行 车 组 织 设 计 讲 座一、行车组织设计特点行车组织设计可以理解为铁路运输生产过程的设计，它是决定铁路的技 术标准、设备规模的重要依据。具有以下特点：是一门软科学与站前、站后专业联系紧密是项目设计的先行官需要熟悉现场运输生产过程专业涉及面广二、常规铁路行车组织设计的主要内容（一）车流组织设计车流组织设计是行车组织设计的核心。它涉及货物装卸、空车调整、车 辆取送、货物列车解编、直通中转和列车运行等整个货车周转技术作业过程的 运输组织工作。运营现场的车流组织工作，是运用固定的既有设备，针对运输需要的变 化，及时调整运输方案，完成运输任务。而车流组织设计是根据预测的客货运量，结合客观条件，从需求的角度 对设计铁路运营设备和技术标准提出要求。1、线路车流组织设计（1）设计行车量客运：经调专业提供旅客列车起讫点、径路客车列流图；货运：经调专业提供货运量（货流密度、货物交流表）计算车流、列 流（货物列车对数）；车流计算：公式：（重车流） B*k波*104/（365*q静 ）(车/日)N=B/m（对/日）或N*k波*104/（365*Q*静）+N摘*欠（2）车流组织设计车流组织设计规定重空车流如何从产生地有计划有组织地编成列车送往目 的地。合理的车流组织设计，要根据具体情况把较大的车流尽可能在装车地组织 直达列车，将其余分散车流有组织地送往技术站编组各种专门化的列车编组计 划。装车地始发直达列车（卸车地空车直达）技术直达列车：在技术站编组，通过一个及以上编组站不进行改编作业 。直通列车：在技术站编组，通过一个及以上区段站不进行改编作业。区段列车：在技术站编组，到达而不通过另一技术站，但在区段内不进 行摘、挂作业。重点摘挂列车：在技术站编组，在区段内少数大的中间站进行摘、挂作 业。 摘挂列车：在技术站编组，在区段内中间站进行摘、挂作业。小运转列车：技术站与相邻车站间或在枢纽内各站间为零星车流开行。组合列车：直达或直通列车的特例，通常由两个挂有机车的同一去向或 到站的列车前后联挂并为一个列车。单元列车：始发直达列车的特例。主要标志“重载、机车固定和专用车 组作为一个整体循环运转、整列直接出入装卸车地。目前各铁路局均编制编组计划，包括局与局之间的和局管内的编组计划。 设计时主要根据车流流向、车流大小及技术站的设备情况，参考现行编组计划 进行车流组织。总的原则：减少车辆中转次数，缩短车辆在途停留时间车 辆改编小时最小。理论上要分析计算，目前设计主要在分析车流构成的基础上，按照一般规 律组织列车开行。顺序上始发直达技术直达直通列车区段列车。上述工作完成后，车流组织部分基本完成货运列流图、技术站作业车数 （有调、无调作业车）。输出：列流图线路、站场、机车、车辆、动车、通信、信号、给水、环 评等专业。输入：运量资料2、枢纽车流组织设计 （1）枢纽定义有三个或更多铁路方向汇合，由正线、联络线等线路联结一定数量车站， 担当客货运以及大量有调、无调中转作业的地区称为铁路枢纽。枢纽内一般有 一个及以上编组站、客站。1）确定与相邻编组站的编组分工根据现行编组分工，通过分析车流特点及构成（变化情况），合理确定与 相邻编组站的编组分工。2）枢纽内编组分工当枢纽内有一个以上编组站或只有一个编组站但为双向系统时，需研究枢 纽内编组分工。集中作业方案分散作业方案 主要要分析运输组织优缺点、不同方案车站规模等。3）车流、列流计算货物交流表（区段交流等）车流表不同方案的列流图、编组站作业量 （有调、无调车数）。4）确定编组站站型及规模根据车站作业量确定编组站站型及规模。5）客站分工及规模根据枢纽线路引入情况、客站能力，从便于吸引客流，列车运行径路顺 畅等方面综合确定客站分工，并确定客站规模。6）枢纽内线路能力适应情况及加强措施7）运营效果分析 （二）主要技术标准的选择包括线路等级、正线数目、牵引种类、限制坡度、最小曲线半径、机车 类型、牵引质量、机车交路、到发线有效长、闭塞类型。