高速铁路动车组交路计划优化编制理论与方法研究

高速铁路动车组交路计划优化编制理论与方法研究

王杰

中国铁路太原局集团有限公司调度所，山西，太原，030013

摘要：本研究针对高速铁路交通运输的快速、高效、安全等特点，提出了针对动车组交路计划的优化策略，具体包括动车组上线率提高、长交路动车组淘汰等方面。同时，本研究基于数学模型和算法，提出了高速铁路动车组交路计划的编制方法。本文提出的优化策略和方法能够有效提高动车组交路计划的运行效率和经济效益，具有一定的实用性和推广价值。

关键词：高速铁路；动车组；交路计划；优化编制

高速铁路动车组交路计划优化编制是影响其运行效率的重要问题之一，它涉及到交通运输的经济、安全和环境等多方面因素。为了解决这一问题，需要探索合理的理论和方法，以提高高速铁路动车组的运用效率，优化交通流量，提高交通运输的质量和安全性【1】。本文将对高速铁路动车组交路计划优化编制的理论和方法进行研究，以期为高速铁路的发展和运营提供有益的参考。

1动车组上线率提高理论与方法

1.1影响动车组上线率的因素分析

一方面，动车组的修程自身是影响上线率的一个重要因素，动车组的修程根据运行时间、里程分为低级修和高级修，其中一、二级修为低级修，三、四、五级修为高级修。低级修各个铁路局动车段、车辆段都能完成，从三级修至五级修的高级修，不是每个铁路局都具备这个能力的，有的还需要返厂施修。车辆部门要与客运部门紧密联系，妥善安排动车组运用，尽量将高级修安排在客流淡季，确保客流旺季可以实现较高的动车组上线率。

另一方面，运营管理水平也是影响上线率的重要因素。运营管理包括客流预测，开行方案、运行组织等多个方面。客运部门要根据历年客流数据，组织经验、及售票情况等因素，有计划性的定制列车开行方案，并向车辆部门提出用车需求。车辆部门在根据需求及动车组实际运用情况，调整高级修时间从而满足客运组织的需要。因此，加强运营管理是提高上线率的重要手段。

此外，信息化技术应用也是影响上线率的重要手段。编制专门的动车组运用分析程序，包含配属动车组数量、车型、车号、运用交路、里程，修程等基本动车组数据，同时包含历史同期客流、开行方案、动车组运用数量等，充分利用信息化技术可以精准计算特定时间可使用的动车组数量，或者怎样安排高级修可以在特定时间提高最多的动车组数量，从而为客运部门的使用提供有力的保障。因此，加强信息化技术应用是提高上线率的重要途径。

1.2提高动车组上线率的策略和方法

1.2.1加强设备维护和管理

动车组的设备维护和管理是提高上线率的重要因素。铁路车辆部门可以加强设备维护和管理，确保动车组设备的良好状态。此外，可以采用先进的设备监测技术，及时发现设备故障，并采取措施及时进行修理，以确保动车组的正常运用。

1.2.2优化人员管理

人员管理也是影响动车组上线率的重要因素。铁路车辆部门可以加强人员培训，提高机械师的对故障的判断能力，减少因判断失误造成的动车组无法使用。此外，可以采用有效的激励机制，激发员工的工作积极性和责任心，提高工作效率。

1.2.3加强信息化建设

信息化建设是提高动车组上线率的重要手段。铁路部门可以加强信息化建设，不断完善信息系统功能，实现动车组的全面监控和管理，及时获取动车组的运行情况和设备状态，以便及时采取措施进行维修和管理，提高动车组的上线率。

1.2.4优化协调配合

各部门间的协调配合也是提高动车组上线率的重要因素。鉴于目前各铁路局动车组配备的不同，铁路各部门完全可以更加灵活安排动车组运用，淡季停运、日常减编、旺季重联。加强各单位的协调配合，建立完善的计划安排、运用维修和调度指挥体系，合理安排动车组的使用，减少运能的浪费，提高上线率。

