高速铁路“夕发朝至”跨线列车运输组织研究
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摘要
为了提高铁路运输的竞争能力,加快铁路的发展步伐和减轻既有路网的压力,我国正在大力发展高速铁路。根据《中长期铁路网规划(2008年调整)》,到2020年前我国将建成客运专线1.6万公里以上,规划建设新线约4.1万公里,形成以客运专线为骨干,以新建高速铁路和既有提速线路为辅的快速客运网。
随着快速客运服务网络的发展,大量列车跨线运行,部分长途跨线列车在夜间将按照夕发朝至的方式运行,使夕发朝至列车的开行范围得到进一步延伸,因此研究夕发朝至跨线列车的运输组织问题具有重要的意义。本文根据既有研究成果,结合实验室的相关高速铁路研究课题,首先分析了跨线客流的输送方式和夕发朝至跨线列车合理的开行范围,并以京沪高铁为例研究了夕发朝至跨线列车与综合维修天窗的协调,最后在此基础上建立了夕发朝至跨线列车衔接站的选择模型。具体内容如下：
(1)通过分析我国高速铁路的客流特点,研究了我国跨线客流基本的输送方式。
(2)分析了我国高速铁路开行夕发朝至跨线列车的必要性,重点对其开行距离范围和运行时间范围进行了研究,并建立了相应的计算方法。
(3)讨论了不同天窗开设方式对夕发朝至跨线列车的影响,以京沪高铁为例研究了夕发朝至跨线列车与综合维修天窗的协调,着重分析了天窗的开设对夕发朝至跨线列车通过能力的影响。
(4)建立了夕发朝至跨线列车衔接站的选择模型,并根据模型的特点,提出了使用遗传算法对其求解,最后以自构造的路网进行了实际的求解。
In order to develop the railway, enhance the competitive compentence of the railway and relieve the existing railway network, our country is devoleping the dedicated passenger railway. According to the long-term rail network planning (2008), China will be built by 2020 passenger dedicated line (PDL) 16,000 km above, the new line around 41,000 kilometers, form for the backbone to PDL, construction of railway and fast speed of auxiliary circuit as fast passenger nets.
with the development of fast passenger nets, some long distance cross-line trains run in "sunset-departure and sunrise-arrival mode", which extend the area of sunset-departure and sunrise-arrival trains. So study of the transport organization of sunset-departure and sunrise-arrival trains running crossing PDLs and existing railways have a reasonable opening line, The paper bases on the existing research results, consults domestic and international relevant materials extensively, combines the relevant subject about dedicated passenger railway of the laboratory, first analyses the transport mode of cross-line passenger and the operation range of sunset-departure and sunrise-arrival trains running crossing PDLs and existing railways. Taking the Beijing-Shanghai PDL as an example, the coordination between comprehensive skylight maintenance and sunset-departure and sunrise-arrival trains is analyzed. on this basis to study Optimization model of Organization of sunset-departure and sunrise-arrival trains running crossing PDLs and existing railways. Details are as follows:
(1) By analyzing China's passenger flow characteristics, generalized the basic transport mode of cross-line passenger.
(2) This paper analyses the necessity of sunset-departure and sunrise-arrival trains running crossing PDLs and existing railways, focusing on analysis of the operation range and running time scope of such trains, and establish the corresponding method of calculation and analysis.
(3) The paper analyse the influence on sunset-departure and sunrise-arrival trains running crossing PDLs and existing railways under different skylight mode of PDL, Taking the Beijing-Shanghai PDL as an example, the coordination between comprehensive skylight maintenance and sunset-departure and sunrise-arrival trains is analyzed, focusing on analysis of the influence on he railway passway capacity's utilize under different skyligh.
(4) Study optimization model of organization of sunset-departure and sunrise-arrival trains running crossing PDLs and existing railways. According to the characteristic of the model, it proposes solving with the genetic algorithm in the heuristic algotithm. Last, it studies the case that is constructed by oneself.
