鐵道運行相關要素分析

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本文作者：龍騰子作者單位：西南交通大學

改善線路情況：高速鐵路線路狀況和工程措施都必須保證行車安全，線路選線應盡量避免塌陷和滑坡地帶、活動斷裂帶和軟弱地基等不良地帶，避免路堤浸水和洪水沖刷路堤。運營階段，主要針對線路中已出現的問題和安全隱患進行及時整修和養護，使線路處于良好的安全運行狀態。

提高牽引供電系統的安全可靠性：高速電氣化鐵路采用電力機車牽引，保證牽引供電系統的安全可靠性至關重要。除在工程建設階段提高設計和施工質量、采用安全可靠的設備外，開通運營后，應加強維護和維修，保證牽引供電系統的安全可靠供電。

加強人員培訓，提高業務素質和操作水平：機車駕駛員工作環境和條件差，生活無規律，但駕使工作專業性強，設備操作復雜，稍有不慎，會引發行車事故，造成人員傷亡和財產損失。根據京滬高速鐵路的特點，應對機車駕駛員進行定期培訓，提高技術水平、業務素質和心理素質。對工務、電務、牽引供電等系統維護維修人員也要進行定期培訓，提高技術水平、業務素質和責任心。

建立模型

1系統環境分析

（1）物理和技術環境

(1)應重視、解決移動設備和固定設備的匹配及兼容，具備旅客列車和跨線旅客列車共線運行條件，實現路網資源最大化。(2)最小曲線半徑、限制坡度、到發線有效長度、動車組類型、列車運行控制方式、調度方式、最小間隔時分應根據列車速度、沿線地形地質條件、輸送能力和用戶需求等經全面比選確定。(3)路基、橋涵、隧道、軌道等各類結構物的設計，應滿足強度、剛度、穩定性、耐久性要求，并加強各結構物間的協調和統一，使車、線、橋(或路基、隧道)的組合具有良好的動力特性，嚴格控制結構物的變形及工后沉降。(4)選線設計應避免高填、深挖和長路塹等路基工程，并繞避不良地質條件地段。無法繞避時，采用橋涵通過或選用其他適宜的工程措施。線路基礎設施和不易改建的建筑物、設備為遠期發展預留條件。

（2）經營和經濟環境

某高速鐵路運營以來，車票有較大富余，旅客基本能隨到隨走。由于票價偏高，車票銷售不算很好。為使廣大旅客有車票價格選擇的空間，開行2種速度等級的列車，分別對應執行2種車票價格。故這條串聯中國經濟最活躍區域的黃金通道，將成為經濟要素快速流動的“大動脈”，發揮其協調區域平衡發展、加快產業轉移優化、提升軌道交通建設能力的作用，構建中國經濟跨越式提升的“脊梁”。

2系統目標分析

(1)研究該目標是根據各主要因素對高速鐵路運行安全的影響，采取針對性措施提高高速鐵路的安全可靠性。高速鐵路是連接區域間的經濟命脈之一，因此，他的運行安全關系到國家的利益、旅客的人身和財產安全，以及社會的穩定和發展。(2)研究該目標的可行性。通過對系統目標分析和安全工程的學習，已初步掌握分析系統功能、目標、結構的步驟和基本方法。根據已建高速鐵路現狀，利用ISM結構分析法可對建立的模型進行層次分析，研究出各主要因素之間的關聯及相互間的影響，最終進行系統評價等。

3系統結構分析

由以上分析可知，高速鐵路系統可由運營管理、運輸指揮、實時氣候、橋路軌道、機車車輛、人員培訓、遠程調度、牽引供電和所處環境9個要素組成，分別以P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9表示。根據這9個要素之間的關系，可列出式(1)可達矩陣。

系統評價

系統結構評價各因素之間的關系如圖2所示。經查詢和參考相關文獻，得到A、B、C之間的判斷矩陣如下。A的判斷矩陣如表1所示。利用根法求出各項權重為w1=0．731，w2=0．081，w3=0．188。對矩陣進行一致性檢驗:最后求得λ1=λ2=3．062，λ3=3．069;C．I．=0．0345，C．R．=0．0663＜0．10，符合一致性檢驗。B1的判斷矩陣如表2所示。利用根法求出各項權重為w1=0．75，w3=0．25。B2的判斷矩陣如表3所示。利用根法求出各項權重為w1=0．230，w2=0．648，w3=0．122。對矩陣進行一致性檢驗:最后求得λ1=3．00，λ2=3．01，λ3=3．00;C．I．=0．005，C．R．=0．009＜0．10，符合一致性檢驗。C4關于B3的權重為1。綜合權重計算如下。根據ck=mi=1bicik可求得:C1=0．75×0．731+0．23×0．081=0．5669C2=0．648×0．081=0．0525C3=0．25×0．731+0．122×0．081=0．1926C4=1×0．188=0．188

確定可行方案

根據系統評價中各方案的計算結果可知，高速鐵路系統的運行安全性，信號設備的可靠性是其最主要的影響因素，其次是牽引供電系統的安全可靠性，接下來是人員培訓，最后是線路狀況。因此，根據各種因素對高速鐵路運行安全的影響程度，最重要的是采取有效措施提高信號設備的可靠性，其次是保證牽引供電系統的安全可靠性和對員工的培訓，最后是保證線路的良好運營狀態。

結束語

以運營的某高速鐵路為研究對象，分析了影響行車安全的各種因素，根據運營條件和現狀，利用模糊層次分析法對所建立的模型進行分析，確定其主要的影響因素，并提出可采取的有效措施，即提高信號設備的可靠性，保證牽引供電系統的安全可靠性，使線路處于良好的運營狀態。