指数分布的变量第二列车进入晚点时间 t 2 及列车运行图缓冲

时间 t r 相关。这样考虑变量 t 2 和 t r 作用后的平均列车后效晚点时间珋t fg ,经推导整理

7 0 3 第四篇 列车运行图

式中 珋t 1 ———第一列车平均进叺晚点时间, min;

珋I g ———相同种类运行列车组平均最小列车间隔时间, min;

珋t r ———平均列车运行图缓冲时间, min

2. 第二、三类运行列车组的平均列车后效晚点时间

对于第二类运行列车组,作为高等级列车的第一列车晚点,可能引起第二列车产生

列车后效晚点时间;而对于第三类运行列车组,作为低等级的第一列车晚点,则可能引

起第一列车自身产生列车后效晚点时间。在分别计算出第二或第一列车后效晚点时间

后,再乘以第一列车出現晚点时间 t 1 的概率,就可以得出平均的列车后效晚点时间

珋t f2 v 和珋t f1 v 这时,两类运行列车组的平均列车后效晚点时间珋t fv 应为:

在考虑变量 t 2 和 t r 作用后嘚平均列车后效晚点时间珋t fv ,经推导整理计算公式可

式中 珋I v ———不相同种类运行列车组的平均最小列车间隔时间。

第三节 平均列车后效晚點时间

一、第一层次晚点传播的平均列车后效晚点时间

1. 分类运行列车组的综合平均列车后效晚点时间

设某区段的运行列车组总数为 N,其中具囿相同列车等级的第一类运行列车组数

为 N g 这样,在该区段列车运行图 中出现相同列车等级 运行列车组的概率 W g 应

因而,在运行图中出现具有不楿同列车等级运行列车组(包括第二、三类运行列车

在这里称直接因列车晚点传播而发生的列车后效晚点为第一层次晚点传播列车后

效晚点。根据分类运行列车组出现概率及其相应的平均列车后效晚点时间,第一层次

晚点传播的平均列车后效晚点时间珋t f1 应为:

8 0 3 铁路运输组织学

2. 列车晚点向非相邻后行列车直接传播的平均列车后效晚点时间

直接的晚点传播,而与运行图中安排在第三、四或更后的非相邻列车发生直接的晚點传

播关系,并使这些列车产生列车后效晚点(见图 4 - 4 - 5)

图 4 - 4 - 5 第一列 车晚点 向非 相邻列 车直 接传播 说明 图

当第一列车与第二列车发生直接晚点传播關系(即 n = 1)时,如前已述,可有:

当第一列车与第三列车或第四列车发生直接晚点传播关系(即 n = 2 或 n = 3)时,

9 0 3 第四篇 列车运行图

作为一般式,当第一列车与第( n + 1)列车矗接发生晚点传播关系时,则有:

3. 第一层次晚点传播的平均列车后效晚点时间

因为每一列车都可作为第二列车承受晚点时间 t

f1 ,又可能作为第三、㈣、?、n 和

fn ,所以第一层次晚点传播的平均列车后效晚

上式为一等比级数,在 n→∞时,对级数求和可得:

F1 代人上式,并经整理可得:

例如,某双线区段某┅区间调查期间开行 431 列列车,其中 139 列发生列车进入晚

根据该 区 间列 车 运 行 图 资 料 分析 计 算 有: t

将上述计算数据代入式(4 - 4 - 36),即可得该区间第一层次晚點传播的平均列车

0 1 3 铁路运输组织学

二、高层次列车晚点传播和平均列车后效晚点时间

1. 高层次列车后效晚点

对列车晚点传播现象的进一步分析可以发现,除列车进入区间晚点可以引发后行

列车的第一层次列车后效晚点之外,如图 4 - 4 - 6 所示,具有后效晚点的列车 2,其晚

点时间还可以进一步向後行列车 3 传播,引发列车 3 的列车后效晚点;列车 3 的晚点时

间又可以向列车 4 传播,并引发列车 4 的列车后效晚点。在这里,将列车后效晚点引发

的列车後效晚点称为高层次列车后效晚点,在数值上,高层次列车后效晚点等于列车后

效晚点总值与第一层次列车后效晚点数值之差

2. 列车运行排队模型的平均排队时间

按照排队论的原理,实际上也可以将列车后效晚点时间称之为列车排队时间。在

运行列车组密集排列期间,即使是小的列車进入晚点,也可能引起较长时间的列车运行

排队现象,并导致发生高层次的列车后效晚点

以存在列车进入晚点和列车后效晚点为特征的列車运行系统,可以认为是一个

M/ G/ 1 类型的排队系统。这样,第一层次列车后效晚点时间也可以称之为第一层次

列车排队时间 t w 1 根据排队论原理, M/ G/ 1 类型排队系统的变异系数为 υ时,其排

队时间的期望值 E( W )可用下式表示:

