铁路接车站咽喉区模型构建的方法
【专利摘要】本发明公开了一种铁路接车站咽喉区模型构建的方法，该方法包括：将所述接车站的轨道从接车始端开始，沿进站方向逐级分束为至少两级，其中每一级分束包括道岔区段和无岔轨道区段，其中所述无岔轨道区段包括分别与所述道岔区段的两个末端连接的两个无岔轨道；以及设置第一级分束道岔区段的道岔和第二级分束道岔区段的道岔，以使所述第一级分束道岔区段的道岔和所述第二级分束道岔区段的道岔的侧向限速大于或等于区间限速。通过上述技术方案，道岔的侧向限速大于或等于区间限速，从而列车在进入接车站咽喉区前不需要提前减速，也无需限制后续列车的运行速度，能够极大地提高线路运行能力和效率。
【专利说明】铁路接车站咽喉区模型构建的方法【技术领域】
[0001]本发明涉及铁路交通领域，具体地，涉及一种铁路接车站咽喉区模型构建的方法。【背景技术】
[0002]铁路接车站咽喉区是车站(或车场)两端道岔汇聚的地方，是各种作业(如列车到发、机车走行、调车和车辆取送等)的必经之地。辙叉角是道岔的主要参数，辙叉角的大小决定了列车通过道岔时的限速。辙叉角越大，限制的最高通过速度越小，反之亦然。现有的接车站咽喉区在设计时过多地考虑节省用地，选择了较大的辙叉角。由于当时铁路列车运行速度较低，因此较大辙叉角对列车通过接车站咽喉区的时间的影响并不明显。然而，随着列车性能的提高以及铁路运行图的不断优化，铁路列车的运行速度也得到了大幅提高，因而列车在进入接车站咽喉区前必须要提前减速。这样就增加了列车通过咽喉区的时间，并进一步限制了后续列车的运行速度，极大地限制了线路运行能力和效率。
[0003]针对上述问题，现有技术中尚无良好解决方案。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种方法，该方法能够在保证列车运行安全的前提下提高线路运行能力和效率。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供一种铁路接车站咽喉区模型构建的方法，该方法包括:将所述接车站的轨道从接车始端开始，沿进站方向逐级分束为至少两级，其中每一级分束包括道岔区段和无岔轨道区段，其中所述无岔轨道区段包括分别与所述道岔区段的两个末端连接的两个无岔轨道；以及设置第一级分束道岔区段的道岔和第二级分束道岔区段的道岔，以使所述第一级分束道岔区段的道岔和所述第二级分束道岔区段的道岔的侧向限速大于或等于区间限速。
[0006]可选地，该方法还包括:控制所述每一级分束的道岔在道岔定位和道岔反位之间切换以使所述每一级分束的两个无岔轨道间隔接车。
[0007]可选地，该方法还包括:在所述第一级分束的前端设置进站信号机；以及在所述第一级分束的末端设置进路信号机。
[0008]可选地，该方法还包括:当驶入所述接车站的列车的尾部出清所述第一级分束的道岔区段时，控制所述列车减速。
[0009]可选地，该方法还包括:将所述第一级分束的无岔轨道区段的长度设置为:列车制动距离与列车长度的和减去所述第一级分束的无岔轨道区段的末端至列车出站信号机的距离所得的差。
[0010]可选地，所述列车制动距离为列车空走距离与列车有效制动距离的和。
[0011]可选地，将所述第一级分束的无岔轨道区段的长度设置为等于所述列车长度。
[0012]可选地，将所述第一级分束的无岔轨道区段的长度设置为小于所述列车长度。
[0013]可选地，在所述设置步骤中，将所述第一级分束道岔区段的道岔和所述第二级分束道岔区段的道岔设置为18号道岔。
[0014]可选地，该方法还包括:每一级分束的两个无岔轨道间隔接车时，两列列车的接车间隔时间为前列列车从车头进入到尾部出清所述第一级分束的道岔区段的时间与进路建立和道岔转换时间的和。
[0015]通过上述技术方案，道岔的侧向限速大于或等于区间限速，从而列车在进入接车站咽喉区前不需要提前减速，也无需限制后续列车的运行速度，能够极大地提高线路运行能力和效率。
[0016]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0018]图1是根据本发明实施方式的铁路接车站咽喉区模型构建的方法的流程图；
[0019]图2是使用根据本发明实施方式的方法构建的示例的铁路接车站咽喉区模型示意图；
[0020]图3是根 据本发明优选实施方式的铁路接车站咽喉区模型构建的方法的流程图；以及
[0021]图4是根据本发明优选实施方式的铁路接车站咽喉区模型构建的方法的流程图。
[0022]附图标记说明
[0023]1,3,5,......，19 道岔
[0024]①，②，……，@ 股道
