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  • 學位論文

傳統鐵路多軌化進出站時隔公式之研發與應用

Development and Application of Arrival and Departure Headway Equations for Multiple Track Sections

指導教授 : 賴勇成
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摘要


近年來都會區軌道運輸需求提升導致傳統複線鐵路容量逐漸不敷使用,為有效大幅提升運輸容量以滿足長期潛在旅運需求,多地鐵路營運單位逐漸於原有路廊擴建軌道以減緩目前複線運行下尖峰期間容量不足情形。而多軌化雖可提升軌道容量,但總體股道佈置複雜也將導致列車運轉型態與複線有所差異。過往解析法容量模式發展多提供籌劃階段概略衡量使用,並僅以單線及複線為研究目標且缺少綜合性探討多軌化路線站間正線數量及車站軌道配置等因子影響,導致模式無法準確應用於評估多軌化路線容量。 本研究採用閉塞時間及號誌時距為基礎,探討列車進出站運轉特性、正線數量及複雜車站軌道佈置影響以研發多軌化進出站時隔公式。研發過程創新納入同向雙主線影響、進出站過程道岔限速影響建立十三型進出站號誌安全時距,並針對十三型車站軌道配置建立完整平均號誌安全時距;時距建立後續再藉由模擬軟體校估符合多軌化環境特性下之寬裕係數,提供使用者可更精確評估路線容量。 案例分析評估基隆至新竹各單區段容量、分析七堵南港三軌化工程容量提升成果、建立三軌化佈置下站間追越可行性分析及計算七堵南港佈置改善後容量及虛擬複複線容量。現今七堵南港三軌化路線容量提升成果,南下可提升7%實用容量,北上提升10%實用容量。如後續參考本研究建議之汐止站配置改善計畫,南下可再次提升7%容量;但經由虛擬複複線配置容量計算,整體三軌化容量提升幅度仍為複複線化提升量之一半以下。因此,如需滿足臺北都會區長期旅運成長需求,建議汐止站股道配置改善及長期複複線計畫皆應逐步計畫及實施。  藉由使用本研究研發之多軌化進出站時隔公式,使用者可於多軌化環境對現有路線及未來規劃佈置評估路線容量與分析瓶頸區段,以提供規劃、設計、營運單位長期之參考依據。

並列摘要


For many busy rail networks in the world, the substantial rail demand has already passed the capacity supplied by double track routes. In order to provide appropriate capacity for long-term planning, increasing the number of tracks is the most common approach to solve congestion problem. This study applied analytical capacity models based on blocking time theory to develop headway equations for multiple track sections, including double, triple and quadruple main line tracks. Depending on the types of mainline track and station track layout, thirteen headway equations were developed in this research to compuate the arrival and departure signal headway as well as the average singal headway. Simulations were also performed to calibrate the operating margin in the headway equations. Empirical results show that the capacity increases from “Triple Track Constructing Project between Qidu to Nangang” are 7% in southbound and 10% in northbound. If track layout at Xizhi station can be improved, the capacity increase for southbound direction can be 14%. Furthermore, quadruple track at mainline track can increase capacity by 81% and 117% for southbound and northbound, respectively. With the proposed models, user can accurately evaluate railway capacity and clearly identify the bottleneck of a route for exist railroad or hypothetical track layout for establishing long term strategic planning.

參考文獻


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延伸閱讀