随着快速客运服务网络的发展,大量列车跨线运行,部分长途跨线列车在夜间将按照夕发朝至的方式运行,使夕发朝至列车的开行范围得到进一步延伸,因此研究夕发朝至跨线列车的运输组织问题具有重要的意义。本文根据既有研究成果,结合实验室的相关高速铁路研究课题,首先分析了跨线客流的输送方式和夕发朝至跨线列车合理的开行范围,并以京沪高铁为例研究了夕发朝至跨线列车与综合维修天窗的协调,最后在此基础上建立了夕发朝至跨线列车衔接站的选择模型。具体内容如下：
(1)通过分析我国高速铁路的客流特点,研究了我国跨线客流基本的输送方式。
(2)分析了我国高速铁路开行夕发朝至跨线列车的必要性,重点对其开行距离范围和运行时间范围进行了研究,并建立了相应的计算方法。
(3)讨论了不同天窗开设方式对夕发朝至跨线列车的影响,以京沪高铁为例研究了夕发朝至跨线列车与综合维修天窗的协调,着重分析了天窗的开设对夕发朝至跨线列车通过能力的影响。
(4)建立了夕发朝至跨线列车衔接站的选择模型,并根据模型的特点,提出了使用遗传算法对其求解,最后以自构造的路网进行了实际的求解。
In order to develop the railway, enhance the competitive compentence of the railway and relieve the existing railway network, our country is devoleping the dedicated passenger railway. According to the long-term rail network planning (2008), China will be built by 2020 passenger dedicated line (PDL) 16,000 km above, the new line around 41,000 kilometers, form for the backbone to PDL, construction of railway and fast speed of auxiliary circuit as fast passenger nets.
with the development of fast passenger nets, some long distance cross-line trains run in "sunset-departure and sunrise-arrival mode", which extend the area of sunset-departure and sunrise-arrival trains. So study of the transport organization of sunset-departure and sunrise-arrival trains running crossing PDLs and existing railways have a reasonable opening line, The paper bases on the existing research results, consults domestic and international relevant materials extensively, combines the relevant subject about dedicated passenger railway of the laboratory, first analyses the transport mode of cross-line passenger and the operation range of sunset-departure and sunrise-arrival trains running crossing PDLs and existing railways. Taking the Beijing-Shanghai PDL as an example, the coordination between comprehensive skylight maintenance and sunset-departure and sunrise-arrival trains is analyzed. on this basis to study Optimization model of Organization of sunset-departure and sunrise-arrival trains running crossing PDLs and existing railways. Details are as follows:
(1) By analyzing China's passenger flow characteristics, generalized the basic transport mode of cross-line passenger.
(2) This paper analyses the necessity of sunset-departure and sunrise-arrival trains running crossing PDLs and existing railways, focusing on analysis of the operation range and running time scope of such trains, and establish the corresponding method of calculation and analysis.
(3) The paper analyse the influence on sunset-departure and sunrise-arrival trains running crossing PDLs and existing railways under different skylight mode of PDL, Taking the Beijing-Shanghai PDL as an example, the coordination between comprehensive skylight maintenance and sunset-departure and sunrise-arrival trains is analyzed, focusing on analysis of the influence on he railway passway capacity's utilize under different skyligh.
(4) Study optimization model of organization of sunset-departure and sunrise-arrival trains running crossing PDLs and existing railways. According to the characteristic of the model, it proposes solving with the genetic algorithm in the heuristic algotithm. Last, it studies the case that is constructed by oneself.