式中 μ为系统服务率,ρ为系统占用率,对于列车运行排队系统可分别定义为

1 1 3 第㈣篇 列车运行图

据此, M/ G/ 1 类型列车运行排队系统的平均排队时间 t W G 应为:

当服务时间为常数时,变异系数 υ= 0。因而,排队模型 M/ D/ 1 的平均排队时间

作为系统垺务时间的最小列车间隔时间 I,实际上其离散程度是很小的,亦即可假

定变异系数接近于 0 或明显地小于 1因而,实际列车运行排队系统的平均排隊时间

与排队模型 M/ D/ 1 的平均排队时间之差很小,可近似地用排队时间 t W 表示列车运行

排队系统的平均排队时间。

3.列车运行排队系统的第一层次平均排队时间

在运行列车组密集排列期间,由于列车密集排列,对于不同等级列车在列车运行调

度工作中,实际上只能按相同列车等级处理,故可取 W g = 1,並可用平均最小列车间隔

时间珋I 代替相同等级列车的平均最小列车间隔时间珋I g 这样,平均第一层次列车后效

F1 g 的计算公式也可简化为:

= g/ m 代入上式,并经整理可得:

当列车晚点概率趋近于 1,而晚点列车平均晚点时间 t m 趋近于无穷大,即 g→1、

m→0 时,可以用第一层次平均列车后效晚点时间 t

F 1 表示列车運行排队系统的第一层

4. 列车运行排队系统的高层次平均排队时间

如前已述,高层次列车后效晚点时间可用列车后效晚点时间总值与第一层次列车

2 1 3 铁路运输组织学

后效晚点时间之差表示,亦即列车运行排队系统的高层次平均排队时间 t w k 可用平均

排队时间 t w 与第一层次平均排队时间 t w 1 之差表示。因而有:

实际上,当列车晚点概率并不趋近于 1,晚点列车平均晚点时间也并不趋近于无穷

大时,列车运行排队系统高层次与第一层次平均排隊时间的上述关系同样适用因而,

5. 平均列车后效晚点时间和列车后效时间总值

平均列车后效晚点时间t

F ,由第一层次与高层次平均列车后效晚點时间两部分组

将相关因素代入上式,并经整理可得:

列车后效晚点时间总值 t F 是指一日内在该区间运行全部列车后效晚点时间之和,

故其值等于┅日内在该区间运行列车数 N 与平均列车后效晚点时间之乘积,即

将上例的计算数据代入式(4 - 4 - 50),该区间平均列车后效晚点时间应为:

3 1 3 第四篇 列车运行圖

因而,列车后效晚点时间理论总值应为:

三、平均必要列车运行图缓冲时间

必要列车运行图缓冲时间是指在允许产生一定数值列车后效晚点時间的条件下,

列车运行图应具有的平均缓冲时间。列车后效晚点时间作为评价列车运行工作的一项

质量指标,与列车运行的准时性和列车运荇秩序密切相关,在日常工作中应对它有一定

的数量要求在给定列车后效晚点时间总值标准的条件下,可根据式(4 - 4 - 51)就每

一具体区间计算确定必偠的平均列车运行图缓冲时间。

1. 简述列车进入晚点和列车运行图缓冲时间分布函数

2. 何为列车后效晚点时间 ? 试述在两相邻列车间发生晚点傳播时,不同类型运行

列车组列车后效晚点时间即平均列车后效晚点时间的计算方法。

3. 何为第一层次和高层次晚点传播 ? 试述第一层次和高层佽晚点传播平均列车

后效晚点时间的计算方法

4. 什么是平均必要列车运行图缓冲时间 ? 其计算原理是什么 ?

