铁道运行相关要素分析

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本文作者：龙腾子作者单位：西南交通大学

改善线路情况：高速铁路线路状况和工程措施都必须保证行车安全，线路选线应尽量避免塌陷和滑坡地带、活动断裂带和软弱地基等不良地带，避免路堤浸水和洪水冲刷路堤。运营阶段，主要针对线路中已出现的问题和安全隐患进行及时整修和养护，使线路处于良好的安全运行状态。

提高牵引供电系统的安全可靠性：高速电气化铁路采用电力机车牵引，保证牵引供电系统的安全可靠性至关重要。除在工程建设阶段提高设计和施工质量、采用安全可靠的设备外，开通运营后，应加强维护和维修，保证牵引供电系统的安全可靠供电。

加强人员培训，提高业务素质和操作水平：机车驾驶员工作环境和条件差，生活无规律，但驾使工作专业性强，设备操作复杂，稍有不慎，会引发行车事故，造成人员伤亡和财产损失。根据京沪高速铁路的特点，应对机车驾驶员进行定期培训，提高技术水平、业务素质和心理素质。对工务、电务、牵引供电等系统维护维修人员也要进行定期培训，提高技术水平、业务素质和责任心。

建立模型

1系统环境分析

（1）物理和技术环境

(1)应重视、解决移动设备和固定设备的匹配及兼容，具备旅客列车和跨线旅客列车共线运行条件，实现路网资源最大化。(2)最小曲线半径、限制坡度、到发线有效长度、动车组类型、列车运行控制方式、调度方式、最小间隔时分应根据列车速度、沿线地形地质条件、输送能力和用户需求等经全面比选确定。(3)路基、桥涵、隧道、轨道等各类结构物的设计，应满足强度、刚度、稳定性、耐久性要求，并加强各结构物间的协调和统一，使车、线、桥(或路基、隧道)的组合具有良好的动力特性，严格控制结构物的变形及工后沉降。(4)选线设计应避免高填、深挖和长路堑等路基工程，并绕避不良地质条件地段。无法绕避时，采用桥涵通过或选用其他适宜的工程措施。线路基础设施和不易改建的建筑物、设备为远期发展预留条件。

（2）经营和经济环境

某高速铁路运营以来，车票有较大富余，旅客基本能随到随走。由于票价偏高，车票销售不算很好。为使广大旅客有车票价格选择的空间，开行2种速度等级的列车，分别对应执行2种车票价格。故这条串联中国经济最活跃区域的黄金通道，将成为经济要素快速流动的“大动脉”，发挥其协调区域平衡发展、加快产业转移优化、提升轨道交通建设能力的作用，构建中国经济跨越式提升的“脊梁”。

2系统目标分析

(1)研究该目标是根据各主要因素对高速铁路运行安全的影响，采取针对性措施提高高速铁路的安全可靠性。高速铁路是连接区域间的经济命脉之一，因此，他的运行安全关系到国家的利益、旅客的人身和财产安全，以及社会的稳定和发展。(2)研究该目标的可行性。通过对系统目标分析和安全工程的学习，已初步掌握分析系统功能、目标、结构的步骤和基本方法。根据已建高速铁路现状，利用ISM结构分析法可对建立的模型进行层次分析，研究出各主要因素之间的关联及相互间的影响，最终进行系统评价等。

3系统结构分析

由以上分析可知，高速铁路系统可由运营管理、运输指挥、实时气候、桥路轨道、机车车辆、人员培训、远程调度、牵引供电和所处环境9个要素组成，分别以P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9表示。根据这9个要素之间的关系，可列出式(1)可达矩阵。

系统评价

系统结构评价各因素之间的关系如图2所示。经查询和参考相关文献，得到A、B、C之间的判断矩阵如下。A的判断矩阵如表1所示。利用根法求出各项权重为w1=0．731，w2=0．081，w3=0．188。对矩阵进行一致性检验:最后求得λ1=λ2=3．062，λ3=3．069;C．I．=0．0345，C．R．=0．0663＜0．10，符合一致性检验。B1的判断矩阵如表2所示。利用根法求出各项权重为w1=0．75，w3=0．25。B2的判断矩阵如表3所示。利用根法求出各项权重为w1=0．230，w2=0．648，w3=0．122。对矩阵进行一致性检验:最后求得λ1=3．00，λ2=3．01，λ3=3．00;C．I．=0．005，C．R．=0．009＜0．10，符合一致性检验。C4关于B3的权重为1。综合权重计算如下。根据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

确定可行方案

根据系统评价中各方案的计算结果可知，高速铁路系统的运行安全性，信号设备的可靠性是其最主要的影响因素，其次是牵引供电系统的安全可靠性，接下来是人员培训，最后是线路状况。因此，根据各种因素对高速铁路运行安全的影响程度，最重要的是采取有效措施提高信号设备的可靠性，其次是保证牵引供电系统的安全可靠性和对员工的培训，最后是保证线路的良好运营状态。

结束语

以运营的某高速铁路为研究对象，分析了影响行车安全的各种因素，根据运营条件和现状，利用模糊层次分析法对所建立的模型进行分析，确定其主要的影响因素，并提出可采取的有效措施，即提高信号设备的可靠性，保证牵引供电系统的安全可靠性，使线路处于良好的运营状态。