引文
[1]田长海等.客运专线运输组织[R].北京：铁道科学研究院,2005
[2]彭其渊等著.客运专线运输组织方法研究[M].北京科学出版社,2007：23-36
[3]殷勇,闫海峰,周勇.垂直天窗对线路通过能力的影响[J].西南交通大学学报,2007
[4]陈慧.客运专线跨线运输衔接相关问题研究[D].北京交通大学硕士论文.2007：6-10
[5]彭其渊等.武广客运专线运输组织研究(初稿)[R].成都：西南交通大学交通运输学院,2005
[6]史峰,邓连波,黎新华等.客运专线相关旅客列车开行方案研究[J].铁道学报,2004(04)
[7]彭其渊.武广客运专线运输组织研究[R].西南交通大学交通运输学院,2005
[8]钱仲侯.高速铁路概论(第三版)[M].中国铁道出版社,2006
[9]何邦模.我国高速铁路的运输组织问题[J].中国铁路,1993
[10]胡思继.“全高速快速换乘”是京沪高速客运专线运输组织模式的最佳选择[J].铁道学报,1996,18(增)
[11]彭其渊,阎海峰,魏德勇.武广客运专线运输组织模式研究[J].西南交通大学学报,2004,39(6)
[12]户佐安,严余松,邱忠权.我国铁路客运专线运输组织模式决策[J].统计与决策,2008.8：1-2
[13]汤奇志.京沪高速铁路跨线客流合理组织的研究[D].西南交通大学工程硕士论文.2001
[14]张冀翼.铁路客运专线天窗设置方案研究[J].中国铁路,2006,10：24-27
[15]李超.浅谈客运专线如何开行“夕发朝至”列车[A].中国铁道学会,铁路客运专线建设技术交流会论文集[C],武汉,2005：673-678
[16]徐贺寿等.京沪高速铁路综合维修天窗运用方案的研究[R].北京：铁道科学研究院,2005
[17]陈慧.客运专线跨线运输衔接相关问题研究[D].北京交通大学硕士论文.2007：6-10
[18]彭其渊,罗建.客运专线开行夕发朝至旅客列车的研究[J].西南交通大学学报,2006,41(5)：626-629
[19]赵映莲等.京沪高速铁路客车开行方案的研究[R].北京：铁道科学研究院,2005
[20]张冀翼.铁路客运专线天窗设置方案研究[J].中国铁路,2006(10)
[21]孙全欣.铁路客运专线运输组织理论与方法研究[D].北京交通大学博士论文.2006
[22]何宇强.客运专线运输组织理论中若干问题的研究[D].北京交通大学博士论文.2006
[23]董守清.客运专线综合维修天窗设置方式分析[J].中国铁路,2006,9：14-19
[24]沈鹏,杨浩.高速动车组下线运行合理范围的经济分析[J].可持续发展的中国交通,2005：1-2
[25]夏阳.客运专线运输组织相关问题研究[D].西南交通大学硕士论文.2005：13-14
[26]倪少权,左大杰,王慈光.高速铁路越行站分布对通过能力的影响[J].中铁道科学.2005,26(3)
[27]邓强.高速铁路跨线客流输送方式的探讨[J].铁道运输与经济,2007,6
[28]宾松.客运专线跨线列车开行方案的经济效益评价方法研究[J].铁道勘测与设计,2006(4)
[29]刘福华,严余松.相邻客运专线维修天窗对列车开行的影响分析[J].铁道运输与经济,2005,8
[30]朱健梅,闫海峰.武广客运专线天窗合理开设方式研究[J].北方交通大学学报,2004,2
[31]王进勇,闫海峰,许绍兴.V型天窗对线路通过能力的影响[J].西南交通大学学报,2003,3
[32]赵丽珍,赵映莲等.高速铁路综合维修天窗开设形式与行车组织协调问题的研究[J].中国铁道科学,2002,23(2)
[33]刘华.200km/h客货混跑铁路行车组织相关问题研究[D].西南交通大学硕士论文.2005
[34]陈勇.京沪高速铁路天窗开设系统研究[D].北方交通大学硕士学位论文.2001
[35]徐绍兴.繁忙干线大型养路机械作业方式的研究[R].成都：西南交通大学,2002
[36]何华武.无碴轨道技术[M].北京：中国铁道出版社,2005
[37]季学胜.高速铁路天窗开设方法研究[D].西南交通大学硕士学位论文.2001
[38]京沪高速铁路设计暂行规定.中国铁道出版社,2005
[39]董守清.客运专线综合维修天窗设置方式分析[J].中国铁路,2006,(9)：14-19
[40]杨浩.模型与算法.北京,北京交通大学,2002
[41]胡思继,赵东.京沪高速铁路客流区段通过能力问题的研究[J].北方交通大学学报,1998,22
[42]Ingo A. Hanson. Optimisation of railway use by stochastic modeling. ICTTS,2004