[0025]X1，X3，X5信号机。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0027]图1是根据本发明实施方式的铁路接车站咽喉区模型构建的方法的流程图。如图1所示，根据本发明的铁路接车站咽喉区模型构建的方法，该方法可以包括:S100，将所述接车站的轨道从接车始端开始，沿进站方向逐级分束为至少两级，其中每一级分束可以包括道岔区段L1(或L3)和无岔轨道区段L2 (或L4),其中无岔轨道区段L2 (或L4)可以包括分别与所述道岔区段L1 (或L3)的两个末端连接的两个无岔轨道；以及S102，设置第一级分束道岔区段L1的道岔和第二级分束道岔区段L3的道岔，以使所述第一级分束道岔区段L1的道岔和所述第二级分束道岔区段L3的道岔的侧向限速大于或等于区间限速。
[0028]通过上述技术方案，道岔的侧向限速大于或等于区间限速，从而列车在进入接车站咽喉区前不需要提前减速，也无需限制后续列车的运行速度，能够极大地提高线路运行能力和效率。
[0029]图2是使用根据本发明实施方式的方法构建的示例的铁路接车站咽喉区模型示意图。图2中示出的铁路接车站咽喉区模型包括从接车始端开始将所述接车站的轨道沿进站方向逐级分束为至少两级(例如，第一级分束、第二级分束等)，其中每一级分束可以包括道岔区段L1(或L3)和无岔轨道区段L2 (或L4),其中无岔轨道区段L2 (或L4)可以包括分别与所述道岔区段L1 (或L3)的两个末端连接的两个无岔轨道；以及设置第一级分束道岔区段L1的道岔I和第二级分束道岔区段L3的道岔3 (或5)，以使所述第一级分束道岔区段L1的道岔和所述第二级分束道岔区段L3的道岔的侧向限速大于或等于区间限速。在一个实施方式中，可以在所述第一级分束的前端设置进站信号机Xl ;以及在所述第一级分束的末端设置进路信号机(或区间信号机)X3(或X5)。其中，将要进站的列车可以根据进站信号机Xl显示的进站信号进站；进路信号机X3(或X5)用于向列车提供是否采取减速措施的信号，例如，黄灯显示或绿灯显示。在图2所示的实施方式中，第一级分束道岔区段1^的道岔I和第二级分束道岔区段L3的道岔3 (或5)可以设置为相同型号的道岔(例如，18号道岔)；第三极分束道岔区段的道岔可以根据铁路车站的场站地形条件和使用要求进行选择，例如选择12号道岔。
[0030]从图中可以看出，图2中示出的铁路接车站咽喉区模型可以实现接车时分别连接道岔定位和反位的两个无岔轨道(例如，分束的直线束和曲线束)间隔接车。
[0031]图3是根据本发明优选实施方式的铁路接车站咽喉区模型构建的方法的流程图。在一个优选的实施方式中，根据本发明的方法还包括:S104,控制所述每一级分束的道盆在道岔定位和道岔反位之间切换以使所述每一级分束的两个无岔轨道间隔接车。
[0032]通过控制每一级分束的道岔使每一级分束的两个无岔轨道间隔接车，能够充分利用铁路接车站咽喉区的接车能力，进而提高铁路全线运输能力。[0033]图4根据本发明优选实施方式的铁路接车站咽喉区模型构建的方法的流程图。如图4所示，在一个优选的实施方式中，为了进一步提高铁路全线运输能力，根据本发明的方法还可以包括:S106，每一级分束的两个无岔轨道间隔接车时，两列列车的接车间隔时间为前列列车从车头进入到尾部出清所述第一级分束的道岔区段L1的时间与进路建立和道岔转换时间的和。其中，两列列车(例如，列车CjPC2)的接车间隔时间可以用公式I表示如下:
[0034]T-L?th.公式 I
V
[0035]其中，
[0036]Lm为列车长度(单位:m)；
[0037]L1为第一级分束的道岔区段长度(单位:m)；
[0038]V为列车运行速度；
[0039]当前一列车出清L1轨道区段后，考虑进路建立和道岔转换的时间(例如，I分钟)，因此，可以得到根据本发明实施方式的方法，两列列车的接车最小间隔时间为，例如(Tj+1)分钟。
[0040]综合考虑到间隔接车对最小间隔时间的要求，即，列车C1尾部出清1^轨道区段后，列车开始制动减速，然后进入股道停车。列车C1尾部出清L3轨道区段后，才能建立列车C3接车进路，即:列车(^在(L2+L3)轨道区段上的运行时间决定了是否具备接入列车C3的条件。列车在(L2+L3)轨道区段运行时间T2计算可以如下公式2:
2(￡2 + Z3 + Lm)
[0041]T2=—-~公式 2
V0+Vro[0042]其中，Vtl为制动初速度(例如，为列车运行速度V) ；vm为列车C1尾部出清L3轨道区段时的速度，作为举例，可以令列车制动距离取Sz = L2+L3利用以下的公式4计算。
[0043]通过以上计算，比较可知:T2 ^2(^+1)。所以，根据本发明的方法构建的铁路接车站咽喉区模型的接车间隔可以为0\+1)分钟。上述接车间隔时间是保证列车间安全运行的最小间隔时间。因此，如果将列车追踪最小间隔设置为上述接车间隔时间，则能够进一步提高铁路全线运输能力，有效消除铁路接车站咽喉区站外排队等待接车的现象。
