基于OpenTrack软件的列车技术作业过程仿真研究

达 方 向 、 占用 道 岔 ；到 发 线 事 件 为 列 车 指 定停 站 时 径 路 。
（ ３ ）利 用 列 车 属性 编 辑器 ，设 置 列 车 各 项 技 术
行 径 路 ； 发 车 事 件 为 列 车 指 定 发 车 时 间 、 出 发 方 参 数 ，如 重 量 、长 度 、速 度 、 列 车 编 组 、牵 引制 动
魏 然 ， 高小殉 ，周 浪 雅
Ｗ ＥＩ Ｒａｎ ， Ｇ ／ ｋ Ｏ Ｘｉ ａ ｏ— ＸＵ Ｉ ＇ ％ ， ＺＨＯＵ Ｌ ａｎｇ～ ｙａ
（ 中国铁道科 学研 究院 运输及 经济研 究所 ，北京 １ ０ ０ ０ ８ １ ）
（ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ｏ ｆ Ｒａ ｉ ｌ ｗａ ｙ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
文 章编 号 ：１ ｏ ０ ３ 一ｌ ４ ２ １ （ ２ ０ ｌ ３ ） ０ ５ 一 ｏ ０ ２ ５ — ０ ５
中 图分类 号 ：Ｕ ２ ９ ２ ． ４ ；Ｕ ２ ９ — ３ ９
文献 标识 码 ：Ｂ
基于 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｔ ｒ ａ ｃ ｋ 软 件 的 列 车技术作 业过程仿 真研究
ｔ ｏ ａｎ ｏｔ ｈ ｅｒ ｔ ｒ ａｉ ｎｓ ｅ ｔ ｈａ ｓ ｇｒ ｅａ ｔ ｅｓ ｔ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅｎ ｃ ｅ ｏｎ ａｒ ｒ ｉ Ｖ ａ ｌ — ｄ ｅｐａｎｕ ｒ ｅ ｔ ｒ ａｃ ｋ ，ｓ ｔ ａｔ ｉ ｏｎ ｔ ｈｒ ｏ ａｔ ａｎｄ ｃ ａｐ ａｃ ｉ ｔ ｙ ｏｆ ａ ｒ ｒ ｉ ｖ ｉ ｎｇ ａｎ ｄ ｄｅｐ ａｒ ｔｉ ｎ ｇ ｄ ｅｐ ｏｔ ｔ ｒ ａｃ ｋ ．Ｔ ａｋ ｉ ｎ ｇ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅｓ ｔ ｏｎ ｔ ｒ ａｉ ｎ ｔ ｅ ｃｈ ｎｉ ｃ ａ ｌ ｐｒ ｏ ｃ ｅｓ ｓ ｉ ｎ ｓ ｅ ｖ ｅｒ ａｌ ｌ ａ ｒ ｇｅ — ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｒ ａｉ ｌ ｗａ ｙ ｐ ａｓ ｓ ｅｎ ｇ ｅｒ ｓ ｔ ａｔ ｉ ｏ ｎｓ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｃ ｏｕｌ ｄ ｐ ｒ ｏｖ ｉ ｄ ｅ ｒ ｅｌ ｉ ａ ｂｌ ｅ ｆ ｏｕｎ ｄ ａｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏｒ ｏｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄｅ ｓ ｉ ｇｎ ． Ｋｅｙ Ｗ ｏｒ ｄｓ：Ｒａｉ ｌ ｗａｙ ；Ｐａｓ ｓ ｅ ｎｇ ｅｒ Ｓｔ ａｔ ｉ ｏｎ ； Ｔｒ ａｉ ｎ Ｆｌ ｏｗ ； Ｓｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｏ ｆ Ｏｐ ｅｒ ａｔ ｉ ｏ ｎ Ｐｒ ｏｃ ｅ ｓ ｓ
Ｒ ＇ ｆ Ｃ ： Ｉ Ｅ
５ 期
基－ ￣Ｏ ＇ ｐ ｅ ｎ Ｔ ｒ ａ ｃ ｋ 软件的列车技术作业过程仿真研 究 魏
然 等
（ ７ ）根 据 仿 真 结 果 提 出车 站设 计 优 化 方 案 。
在 此 种情 况 下 ，相 比于 纯 粹 动 车 组 的列 流 情 况 ， 由