5. 对两列车后效晚点进行分析。

4 1 3 铁路運输组织学

第 五 章 区 段 管 内 工 作 组 织

对在区段内中间站上须办理货物作业的车辆所进行的工作,称为区段管内工作,它

包括:货物装车或卸车作業;向中间站送车,以及由中间站取出装车完了重车或卸后空

车;中间站的调车工作

向中间站送车和由中间站取车的货物列车,主要有摘挂列车、区段小运转列车和调

度机车等。其中摘挂列车是最普遍和最主要的形式

第一节 区段管内工作量

区段管内工作量一般是指从事区段管内笁作的各种货物列车的行车量,它取决于

区段管内的零散车流量,即区段管内车流量。

区段管内车流量由区段管内各中间站的重车流量、为保證中间站装车所需要的空

车来源和卸后空车的去向所决定根据计划的管内重车流量和空车流向,并参照实际

车流规律,可编制区段重空车流斜表(见表 4 - 5 - 1)。根据列车牵引重量和各区间的

车流量,即可确定摘挂列车的行车量

— — — — — —

— — — — — —

注:分 子———重车;分 母———空車 。

5 1 3 第四篇 列车运行图

列车重量标准一般是按整个区段规定的实际上,在一个区段内,各个区间的线路

平面和纵断面各不相同,因此各个区间嘚牵引重量可以不同,同时,由于摘挂列车在各

中间站办理车辆摘挂作业,致使实际的列车重量在沿途也有变化。为了充分利用机车

牵引力,在查萣该区段应开行的摘挂列车数时,一般应以各区间牵引重量和各区间由摘

挂列车挂运的车流量为依据,用下式分别对每一区间进行计算:

式中 n 摘 掛 ——— 曻 该区间一日内应开行的摘挂列车数;

摘 挂 ———该区间一日内由摘挂列车挂运的重车数和空车数;

q 总 重 ———货车平均总重,t;

q 自 重 ———货车平均自重,t;

Q 区 间 ———该区间牵引重量,t

对每个区间分别上下行方向求出 n 摘 挂 的数值后,取其中最大值作为该区段应开行

的摘挂列车對数。如表 4 - 5 - 2 所示,按照计算应开行两对摘挂列车,但分析各区间的

车流资料表明,下行方向需要开行两列摘挂列车的只是 A— a 和 a— b 两个区间,而上

行方向需要开行两列摘挂列车的也只是 b— a 和 a— A 两个区间为了减少摘挂列车

开行次数,又能及时输送区段管内车流,也可以考虑在 A— b 间开行一对區段小运转列

车,而在整个区段则开行一对摘挂列车。对上下行车流量显著不等的区段,上下行方向

开行的摘挂列车数也可以不同,如开行一对半两对半等

表 4 - 5 - 2 A— B 区段各区间通过总吨数和列车牵引重量标准量

第二节 区段管内货物列车的铺画方案

在确定服务于区段管内工作的各种货粅列车在列车运行图上的铺画方案时,必须

6 1 3 铁路运输组织学

保证摘挂车流在技术站和中间站上的停留时间为最小,保证机车乘务组和车长的连續

工作时间不超过规定标准。

在铺画时,摘挂列车在各中间站的停留时间,应满足货物装卸和调车作业的需要

对于不是经常有货物装卸和整車货物发送或到达的中间站,在方案中可不规定停站时

间,或将此种车站的停站时间集中于某一个车站,在日常执行中由列车调度员机动调

摘挂車流在中间站的停留时间主要决定于摘挂列车运行线的相互关系。在区段内

只开行一对摘挂列车时,由某方向摘挂列车送到中间站的车流,作業后可能由次日同一

车次的摘挂列车挂走,也可能由相对方向的摘挂列车挂走在这里,把由同方向列车挂

走的车流称为顺向车流,由相对方向列车挂走的车流称为逆向车流。顺向车流在中间

站上的停留时间与摘挂列车在运行图上的铺画方案无关,而逆向车流在中间站上的停

留时间則与摘挂列车在运行图上的铺画方案有很大关系

当上下行方向摘挂列车在区段列车运行图上按无交叉方式铺画,且下行方向列车

在前,上行方向列车在后时,可称之为上开口摘挂列车铺画方案;反之,则可称之为下开

口摘挂列车铺画方案。对于上开口方案,下行摘挂列车送到各中间站嘚逆向车流,作业

后均能由上行摘挂列车挂走,是下行摘挂列车与上行摘挂列车在运行图上具有最小间

隔时间的方案(见图 4 - 5 - 1),车辆在 i中间站的停留時间为:

车辆在各中间站的总停留时间为:

7 1 3 第四篇 列车运行图

从下行摘挂列车出发到上行摘挂列车到达之间的间隔时间;

t″ 货 ,i ———随下行摘挂列车到达站的逆向车流的货物作业时间标准(不包括摘挂列车停站时间标 准内可能利用的时间);

上 , i 为由上行摘挂列车挂来然后由下行摘挂列车掛走的车流)

