高速铁路列车运行图评价理论与方法研究
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摘要
高速铁路的迅速发展是铁路现代化的重要目标之一,高速铁路具有速度快、能耗低、安全性能高等优势是长距离城市交通运输的首选,高速铁路的规划建设将大大缓解我国长期以来运输能力紧张的问题,并且促使铁路运输的主要矛盾从过去运能不足与运量不断增长之间的矛盾转化为铁路运输服务水平较低与乘客对运输服务质量要求逐渐提高之间的矛盾。高速铁路列车运行图作为高速铁路的产品输出,对其编制质量的评价也有新的要求。
文章首先探讨了高速铁路列车运行图与既有线铁路列车运行图在结构上的不同,对高速铁路列车运行图评价的需求进行分析,并从这个角度对新背景新条件下运行图评价的相关问题进行探索。从铁路运输生产效率、旅客服务质量和运行图动态性能评价这个三个方面建立完整的运行图评价指标体系。根据构建的评价指标体系,给出各评价指标的计算方法,计算评价指标数值,然后通过灰色评价方法进行评价,得到运行图编制质量评价结果。具体做法如下：
(1)高速铁路列车运行图评价的需求分析。分析高速铁路列车运行图与既有线铁路列车运行图的共性与自身特性,从编制方法、运行图的铺画结构以及列车运行图均衡性等几个角度出发深化两者之间的差异,并以此为基础讨论高速铁路列车运行图评价的需求特性,提出构建高速铁路列车运行图的必要性。
2)构建高速铁路列车运行图评价指标体系。结合高速铁路列车运行图特性,本文指出对高速铁路列车运行图编制质量的评价,不仅是从铁路运输部门生产效率的角度进行评价,运行图对旅客的服务水平以及列车运行图动态性能的评价也是评价的重点内容。文章从旅客列车速度的、运输能力的利用、加强和发展以及运行图结构均衡性等角度对运行图生产效率进行评价：从旅客出行时间消耗、旅客出发与到达时间设置合理性、旅客平均候车时间、运行图服务频率与可达性、列车开行数量对旅客出行的适应性及旅客出行成本等方面建立旅客服务质量评价指标体系；最后通过动态性能指标对运行图的动态性能进行评价,利用列车晚点时间、列车晚点数量、列车运行图非图定停站次数,晚点恢复率和缓冲时间利用率等指标对运行图实际运行效果进行评价。
(3)运行图动态性能评价系统。文章通过C#语言实现对列车运行图实际运行仿真平台的建立,根据大干扰产生概率低,小干扰产生的概率高的原则,对现实干扰情况进行模拟,依照给定的运行调整规则对运行冲突进行调整,模拟列车实际运行情况,统计并计算列车运行图的动态性能评价指标,对列车运行图的动态性能进行分析与评价。
本文围绕高速铁路列车运行图质量评价这一课题,针对运行图评价的概念、指标函数、评价技术等一系列问题进行深入的研究与探讨,最终建立完成的运行图评价指标系统,对运行图编制质量进行评价,将评价结果反馈至编制阶段,指导运行图编制,完善高速铁路运行图编制理论。
The rapid development of high-speed rail is one of the important goals of the modernization of railways; high speed, low power consumption and higher safety performance are advantages of the high-speed rail, which makes it, become the first choice of long-distance urban transport. Planning and construction of high-speed railway will greatly ease China's long-standing problem of the shortage of transport capacity. Conversing the principal contradiction between the rail transport capacity shortage and traffic growing contradiction to lower level of rail transport services and a gradual increase requirements of passenger transport service quality. High-speed train diagram as an output product of the high-speed railway has some new requirements in its evaluation.
The article first discusses the different between high-speed train diagram and the existing train diagram on view of structures, and from this perspective the article explores issues related to evaluation problems under the new conditions of a new background. Evaluation of the production efficiency of rail transport, the quality of passenger service and actual operating results evaluation are the three main evaluation systems. Then evaluate the quality of the train schedule through the gray evaluation method according to the new evaluation system. Specifically as the following:
(1) Comparing similarities and differences of high-speed train diagram and existing train diagram from three aspects such as the structure of train graph, passenger demand of transport and compilation method of the graph, then analysis the necessity of establishing high-speed railway train diagram evaluation system.
(2) To build high-speed railway train diagram evaluation indexes. This article pointed out that the issue related to train operation diagram quality evaluation cannot be only confined to the speed of passenger trains, the use of transport capacity and the structure balance of the graph; it should also focus on improving the quality of passenger service, establishing the passenger service quality evaluation indexes, such as consumption of passenger travel time, reasonable passenger departure and arrival time, average passenger waiting time, service frequency and accessibility of train graph, the adaptability of the number of trains to passengers and the cost of passenger travel. This article in addition to the evaluation of the static performance of the train schedule, evaluates the schedule's dynamic performance through the following indexes:train late time, the number of late trains, extra stops, rate of recovered delay time and buffer time utilization.
(3) High-speed railway train diagram evaluation system. Probability and statistics with the mathematical model are given to describe the static index, computer-aided are used to calculate index value:this article get the dynamic performance of the train graph through the simulation platform. Using information entropy method to determine the weight of each index, the use of gray evaluation method are use to evaluate the quality of the train graph. This article takes section of north of Chongqing-Chengdu as an instance to verify the validity and usefulness of the evaluation indicators and methods.