ｌ ｆ ｏ ｗ ｓ ｕ ｃｈ ａ ｓ ＥＭ Ｕ ， ｃ ｏｍ ｍｏｎ— ｓ ｐ ｅｅ ｄ ｔ ｒ ａｉ ｎ ａ ｎｄ ａｒ ｒ ｉ ｖ ａｌ — ｄｅｐ ａｒ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏｍ ｍ ｏｎ — ｓ ｐ ｅ ｅｄ ｔ ｒ ａｉ ｎ ｏｎ ｓ ｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ
当歹 Ｕ 车带 ０ 动时：
Ｚ（ ｖ ） ＋ＲＬ ＋ ｍ ｍ ×（ １ ＋０ ． ０ １ ｐ） …
式 中 ：ｚ （ ｖ ） 为 制 动 力 ，Ｎ。
２ 仿真流程
利用 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｔ ｒ ａ ｃ ｋ软 件 对 列 车 技 术 作 业 过 程 进 行
图１ 车站系统构成示意图
既 定 的 规 则 ，模 拟 所 有 列 车 、机 车 在 车 站 内 的运 行 的运 行 仿 真 无 冲 突 报 警 ，则 继 续 输入 全 天 各 次 列 车 过 程 ，其 核 心部 分 为 列 车 、机 车 运 行 模 拟 ，主 要 通 的运 行 信 息 ；如 果 出现 冲 突 报警 ，则 调 整 冲 突列 车 过 牵 引计 算 实 现 。牵 引计 算 模 型 为 ：
Ｚ（ ｙ ） 一（ Ｌ ＋ ）
口 ＝ 一
的 到 发 时 刻 、 占用 股 道 、 停 站 时 间等 参 数 后 重 新 运 行 仿 真 模 块 ，直 到 无 冲 突 报 警 为 止 。
（ ６ ）输 出仿 真 统 计 结 果 并 进 行 分 析 。
ｍ× （ １ ＋ ０ ． Ｏ ｌ ｐ ）
站 能 力 的薄 弱环 节 ，并 验 证 站 场 设 计 及 作 业 规 划 方 ｍ；Ｓ ０ 为ｔ １ 时 刻 列 车 位 置 ，ｍ。
案 的可 行 性 。
其 中 ，列 车 受 到 的基 本 阻力 为 ：
ＲＬ ＲⅡ＋ Ｌ Ｐ （ ４ ）
１ 问题 与模 型
列 车 技 术 作 业 过 程 仿 真 涉 及 的 车 站设 施 主 要 有
向 、 占用 道 岔 ；出段 事 件 为 列 车 、机 车 与车 底 指 定 曲 线等 信 息 。 出段 时 间 、 占用道 岔 、 目标 到 发 线 ；人 段 事 件 为 列 （ ４ ） 构 建 高 峰小 时列 车 技 术 作 业 方 案 ，并 匹配
车 、机 车 与 车 底 指 定 人 段 时 间和 占用 道 岔 。所 有 事 各 次 列车 的运 行 径路 ，同 时在 时刻表 管理 数 据 库 中 ， 件 通 过 列 车 运 行 及 机 车运 行 完成 。 Ｏｐ ｅ ｎ Ｔ ｒ ａ ｃ ｋ软 件 根 据 列 车 技 术 作 业 过 程 ，按 照 输入 各次 列车 的到达 和 出发 时刻 、停 站 时 间等信息 。 （ ５ ） 运 行 仿 真 模 块 ， 如 果 高 峰 小 时 各 次 列 车
能 力 影 响 最 大 。 应 用 该 软 件 对 若 干 大 型 铁 路 客 运 站 进 行 列 车 技 术 作 业 过 程 仿 真 试
验 ，可 以为优 化 车 站 设 计 提 供 可 靠 的依 据 。
关 键 词 ：铁 路 ；客 运 站 ；列 流 ；作 业过 程 仿 真
Ａ ｂｓｔ ｒ ａｃｔ ： Ｂａｓ ｅｄ ｏｎ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｐｒ ｉ ｎｃ ｉ ｐｌ ｅ ａｎ ｄ ｐｒ ｏｃ ｅｓ ｓ ｏ ｆ Ｏｐ ｅｎ Ｔｒ ａｃ ｋ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａｒ ｅ，ｔ ａｒ ｇ ｅｔ ｉ ｎ ｇ ｗｉ ｔ ｈ