[43]《运筹学》教材编写组.运筹学[M].北京,清华大学出版社,2000
[44]王华,季令.我国铁路客运合理径路选择研究.上海铁道大学学报,1999,4
[45]Hwang, Hee-Soo. Control strategy for optimal compromise between trip time and energy consumption in a high-speed railway. IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics -Part A Systems and Humans,1998
[46]张彦.铁路客票中转换乘多径路选择问题的研究[J].铁道运输与经济,1997,8
[47]江南,李夏苗等.论铁路车流径路的数学问题[J].中国铁道科学,2004,25(5)
[48]Lam W H K, Zhou Jing, Zhao Han Cheng. A capacity restraint transit assignment with elastic line frequency. Transportation Research B,2000,36(10)
[49]Claessens, M. T., van Dijk, N. M., Zwaneveld, P. J. (1998)Cost optimal allocation of rai passenger lines. European Journal of Operational Research 110(1998)
[50]时颖,朱家荷.高速铁路区间通过能力的计算分析[J].中国铁路.1995,9
[51]倪少权,左大杰,王慈光.高速铁路越行站分布对通过能力的影响[J].中铁道科学.2005,26(3)
[52]赵丽珍.高速铁路区间通过能力计算与分析[J].中国铁道科学.2001,6
[53]刘晓庆.客运专线通过能力研究[D].西南交通大学硕士论文.2006
[54]张红亮,杨浩.客运专线通过能力研究[J].铁路运输与经济.2006,28(5)
[55]文东.客运专线客运站通过能力研究[D].西南交通大学硕士论文.2006
[56]韩晓平.高速铁路通过能力的计算[J].铁道运营技术.2002,8(3)
[57]孟翀.铁路客运专线通过能力计算方法的研究[D].北京交通大学硕士论文.2006
[58]刘华.200km/h客货混跑铁路行车组织相关问题研究[D].西南交通大学硕士论文.2005
[59]刘万明.我国高速铁路客运专线主要技术经济问题研究[D].西南交通大学博士论文.2002
[2]彭其渊等著.客运专线运输组织方法研究[M].北京科学出版社,2007：23-36
[3]殷勇,闫海峰,周勇.垂直天窗对线路通过能力的影响[J].西南交通大学学报,2007
[4]陈慧.客运专线跨线运输衔接相关问题研究[D].北京交通大学硕士论文.2007：6-10
[5]彭其渊等.武广客运专线运输组织研究(初稿)[R].成都：西南交通大学交通运输学院,2005
[6]史峰,邓连波,黎新华等.客运专线相关旅客列车开行方案研究[J].铁道学报,2004(04)
[7]彭其渊.武广客运专线运输组织研究[R].西南交通大学交通运输学院,2005
[8]钱仲侯.高速铁路概论(第三版)[M].中国铁道出版社,2006
[9]何邦模.我国高速铁路的运输组织问题[J].中国铁路,1993
[10]胡思继.“全高速快速换乘”是京沪高速客运专线运输组织模式的最佳选择[J].铁道学报,1996,18(增)
[11]彭其渊,阎海峰,魏德勇.武广客运专线运输组织模式研究[J].西南交通大学学报,2004,39(6)
[12]户佐安,严余松,邱忠权.我国铁路客运专线运输组织模式决策[J].统计与决策,2008.8：1-2
[13]汤奇志.京沪高速铁路跨线客流合理组织的研究[D].西南交通大学工程硕士论文.2001
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[16]徐贺寿等.京沪高速铁路综合维修天窗运用方案的研究[R].北京：铁道科学研究院,2005
[17]陈慧.客运专线跨线运输衔接相关问题研究[D].北京交通大学硕士论文.2007：6-10
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[21]孙全欣.铁路客运专线运输组织理论与方法研究[D].北京交通大学博士论文.2006
