一种计算区间通过能力的方法

技术领域

本发明涉及重载货运铁路领域，特别涉及一种基于煤炭企业专用单线重载货运铁路虚拟编组技术条件下计算区间通过能力的方法。

背景技术

一些企业专用铁路，最初都是按单线铁路进行建设的，其闭塞模式往往采用站间闭塞方式。随着经济的发展，这些单线铁路区间通过能力几近饱和，无法满足不断提升的运量需求。

目前来说，很多煤炭企业专用单线重载货运铁路由于受到中间站股道数量的限制，只在重车方向采用虚拟编组技术，空车方向仍采用站间闭塞方式行车，空重车成对运行。

当重车方向开行一列虚拟编组列车(假设车组内有n个单元列车)时，一个运行图周期内，反向会让应开行相同数量的n列空车。由于受到中间站股道数量(均为2股道)影响，反向空车追踪间隔时间必须要对相邻多个区间的运行图进行铺画后才能确定。对多个区间铺画运行图时，需要考虑的条件复杂，铺画费时，非专业人员难以做到。

发明内容

本发明的目的是提供一种计算区间通过能力的方法，具体的是基于煤炭企业专用单线重载货运铁路重车方向采用虚拟编组技术，在重车一路通过不停车、空车停车会让重车条件下，计算区间通过能力的方法。此运输组织方法能够在不改建双线铁路、不增加过多轨旁设备的前提下，显著提升区间通过能力。本发明就是找出该运输组织下运能计算方法。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种计算区间通过能力的方法，包括：

对单线铁路采用虚拟编组技术行车；

当一个虚拟编组列车由c列单元列车组成时，则某区间s的c列一编运行图周期为T

当c≤S

当c>S

式中，τ'、τ”：发出下行、上行列车所占用的车站间隔时间；ts'、ts”：下行(上下行货物列车区间运行时分，不包括起停车附加时分；Sn：当前区段所含区间个数；I”：虚拟编组内，上行方向组内2列车追踪间隔时间；s：按照上行方向从第一个区间开始连续的区间编号，1≤s≤Sn；n周：运行图周期内的列车对数；

结合所述运行图周期和区间通过能力的基础公式，计算得到所述区间通过能力。

可选地，所述区间通过能力N

当c≤S

当c>S

可选地，还包括：结合所述运行图周期计算区段通过能力。

可选地，在C列一编的条件下，所述区段通过能力为：Min(N

可选地，对单线铁路采用虚拟编组技术行车，并在采用此虚拟编组技术行车的过程产生的问题抽象成运行组织模型和线路模型；并在此基础上求某区段的区间通过能力。

可选地，所述运行组织模型如下：

上下行采用单线站间闭塞方式行车；

假设上行方向为重车方向，下行方向为空车方向；

重车方向一路通过不停车，空车会让重车；

任何一个区间上下行运行时分之和，大于下行方向相邻区间下行车运行时分；

空车停车均为会让，不考虑其他作业因素；

为了计算方便，空车停车时区间运行时分不包括起停附加时分；

启停附加时分包含在停站所占用的车站间隔时间里；

整个区段内下行、上行列车所占用的车站间隔时间相同；

上下行列车成对运行。

可选地，所述线路模型如下：区段两端站发车不受股道数量的限制，只要满足追踪间隔时间即可发车；中间站均为2股道小站。

另一方面，本发明还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上文所述的方法。

再一方面，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上文所述的方法。

本发明至少具有以下技术效果之一：

本发明通过运行图分析，给出了明确的区间通过能力计算公式，只需要知道区段内的一些基础数据，即可迅速计算出指定区间在虚拟编制内不同编组列车数条件下的区间通过能力，且所计算的结果迅速且准确。

由此解决了以下问题：利用既有公式进行计算时，当单线铁路采用虚拟编组技术时，由于受到中间站股道限制，采用站间闭塞方式运行的空车方向，列车追踪间隔时间无法直接确定，需要辅助铺画运行图方式才能计算得出。运行图的铺画需要专业人士使用手工铺画(容易出错)或专用工具(需要安装配置特定的软件和数据)，工作量大，且一般人难以操作。

本方明虽然是为了解决企业专用单线货运铁路虚拟编组条件下，区间通过能力的计算方法，但其原理同样适用于国铁以及其他企业铁路或专用线，货运、客运类似列车运行组织条件下单线区间通过能力计算问题的解决。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种计算区间通过能力的方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例提供的某区间S的1列一编的运行图周期计算的辅助示意图；

图3为本发明一实施例提供的某区间S的2列一编的运行图周期计算的辅助示意图；

图4为本发明一实施例提供的某区间S的3列一编的运行图周期计算的辅助示意图；

图5为本发明一实施例提供的某区间S的3列一编的运行图周期计算的中间过程辅助示意图；

图6为本发明一实施例提供的某区间S的4列一编的运行图周期计算的辅助示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种计算区间通过能力的方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

本实施例是基于煤炭企业专用单线重载货运铁路重车方向采用虚拟编组技术，在重车一路通过不停车、空车停车会让重车条件下，区间通过能力计算时的计算方法。

如图1所示，本实施例提供的一种计算区间通过能力的方法包括：对单线铁路采用虚拟编组技术行车；当一个虚拟编组列车由c列单元列车组成时，则某区间s的c列一编运行图周期为T