随着上下行摘挂列车运行线铺画方案的变化(如图 4 - 5 - 1 虚线所示),逆向车流

在中间站的停留时间也发生变化。在所有可能的铺画方案Φ,车辆在各中间站总停留

时间最小的方案,才是摘挂列车的最优铺画方案

为了寻求最优铺画方案(仅从中间站车辆停留时间最少这一目标函數出发),可先

根据上下行逆向车流的大小,确定上开口或下开口方案(见图 4 - 5 - 2),然后再采用逐

步移动运行线的方法,比较车辆小时的得失,找出最有利的方案。

当区段内某方向有两列摘挂列车时,第一列摘挂列车送往各中间站的顺向车流,作

业后就可以由同方向的第二列摘挂列车挂出,因而可以使该方向顺向车流在中间站的

停留时间大为缩短为了保证顺向车流能在当日由第二列摘挂列车挂出,同方向摘挂

列车的间隔,应不少于作业時间最长那个中间站的一次或双重货物作业时间和调车作

为了缩短摘挂车流在技术站上的停留时间,应保证有最良好的车流接续。摘挂列

车茬技术站的出发时刻,必须与挂有摘挂车流的列车的到达时刻相配合;摘挂列车到达

技术站的时刻,必须与挂走摘挂车流的列车的出发时刻相配匼,图 4 - 5 - 4 表示到达

B— C 区段的大部分摘挂车流由邻接区段的区段列车挂到技术站 B,则 41001 次摘挂

列车从技术站 B 出发的时刻,应规定在 30001 次区段列车到达技术站 B 之后再加上一

定的间隔时间 T T 值应等于区段列车的到达、解体作业时间和摘挂列车的编组、出

8 1 3 铁路运输组织学

列 车的 铺画方 式示 意图

列車 运行 时刻配 合示 意图

由于摘挂列车需要在中间站停车作业,在区段内的旅行时间较长,所以在制定摘挂

列车铺画方案时,应特别注意机车乘务組和车长的连续工作时间不超过规定标准。当

摘挂列车机车乘务组和车长的连续工作时间超过规

定标准时,则应采取适当措施缩短摘挂列车茬区段内

的旅行时间常用的措施可有:

(1)当同方向每天开行两列摘挂列车时,可以组

织分段作业。如图 4 - 5 - 5 所示,第一列摘挂列车仅

在前半段的中间站上作业,而安排第二列摘挂列车仅

在后半段的中间站上作业

(2)在日常调度工作中,组织中间站按日历装车,

借以减少摘挂列车停站次数。在编圖时摘挂列车的停车作业时间可集中给点,灵活运

图 4 - 5 - 6 区段小运转列车与摘挂列车配合作业的示意图

(3)在有区段小运转列车或调度机

车的区段,尽量使摘挂列车在区段小运

转列车或调度机车运行的地段内无作业

通过中间站,以提高摘挂列车的旅行速

在编制列车运行图时,应参照区段

管内貨物列车铺画方案,安排摘挂列车

和其他为区段管内工作服务的各种列车的运行线,必要时可酌量移动或调整这些列车

运行线,以免影响其他货粅列车的运行,使区间通过能力得到更好的利用

1.何谓区段管内工作 ? 它包括哪些作业 ?

2.如何确定区段管内工作量 ?

3.确定区段管内货物列车的铺画方案应满足什么要求 ? 对于不同的行车量,在铺

画方案上应如何考虑 ?

9 1 3 第四篇 列车运行图

第 六 章 机 车 运 用 工 作 组 织

第一节 机车交路和机车运转制

機车交路或称机车牵引区段,是指机车担当运输任务的固定周转区段,即机车从机

务段所在站到折返段所在站之间往返运行的线路区段。机车茭路是组织机车运用工

作,确定机务段的设施和配置、机车类型分配、机车运用指标的重要依据

机车交路按用途,可分为担当旅客

列车牵引任务的客运机车交路和担当

货物列车牵引任务的货运机车交路;按

乘务组工作时间,可分为一般机车交路

和长交路。对于长交路,在机车乘务组

采用换乘的乘务制度条件下,机车交路

按方向又可分为直线形交路〔或称双向

机车在交路上进行列车作业的组

织方式称为机车运转 制,它主要鈳 有

循环运转制、半循环运转制、肩回式运

转制和 环形运转 制之分因而,机 车

交路按机车运转制分,又 可分为循 环

运转制交路、半循环运转淛交路、肩回式运转制交路和环形运转制交路。

确定机车交路,实际上也就是确定机务段及其折返段的位置,其主要依据为:

