关于铁路综合维修天窗开设问题研究

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1、关于铁路综合维修天窗开设问题研究摘要：随着铁路网的不断加密，列车运行速度的不断提升，对铁路综合维修提出了更严格的要求。本文通过对天窗开设形式、开设时间及针对不同类型线路的天窗开设方案进行研究，旨在解决当前国内铁路综合维修上天窗开设面临的问题。中国4/vie　　关键词：铁路综合维修；天窗开设问题；天窗开设方案　　中图分类号：U21文献标识码：A：1673-1069（2016）32-189-2　　0引言　　随着科学技术的不断发展以及国内经济水平的不断提升，铁路系统也得到极大的进步与发展，特别是在速度方面。铁路

2、的运行速度不断刷新着记录，而且我国的铁路系统也更加呈现出铁路系统网络覆盖广、跨度大、运载量大、列车种类多、密度大等特点。作为在铁路综合维修中的重要时间段，如何利用好“天窗”时间，渐渐成为改善和提升铁路系统的发展以及铁路经济效益和社会效益的关键所在。　　1天窗开设形式研究　　所谓“天窗”即在铁路系统列车运行过程中预留维修施工的时间，在这段时间对列车线路和相关的软硬件装备进行综合维修保养。根据国内外天窗开设的经验一般天窗可分为四个种类：日常维修、大修、电务维修、接触网维修。　　由于铁路高密度的运作，一旦发生停

3、待所产生的经济损失是巨大的，但是为了保障安全运行，相关设备的维修保养又是必要的。因此，要统筹好列车的运行时间与设备的维修施工时间。作为在列车运行安排时间上的“空隙”，天窗这项技术措施的出现能够最大限度地减缓列车行车与维修施工时间之间的矛盾。　　1.1天窗开设原则　　①天窗的开设必需依据列车实际的运行状况做数据统计，再根据统计分析划分一般干�和繁忙干线，一般干线可利用车辆运行间隔时间来设定，但必须保证施工与列车运行的连续性；繁忙干线则需提前预留维修时间来设定；②对采取预留天窗时间的开设，首要原则是必须保证维

4、修员工和列车的安全；③天窗的开设一般情况下其主要的原则还是采取白天列车正常运行，夜间停运时间进行维修；④针对天窗类型也应因地适宜，特别是在接触网检修时，对于垂直天窗内的操作，须确保无运行列车；对于V形天窗内的操作，须保证无列车反方向运行。　　1.2天窗开设的方式　　天窗开设的方式主要有垂直型和V型两类，以及由其衍生出来的组合天窗开设。　　①垂直型。垂直型天窗开设方式可分为上下行重合的垂直天窗、上下行分设的垂直天窗、区段垂直天窗。上下行重合的垂直天窗即上下行列车运行线路均停电的情况；上下行分设的垂直天窗顾名

5、思义即按照上、下行分开分别单独进行维修的开窗方式；区段垂直天窗及按照时间段进行单独维修的开窗方式，整合时间段且相互垂直。②V型天窗。V型天窗即按照铁路电气化线路的供电臂进行上下行正线的停电检修方式（如图1），能够保证列车运行的连续性。③混合型天窗。在列车运行的适当时间段，按照上下行分别开设垂直天窗的方式，主要的混合型天窗开设有如下几种：分段矩形天窗；X型天窗；Y型天窗；r型天窗；单向隔日矩形天窗；双向分隔式矩形天窗。　　2天窗的设计研究　　为了保证铁路综合维修时对列车运行的影响最小，同时又保证维修的时间足

6、够，即天窗的开设时间既不能太长影响列车通行，也不能太短影响维修效果，这就要对天窗的开设时间进行研究，以最大限度的解决铁路综合维修与列车运行之间的冲突。在进行天窗的最佳开设时间研究前首先需结合列车实际的运行状况、维修要求、线路运行能力、设备能力、技术设计要求、列车运行要求等方面，再进行综合分析，模拟试验，研究得出最佳的天窗开设时间。　　2.1影响因素分析　　天窗开设时间的研究内容主要包括天窗的起始时间、持续时长、开设频率等方面。首先天窗开设的维修至少需含有工务维修、接触网维修、电务维修三个内容，为了满足维修

7、内容的需求必须对影响天窗开设时间的影响因素进行分析。其中影响天窗开设持续时长的因素包含维修内容、列车轨道结构、人工或机械的维修方式、列车运行密度种类速度、以及管理模式、技术人员技能水平、设备维修能力等；而影响天窗的起始时间包括整个铁路系统中列车运行流量规律、相邻区段天窗的多区段协助作用、列车周转周期、列车运行安排、气候等因素；天窗开设频率主要受控于铁路列车的通行计划。　　2.2天窗开设的时间　　天窗的开设目的就是以最大限度解决铁路综合维修与列车运行之间的冲突，在基于充分考虑维修天窗对列车运行的影响下建立线

8、性模型，约束条件为天窗的开设及维修时间、车辆运行时间、间隔追踪时间等，目标函数即是列车运行增加时间量值，求取其最小数值已确定天窗开设的最佳时间。　　通过对目标函数在约束条件下的校正，再构建处罚函数将合理时间范围约束，采用AHP法求解。根据其结果分析可知，天窗开设时，随着维修时间的加长，维修效果损失也在增加。天窗持续时长在5小时以上时损失效果变化的幅度减缓；2-3小时的时候其天窗开设效果是最差的，因此综合而看，3-5小时较为理想