[0044]在一个实施方式中，根据本发明的方法还可以包括:当驶入所述接车站的列车的尾部出清所述第一级分束的道岔区段L1时，控制列车减速，以在预定的股道停车。
[0045]在一个实施方式中，根据本发明的方法还可以包括:将所述第一级分束的无岔轨道区段L2的长度设置为:列车制动距离与列车长度的和减去所述第一级分束的无岔轨道区段匕的末端至列车出站信号机的距离所得的差。对本实施方式具体说明如下:
[0046]考虑三辆列车依次驶入接车站的场景，其中列车C1经道岔I反位、道岔5反位的侧线接车进路进站；列车C2在道岔I定位、道岔3定位的直线接车进路进站；这时，当列车C2尾部出清L1轨道区段后，接车站开始建立经道岔I反位、道岔5定位的列车C3侧线接车进路的条件是:列车C1尾部出清第二级分束的道岔区段L3，即U、L2、L3轨道区段全部空闲。根据本发明实施方式的道岔1、5可以是例如18号道岔，其道岔结构已经确定了 L1和L3轨道区段长度。所以，第一级分束的无岔轨道区段L2的长度决定了列车C3在进站前能否遇见区间信号机X3黄灯显示而采取减速措施。为确保列车C3在进站前区间信号机X3为绿灯显示，L2轨道区段长度计 算可以如下公式3:
[0047]L2 = Sz+Lm- (L3+L4+Lg)公式 3
[0048]其中，
[0049]L2为第一级分束的无岔轨道区段长度(单位:m)；
[0050]Sz为列车制动距离(单位:m)，其计算可以如下公式4:
[0051]Sz = Sk+Se公式 4
[0052]Lm为列车长度(单位:m)；
[0053]L3为第二级分束的道岔长度(或称为最短轨道长度)，例如，对于18号道岔来说，最短轨道长度(单位:m) ,BP:18号道岔岔尖至警冲标后方3.5m处长度，一般取值为96.8m ；
[0054]Lg为第二级分束道岔区段L4末端至股道另一端列车出站信号机距离，即道岔区段与股道有效长度之和；
[0055]Sk为列车空走距离(单位:m)，其计算可以如下公式5:
[0056]Sk = ^h- X1000=0.278公式 5
3 out)
[0057]V0为制动初速度(单位:Km/h)；
[0058]tk为空走时间(单位:s)；
[0059]Se为列车有效制动距离，其计算可以如下公式6:
^4.17( V02 -V^1),、
_0] 6_励0病爲公
[0061]V0为制动初速度，取线路限制速度；(单位:Km/h)；[0062]vm为制动末速度(单位:Km/h)；
[0063]灼为换算摩擦系数:
[0064]為,为列车换算制动率；
[0065]β。为常用制动系数；
[0066]W0为列车单位基本阻力(单位:Ν/ΚΝ)；
[0067]Ij为制动地段的加算坡度千分数；以及
[0068]r为列车管减压量(单位:kPa)。
[0069]通过上述公式计算出的第一级分束的无岔轨道区段L2长度能够确保列车C3在进站前区间信号机X3为绿灯显示，从而能够无需减速而快速进入下一级分束，提高接车站咽喉区的接车效率。
[0070]另外，需要说明的是，在一个实施方式中，考虑人工操作因素，原则上无岔轨道区段长度L2应等于列车长度长度Lm。在另一个实施方式中，考虑投资因素，当减少无岔轨道区段L2长度使其小于列车长度长度Lm时，可适当将进路信号机X3和X5沿第二级分束向股道方向移设，但应当保证进站列车能够在信号机X3或X5处开始采取制动，使列车能在股道平安全稳停车，并且上例中，当列车C2尾部出清第一级分束的道岔区段L1时，列车C1尾部能够出清第二级分束的道岔区段L3区段。
[0071]在本发明的实施方式中，可以将第一级分束道岔区段L1的道岔和第二级分束道岔区段L3的道岔设置为18号或者以上型号的道岔。例如，当采用18号道岔时(侧向限速80Km/h，大于区间限速，例如75Km/h)。因此，可以将列车进站限速设置为与区间限速。这样列车在经过接车站咽喉区进入接 车站时无需提前减速。通过本发明提供的方法构建的铁路接车站咽喉区模型，区间列车能够在正常追踪的情况下进入下一级分束，并且可以控制每一级分束的道岔在道岔定位和道岔反位之间切换以使每一级分束的两个无岔轨道间隔接车，从而实现接车站接车效率最大化。
[0072]以下继续结合根据本发明实施方式提供的方法以及附图2所示的铁路接车站咽喉区模型对举例的接车站接车过程进行说明。
[0073]首先，当建立列车C1经过道岔I反位、道岔5反位的侧线接车进路后，列车C1根据进站信号机Xl显示进站，当列车C1尾部未出清第一级分束道岔区段L1时，列车C1应依据区间限速(例如，75Km/h)正常运行，不得采取减速措施；
[0074]当列车C1尾部出清第一级分束道岔区段L1后，列车C1开始制动减速，准备在相应股道停车，此时，开始建立列车C2经过道岔I定位、道岔3定位的直线接车进路；
[0075]当列车C2尾部未出清第一级分束道岔区段L1时，列车C2应依据线路限速正常运行，不得采取减速措施；