(1)运输的需要,即区段嘚行车量和列车密度;

(2)提高机车运用效率方面的考虑;

(3)乘务员工作时间和机车周转的安排;

(4)机车的技术性能

由于蒸汽机车运行速度较低,以及受機车煤、水储量的限制,其交路一般较短。内

燃机车和电力机车因整备作业简便,运行速度高,续行距离长,机车交路可大大延长,甚

至可达数千公裏加拿大蒙特利尔至温哥华的机车交路长达4 691 k m,我国铁路长沙

—广州的客运机车交路也已达726 k m。延长机车交路可以减少机务段数量,提高机车

0 2 3 铁蕗运输组织学

运用效率,从而可节省建设投资、降低运营管理费用,有明显的经济效益

确定机车交路长度是一个涉及诸多因素的技术经济问題。在实际工作中,可按机

车乘务员一次连续工作时间标准计算:

式中 L 1 ———一般机车交路的机车交路长度,k m;

L 2 ———“长交路”的机车交路长度,k m;

旅 ———牵引区段机车平均旅行速度,k m/ h;

t 标 准 ———机车乘务员一次连续工作时间标准,h;

∑t 准 备 ——— + 机车乘务组在机务段和折返段及其所在站笁作时间,即由本段接班至列

车出发,以及由列车到达至交班完了,再加上乘务组在折返段由列车到

达交班完了至牵引列车出发时止的工作时间,h;

∑t′ 准 备 ——— + 机车乘务组在机务段和折返段及其所在站工作时间,即由本段接班至列

车出发,以及在折返段由列车到达至开始休息的工作时間,h

在长交路区段,当机车乘务组采用中途换乘的乘务制度时,确保机车进入配属段进

行机车预检及各种计划修理的机车交路最大长度 L max ,则可按洳下公式计算:

式中 T 机 检 ——— 暆 机车两次预检作业之间的工作时间标准,h;

S 机 ———机车日车公里;

v 直 ———列车运行平均直达速度,km/ h。

一、机车塖务员值乘制度

机车乘务员的值乘制度有包乘制和轮乘制两种

包乘制是指由固定的几个乘务机班组成机车乘务组,轮流值乘一台(双机重联時为

一组)机车的乘务制度。在这一值乘制度下,机车组包管包用固定一台机车,即除值乘

外,还负责机车的日常检查和保养以及中间技术检查,并參加机车的修理作业包乘制

有利于加强乘务员对机车运用和保养的责任心,便于乘务员熟悉机车的性能特征,掌握

机车的状态。但包乘制使機车运用受到限制,机车生产时间不能充分利用,机车交路也

1 2 3 第四篇 列车运行图

不能很长,从而降低了机车运用效率和乘务员的劳动生产率

轮塖制是指没有固定的机车乘务组,机车由若干乘务机班轮流使用,各乘务机班可以

在任一台机车上值乘的乘务制度,在这一值乘制度下,机车的日瑺检查、保养和维修工作

由专职人员负责。因此,必须建立严格的制度,明确规定乘务员和检修人员的职责,由于

采用轮乘制时,可以保证乘务组囿更好的劳动和休息条件,消除机车在折返段因等待乘务

组休息而产生的停留时间,从而显著提高机车的运用效率和乘务员的劳动生产率,机车茭

路可得以延长若将轮乘制和长交路加以结合,则可取得更佳的技术经济效果。

轮乘制早在蒸汽牵引年代就已被许多发达国家所采用从 1975 姩开始,我国铁路

对内燃机车和电力机车开始轮乘制的试验,并逐步实施轮乘制。根据多年来实践,轮乘

制能否坚持推广,充分发挥其经济效益,关鍵是必须做好机车在段地勤检修工作,确保

机车质量良好地出乘,保证在乘务区段内安全行驶

根据机车交路长度和机车乘务员一次连续工作時间标准的规定,机车乘务员担当

机车作业可采用折返段换班、中途换班、立即折返和按时出乘等几种乘务员换班方式。

对于出乘往返所需笁作时间超过机车乘务员一次连续工作时间标准的机车交路,

预先安排一班乘务员驻在折返段,当第一班乘务员牵引列车到折返段休息时,驻班塖务

员即上机车牵引列车返回机务段的乘务员换班方式称为折返段换班采用折返段换班

方式可有效地延长机车交路长度,但乘务员经常需茬外段驻班,不利于乘务员休息。

对于采用内燃或电力牵引的长交路铁路,在机务段和折返段之间设置的乘务员换

班地点(通常为技术站),为每台}