• ISSN 0258-2724
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基于闭塞时间的中速磁浮线路通过能力分析

潘洪亮 孙敏达 陈义军 袁建军

潘洪亮, 孙敏达, 陈义军, 袁建军. 基于闭塞时间的中速磁浮线路通过能力分析[J]. 西南交通大学学报. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20250599
引用本文: 潘洪亮, 孙敏达, 陈义军, 袁建军. 基于闭塞时间的中速磁浮线路通过能力分析[J]. 西南交通大学学报. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20250599
PAN Hongliang, SUN Minda, CHEN Yijun, YUAN Jianjun. Transport Capacity of Medium-Speed Maglev Lines Based on Blocking Time[J]. Journal of Southwest Jiaotong University. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20250599
Citation: PAN Hongliang, SUN Minda, CHEN Yijun, YUAN Jianjun. Transport Capacity of Medium-Speed Maglev Lines Based on Blocking Time[J]. Journal of Southwest Jiaotong University. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20250599

基于闭塞时间的中速磁浮线路通过能力分析

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20250599
基金项目: 国家重点研发计划(2023YFB4302500)
详细信息
    作者简介:

    潘洪亮(1970—),男,副研究员,博士,研究方向为磁浮交通列车运行控制与安全防护,E-mail:panhongliang@tongji.edu.cn

    通讯作者:

    袁建军(1974—),男,高级工程师,研究方向为高速磁浮交通运行控制与智能运维,E-mail: yuanjianjun@tongji.edu.cn

  • 中图分类号: xxx

Transport Capacity of Medium-Speed Maglev Lines Based on Blocking Time

  • 摘要:

    中速磁浮交通系统在城际和市域轨道交通运输领域具备广阔的应用前景,但沿用传统轮轨系统的计算方法无法有效解决磁浮线路通过能力精确计算问题. 根据运行组织的实际需求,立足中速磁浮系统技术特性并融合运行控制与安全防护的约束要求,针对中速磁浮线路通过能力计算方法开展研究. 首先,通过对中速磁浮列车运行所遵循的“一分区一运行车”刚性防护约束,以及对运行控制系统采用的停车点步进控制机制与准移动闭塞追踪防护模式的深入分析,论证闭塞时间理论与中速磁浮运行控制系统技术特性的适配性;在此基础上,以“闭塞时间理论——最不利分区交接申请点识别”为核心研究范式,构建区间运行、到站停车、站台发车和站后折返四类全流程典型运营场景下的分区闭塞时间量化模型,提出基于时间窗压缩的线路通过能力求解算法;最后,选取具体线路案例,通过仿真实验与极限压力测试相结合的双重验证体系,对所提计算模型与算法的输出结果进行有效性验证. 仿真结果表明:目标线路通过能力的理论极限值为11列/h,若额外再添加一条运行线,后行列车的运行过程将不可避免地受到前行列车的运行干涉,本文所提模型与算法具备良好的计算精度和工程适用性.

     

  • 图 1  步进授权窗口示意

    Figure 1.  Schematic of stepping authorization window

    图 2  准移动闭塞制式的闭塞时间模型

    Figure 2.  Blocking time model of quasi-moving block system

    图 3  分区闭塞时间阶梯示意

    Figure 3.  Schematic of partition blocking time ladder

    图 4  区间运行场景的分区闭塞时间模型

    Figure 4.  Partition blocking time model of interval operation scenario

    图 5  到站停车场景的分区闭塞时间模型

    Figure 5.  Partition blocking time model of station arrival stop scenario

    图 6  站台发车场景的分区闭塞时间模型

    Figure 6.  Partition blocking time model of platform departure scenario

    图 7  折返站PSZ划分类型示意图

    Figure 7.  Schematic diagram of PSZ division types at turn-back station

    图 8  列车站后折返运行路径

    Figure 8.  Running route of train for station rear turn-back

    图 9  站后折返场景闭塞时间模型

    Figure 9.  Blocking time model of station rear turn-back scenario

    图 10  中速磁浮仿真线路布局

    Figure 10.  Layout of medium-speed maglev simulation line

    图 11  上行方向压力测试量化结果

    Figure 11.  Quantitative results of pressure test in upward direction

    图 12  下行方向压力测试量化结果

    Figure 12.  Quantitative results of pressure test in downward direction

    表  1  系统基础设施符号定义

    Table  1.   Symbol definitions of system infrastructure

    符号 定义
    $ i $ 线路上行或下行方向上 PSZ 的索引号
    $ j $ 线路上行或下行方向上车站(STN)的索引号
    $ k $ 指定 PSZ 内 ASA 的索引号
    $ P_{{\text{ASA}},{i,k}} $ 第 $ i $ 个 PSZ 内的第 $ k $ 个 ASA
    $ M,M' $ 第一、二列中速磁浮列车的标识号
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    表  2  基于时间窗压缩的能力求解算法具体步骤

    Table  2.   Specific steps of algorithm for solving transport capacity based on time window compression

    步骤 步骤内容
    步骤 1  导入线路布局、车辆及信号系统的相关参数数据集
    步骤 2 基于式(1)求解前行列车的最节时运行曲线
    步骤 3  依据式(3)~(15),计算前行列车途经所有PSZ的TOTW
    步骤 4 设定系统通过能力迭代初始值为N=2 条
    步骤 5  基于式(15),求解后车途经所有PSZ的分区TOTW
    步骤 6  依据式(16),判定前行列车与后行列车在每一个分区的TOTW重叠状态
    步骤 7  若未检测到分区TOTW重叠,即$ \varOmega (i)=0 $对所有PSZ成立,更新$ N=N + 1 $;迭代执行步骤5~7,直至在瓶颈区段出现TOTW重叠现象(存在$ \varOmega (i) $=1)
    步骤 8 输出$ N-1 $为线路通过能力理论极限值
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-11-30
  • 修回日期:  2026-04-04
  • 网络出版日期:  2026-05-13

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