当c≤S

当c>S

式中，τ'、τ”：发出下行、上行列车所占用的车站间隔时间；ts'、ts”：下行(上下行货物列车区间运行时分，不包括起停车附加时分；Sn：当前区段所含区间个数；I”：虚拟编组内，上行方向组内2列车追踪间隔时间；s：按照上行方向从第一个区间开始连续的区间编号，1≤s≤Sn；n周：运行图周期内的列车对数。

结合所述运行图周期和区间通过能力的基础公式，计算得到所述区间通过能力。

为了更好的理解上述实施例，下面进行举例说明：

采用虚拟编组技术行车的单线铁路，例如煤炭企业专用铁路普遍具有一些共同特点，例如重车一路通过不停车、空车会让重车、中间站一般为2股道车站，端站为多股道大站(可以忽略端站股道数量对区间通过能力的影响)。

在介绍本发明前，将需要将解决的问题抽象为以下模型，并在此基础上求某区段的区间通过能力。

运行组织模型：上下行采用单线站间闭塞方式行车。假设上行方向为重车方向，下行方向为空车方向。重车方向一路通过不停车，空车会让重车。任何一个区间上下行运行时分之和，大于下行方向相邻区间下行车运行时分。空车停车均为会让，不考虑其他作业因素。为了计算方便，空车停车时区间运行时分不包括起停附加时分。启停附加时分包含在停站所占用的车站间隔时间里。整个区段内下行、上行列车所占用的车站间隔时间相同。上下行列车成对运行。

线路模型：该区段两端站发车不受股道数量的限制，只要满足追踪间隔时间即可发车。中间站均为2股道小站。

参数设置如下：

τ'、τ”：发出下行(空车方向)、上行(重车方向)列车所占用的车站间隔时间，分；(一般情况下各站τ'相同，各站τ”相同)。

ts'、ts”：下行(空车方向)、上行(重车方向)货物列车区间运行时分，包括必要的起停车附加时间，分。

Sn：当前区段所含区间个数。

s：按照重车运行方向从第一个区间开始连续的区间编号，编号从1开始。

(1≤s≤Sn)。

c：组成一个虚拟编组的单元的列车数量，列。

I”：虚拟编组内，重车方向组内2列车追踪间隔时间，分。

n周：运行图周期内的列车对数，对。

我们以4站三区间的区段为例，对本实施例进行说明。

一、不同虚拟编组条件下，运行图周期的计算如下：

如图2所示，1列一编(一个虚拟编组列车由1列单元列车组成，即不采用虚拟连挂技术的既有列车运行组织模式，1个单元列车用1编表示)

由图2可知，某区间S的1列1编运行图周期为T

T

如图3所示，2列一编(一个虚拟编组列车由2列单元列车组成)，由图3可知，某区间S的2列1编运行图周期为T

T

由运行图可见，τ

t

t

τ

如图4所示，3列一编(一个虚拟编组列车由3列单元列车组成)，由图4可知，某区间S的3列1编运行图周期为T

T

t

t

τ

如图5所示，通过以上计算和图形分析可知，

T

t的计算，可转换为求虚线所示的大三角的底边所代表时间长度的问题。通过运行图可以看出，t就是S区间、S+1区间、S+2区间三个区间的上、下行列车运行时分之和。

C列一编(一个虚拟编组列车由C列单元列车组成)的运行图周期

综合上面推导过程和图形分析，可得出某区间S的C列1编运行图周期为T

A.当c≤S

B.当c>S

当c>S

计算区间通过能力：根据基础公式：

当c≤S

当c>S

计算区段通过能力：在C列一编(一个虚拟编组列车由C列单元列车组成)的条件下，该区段通过能力为：

Min(N

当单线铁路采用虚拟编组技术后，一个方向将多个单元列车当成一列虚拟编组车不停车运行，可以突破中间站股道的限制，极大的提升通过能力。但是既有规范中没有这类列车运行组织模式(一个方向采用虚拟编组技术且不停车，另一个方向采用站间闭塞方式行车)下的计算公式。

利用既有公式进行计算时，当单线铁路采用虚拟编组技术时，由于受到中间站股道限制，采用站间闭塞方式运行的空车方向，列车追踪间隔时间无法直接确定，需要辅助铺画运行图方式才能计算得出。运行图的铺画需要专业人士使用手工铺画(容易出错)或专用工具(需要安装配置特定的软件和数据)，工作量大，且一般人难以操作。

本实施例通过运行图分析以及公式推导，给出了明确的区间通过能力计算公式，只需要知道区段内的一些基础数据，通过纯数学方法即可迅速计算出指定区间在虚拟编制内不同编组列车数条件下的区间通过能力。迅速且准确。

本算法虽然是为了解决企业专用单线货运铁路虚拟编组条件下，区间通过能力的计算方法，但其原理同样适用于国铁以及其他企业铁路或专用线，货运、客运类似列车运行组织条件下单线区间通过能力计算问题的解决。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。