柳州南站系统能力协调优化研究

周浩斌

（南宁铁路局 运输处，广西 南宁 530029）

柳州南站是全路主要编组站之一，担负着衡阳、贵阳、怀化、黎塘 4 个方向的车流改编任务。随着国民经济持续快速增长和少数民族地区经济发展，柳州南站的运输需求不断增加，在双向调车系统实现前，既有系统的运输能力面临着越来越大的压力，因此进一步提高车站系统的能力，满足不断增长的运量需要，对路网运能的提高具有重要的现实意义。

1 编组站系统特征

按照车辆在编组站的技术作业流程，编组站单向系统由串联的到解、编组、出发3个子系统组成，如图1所示。各子系统构成一个相互联系的排队系统，亦可以看做一个动态变化、影响因素很多的随机服务系统。在这个随机服务系统中，上游子系统的输出作为下游子系统的输入，同时下游子系统的系统容量和服务速度又反馈并影响上游子系统的输出。子系统内部服务机构遵循一定的排队规则，按照作业工序依次展开各环节作业，作业环节是不可逾越的。铁路编组站的作业环节多、过程复杂，只有使作业环节、工种、人机资源、外部环境等形成良好的协调关系，编组站才能充分发挥作用，实现作业能力和效率最大化，同时有助于降低运营成本和提高运输效益。

2 编组站系统能力协调优化的原则

2.1 到解子系统

到解子系统能力协调的基本原则是实现不间断接车，线路数量、列检班组和调机作业能力等应满足列车密集到达阶段车列停放和作业的需要。在计算设备数量时，到解子系统的作业能力应以驼峰能力为基准进行配置和协调，到达场线路接车能力应大于列车密集到达阶段的区间通过能力，也大于驼峰解体能力，能够发挥“蓄洪”的作用；到达列检和放风人员的作业能力均应大于驼峰调机作业能力，尽可能减少驼峰调机的等待时间。如果驼峰解体能力是编组站改编能力的瓶颈，则通过减少驼峰调机承担的作业项目及作业组织优化措施提高系统能力。

2.2 集结子系统

车辆集结能力和线路设置除满足编组计划规定的车流集结外，还应满足地区车流、交换车流、空车分类、待修车辆、危险品车辆、特殊车辆等的集结需要，以及满足高峰时期到达列车的车辆集结需要，当与车辆段的维修基地相连接时，还应考虑大量待修车的停留需要。

2.3 编发子系统

编发子系统能力协调的基本原则是满足密集发车阶段不间断发车的需要，线路数量、牵出线、调机台数、列检班组等应满足列车密集出发阶段车列停放及作业的需要。直通列车到发线应相对固定，满足无调中转列车密集到发的需要；自编始发列车发车线通过能力应有一定富余，满足区间通过能力紧张时发车延误对出发线的需要。在编发子系统能力协调时，应以出发场线路通过能力为基准协调配置其他设备能力，编组调机作业能力、列检组作业能力均应大于出发场通过能力。出发场发车咽喉能力通常是能力的瓶颈，在规划设计编组站时，应合理设置机车出入段走行线和机待线，并实现出发场两端进出机务段。

图1 编组站的技术作业流程图

2.4 编组站系统能力协调

调车场集结能力除应满足车流集结需要外，还应满足列车密集到达、出发列车晚点等车流缓冲需要。编组站改编作业调机配置，因单列车编组作业时间大于单列车解体作业时间，以及编尾调机要承担作业车和交换车的取送作业，因此编组调机台数应多于解体调机台数。并且出发场线路应比到达场线路多 2～3 条，因为出发场列车占用时间长，而且出发场还要办理直通列车的到发作业。此外，实现编组站系统能力协调还要发挥作业组织的作用。当系统解体能力紧张时，编组调机可承担取送作业车、整场、推送禁溜车等作业；当编组摘挂列车或本地车流时，驼峰调机可发挥快速分解车组的优势，协助编组调机作业；在出发咽喉通过能力紧张时，可通过本务机车提前出段、成组出段、立即折返等方式，缓解出发咽喉能力不足。

3 柳州南站子系统能力分析

3.1 到解子系统能力及负荷分析

柳州南站到解子系统整体作业能力由到达咽喉、到发线、列检、驼峰、调机等单项能力及系统间协调程度决定，系统负荷最紧张的单项能力往往成为制约系统整体能力的瓶颈。根据 2010 年调研查实资料，柳州南站到解子系统各单项作业能力与实际作业量的对比分析如表1所示。