新增加速度目标值技术标准的选择是一个综合性的技术问题，需要多专业的通力合作、综 合比较。标准中与行车专业密切相关的主要为：1、正线数目主要依据是客货运量水平。线规规定：平原、丘陵地区客货运量35Mt；山区30Mt宜修建双线。2004年铁路主要技术政策规定：单线区段平图能力为4548对。能力适 应情况是决定正线数目的主要因素，但也与线路在路网中的作用、速度要求 （如200km/h）、特殊地形条件等有关。2、牵引种类目前主要有内燃牵引和电力牵引两大类。牵引种类的选择主要从以下几个方面考虑：（1）与地形条件相适应隧道对司乘人员的影响，旅客舒适度等。（2）与运输需求相适应主要指适应能力、速度的要求。如速度目标值为200km/h及以上时，既要求列车有较大的牵引功率，保 证高速运行，亦要求尽可能小的列车重量即减小轴重，电力机车有较大的优 势。电力机车轴功率与轴重无直接关系，可以实现轴功率大和轴重轻的双向 要求。（3）技术经济的合理性主要进行技术经济比较（工程运营费）。（4）与相邻线路相适应（5）符合国家能源政策。3、限制坡度、到发线有效长、机车类型及牵引质量上述四者相互关联，其中任一个发生变化，其它因素也随之变化。研究 思路：在满足研究年度客货运需求的前提下，针对不同的限制坡度及不同的 到发线有效长方案，分析不同机车在一定牵引质量下的能力适应情况及相关 工程运营费费用，采用最小费用法，确定本线限制坡度、机车类型、牵引质 量、到发线有效长的综合最优方案。各 方 案 构 成 表方 案到发线有效 长（m）机车类型牵引质量 （t）6方案方案6-1650SS7c3000方案6-2850SSJ34000方案6-3DJ140009方案方案9-1850SSJ33500方案9-2DJ1350012方案方案12-1650SSJ33000方案12-2SS7c双机3000（例如：）对上述各方案进行技术经济比较，工程运营费最小的方案最优。还要分 析与相邻线路的适应性。需要注意的是：新建铁路中，除重载运输线路外，一般干线尽量避免选 择采用双机牵引（摘挂补机、影响运输效率、运营成本增加、机务设备增加 等问题）。4、速度目标值该项内容是随着方案竞选的开展增加的，一般以行车专业为主，其它专 业配合。主要从以下几方面论述：（1）时间目标值的选择通过分析客流特点及构成，从与其它运输方式竞争的角度提出合适的时 间目标值。（2）速度目标值的选择1）根据线路功能定位提出可能的速度目标值方案2）速度目标值综合比选工程投资比较对客流影响的分析对运营成本的影响分析对旅行时间节约价值的影响分析对转移旅客运输费用的影响分析 不同速度目标值方案经济效益最大化分析3）与时间目标值适应情况4）与我国路网发展规划适应情况（三）牵引计算是行车专业最基础性的工作，根据不同机车的特性，结合线路条件进 行以下工作：1、牵引质量的计算和校验（1）牵引质量的计算 按列车在限制坡道上以计算速度等速运行时牵引质量：G按列车在平直道上以最大运行速度运行仍有加速度时牵引质量G在非自动闭塞区段，列车有可能利用动能闯过最困难上坡道时，用试 凑法求算牵引质量，但不得低于最低计算速度。（2）牵引质量的校验起动条件的限制G列车在起动时承受的拉力限制长大下坡道的牵引辆数受制动机充分和空走时间的限制；到发线有效长限制内燃机车通过隧道最低运行速度的限制列车追踪间隔的限制牵引质量取受上述因素限制最小的。2、计算列车运行速度及运行时间根据线路纵断面资料和机车性能，按照一定的牵引质量计算列车在各区间的 运行速度和运行时分。3、能耗量计算能耗量是计算机车用于牵引列车所消耗的动力源，电力牵引 计算耗电量，内燃牵引计算燃油消耗量。输入：线路纵断面输出：线路（确定限坡等）、供电（计算供电设备）本专业计算通过能力（单线）、双线区段布置信号机。