[发明专利]一种适用于高速铁路的能力分析方法

说明书

本发明涉及一种适用于高速铁路运行能力分析方法，具体包括：A.针对线路基础设施、列车模型、信号系统及运营组织参数四方面进行数据准备；B.根据进路类型的不同，进行分区的划分，具体划分为接车分区、发车分区、车站股道分区、区间分区及线路所分区5种；C.基于信号系统工作流程并结合不同作业场景，建立CTCS‑2等级及CTCS‑3等级下不同类型分区闭塞时间模型；D.高速铁路运行中瓶颈环节的能力分析：对可能出现瓶颈的汇聚线路所、车站从最不利列车间隔和最不利平均最小列车间隔两个指标来进行能力分析；E.区间‑车站一体化进行能力分析，得到最不利区间‑车站一体化运行计划。

技术领域

本发明涉及轨道交通控制技术领域，具体涉及一种适用于高速铁路CTCS-2及CTCS-3等级下的能力分析方法，尤其涉及一种CTCS-2及CTCS-3等级下高速铁路瓶颈环节能力和区间-车站一体化能力的分析方法。

背景技术

中国列车运行控制系统(Chinese Train Control system，CTCS)是保障高速铁路行车安全、提高运能的关键技术和核心装备，CTCS-2级、CTCS-3级列车运行控制系统技术规范，在高速铁路的建设和运营中发挥了重要的作用，二者均以前方占用的闭塞分区入口处作为行车许可终点，采用准移动闭塞方式，列车占用检查由轨道电路来实现。CTCS-2级列车运行控制系统的信息传输特点为通过轨道电路传输列车占用信息，无源应答器传输预先按位置生成的固定线路信息，有源应答器传输可变信息，但仅将其布置在车站及中继站，车载设备利用这些信息计算移动授权终点，信息交互单向仅为地面到车载，行车许可由轨道电路信息发码信息提供，精确到闭塞分区为一个单位，防护距离随闭塞分区长度变化。CTCS-3级列车运行控制系统的信息传输特点为全部行车许可信息均由地面RBC设备计算并通过GSM-R发送给车载，地面应答器仅用作车载设备定位，信息双向实时交互，行车许可可以延伸到线路上的任意一点，不受闭塞分区长度限制，由于车地间通信信息量的加大，地面可以实时地向车载信号设备传递列车运行前方线路障碍物和限速情况，指导列车按线路限制条件运行，提高了列车运行安全性。

本申请的高速铁路瓶颈环节接/发车能力和区间-车站一体化能力为设计能力，衡量标准分别为瓶颈环节接/发车设计间隔(以下简称间隔)和区间-车站一体化平均设计间隔，即不考虑运营裕量的最小运行间隔。其中，对瓶颈环节接/发车间隔是在专利申请CN200910389303.X的基础上进一步改进，使其适用高速铁路CTCS-2级、CTCS-3等级下的能力分析。

车站区域站场结构比较复杂，具有大量到发线和复杂的咽喉，咽喉区的进路交叉较多，联锁关系复杂，汇聚线路所存在经由分歧道岔插入列车的汇聚作业，这些区域往往形成可能的瓶颈环节。此外，在以往的能力分析方法中，只是对区间、车站分别进行分析，而未基于一定的进路占用计划下进行一体化分析，进路的使用没有得到有效反映。目前国内设计部门依旧沿用干线铁路基于牵引计算软件的方法，而面对高速铁路能力分析的复杂性，主要存在如下问题：

(1)车站接/发车股道数量多且同一接/发车股道的进路不止一条，大型站接发车进路经常多达20余条，且线路上运行的车型种类多，如直接计算各种车型在各种可能的进路组合下的设计间隔，计算工作量将极其繁重；

(2)车站接/发车股道进路的排列随机性较强，不能指定股道进入顺序，故运行图方案不能固定股道进入顺序，只有各种可能的车型组合下各种可能的运行图方案下平均最小接发车间隔都满足设计间隔，才能保证设计间隔满足。公式计算法无法实现所有运行图接/发车方案下的能力分析；

(3)未考虑列车超速防护系统控车模型以及信号系统工作流程对能力的影响，造成实际能力与理论能力偏差过大；

(4)运输部门编制计划运行图时，依据设计部门提供的各车站瓶颈值，可参考的信息较少。

发明内容