列车开行间隔对区间通过能力影响的研究

白 磊，胡 帅，孟令云 ，杨 维

（北京交通大学 交通运输学院，北京 100044）

国内外专家学者在区间通过能力计算方法方面做了大量研究，主要计算方法有：扣除系数法[1~3]、平均最小间隔法[4]、计算机模拟法[5]、人工计算方法[6]，目前被广泛采用的是扣除系数法。

随着铁路既有线大提速，列车间的运行速度差异越来越大，对区间通过能力产生了重要影响。目前的研究多集中在区间通过能力计算方法上，对于列车间运行速度差异和列车开行间隔对区间通过能力影响的研究还不多见。

本文以“鹰潭—向塘”区段为例，研究列车开行间隔对区段通过能力的影响规律，从而为合理确定列车开行间隔提供参考依据。

1 研究思路

由于“鹰潭—向塘”区段内旅客列车数和货物列车数基本持平，无法采用扣除系数法计算区间通过能力，因此本文采用基于列车运行图铺画优化模型的区间通过能力计算方法。

该方法的主要思路是首先建立列车运行图优化铺画模型，针对给定的列车数量进行列车运行图的铺画，如果能够完成铺画“任务”，即整数规划模型有可行解，则增加列车数量，继续铺画，直至无法完成铺画“任务”为止，此时得到的最大列车数量，即为区间通过能力。该方法的思路如图1。

图1 基于列车运行图铺画优化模型的区间通过能力计算方法

2 实验方案

2.1 实验方案原则

（1）分别从“上行”和“下行”出发考察列车开行间隔对区间通过能力的影响。

（2）设在非动车组旅客列车框架已定前提下，两相邻列车的开行间隔对货物列车最大列车数量的影响为两相邻列车的开行间隔对该区段区间通过能力的影响。

2.1.1 方案1

（1）考虑上下行列车集中开行时，能够开行货物列车的最大数量。上行集中开行时间段为7:18~7:52，下行集中开行时间段为12:50~13:35。上行开行8列列车，下行开行8列列车，均以“追踪模式”运行，追踪间隔8 min。

（2）考虑上下行列车均匀开行时，能够开行货物列车的最大数量。均匀开行即在铺画周期内，扣除天窗时间以后，将要开行的列车平均铺撒在运行图上，如果列车与既有的旅客列车发生冲突，则调整列车开行间隔，即不必严格遵守平均铺画，可以左右移动。

2.1.2 方案2

在列车既有开行结构的条件下，考虑到以间隔模式运行的相邻两列车是以追踪模式运行的相邻两列车开行间隔的改变对区间通过能力影响的规律的一部分，故选取的移动对象是以追踪模式运行的两列车。其中上行以追踪模式开行的列车有两列，下行有4列，其余以间隔模式运行。

移动的开行间隔从5 min开始，以5 min为一个单位逐步增加开行间隔，直至两相邻列车开行间隔时间为50 min为止。

在增加两相邻列车开行间隔过程中，如果该列车与其它旅客列车发生冲突，则调整列车开行间隔，即不必严格遵守5 min的间隔时间，可以左右移动，实验中统一向右移动。

3 实验结果

3.1 方案1

研究结果如图2、图3，列车集中开行时，区间通过能力最大；列车均匀开行时，区间通过能力最小；既有的列车开行结构处于集中开行结构和均匀开行结构之间，相应的区间通过能力也处于二者之间。集中开行结构下区间通过能力较均匀开行结构，上下行区间通过能力相差分别为13列和14列，提高了9%和10%。集中开行结构相对于既有开行结构，相差6列和4列，提高了4%和3%。由此可知，列车的开行间隔对区间通过能力产生一定影响。

图2 不同列车开行结构下鹰潭-向塘区段区间通过能力计算结果（上行）

图3 不同列车开行结构下鹰潭-向塘区段区间通过能力计算结果（下行）

3.2 方案2

变换既有开行结构，即改变追踪开行列车的开行间隔，考察区间通过能力的变化情况。从图4可以看出，既有运行图中，追踪开行列车的间隔时分是5 min，随着开行间隔时分的增大，当增大到10 min时，区间通过能力整体上呈现出下降趋势，但当开行间隔时分增大到一定程度后，由于考察的列车与其它列车又构成了追踪运行，因此区间通过能力又开始呈现出上升趋势。

4 结束语

通过对于不同实验方案的研究可知，列车开行间隔对区间通过能力产生重要影响，因此可以从该角度出发提出改善区间通过能力利用的措施。从目前“鹰潭－向塘”区段列车开行情况来看，只有少数列车属于追踪开行模式，因此建议在旅客市场需求允许的条件下，协调相关区段，适当加大组织列车追踪开行的力度，以提高区间通过能力。结合具体的开行情况，将既有列车运行图中原追踪运行列车开行间隔时分由5 min改为10 min，可一定程度上提高区间通过能力。

图4 不同列车开行间隔下鹰潭-向塘区段区间通过能力计算结果

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