（四）区间通过能力及输送能力、车站通过能力及改编能力1、区间通过能力包括平行图通过能力、非平图通过能力、需要能力。T周单线成对非追踪运行图周期运t运T周双线连发运行图周期I双线在追踪运行图周期平行运行图通过能力N平（1440T天窗）/T周（对/日）单线运行图周期：T周t上+t下+起停+站双线半自动周期：T周t +连双线自动闭塞周期：T周I天窗时间：线规规定电力牵引单线90min，双线120min；内燃牵引单线60min， 双线70min。非平行运行图通过能力指在旅客列车数量及其铺画位置既定的条件下，该区段一昼夜内所能通过的货物列车和旅客列车对数（或列数）。根据旅客列车、摘挂、快运 列车扣除系数计算。扣除系数：是指一对或一列旅客列车、快运货物列车或摘挂列车，须从平行运行 图上扣除的货物列车对数或列车。N非货N平N客客（快货-1）N快货（摘挂-1）N摘挂N货使N非货*f使（使用系数单线0.85，双线0.9）N非N非货+ N客 需要通过能力是将旅客列车、摘挂列车和快运货物列车折合为一般货物列车，并考虑线路储备能力后以平图货物列车表示的能力。N需（N货+N客客N摘挂摘挂+ N快货快货）（1+a储）设计中新线通常将需要通过能力与平图能力对照比较，确定能力是否满足要求；既有线：货车非平图使用能力与总货物列车数对照比较，确定能力是否满足要求2、线路输送能力 一般而言，设计输送能力表示在一定条件下线路一年所能输送的最大货物 吨数。 两种计算办法： 手册计算法： N平/（1+a储）（N客客N摘挂摘挂+ N快货快货）+（N摘挂摘挂+N快货）*365*Q*净/（k波*104） （万吨/年）铁路局计算办法： N平N客客N摘挂（摘挂1） N快货（快货1） *f*365*Q*净*满/（k波*104） （万吨/年） 一般新建线路按手册计算，既有线按铁路局计算办法。 输送能力与年货运量比较，判断能力适应情况。3、车站通过能力及改编能力（1）车站通过能力车站通过能力指车站在现有设备条件下，采用合理的技术作业过程，一 昼夜能够接、发各个方向货物（旅客）列车数。包括咽喉通过能力和到发线通 过能力。车站通过能力主要受车站设备、车站作业组织及衔接区段的行车量（改 编和中转的比例）等因素的影响。 咽喉通过能力定义：各进路咽喉道岔组通过能力之和，咽喉道岔组通过能力是指某方 向接、发进路上最繁忙的道岔组一昼夜能够接、发该方向的货物（旅客）列车 数。计算步骤：道岔分组拟定各车场到发线的固定使用方案选定咽喉道岔 计算咽喉能力（利用率计算法）到发线通过能力定义：指到达场、出发场、直通场和到发场中，办理列车到发的线路 ，一昼夜能接、发各个方向的货物（旅客）列车数。计算步骤：确定列车（不同作业）占用到发线时间标准列车占用到发 线总时间计算到发线能力（直接计算法或利用率计算法）。车站的最终到发能力取两者中较小的。（2）车站改编能力指在合理使用技术设备条件下，车站的固定调车设备一昼夜能够解体和编组的货物列车数或车数。包括解体能力和编组能力。解体能力定义：指驼峰或牵出线在现有技术设备、作业组织方法及调车机车数量条件下，一昼夜能够解体的货物列车数。解体过程各环节的时间标准作业方式计算能力编组能力定义：指牵出线或驼峰在现有技术设备、作业组织方法及调车机车数量条件下，一昼夜能够编组的货物列车数。计算方法与解体能力计算类似。输入：线路纵断面、车站示意图等输出：总体（文件）、站场（五）自动闭塞线路信号机布置1、闭塞制式（1）站间闭塞站间闭塞就是两站间只能运行一列车,其列车的空间间隔为 一个站间。按技术手段和闭塞方法又可分为: 电话闭塞、路签闭 塞，路牌闭塞、半自动闭塞、自动站间闭塞。电话闭塞技规把它作为一种最终的备用闭塞。路签 和路牌闭塞在我国已经淘汰。半自动闭塞：站间或所间只准走行一列车 ；人工办理闭 塞手续；人工确认列车完整到达和人工恢复闭塞。自动站间闭塞：有区间占用捡查设备；