区 间正 线 、 车 站 正 线 、道 岔 、到 发 线 和 出入 段 线 。
列 车 受 到 的 附加 阻力 为 ：
ｍ Ｔ ＋ ｓ ＋ Ｂ （ ５ ）
式 中 ：Ｒ 为 机 车 基 本 阻力 ，Ｎ；
为 隧 道 附加 阻
第３ ５ 卷 第５ 期
目
基于 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｔ ｒ ａ ｃ ｋ 软件的列车技术作业过程仿真研究
魏
然 等
ｔ Ｉ 车技术作业过程仿真是客运站综合仿真技术
／ ． Ｊ 的 重 要 组 成 部 分 ，与 客 流 组 织 仿 真 、 交 通 流
疏 解 仿 真 共 同 为 客 运 站 各 设 计 阶段 的 具 体 方 案 评 估
ｖ 一 ＋Ｉ ａ ｄ ｔ
’ｆ＇
（ ２ ）
（ ３ ）
ｅ ｔ ，
Ｓ ＝ ０ ＋Ｉ ｖ ｄ ｆ
’ ｌＩ
和 优 化提 供 科 学 的手 段 与精 确 的 数 据 支 持 。通 过对 式 中 ：ａ为 加 速 度 ，ｍ／ ｓ ；Ｚ（ ｖ ） 为 牵 引 力 ，Ｎ； 客 运 站 列 车 技 术 作 业 过程 仿 真 ，可 以掌 握 车 站 到 发 为 基 本 阻 力 ，Ｎ；Ｒ 为 附 加 阻力 ，Ｎ；ｍ为 列 车 质 线 、道 岔 、 出入 段 线 等设 备 的 占用 情 况 ，从 而 分 析 量 ，ｋ ｇ ；Ｐ为 质 量 系 数 ；ｖ Ｎｔ ２ 时 刻 列 车 速度 ，ｍ／ ｓ ； 相 关 固定 设 备 的 能 力 利 用 及 相 互 间 的 匹配 ，寻 找 车 ｖ 。 为ｆ 。 时 刻 列 车 速 度 ，ｍ／ ｓ ；Ｓ 为ｔ 时刻列车位 置 ，
摘 要 ：基 于 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｔ ｒ ａ ｃ ｋ 软 件 的仿 真 原 理 及 流 程 ，针 对 可 控 的 列流 结构 因素 ，分 析 动
车 组 列 车 、 普 速 列 车 、 始 发 终 到 普 速 列 车 种 列 流 对 仿 真 结果 的 影 响 程 度 ，通 过 对 各 种 列 流 组 合 方 案 的仿 真 ，说 明机 车 换 挂 作 业 对 到 发 线 、 车 站 咽 喉 、 出入 段 线
按 照 列 车 在 站 内的 技 术 作 业 过 程 ，可 以将 车 站 系 统 力 ，Ｎ ；
拆 分 为 接 车 系 统 、 到 发 线作 业 系 统 、发 车 系 统 和 出 力 ，Ｎ；
入 段 系 统 ，各 系 统 之 间 的 相 互 关 系 如 图 １ 所示 。
为 曲线 附加 阻力 ，Ｎ。
事 件 、到 发 线 事 件 、调 车 事件 、发 车 事 件 、 出段 事 径 、坡 度 、线 路 限 速 等 信 息 进 行 编 辑 。 （ ２ ）在 轨 道 网 拓 扑 图 中定 义 所 需 的 列 车 运 行
件 和 人 段 事 件 。接 车 事件 为 列 车 指 定 接 入 时 间 、 到 间 、到 发线 、连 挂 与摘 解 ；调 车 事 件 为 机 车 指 定运
ｒ ｅ ｓｕ ｌ ｔ ． Ｔｈｒ ｏ ｕｇ ｈ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａｔ ｉ ｏｎ ｏｆ ｅａ ｃ ｈ ｔ ｒ ａｉ ｎ ｆ ｌ ｏ ｗ ｃ ｏ ｍ ｂｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｃ ｈ ｅｍ ｅ．ｉ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｔ ｈ ａｔ Ｉ ｏ ｃ ｏ ｍ ｏｔ ｉ ｖ ｅ ａ Ｒ ａｃ ｈ ｉ ｎ ｇ