铁路调车作业方法优化研究

王发刚　陈文轩

摘 要：交通强国，铁路先行。铁路是我国经济的大动脉，在我国经济发展中发挥着不可替代的作用，铁路发展影响着国民经济的发展。提升铁路运输效率，是经济又好又快发展的助推剂。铁路客运高速化、铁路货运重载化是我国铁路发展的方向。如何提高铁路运输效率成为如今专家学者研究一大热点。本文通过研究提高调车作业效率的方法，提出信息化技术手段、制定进路计划和建立有效沟通平台三大方法提升铁路调车作业效率。实践证明，这三大方法能提高调车作业的效率，具有一定的参考价值。

关键词：调车作业 信息化技术 进路计划

1 引言

交通强国，铁路先行。铁路是国民经济的大动脉，我国经济又好又快发展，人口流动越来越大，人们的交往越来越密切，铁路运输发挥的作用也越来越大。客运运输快速化、货运运输重载化是铁路发展的方向。截止2023年底，我国高铁运营里程达4.5万公里，我国客运运营最高时速到达350km/h，是世界上高铁运营里程最长、客运运营时速最高的国家。铁路车站承担着旅客和货物进出站、调度和运输，确保铁路运输安全生产的重要环节，是行车组织中重要的组成部分。车站的调车效率影响着铁路运输运输的效率，铁路运输效率的提高，必须提高车站调车效率。目前，车站调车作业存在进路安排不合理、车次调度不科学等问题导致车站调车作业效率下降，影响着铁路运输的安全快速运行。

为解决车站调车作业进路安排不合理、车站调度部科学等问题，国内外很多专家学者研究如何提高车站调车效率，着重研究调车作业进路安排不合理、车次调度不科学的问题。目前，国内外专家学者对于研究车站调车作业优化研究取得很多成果。国内的专家学者着重研究进路安排和调度算法两个方面，重点对进路安排和调度算法进行研究，提高车站调车作业的效率。国外的专家学者主要通过建立数学模型和优化算法着重研究调度算法和进路安排，寻找最优的调度方案和进路安排。国内外专家学者主要着重研究单一车站调车作业和静态调车进路优化，然而对于多车站调车作业和动态调车作业进路安排优化方法两个方面研究很少。

2 铁路调车作业存在的问题

2.1 设备老化

铁路设备因使用年限久导致老化，更换设备成本大，对于發生故障的设备维修后继续使用，就会导致铁路设备老化，影响调车作业。铁路设备老化主要有：道口设备老化、信号设备老化、通信设备老化、通信信号老化和能源供应设备老化。

2.2 自然因素

自然因素对调车作业影响很大，自然因素主要有：天气条件，自然灾害、热胀冷缩、自然障碍物和受浸泡区域的渗透水。天气条件影响主要有暴风雨、暴雪、冰雹等导致道路湿滑、积水或结冰，严重影响调车安全；自然灾害影响有洪水、地震和泥石流，自然灾害对调车作业影响极大，严重影响调车作业安全，地震、洪水和泥石流导致列车停运，终止调车作业。热胀冷缩影响表现为钢轨、道岔因热胀冷缩导致钢轨变形和道岔卡滞，影响调车作业安全平稳进行。自然障碍物包括树支，掉落的势头等；受浸泡区域是指铁路沿线进过低洼地段，因积水活着的水位上升导致钢轨被水浸泡，影响调车作业。