2动车组的长交路减少理论与方法

2.1动车组长交路存在的问题和影响

动车组长交路运行是中国高速铁路运营的一种形式，它的运营方式多数是需要跨越多个铁路局，多条铁路线路。这就给编制列车运行图带来极大的难度，各个铁路局考虑的因素不同，也就很难实现每个铁路局的要求。同时，上座率不理想的动车组长交路，还存在以下问题。

第一，动车组的长交路开行是造成运能浪费的主要原因。虽然有些动车组的长交路开行一直保持着不错的上座率，但依然有很多长交路仅仅是途径的部分区段有较高的上座率，大部分区段是欠员状态，造成运能的巨大浪费。

第二，动车组的长交路开行，动辄旅行时间达到十几个小时，长时间的乘坐已经降低了动车组快速、舒适的良好乘坐体验。

2.2长交路动车组减少的策略和方法

长交路动车组减少需要制定一套完善的策略和方法，逐渐培养广大旅客的乘车习惯，并加强对旅客的服务和管理，才能实现动车组公交化开行的方式，提高旅客换乘速度，降低旅客换乘难度，为旅客提供更好的出行体验。

首先，保留确有往返客流需要的动车组长交路，根据客流合理安排停站，尽量提高运行速度，并将此类交路长期固定，以确保稳定的上座率。

其次，合理安排动车组交路，根据各铁路线特点以枢纽站为支点，实现各条高铁线路动车组300-400公里的公交化开行。

再次，利用现有较大高铁站现有设备设施，合理安排旅客换乘。目前较大高铁站，候车厅到站台均有两条通道，将一条设置为上车通道，一条设置为换乘通道，避免人流拥堵。

最后，加强对旅客的服务和管理，加强换乘方通道的宣传，引导，提高旅客的满意度和出行体验。

3高速铁路动车组交路计划优化编制理论与方法

3.1约束条件的确定

在实际编制交路计划时，需要根据具体情况，合理确定和调整约束条件，以达到最优化的效果。

首先，确定的约束条件是列车的运行时间和速度。在编制交路计划时，需要考虑列车的最大运行速度、限速区域、停车时停站数量等因素，以保证列车在规定的时间内到达终点站。

其次，考虑的约束条件是列车的站点停靠时间。在编制交路计划时，需要考虑列车在每个站点的停靠时间，以保证列车在规定的时间内能够完成站点的停靠和乘客的上下车。

最后，还需要考虑的约束条件是列车的开行数量，周一至周四实行周中图，周五-周日实行周末图，并在区段内安排一定数量的高峰线，在客流饱和时，及时启动高峰线，确保旅客走得了，走得好。

3.2交路生成算法

交路生成算法是指根据列车的运行时刻表和车辆的技术性能，生成一系列可行的列车运行方案，以满足旅客需求、保证列车安全和运输效率的需求【2】。

交路生成算法的核心是建立列车运行模型，包括列车的起始位置、速度、加速度、停车等信息。同时，还需要考虑车站的停靠时间、路段的限速、信号机的控制等因素。在此基础上，采用图论、动态规划、遗传算法等方法，针对不同的交路优化目标，如最短运行时间、最小运行成本、最大运输能力等，生成最优或次优的列车运行方案。

结束语

研究高速铁路动车组交路计划优化编制的理论与方法，对交路计划的分析与优化，可以最大程度地提高铁路运输的效率和质量，为旅客提供更加便捷、舒适的出行体验。本研究提出了一套完整的计划编制方法，包括约束条件的确定、交路生成算法，这些方法可以有效地提高交路计划的质量和可行性。进一步完善高速铁路动车组交路计划优化编制理论与方法，促进高速铁路动车组交路计划编制的科学化发展。

参考文献

[1]李文俊.高速铁路动车组交路计划优化编制理论与方法研究[D].北京交通大学,2019,156(01)

[2]李华.高速铁路动车组运用计划编制理论与方法研究[D].北京交通大学,2013,148(10)