柳州南站系統能力協調優化研究

周浩斌

（南寧鐵路局 運輸處，廣西 南寧 530029）

柳州南站是全路主要編組站之一，擔負著衡陽、貴陽、懷化、黎塘 4 個方向的車流改編任務。隨著國民經濟持續快速增長和少數民族地區經濟發展，柳州南站的運輸需求不斷增加，在雙向調車系統實現前，既有系統的運輸能力面臨著越來越大的壓力，因此進一步提高車站系統的能力，滿足不斷增長的運量需要，對路網運能的提高具有重要的現實意義。

1 編組站系統特征

按照車輛在編組站的技術作業流程，編組站單向系統由串聯的到解、編組、出發3個子系統組成，如圖1所示。各子系統構成一個相互聯系的排隊系統，亦可以看做一個動態變化、影響因素很多的隨機服務系統。在這個隨機服務系統中，上游子系統的輸出作為下游子系統的輸入，同時下游子系統的系統容量和服務速度又反饋并影響上游子系統的輸出。子系統內部服務機構遵循一定的排隊規則，按照作業工序依次展開各環節作業，作業環節是不可逾越的。鐵路編組站的作業環節多、過程復雜，只有使作業環節、工種、人機資源、外部環境等形成良好的協調關系，編組站才能充分發揮作用，實現作業能力和效率最大化，同時有助于降低運營成本和提高運輸效益。

2 編組站系統能力協調優化的原則

2.1 到解子系統

到解子系統能力協調的基本原則是實現不間斷接車，線路數量、列檢班組和調機作業能力等應滿足列車密集到達階段車列停放和作業的需要。在計算設備數量時，到解子系統的作業能力應以駝峰能力為基準進行配置和協調，到達場線路接車能力應大于列車密集到達階段的區間通過能力，也大于駝峰解體能力，能夠發揮“蓄洪”的作用；到達列檢和放風人員的作業能力均應大于駝峰調機作業能力，盡可能減少駝峰調機的等待時間。如果駝峰解體能力是編組站改編能力的瓶頸，則通過減少駝峰調機承擔的作業項目及作業組織優化措施提高系統能力。

2.2 集結子系統

車輛集結能力和線路設置除滿足編組計劃規定的車流集結外，還應滿足地區車流、交換車流、空車分類、待修車輛、危險品車輛、特殊車輛等的集結需要，以及滿足高峰時期到達列車的車輛集結需要，當與車輛段的維修基地相連接時，還應考慮大量待修車的停留需要。

2.3 編發子系統

編發子系統能力協調的基本原則是滿足密集發車階段不間斷發車的需要，線路數量、牽出線、調機臺數、列檢班組等應滿足列車密集出發階段車列停放及作業的需要。直通列車到發線應相對固定，滿足無調中轉列車密集到發的需要；自編始發列車發車線通過能力應有一定富余，滿足區間通過能力緊張時發車延誤對出發線的需要。在編發子系統能力協調時，應以出發場線路通過能力為基準協調配置其他設備能力，編組調機作業能力、列檢組作業能力均應大于出發場通過能力。出發場發車咽喉能力通常是能力的瓶頸，在規劃設計編組站時，應合理設置機車出入段走行線和機待線，并實現出發場兩端進出機務段。

圖1 編組站的技術作業流程圖

2.4 編組站系統能力協調

調車場集結能力除應滿足車流集結需要外，還應滿足列車密集到達、出發列車晚點等車流緩沖需要。編組站改編作業調機配置，因單列車編組作業時間大于單列車解體作業時間，以及編尾調機要承擔作業車和交換車的取送作業，因此編組調機臺數應多于解體調機臺數。并且出發場線路應比到達場線路多 2～3 條，因為出發場列車占用時間長，而且出發場還要辦理直通列車的到發作業。此外，實現編組站系統能力協調還要發揮作業組織的作用。當系統解體能力緊張時，編組調機可承擔取送作業車、整場、推送禁溜車等作業；當編組摘掛列車或本地車流時，駝峰調機可發揮快速分解車組的優勢，協助編組調機作業；在出發咽喉通過能力緊張時，可通過本務機車提前出段、成組出段、立即折返等方式，緩解出發咽喉能力不足。

3 柳州南站子系統能力分析

3.1 到解子系統能力及負荷分析

柳州南站到解子系統整體作業能力由到達咽喉、到發線、列檢、駝峰、調機等單項能力及系統間協調程度決定，系統負荷最緊張的單項能力往往成為制約系統整體能力的瓶頸。根據 2010 年調研查實資料，柳州南站到解子系統各單項作業能力與實際作業量的對比分析如表1所示。