[0076]当列车C2尾部出清第一级分束道岔区段L1后，列车C2开始制动减速，准备停车。此时，开始建立列车C3经过道岔I反位、道岔5定位的侧线接车进路；
[0077]上述过程举例说明了三辆列车依次驶入接车站的场景。对于更多的列车依次输入
接车站得情况，可以参照上述过程和图2中股道标注的①，②，……，@的顺序，依次循环建立列车接车进路进行接车。
[0078]考虑到我国铁路的实际情况，我国铁路区间一般采用三显示或四显示闭塞自动闭塞制式，区间最小追踪间隔一般能到达4-8分钟。按照列车区间限速例如80Km/h计算，列车在区间追踪距离最小应在5333m，而第一级分束道岔区段L1长度，即18号道岔最短轨道电路长度96.Sm(18号道岔岔尖绝缘处至警冲标后方3.5m之间)。则对于作为举例的准2万吨列车(其由4台SS4B机车牵引，200辆C80编组，列车长度为2532m，运行速度75Km/h)，通过L1区段(车头进入至列车尾部出清)所用时间(根据公式I)为!\= (2532+96.8) *60/75000=2.1分钟，考虑列车通过后建立后续列车进路建立和道岔转换的时间，例如I分钟。所以根据本发明的方法构建的铁路接车站咽喉区模型能够满足0\+1) = 2.1+1 = 3.1分钟的列车追踪间隔。而目前任何区间自动闭塞制式列车在区间运行追踪间隔不可能小于3.1分钟。因此，能够极大地提高铁路全线运输能力，解决站外排队等待接车的问题，并且完全兼容现有的自动闭塞制式。
[0079]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0080]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0081]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本 发明所公开的内容。
【权利要求】
1.一种铁路接车站咽喉区模型构建的方法，该方法包括: 将所述接车站的轨道从接车始端开始，沿进站方向逐级分束为至少两级，其中每一级分束包括道岔区段和无岔轨道区段，其中所述无岔轨道区段包括分别与所述道岔区段的两个末端连接的两个无岔轨道；以及 设置第一级分束道岔区段的道岔和第二级分束道岔区段的道岔，以使所述第一级分束道岔区段的道岔和所述第二级分束道岔区段的道岔的侧向限速大于或等于区间限速。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括: 控制所述每一级分束的道岔在道岔定位和道岔反位之间切换以使所述每一级分束的两个无岔轨道间隔接车。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括: 在所述第一级分束的前端设置进站信号机；以及 在所述第一级分束的末端设置进路信号机。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括: 当驶入所述接车站的列车的尾部出清所述第一级分束的道岔区段时，控制所述列车减速。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括: 将所述第一级分束的无岔轨道区段的长度设置为:列车制动距离与列车长度的和减去所述第一级分束的无岔轨道区段的末端至列车出站信号机的距离所得的差。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述列车制动距离为列车空走距离与列车有效制动距离的和。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，将所述第一级分束的无岔轨道区段的长度设置为等于所述列车长度。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，将所述第一级分束的无岔轨道区段的长度设置为小于所述列车长度。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述设置步骤中，将所述第一级分束道岔区段的道岔和所述第二级分束道岔区段的道岔设置为18号道岔。
10.根据权利要求2所述的方法，其中，该方法还包括: 每一级分束的两个无岔轨道间隔接车时，两列列车的接车间隔时间为前列列车从车头进入到尾部出清所述第一级分束的道岔区段的时间与进路建立和道岔转换时间的和。
【文档编号】B61B1/00GK103507816SQ201310479090
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】贾晋中, 赵彦星 申请人:中国神华能源股份有限公司, 朔黄铁路发展有限责任公司