南倉站作業能力影響因素分析及對策探討

何宇浩

(中國國家鐵路集團有限公司 運輸調度指揮中心，北京 100844)

南倉站作為中國鐵路北京局集團有限公司(以下簡稱“北京局集團公司”)三大主要編組站之一，位于京滬線(北京—上海)和津山線(天津—山海關)的交匯處，是京九線(北京—九江)引入天津樞紐的起點，承擔著經天津樞紐地區去往國內各方向貨物列車的編解和中轉作業任務，是華北地區乃至全國鐵路網中重要的區域性編組站。伴隨著京滬線等各主要干線能力的充分挖掘，線路區間能力得到釋放，而現階段南倉站無法有效適應其作業需求，點、線矛盾日益突出。目前，影響南倉站作業能力的因素主要有車站作業設備能力、到達車流及出發車流的均衡性等。通過分析南倉站作業能力特點及其影響因素，探討車流不均衡產生的原因，進而從設備設施擴能改造、作業組織優化調整等方面有針對性地提出對策建議。

1 南倉站主要設備設施作業能力分析

南倉站為特等站，是雙向混合式三級六場編組站，分為下行系統和上行系統。南倉站站場示意圖如圖1所示。南倉站下行系統有下行到達場(II場)、下行直通場(I場)、下行編發場(III場)，發車方向為天津、北塘、德州方向；上行系統有上行到達場(IV場)、上行編組場(V場)、上行出發場(VI場)，發車方向為北京、霸州、滄州方向。其中，下行到達場、上行出發場連接京滬線(北京方向)、南曹線(南倉—曹莊)、京九線，上行到達場、下行直通場、下行編發場連接京滬線(德州方向)、津山線、天津北環線。以2020年7月—2021年1月為統計時期，對南倉站咽喉通過能力、到達場接車能力、調車機改編能力進行分析。

圖1 南倉站站場示意圖Fig.1 Layout of Nancang Station yard

1.1 咽喉通過能力分析

調取列車調度指揮系統(TDCS)統計數據和現場寫實，重點分析上行出發場北咽喉、下行編發場及下行直通場南咽喉的通過能力。通過查閱《南倉站行車工作細則》和南倉站設計能力資料可知，上行出發場北咽喉設定通過能力為112列/d，下行編發場及下行直通場南咽喉則為131列/d。統計時期內，上行出發場北咽喉實際發車107.7列/d，單日最大 111列，達到設定能力的99.1%；下行編發場及下行直通場南咽喉實際發車124列/d，單日最大129列，達到設定能力的98.5%。由此可知，現階段南倉站發車咽喉能力利用率均已達飽和，對車站作業的制約性非常明顯，咽喉通過能力無法滿足現階段作業需要，在入口車流大量涌入時，駝峰作業能力與出發場咽喉能力緊張的矛盾問題突出。

1.2 到達場接車能力分析

基于TDCS和現場寫實數據，研究南倉站上行到達場和下行到達場的接車能力，其中上行到達場共有11條到發線、4條機車走行線，下行到達場共有14條到發線、2條機車走行線。通過查閱《南倉站行車工作細則》和南倉站設計能力資料可知，上行到達場設定接車能力為118列/d，下行到達場設定接車能力則為145列/d。統計時期內，上行到達場實際到達112.3列/d，達到設定能力的95.2%，其中單日最大116列；下行到達場實際到達138.5列/d， 達到設定能力的95.5%，其中單日最大143列。由此可知，現階段南倉站到達場接車能力已趨飽和，將成為瓶頸區段，無法滿足目前及未來貨運增量的作業需求，尤其當車流不均衡集中到達時，極易造成外圍車流堵滯，給南倉站正常作業造成極大的 壓力。