由表1可知，柳州南站到解子系統中解體調機能力最為緊張，駝峰解體調機能力是制約到解子系統能力的瓶頸。

3.2 編發子系統能力及負荷分析

柳州南站編發子系統整體作業能力由出發咽喉、到發線、出發列檢、編尾牽出線、編組調機等單項能力及子系統間協調程度決定，作業負荷最緊張的單項能力視為制約編發子系統能力的瓶頸。根據 2010 年調研查實資料，柳州南站編發子系統中到發線系統負荷最為緊張 (見表2 )。同時編發系統受區間能力的限制也制約了編發系統的發車數量。

表1 柳州南站到解子系統各單項作業能力分析表

表2 柳州南站編發子系統各單項作業能力分析表

4 柳州南站系統能力協調優化措施

4.1 到解子系統能力協調

柳州南站到解子系統中咽喉通過能力比較富余，作業能力瓶頸是解體調機作業能力，為此應提高調機能力。首先，壓縮調機固定作業時間，如減少交接班時間、輪換吃飯、調機入段整備時采用備用調機等；其次，減少調機與解體無關的作業項目，如整場、取送車、推送交換車等；再次，加快車列解體進度，如大組車快速推峰，減少駝峰間隔時間等。

采用2臺解體調機的作業能力基本上與駝峰解體能力相近，如果增加1臺調機，采用三推單溜作業方式，則駝峰解體能力成為系統能力的瓶頸，在作業時間標準、作業妨礙時間等條件不變的情況下，駝峰的最大解體能力理論上可達到131.3 列，提高解體能力9.5列。

列檢能力與調機能力相比，單項設備能力調機大于列檢，但從運營成本分析，列檢組只有人員成本，而調機包括設備、燃油、人員工資、維修等多種成本，調機的運營費用遠高于列檢組。因此，為了保證在列車密集到達階段不會產生待檢現象，列檢能力應大于調機能力。

到達場放風摘管作業時間大于列檢時間，運營成本相當，因此，放風班組數量不應少于列檢組數量。

在解體能力特別緊張時可采用雙溜放作業方式，但需要在調車場設置交換車停留線，并且駝峰進路控制系統應具備雙溜放功能。

4.2 編發子系統能力協調

由表2可知，編發子系統中咽喉通過能力最大，但繁忙咽喉道岔的利用率已達 0.81 以上，通常大于到發線的利用率，又因進路沖突等，出發咽喉能力非常緊張。采取各種措施緩解咽喉能力是編組站作業組織的重點之一。

在設備能力中，調機作業是能力瓶頸，提高能力可通過壓縮固定作業時間，或者在調機入段整備時采用備用機車，以及提高尾部編組作業效率。有些車站設有輔助調車場，用于完成摘掛列車和地區列車的編組作業，對提高改編能力比較有效。

4.3 駝峰解體能力與編組能力的協調

在作業協作方面，如果駝峰調機能力緊張而編組調機能力寬松時，可以采用替代方式，將駝峰調機的作業由編組調機承擔，如整場、推送禁溜車、本站作業車取送等。如果駝峰調機能力寬松，則可輔助編組作業，如分解摘掛列車等。

由于一臺駝峰調機能力大于一臺編組調機作業能力，因此擔當編組作業的調機臺數應不少于駝峰調機數量才能保證調車場頭尾作業平衡。

4.4 系統能力總體協調

除了編組站內各子系統能力協調外，還要考慮編組站與區間線路能力的協調關系，盡量實現點線能力匹配。在到達車流的分布方面，應通過運輸組織措施，盡可能使列車均衡到達，以減少車站設備能力的虛糜；在出發場方面，應加強機列協調，在機車機型、出段時間等方面緊密配合，提高列車運行線的兌現率。

此外，通過進一步提高無調列車比重，可以有效緩解編組站改編系統的壓力，并結合出發場機列組織和列線協調，滿足運輸需求不斷增長的需要。

5 結束語

近年來，柳州南站圍繞能力制約因素，采取了很多先進的組織措施并收到了良好的效果，在全路三級三場縱列式布局的編組站中，其運輸指標長期保持先進水平，通過總結其作業方法和管理經驗，可為其他編組站提供有益的參考。同時，柳州南站在實現雙向系統改造前，隨著作業需求的增長，研究提高柳州南站的系統能力，對提高西南區域路網的運能具有顯著的效果。