电分相设置与运行优化方案

在综合考虑动车组特性、电分相设置方案、线路条件、系统供电能力等多因素后，对高铁典型电分相设置方案与运行时分的关系进行仿真评估。对带电制动切换过分相和列控过分相两种典型过分相方案进行了时间损失和速度损失对比。

3.5.3.1　武广高铁电分相设置概况

武广高铁北起武汉（起点里程DK1，188+000），南至广州（终点DK2，220+250），全线共有电分相38处，详见表3.9。

表3.9　全线电分相位置汇总表

续表

3.5.3.2　分相设置与运行时间分析

结合单车运行、多车运行条件，分不停站和站站停的情况，对行车组织、动车组、信号系统和牵引供电等多个子系统兼容性和对运行时分的影响进行综合分析。

以武广高铁武汉至广州方向为例，各种结果汇总综合分析如下表3.10。

表3.10　分相设置与运行时间仿真结果汇总分析表

武广高铁咸宁—长沙段开通后，在下行线LK1318.3～513.9km区段内，对惰行过分相的速度损失进行了测试研究。测试结果详见下表3.11。(www.xing528.com)

表3.11　分相设置与运行时间测试结果汇总分析表

注：由于测试期间，列控系统尚未调试完成，动车过分相的断合闸完全靠司机经验手动操作，故表中测试结果与仿真结果略有出入。

3.5.3.3　研究结论

本专题研究的结论可以归纳为如下几点。

（1）电分相设置方案对运行时分影响不大。经多种组合分析，当进入电分相初始速度在250km/h及以上时，最恶劣条件下（列控分闸区坡度为22％，长度为1190m），速度衰减量在20km/h以内，且进入电分相初始速度越高，速度衰减量越少。当进入电分相初始速度达350km/h时，速度衰减量只有16km/h。过分相时分影响虽然因各种车型有所不同，但一般过一处分相时间差多在2s以内。

结合具体工程，从武广高铁全线运行时分来看，单车运行工况下全线近1000km的连续运营，单程列控过分相与带电过分相时间差不到2min（116s）；多车运行工况下，单程列控过分相与带电过分相时间差更小，为113s；运行时分之差仅占全程运行时分的1％。无论采用列控过分相还是带电过分相均可很好地满足整体运行时分的要求。由上述分析可见，动车组高速过分相时，列控过分相与带电过分相的时间差占整体运行时分的比例较小，无论采用列控过分相还是带电过分相对整体运行时分的影响不大。

（2）应对进入列控分闸区的列车初始速度提出最低值的限制要求。当分相设于车站附近时，如采用列控过分相方案，进入列控分闸区的初始速度与坡度和列控分闸区长度有关，从安全运行的角度来讲，初始速度应满足一定要求。对CRH3型动车组，当分相设置在12‰以上坡度时，进入电分相的初始速度在列控分闸区为1190m时必须高于65km/h，若分相需设置在22‰坡度时，进入电分相的初始速度必须高于85km/h，才可确保动车组不会掉入无电区。因此，建议有关部门对高铁列车过分相的入口最低速度进行统一规定，并对动车组驾驶司机进行分相操作模式的培训，以确保动车组顺利通过高坡电分相。

（3）决定运行时分的关键因素是动车组特性和运输组织方案。动车组特性是决定运行时分的一个关键因素。良好的牵引/制动特性和启动、剩余加速度，是决定列控过分相时间、速度损失的关键；动车组停站与否对运行时分影响很大。以武广高铁为例，站站停列车与直达列车运行时分时间差达68min，平均每停一个站，延迟运行时分近4min。因此在实际运营中，可考虑合理安排开行方案，满足不同旅客对运行时分的要求；牵引供电能力对运行时分也有一定的影响，牵引能力对多车运行的影响明显，却仅比单车运行延长时分6s，影响甚微，可以忽略不计；应尽量考虑各子系统间良好兼容，实现运输组织系统的整体最优。

电分相设置方案和运行时分关系，涉及行车组织（牵引计算）、高速动车、信号系统和牵引供电等多个子系统。今后在其他工程设计时，必须考虑各子系统间良好兼容，实现整体运输组织系统最优设计的顶层目标。