1.3 調車機改編能力分析

南倉站共配備6臺調車機，其中4臺為主要調車機(即4調、5調、2調、1調)，2臺為輔助整理調車機(即6調、7調)。2020年南倉站調車機使用情況如表1所示。在有效生產時間中，以設計標準使用時間1 105 min/d為基準，作業效率最高為1調，為1 084 min/d，能力利用率高至98.1%，作業效率最低為7調，為830 min/d，能力利用率為75.1%，6調、7調能力利用低于調車機平均實際使用時間939.5 min/d。在非有效生產時間中，調車機實際平均使用時間312.8 min/d大幅高于設計標準時間215 min/d，其中除1調占用188 min/d低于設計標準外，其他調車機均遠高于設計標準。在停輪時間中，所有調車機實際使用時間均高于設計標準120 min/d，其中6調最高為214 min/d，1調最低為168 min/d。

2020年南倉站主要調車機的日均解編列數為下行系統4調解40列/d、5調編45列/d，上行系統 2調解42列/d、1調編48列/d。結合表1數據，根據駝峰解體能力計算公式，求得下行系統駝峰日均實際解體能力46列/d，上行系統駝峰日均實際解體能力50列/d。而根據牽出線編組列車能力計算公式，求得下行系統日均實際編組列車能力51列/d，上行系統日均實際編組列車能力55列/d。

表1 2020年南倉站調車機使用情況 min/dTab.1 Shunting machine usage at Nancang Station in 2020

由此可見，南倉站4臺主要調車機實際解編能力均未達到設計標準，這是因為到達車流中存在一定數量的違編車流和禁溜車輛，致使站整作業和送禁溜線時間增多，各方向出入庫機車交叉進路干擾嚴重，直接占用了調車機的有效作業時間，影響了解編作業效率。此外，6調、7調不但需承擔站整作業，且還需承擔場間車流交換、專用線取送作業，作業范圍遠超主要調車機，導致場內和場間運行時間增加，同時等待信號和排列進路的幾率增多，等信號時間占全天作業時間的10%，對效率影響較大[1]，進而造成非有效作業時間高于其他調車機。

從上述分析發現，現階段南倉站咽喉、到達場、調車機等設備使用能力均已達飽和，難以滿足鐵路日益增長的作業需求。同時，南倉站作業能力不僅取決于實際內部設備的作業能力，也取決于到達車流和出發車流的均衡性。

2 南倉站到達與出發車流分析

通過計算時均到達或者出發的貨物列車數，分析每日不同時段列車到達或者出發的分布情況，得出南倉站到達車流與出發車流的分布特征規律[2]。整體來看，到達車流和出發車流均存在不均衡性，對南倉站作業組織影響較大，各系統能力不協調有可能直接影響天津樞紐甚至全路運輸生產秩序。

2.1 到達車流分析

2.1.1 到達車流不均衡性分析

到達車流按照車流密度，分為正常到達、密集到達和惰性到達。惰性到達車流，會導致設備閑置作業能力虛靡；密集到達車流，超過作業能力承受范圍，導致車流積壓和通道堵塞；正常到達車流，則有利于車站平穩有序作業。

南倉站下行系統正常解體能力為2.0列/h，高峰為3.2列/h；上行系統正常解體能力為2.2列/h，高峰為3.3列/h。當到達車流下行小于2.0列/h、上行小于2.2列/h時，將會造成駝峰和調車機設備空閑，導致能力虛靡。當到達車流下行大于3.2列/h、上行大于3.3列/h時，將會造成到達車流在到達場積壓，難以及時推峰解體，造成階段性車流堵塞。

南倉站下行到達場每日車流正常到達時間累計11.0 h，惰性到達時間累計3.6 h，密集到達時間累計9.4 h。上行到達場每日車流正常到達時間累計9.6 h，惰性到達時間累計3.9 h，密集到達時間累計10.5 h。可知，每日不均衡到達的時段下行系統共13 h，占比54.2%，上行系統共14.4 h，占比60.0%。因此，南倉站存在車流到達不均衡，且上行系統不均衡性較下行系統更為明顯。