3 铁路调车作业优化研究

3.1 制定合理进路计划

3.1.1 收集和整合车流信息

调车作业是一个系统的工程，不是单一部门或者某一个人就能完成的，需要铁路各个部门相互协调相互配合，共同安全快速安全完成调车作业。提高调车作业的效率，重要的措施之一是要收集和整合信车流信息。收集整流信息，需要多个部门相互配合。首先，列车调度员，机车乘务员以及车站值班员要做好有效沟通，确认好列车的到站时间、出发时间和列车所处位置等，及时获取车流信息。列车调度员与车站作业人员建立快速有效的沟通渠道进行有效沟通，调度员向车站作业人员提供列车的出发时间，到达时间和列车在车站的停车位置。同时车站值班人员及时向调度员反馈列车车流信息。机车乘务员在列车到站时报告列车的到站时间、出发时间以及列车所处的位置，车站作业人员及时掌握列车运行状态及列车所处位置。车站作业人员根据列车到站时间、出发时间和列车所处位置及时报告列车调度员。开发列车调度系统和车站管理系统也是收集和整合车流信息的有效措施，有效减少列车调度员、车站作业人员和机车乘务员的的工作量。调度系统可以通过列车定位系统收集列车所处位置，记录列车到站时间和出发时间等信息，并把这些信息传递给车站管理系统。车站管理系统根据调度系统传来的信息及时分析和处理整合车流信息，车站作业人员可以根据车站管理系统查看相关信息。作业人员根据相应信息，及时调整和安排列车的解体和编组工作，制定合理快捷安全化进路方案，提高车站调车作业效率。

3.1.2 优化列车解体和编组作业

列车的解体和编组是车站调车作业重要任务之一。合理有序的列车解体和编组方案可以减少列车解体、编组和转移车辆次数，从而安全高效完成调车作业。车站调车作业的能力由车站的设施和设备决定。车站设施和设备主要包括解体线、编组线、调车线等。这些设备和设施数量决定这车站调车作业的能力，拥有足够多的设备设施才能保证列车调车作业的平稳安全高效进行。车站作业作业人员也是影响车站调车作业的重要因素之一，作业人员不足导致列车解体、编组不及时，列车无法快速准确完成解体和编组。车站作业人员根据车站规模、车站车流信息和运行及时确定列车的解体和编组时间、位置和数量，确定列车解体和编组的作业规模和方式，根据列车优先级确定解体和编组的先后顺序，制定列车解体和编组的具体方案，并配备充足作业人员。作业人员在调车作业过程中必须按照相关作业安全和规章要求作业，遵守操作规范，减少不必要的人员失误或者事故发生。

3.1.3 制定列车进路方案

合理的进路方案保证进路的安全和顺畅。进路方案的制定是根据车站车流和调车作业需求。进路方案需要考虑列车运行速度、停靠的站点以及列车车辆换挂等因素。制定进路方案时，首先根据列车运行图和发车计划，确认好正线列车、调车列车和其他特殊列车进出站的时间和进出顺序。其次根据车站的存车线、站台、道岔和信号灯等设备设施，准确分析该车站进行调车作业的方式和方式，制定调车计划。调车计划包括每辆车的进出时间和线路，确定好每个调车阶段的任务，确定列车运行方向和每一节车辆的序号，合理规划调车进路，确保列车在进出站时安全平稳运行。

3.1.4 提高铁路设备自动化水平

信息化技术快速发展和应用，为提高车站调车作业效率开辟了另一途径。目前，自动化设备发展迅速，各行各业都在开发自动化设备，减少人为操纵的失误率，自动化转辙机、自动化信号机等一大批铁路自动化设备应运而生。这些铁路自动化设备应用极大减少人为操作的失误率，提高调车作业正确率和效率。与自动化设备相配套的自动化调车系统可以自动控制和监控列车运行状态和车站设备。系统根据车站线路占用情况自动分配调车线路，并控制信号灯，及时准确调整道岔位置。自动化调车系统采用信息化系统，通过无线通信、互联网和定位系统等方式和手段，实时获取列车的运行信息和车站情况，从而制定和优化调车计划。通过自动化调车系统信息化系统提供实时调车指令，及时准确传递给机车乘务员和车站调车作业人员，减少信息传递的延迟性，提高调车作业的效率。同时对作业人员开展相关专业培训，确保作业人员熟练掌握铁路自动化设备。