[22]何宇强.客运专线运输组织理论中若干问题的研究[D].北京交通大学博士论文.2006
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[25]夏阳.客运专线运输组织相关问题研究[D].西南交通大学硕士论文.2005：13-14
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[27]邓强.高速铁路跨线客流输送方式的探讨[J].铁道运输与经济,2007,6
[28]宾松.客运专线跨线列车开行方案的经济效益评价方法研究[J].铁道勘测与设计,2006(4)
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[30]朱健梅,闫海峰.武广客运专线天窗合理开设方式研究[J].北方交通大学学报,2004,2
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[32]赵丽珍,赵映莲等.高速铁路综合维修天窗开设形式与行车组织协调问题的研究[J].中国铁道科学,2002,23(2)
[33]刘华.200km/h客货混跑铁路行车组织相关问题研究[D].西南交通大学硕士论文.2005
[34]陈勇.京沪高速铁路天窗开设系统研究[D].北方交通大学硕士学位论文.2001
[35]徐绍兴.繁忙干线大型养路机械作业方式的研究[R].成都：西南交通大学,2002
[36]何华武.无碴轨道技术[M].北京：中国铁道出版社,2005
[37]季学胜.高速铁路天窗开设方法研究[D].西南交通大学硕士学位论文.2001
[38]京沪高速铁路设计暂行规定.中国铁道出版社,2005
[39]董守清.客运专线综合维修天窗设置方式分析[J].中国铁路,2006,(9)：14-19
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[44]王华,季令.我国铁路客运合理径路选择研究.上海铁道大学学报,1999,4
[45]Hwang, Hee-Soo. Control strategy for optimal compromise between trip time and energy consumption in a high-speed railway. IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics -Part A Systems and Humans,1998
[46]张彦.铁路客票中转换乘多径路选择问题的研究[J].铁道运输与经济,1997,8
[47]江南,李夏苗等.论铁路车流径路的数学问题[J].中国铁道科学,2004,25(5)
[48]Lam W H K, Zhou Jing, Zhao Han Cheng. A capacity restraint transit assignment with elastic line frequency. Transportation Research B,2000,36(10)
[49]Claessens, M. T., van Dijk, N. M., Zwaneveld, P. J. (1998)Cost optimal allocation of rai passenger lines. European Journal of Operational Research 110(1998)
[50]时颖,朱家荷.高速铁路区间通过能力的计算分析[J].中国铁路.1995,9
[51]倪少权,左大杰,王慈光.高速铁路越行站分布对通过能力的影响[J].中铁道科学.2005,26(3)
[52]赵丽珍.高速铁路区间通过能力计算与分析[J].中国铁道科学.2001,6
[53]刘晓庆.客运专线通过能力研究[D].西南交通大学硕士论文.2006
[54]张红亮,杨浩.客运专线通过能力研究[J].铁路运输与经济.2006,28(5)
[55]文东.客运专线客运站通过能力研究[D].西南交通大学硕士论文.2006
[56]韩晓平.高速铁路通过能力的计算[J].铁道运营技术.2002,8(3)
[57]孟翀.铁路客运专线通过能力计算方法的研究[D].北京交通大学硕士论文.2006
[58]刘华.200km/h客货混跑铁路行车组织相关问题研究[D].西南交通大学硕士论文.2005
[59]刘万明.我国高速铁路客运专线主要技术经济问题研究[D].西南交通大学博士论文.2002