2.1.2 原因分析

導致車流到達不均衡主要有以下方面因素：①施工天窗時段安排不合理。與南倉站銜接的線路施工天窗都安排在第2班(6 : 00—18 : 00)，此時段車站貨物列車到達相對集中，涉及的施工線路卻無法放行列車。②京滬線、京九線、津山線3條與南倉站相關的主要干線，列車運行圖固定鋪畫的旅客列車數在第2班(6 : 00—18 : 00)比第1班(18 : 00—次日6 : 00)要多25.8%，直接擠占第2班貨物列車的通道能力。③突發事件的不利影響。例如，汛期水害造成線路斷道，致使列車運行中長時間滯留，無法正常接續，直接造成車流到達呈現斷崖式不均衡。 ④機車因素對貨物列車的影響。在車站作業能力和機車數量有限情況下，車站必會優先組織有該方向機車的車流。如若缺少該方向機車，車站組織此方向車流并無太大意義，將該方向車組集結成列拉至出發場，反而易造成出發場到發線的擁堵緊張。

2.2 出發車流分析

2.2.1 出發車流不均衡性分析

從出發車流方面，南倉站下行系統正常編組能力為2.0列/h，高峰為3.2列/h；上行系統正常編組能力為2.2列/h，高峰為3.3列/h。當出發車流下行大于3.2列/h、上行大于3.3列/h時，車流出發速率超過到達解體速率，則本系統處于作業暢通狀態。當下行小于2.0列/h、上行小于2.2列/h時，車流出發速率低于到達解體速率，造成到達車流在到達場積壓，無法及時推峰解體，造成階段性車流堵塞。

南倉站下行出發場每日車流正常出發時間累計為12.2 h，集中出發時間累計為7.0 h，順延出發時間累計為4.8 h。上行出發場每日車流正常出發時間累計為10.2 h，集中出發時間累計為7.7 h，順延出發時間累計為6.1 h。可知，每日不均衡出發的時段上行系統共計為13.8 h，占比57.3%，比下行系統多2 h。可見，南倉站同樣存在出發車流不均衡，且上行系統較之下行系統更為突出。

2.2.2 原因分析

南倉站出發車流按照是否正點區分，分為出發正點和出發晚點。其中，出發晚點分為初始晚點和連帶晚點[3]。南倉站出發車流不均衡主要受車流出發晚點影響，其主要有以下方面原因。①車流到達晚點。南倉站車流到達不均衡，集中到達極易超過車站設備承受能力，導致車流積壓，致使接續車流出發晚點。②設備故障影響，分為設備老化等自身原因和自然災害等外在原因。設備故障具有偶發性和不確定性，短時難以找到規律。③機車因素延誤。南倉站屬多方向車站，機車出入庫、轉線進路交叉干擾嚴重[4]，時常造成在出發場車流備妥的條件下，出發機車無法及時掛車出發。④站整作業影響。南倉站推峰解體因車輛本身、裝載貨物及設備天氣影響，時常進行站整作業。通過調取南倉站2020年全年駝峰作業數據可知，全站解體列數中日均站整作業次數發生率為13.1%，調車機站整作業耗時占總生產作業時間為6.1%。

3 提升南倉站作業能力對策建議

3.1 設備設施擴能改造

（1）出發場咽喉擴能改造。可考慮在上行出發場、下行編發場處各增設1條發車外包線，增加平行發車進路，減少相互交叉干擾，同時對發車端渡線與進路重新規劃調整，以便更好釋放通道能力。

（2）增加線路數量。建議下行到達場到發線由14條增至16條，上行到達場到發線由11條增至 14條。經改造升級后，下行到達場每日線均能力由原先10.4列增至12.2列，上行到達場每日線均能力則由原先10.7列增至12.8列。此外，將下行編發場 30道、31道、32道及上行編組場21道、22道設置為專門的車流交換線，可以避免對其他分類線造成交叉干擾，為處理違編車流提供條件。

