青藏铁路格拉段如今在运输方面的能力已经接近其上限,面对青藏地区日益繁荣的趋势,以及社会经济发展的迫切需要,显然格拉段目前的运输能力难以与之匹配,基于以上原因,扩能改造在格拉段地实施具有其必要性。与其他线路相比,格拉段无轨道电路,列车定位需要依靠卫星,所经区域自然环境复杂,扩能难度大,国内外现有扩能措施不能完全应用于格拉段,如何使得格拉段在有限资源得到最优配置,获得较大通过能力,是目前亟需解决的问题。本文将在这一领域内进行深入研究。主要研究内容如下:(1)格拉段扩能方案设计。格拉段的部分站间距过大,采用ITCS控制的自动站间闭塞行车,平行图能力较低、列车定位依靠GPS卫星,GPS列车定位在青藏铁路开行14年中,总体来看较为成功,但是GPS知识产权在美国GE公司,在实际运行过程中存在人为精度调低的现象,同时有维修费用高、周期长的问题,因此亟需引入我国自主研发的北斗列车定位系统,同时将现使用的自动站间闭塞更换为单线双向准移动闭塞,在发展自主知识产权的背景下又可有效缩短列车运行周期,提高线路通过能力,同时对此种扩能方式存在的技术壁垒进行分析并提出解决措施,为后续研究提供基础。(2)单线铁路自动站间闭塞元胞自动机仿真。首先针对格拉段现状进行仿真模拟。相对于双线和多线铁路,在单线列车运行中,如果单线列车地运行是在相同区间或相同闭塞分区内,此时在当前相同时段内,列车运行数被限制为一列,不论是发生在对向列车之间地会让,还是发生在同向列车之间的越行,这些活动都必须在车站内完成,此特征的存在使其仿真的难度较双线更大,并且在仿真中易出现“死锁”情况,为解决此问题,首先对边界设定、列车会让越行、进站处理、站内处理、死锁疏解等五个部分进行建模,之后在完成模型的基础上通过运行斑图反向调整程序参数设置,最后调整混行比例、到发线数和停站时间三要素,在单线铁路自动站间闭塞下对通过能力、延误列车数、平均延误时间、到发线利用率的变化情况进行统计。(3)单线铁路准移动闭塞元胞自动机仿真。为定量的反映论文中提出的扩能措施的效果,在单线铁路自动站间闭塞元胞自动机模型的基础上引入闭塞分区,边界条件删除自动站间闭塞规则,同时加入发车时间间隔与距离间隔,由于列车在区间内追踪运行,同时加入列车的加减速特征以及最小追踪安全距离,实现单线双向准移动闭塞的元胞自动机模型。在此基础上探讨了混行比例、站间距和停站时间三要素,在单线铁路准移动闭塞下对通过能力、到发线利用率的影响,通过研究发现随着客车混行比例的改变全线通过能力平均增长13.49%,随着停站时间的调整全线通过能力平均增长15.26%,与此同时,沿线中间站到发线利用率得到提升,说明基于闭塞制式改变的扩能方案效果良好,但是对车站以及线路条件提出了更高的要求。