基于离散事件的高速磁浮铁路车站作业仿真研究

晏仁先

基于离散事件的高速磁浮铁路车站作业仿真研究

晏仁先

中铁第四勘察设计院集团有限公司　线路站场设计研究院，武汉　430063

基金项目: 中国铁建股份有限公司2019年度科技重大专项（2019-A06）；中铁第四勘察设计院集团有限公司科研课题（2019K110）

详细信息

作者简介:
晏仁先，高级工程师

中图分类号: U237 : U292.25 : TP39
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出版历程
- 收稿日期: 2021-01-05
- 刊出日期: 2021-05-24

Operation simulation of high-speed maglev railway station based on discrete events

YAN Renxian

Institute of Railway Line & Station Design and Research, China Railway Siyuan Survey and Design Group Co. Ltd., Wuhan　430063, China

摘要

摘要: 为了精确掌握高速磁浮铁路车站列车作业过程及相应的设备使用状况，为车站设备能力分析、车站作业组织优化等提供依据，针对具备列车始发终到能力的高速磁浮铁路车站，基于离散事件仿真框架，结合高速磁浮铁路车站作业过程和要求，定义17类车站作业事件及其关联关系、车站状态属性，设计高速磁浮铁路车站作业仿真算法，对高速磁浮铁路尽端式车站的车站作业进行仿真。仿真结果表明，随着车站空线系数增大，相应的股道能力利用率普遍增大；始发终到列车占比和立折列车占比对车站股道及道岔利用率影响较高；所提出的仿真算法能够分析车站作业对车站相关设备利用率的影响。
- 高速磁浮铁路 /
- 车站作业 /
- 仿真 /
- 离散事件 /
- 能力利用
Abstract: In order to accurately grasp the operation process of high-speed maglev railway station and the use of corresponding equipment, and provide the basis for the analysis of station equipment capacity and the optimization of station operation organization, based on the discrete event simulation framework, for the high-speed maglev railway station with the ability of train departure and arrival, this paper combined with the station operation process and requirements of high-speed maglev railway, defined 17 kinds of station operation events and their relationship, station state attributes, designed the simulation algorithm of the station operation for the high-speed maglev railway, and simulate the station operation for the end station of high-speed maglev railway. The simulation results show that with the increase of the station empty line coefficient, the utilization rate of the corresponding track capacity generally increases, the proportion of departure and arrival trains and the proportion of vertical folding trains have a higher impact on the utilization rate of station tracks and turnouts. The proposed simulation algorithm can analyze the influence of station operation on the utilization rate of station related equipment.
- high-speed maglev railway /
- station operation /
- simulation /
- discrete events /
- capacity utilization

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图 1 实体属性

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图 2 车站各类作业事件及状态变化关系

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图 3 基于离散事件的作业仿真流程

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图 4 尽端式车站布局

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图 5 到发线占用

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图 6 道岔利用率

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表 1 车站作业事件定义

序号	事件名称	执行条件	导致变化状态	触发事件
1	到站事件	列车按时刻表到站	进站排队列车增加	列车进站或通过开始事件
2	始发事件	列车按时刻表始发		列车出段或出站开始事件
3	进站开始事件	相应列车排首位、有可用进站进路	进站排队列车减少、进站进路占用	进路解锁事件或列车进站结束事件
4	进站结束事件		进站进路释放	列车出站、入段、进折返线开始事件
5	通过开始事件	相应列车排首位、有可用通过进路	进站排队列车减少、通过进路占用	列车通过结束事件或进路解锁事件
6	通过结束事件		通过进路释放
7	出段开始事件	出段排队首位、有可用出段进路	出段排队、出段进路占用	列车出段结束事件或进路解锁事件
8	出段结束事件		出段进路释放	列车出站开始事件或列车进折返线开始事件
9	进折返线开始事件	有可用进折返线进路	进折返线进路占用	列车进折返线结束事件或进路解锁事件
10	进折返线结束事件		进折返线进路释放	列车折返开始事件
11	折返开始事件	有可用折返进路	折返进路占用	列车折返结束事件或进路解锁事件
12	折返结束事件		折返进路释放	列车出站开始事件
13	入段开始事件	有可用入段进路	入段进路占用	列车入段结束事件或进路解锁事件
14	入段结束事件		入段进路释放
15	出站开始事件	有可用出站进路	出站进路占用	列车出站结束事件或进路解锁事件
16	出站结束事件		出站进路释放
17	进路解锁事件	经一定时长后经过解锁点	进路释放	进路解锁事件或相应结束事件

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表 2 车站作业仿真参数设置

参数名	参数值
模拟时间段	[7：00 ，9：00]
最小追踪间隔	300 s
到发线同时使用间隔	120 s
到发线对向使用间隔	180 s
进路办理时间标准	18 s
信号切换时间	0.2 s

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表 3 不同空线系数及作业列车比下各股道能力利用率

始发终到列车与立折列车比值	空线系数	各条到发线能力利用率						平均利用率	最高利用率
始发终到列车与立折列车比值	空线系数	Ⅰ	Ⅱ	3	4	5	6	平均利用率	最高利用率
1∶1	0.15	84.3%	72%	0.0%	26.3%	0.0%	0.0%	30.4%	84.3%
	0.20	89.6%	76.5%	0.0%	27.9%	0.0%	0.0%	32.3%	89.6%
	0.25	95.6%	81.6%	0.0%	29.8%	0.0%	0.0%	34.5%	95.6%
1∶2	0.15	56.2%	65.5%	0.0%	48%	0.0%	0.0%	28.3%	65.5%
	0.20	59.7%	69.6%	0.0%	51%	0.0%	0.0%	30.1%	69.6%
	0.25	63.7%	74.2%	0.0%	54.4%	0.0%	0.0%	32.1%	74.2%
2∶1	0.15	63.2%	65.5%	50.1%	17.5%	0.0%	0.0%	32.7%	65.5%
	0.20	67.2%	69.6%	53.2%	18.6%	0.0%	0.0%	34.8%	69.6%
	0.25	71.7%	74.2%	56.8%	19.9%	0.0%	0.0%	37.1%	74.2%

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表 4 不同空岔系数时最繁忙道岔能力利用率

最繁忙道岔	空岔系数	能力利用率
N035/N036	0.2	88%
N035/N036	0.25	93%
N035/N036	0.3	100%

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参考文献(9)

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施引文献(6)

期刊类型引用(4)

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