（3）上行編組場設備改造后增加直接發車功能。上行編組場增加直接發車功能有助于減輕上行出發場發車壓力，減少列車編組時間和車列轉場時間，降低調車場尾部咽喉占用次數和時間，從而提高編組場尾部作業能力。經設備改造后，日均減少無效待編等待時間共計1 743.4 min。此外，靈活使用編組場分類線，最大限度利用分類線的能力。由于到達車流的不均衡性和違編車流的不確定性，對分類線的運用應視情況靈活掌握。例如，在無調中轉車流集中到達而有調中轉車流不足情況下，可視情況將無調車流改為有調車流整列推峰解體。這樣可以及時騰空到達場到發線，保證外圍車流的平穩有序接入。

（4）增設并優化使用調車機[5]。南倉站需增設 1臺解體調車機和1臺編組調車機，根據實際作業需要，均可在上下行系統范圍內使用。同時，優化調整6調、7調的作業范圍，將6調作為場間車流交換的專用調車機，7調作為專用線取車作業的專用調車機。調車機經優化配置后，全站每日解編能力增容為，下行系統解體52.0列/d、編組60.1列/d，上行系統解體57.5列/d、編組63.0列/d。此外，建議合理制定調車機使用計劃和應急預案，確保車流密集到達情況下儲備能力充足。

3.2 作業組織優化調整

（1）優化調整作業人員排班。根據到達車流及出發車流每日不均衡的特性，將車站值班員等作業人員排班有針對性地重新優化調整：對于車流集中到發的時段加大作業人員投入，以更好適應集中車流對車站作業的影響沖擊，反之在車流稀疏到發的時段適當減少作業人員投入，亦能滿足車站作業需求。

（2）調整旅客列車運行圖結構和施工維修天窗安排。現階段旅客列車運行圖結構和施工維修天窗安排不合理是造成車流不均衡到達的主要原因之一，對此可以采取以下優化措施：①合理調整旅客列車運行圖結構，組織晝夜均衡運行，調整晝夜兩時段的旅客列車，京滬線、京九線、津山線旅客列車對數在原有基礎上第1班分別增加4對、6對、4對，同樣第2班對數進行相應減少。②圍繞車流變化，合理調整施工維修天窗時間。建議對與南倉站銜接的線路部分施工維修天窗時間進行調整，京滬線由原先6 : 00開始往后推遲1 h；京九線由14 : 30開始調整為2 : 00開始；津山線由14 : 00開始調整至22 : 00開始。

（3）促進相關編組站、區段站合理編車。建議豐臺西站等相關車站嚴格遵守列車編組計劃，盡量避免編組違編車流，同方向的多組禁溜車輛盡可能成組編組，或編組整列到站車流，減少在南倉站的改編作業。此外，對于整列到站的直通車流，南倉站在線路條件允許情況下，直接接入到達場直通線，減少車流站內周轉時間。建議相關單位建立考核機制，對隨意違反列車編組計劃開行違編車流列車的行為，嚴格管理和考核，為后續規范分界口列車交接打好基礎[6]。

（4）強化衛星站北倉站和天津北站的輔助功能。在南倉站車流集中到達時，北倉站和天津北站可以充當南倉站的臨時到達場功能。同時，也可放置南倉站的少量保留車和發揮臨時交換場的作用。

（5）加強作業人員管理。通過舉辦定期專業知識培訓及崗位練技競賽，樹立專業技術能手典型，進一步提高車站現有作業人員整體業務素質。建立激勵考核機制[7]，以每月或每旬為動態周期，將車站每日解編貨車輛數、裝卸車數等作為主要參考指標，對所有作業人員進行量化考核約束與獎勵。

4 結束語

南倉站現有作業能力已趨飽和，在未來鐵路貨運大幅增量的新形勢下，若不采取有效措施，形勢將更加嚴峻。因此，需要不斷完善車站設施設備，補充硬件短板[8]，加強作業組織優化，消除能力瓶頸因素，同時規范相關編組站、區段站嚴格執行列車編組計劃規定，杜絕違編車流，保證南倉站外圍車流均衡性到達，進而提高車站作業效率和優化作業能力，使南倉站真正發揮出天津樞紐地區核心編組站的作用功能。