This article focuses on high-speed train diagram quality evaluation, and in depth study and discussion of concept, indicator function, and evaluation techniques of the train diagram, and ultimately establishes the evaluation system to conduct the quality evaluation, the evaluation results feedback to working diagram phase in order to supervise the drawing up and perfect the preparation theory of train diagram.
文章首先探讨了高速铁路列车运行图与既有线铁路列车运行图在结构上的不同,对高速铁路列车运行图评价的需求进行分析,并从这个角度对新背景新条件下运行图评价的相关问题进行探索。从铁路运输生产效率、旅客服务质量和运行图动态性能评价这个三个方面建立完整的运行图评价指标体系。根据构建的评价指标体系,给出各评价指标的计算方法,计算评价指标数值,然后通过灰色评价方法进行评价,得到运行图编制质量评价结果。具体做法如下：
(1)高速铁路列车运行图评价的需求分析。分析高速铁路列车运行图与既有线铁路列车运行图的共性与自身特性,从编制方法、运行图的铺画结构以及列车运行图均衡性等几个角度出发深化两者之间的差异,并以此为基础讨论高速铁路列车运行图评价的需求特性,提出构建高速铁路列车运行图的必要性。
2)构建高速铁路列车运行图评价指标体系。结合高速铁路列车运行图特性,本文指出对高速铁路列车运行图编制质量的评价,不仅是从铁路运输部门生产效率的角度进行评价,运行图对旅客的服务水平以及列车运行图动态性能的评价也是评价的重点内容。文章从旅客列车速度的、运输能力的利用、加强和发展以及运行图结构均衡性等角度对运行图生产效率进行评价：从旅客出行时间消耗、旅客出发与到达时间设置合理性、旅客平均候车时间、运行图服务频率与可达性、列车开行数量对旅客出行的适应性及旅客出行成本等方面建立旅客服务质量评价指标体系；最后通过动态性能指标对运行图的动态性能进行评价,利用列车晚点时间、列车晚点数量、列车运行图非图定停站次数,晚点恢复率和缓冲时间利用率等指标对运行图实际运行效果进行评价。
(3)运行图动态性能评价系统。文章通过C#语言实现对列车运行图实际运行仿真平台的建立,根据大干扰产生概率低,小干扰产生的概率高的原则,对现实干扰情况进行模拟,依照给定的运行调整规则对运行冲突进行调整,模拟列车实际运行情况,统计并计算列车运行图的动态性能评价指标,对列车运行图的动态性能进行分析与评价。
本文围绕高速铁路列车运行图质量评价这一课题,针对运行图评价的概念、指标函数、评价技术等一系列问题进行深入的研究与探讨,最终建立完成的运行图评价指标系统,对运行图编制质量进行评价,将评价结果反馈至编制阶段,指导运行图编制,完善高速铁路运行图编制理论。
The rapid development of high-speed rail is one of the important goals of the modernization of railways; high speed, low power consumption and higher safety performance are advantages of the high-speed rail, which makes it, become the first choice of long-distance urban transport. Planning and construction of high-speed railway will greatly ease China's long-standing problem of the shortage of transport capacity. Conversing the principal contradiction between the rail transport capacity shortage and traffic growing contradiction to lower level of rail transport services and a gradual increase requirements of passenger transport service quality. High-speed train diagram as an output product of the high-speed railway has some new requirements in its evaluation.
The article first discusses the different between high-speed train diagram and the existing train diagram on view of structures, and from this perspective the article explores issues related to evaluation problems under the new conditions of a new background. Evaluation of the production efficiency of rail transport, the quality of passenger service and actual operating results evaluation are the three main evaluation systems. Then evaluate the quality of the train schedule through the gray evaluation method according to the new evaluation system. Specifically as the following:
(1) Comparing similarities and differences of high-speed train diagram and existing train diagram from three aspects such as the structure of train graph, passenger demand of transport and compilation method of the graph, then analysis the necessity of establishing high-speed railway train diagram evaluation system.
(2) To build high-speed railway train diagram evaluation indexes. This article pointed out that the issue related to train operation diagram quality evaluation cannot be only confined to the speed of passenger trains, the use of transport capacity and the structure balance of the graph; it should also focus on improving the quality of passenger service, establishing the passenger service quality evaluation indexes, such as consumption of passenger travel time, reasonable passenger departure and arrival time, average passenger waiting time, service frequency and accessibility of train graph, the adaptability of the number of trains to passengers and the cost of passenger travel. This article in addition to the evaluation of the static performance of the train schedule, evaluates the schedule's dynamic performance through the following indexes:train late time, the number of late trains, extra stops, rate of recovered delay time and buffer time utilization.
(3) High-speed railway train diagram evaluation system. Probability and statistics with the mathematical model are given to describe the static index, computer-aided are used to calculate index value:this article get the dynamic performance of the train graph through the simulation platform. Using information entropy method to determine the weight of each index, the use of gray evaluation method are use to evaluate the quality of the train graph. This article takes section of north of Chongqing-Chengdu as an instance to verify the validity and usefulness of the evaluation indicators and methods.
This article focuses on high-speed train diagram quality evaluation, and in depth study and discussion of concept, indicator function, and evaluation techniques of the train diagram, and ultimately establishes the evaluation system to conduct the quality evaluation, the evaluation results feedback to working diagram phase in order to supervise the drawing up and perfect the preparation theory of train diagram.
引文
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