由表1可知，柳州南站到解子系统中解体调机能力最为紧张，驼峰解体调机能力是制约到解子系统能力的瓶颈。

3.2 编发子系统能力及负荷分析

柳州南站编发子系统整体作业能力由出发咽喉、到发线、出发列检、编尾牵出线、编组调机等单项能力及子系统间协调程度决定，作业负荷最紧张的单项能力视为制约编发子系统能力的瓶颈。根据 2010 年调研查实资料，柳州南站编发子系统中到发线系统负荷最为紧张 (见表2 )。同时编发系统受区间能力的限制也制约了编发系统的发车数量。

表1 柳州南站到解子系统各单项作业能力分析表

表2 柳州南站编发子系统各单项作业能力分析表

4 柳州南站系统能力协调优化措施

4.1 到解子系统能力协调

柳州南站到解子系统中咽喉通过能力比较富余，作业能力瓶颈是解体调机作业能力，为此应提高调机能力。首先，压缩调机固定作业时间，如减少交接班时间、轮换吃饭、调机入段整备时采用备用调机等；其次，减少调机与解体无关的作业项目，如整场、取送车、推送交换车等；再次，加快车列解体进度，如大组车快速推峰，减少驼峰间隔时间等。

采用2台解体调机的作业能力基本上与驼峰解体能力相近，如果增加1台调机，采用三推单溜作业方式，则驼峰解体能力成为系统能力的瓶颈，在作业时间标准、作业妨碍时间等条件不变的情况下，驼峰的最大解体能力理论上可达到131.3 列，提高解体能力9.5列。

列检能力与调机能力相比，单项设备能力调机大于列检，但从运营成本分析，列检组只有人员成本，而调机包括设备、燃油、人员工资、维修等多种成本，调机的运营费用远高于列检组。因此，为了保证在列车密集到达阶段不会产生待检现象，列检能力应大于调机能力。

到达场放风摘管作业时间大于列检时间，运营成本相当，因此，放风班组数量不应少于列检组数量。

在解体能力特别紧张时可采用双溜放作业方式，但需要在调车场设置交换车停留线，并且驼峰进路控制系统应具备双溜放功能。

4.2 编发子系统能力协调

由表2可知，编发子系统中咽喉通过能力最大，但繁忙咽喉道岔的利用率已达 0.81 以上，通常大于到发线的利用率，又因进路冲突等，出发咽喉能力非常紧张。采取各种措施缓解咽喉能力是编组站作业组织的重点之一。

在设备能力中，调机作业是能力瓶颈，提高能力可通过压缩固定作业时间，或者在调机入段整备时采用备用机车，以及提高尾部编组作业效率。有些车站设有辅助调车场，用于完成摘挂列车和地区列车的编组作业，对提高改编能力比较有效。

4.3 驼峰解体能力与编组能力的协调

在作业协作方面，如果驼峰调机能力紧张而编组调机能力宽松时，可以采用替代方式，将驼峰调机的作业由编组调机承担，如整场、推送禁溜车、本站作业车取送等。如果驼峰调机能力宽松，则可辅助编组作业，如分解摘挂列车等。

由于一台驼峰调机能力大于一台编组调机作业能力，因此担当编组作业的调机台数应不少于驼峰调机数量才能保证调车场头尾作业平衡。

4.4 系统能力总体协调

除了编组站内各子系统能力协调外，还要考虑编组站与区间线路能力的协调关系，尽量实现点线能力匹配。在到达车流的分布方面，应通过运输组织措施，尽可能使列车均衡到达，以减少车站设备能力的虚糜；在出发场方面，应加强机列协调，在机车机型、出段时间等方面紧密配合，提高列车运行线的兑现率。

此外，通过进一步提高无调列车比重，可以有效缓解编组站改编系统的压力，并结合出发场机列组织和列线协调，满足运输需求不断增长的需要。

5 结束语

近年来，柳州南站围绕能力制约因素，采取了很多先进的组织措施并收到了良好的效果，在全路三级三场纵列式布局的编组站中，其运输指标长期保持先进水平，通过总结其作业方法和管理经验，可为其他编组站提供有益的参考。同时，柳州南站在实现双向系统改造前，随着作业需求的增长，研究提高柳州南站的系统能力，对提高西南区域路网的运能具有显著的效果。