3.2.5 制定调车作业计划

合理的调车计划是根据车流信息和作业需求制定的。由于列车在线路上行驶时具有优先级，客运列车的优先级大于货运列车，因此在制定列车调车计划时，首先考虑优先级，确定好调车作业的顺序，制定合理的调车计划以最大程度地提高调车作业效率。其次，还需考虑列车到达时间、出发时间和行驶路线，确认好列车的运行计划，确定好每一个时段需要调车的车次以及各个车次的的调车时间。车站规模、设备设施也是制定调度计划需要考虑的因素之一，车站的道岔、抱索器和信号灯等设备的类型、位置、数量和性能满足多少列列车的调车作业，车站作业人员配备满足多大规模的调车作业都要考虑在进路计划中，以免调车计划大于车站所能进行调车作业的规模从而影响调车作业，或者调车作业计划小于车站所能调车的规模，不能充分发挥车站的调车作业功能。

3.2 加强铁路信息化建设

科技革命以来，信息化技术迅速发展，快捷、方便、自动化等功能让信息技术快速应用到各个领域。调车作业是一项复杂的系统性工程，应用信息化技术可以实现快捷、准确和安全作业。利用信息化技术建立統一的信息系统，实现对调度命令、列车运行图、列车信息和调度作业计划等实现调车作业数字化和集中化管理。在列车上安装定位装置，建立实时监控系统，引入自动化设备，对调车作业进路实行实时监控，及时掌握列车进路信息。采用数据分析和云计算分析列车进路信息，及时存储和分析车站调车作业数据，为调车作业人员提供相应数据，便于作业人员决策和探索更为优化调度策略。利用信息化技术，引入自动化系统对调车作业过程细化。通过自动化设备实时监控调车作业过程中列车运行状态信息，包括列车的运行速度、列车位置和列车状态等。自动化设备将收集的列车信息传送到自动化系统中，系统根据信息自动分析计算和生成调车指令，对列车进入车站调车作也路线进行规划、调度和监控。作业人员利用无限通信技术对调车作业中列车进路的实时信息进行交换和共享。车站人员通过无线通信技术可以随时随地查看调度指令，掌握车辆实时信息和实时调车作业进度，并及时与调度中心调度员和其他车站工作人员进行有效沟通，快速协调调车作业，提高调车的效率。此外，自动化调车系统对数据进行分析，利用数据分析对调车作业进路进行优化研究。通过分析列车运行情况、调车作业进路线路的数据以及调度人员发布调度指令的数据分析，找出最佳进路方案，优化调度计划和资源分配。

3.3 建立有效沟通平台

调车作业是依靠调度人员、车站调车作业人员、机车乘务员共同完成。机车乘务员在司机室，车站调车作业人员在车站，调度人员在调度中心，不在同一区域，各部门人员协同工作，需要进行有效沟通平台实现信息和数据双向通信。作业人员可通过无线通信设备实现各部门之间人员之间语音和数据双向传输。调度人员可以通过无线通信设备将调车命令和作业信息传递给作业人员，作业人员可以通过这些设备查看进路图、车辆位置、作业任务等信息。作业人员将作业情况反馈给调度中心，无线通信设备可通过定位功能，实时传输作业人员位置到调度中心，调度中心实时监控作业人员，当作业人员操作靠近危险源调度人员及时发出预警，保障作业人员的安全。

4 结论

交通强国，铁路先行。铁路作为我国经济的大动脉，在我国国民经济发展中发挥着不可代替的作用。铁路的运输效率关乎着经济的发展，如何提升铁路运输效率，成为当今一大研究热点，吸引着众多的专家学者研究。本文通过研究铁路调车作业方法优化研究，旨在提升铁路运输效率，提出信息化技术手段、制定进路计划和建立有效沟通平台三大方法旨在提升铁路调车作业效率。实践证明，信息化技术手段、制定进路计划和建立有效沟通平台三大方法对提升铁路运输效率有积极影响，具有一定的科学参考价值。

虽然本次研究提出的信息化技术手段、制定进路计划和建立有效沟通平台三大方法具有一定的实用价值，但是仍然具有不足之处。比如调车作业进路研究只考虑单个车站，没有深入研究多个车站这件的协同调度，共同提升调车作业效率。此外，调车作业效率的提升需要更多先进技术的应用，比如物联网技术，需要广大学者研深入研究。

课题：广西高校中青年科研基础能力提升项目《图像处理技术在调车作业中的应用研究》项目资助，项目编号：2021KY1399。

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